JPH0760521A - ダイヤモンド被覆ドリル及びその製造方法 - Google Patents
ダイヤモンド被覆ドリル及びその製造方法Info
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- JPH0760521A JPH0760521A JP5235392A JP23539293A JPH0760521A JP H0760521 A JPH0760521 A JP H0760521A JP 5235392 A JP5235392 A JP 5235392A JP 23539293 A JP23539293 A JP 23539293A JP H0760521 A JPH0760521 A JP H0760521A
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- JP
- Japan
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- diamond
- drill
- coating
- base material
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ダイヤモンド被覆ドリルを再利用する。
【構成】 すくい面５とマージン６にダイヤモンド被覆
２を有し、逃げ面４にはダイヤモンド被覆がない。ドリ
ルが摩耗した場合、研磨により先端形状を整えることで
繰り返し再利用でき、新品と再生品の１ユース当たりの
寿命に差がなく、交換時期を統一することができる。
２を有し、逃げ面４にはダイヤモンド被覆がない。ドリ
ルが摩耗した場合、研磨により先端形状を整えることで
繰り返し再利用でき、新品と再生品の１ユース当たりの
寿命に差がなく、交換時期を統一することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はダイヤモンドが被覆され
たドリルに関するものである。
たドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からドリル先端部にダイヤモンドを
被覆したものが用いられているが、このようなドリルの
ダイヤモンド被覆は図３に示すようにチゼルエッジ３か
らドリル径の１．５〜３倍程度の長さ部分にまでの全面
に及んでいる（被覆部を斜線で示す）。例えば、径５ｍ
ｍのドリルでは外周コーナーから６〜７ｍｍ程度の長さ
にまでダイヤモンドが被覆されているのである。
被覆したものが用いられているが、このようなドリルの
ダイヤモンド被覆は図３に示すようにチゼルエッジ３か
らドリル径の１．５〜３倍程度の長さ部分にまでの全面
に及んでいる（被覆部を斜線で示す）。例えば、径５ｍ
ｍのドリルでは外周コーナーから６〜７ｍｍ程度の長さ
にまでダイヤモンドが被覆されているのである。
【０００３】ところで、このようなドリルを使用した場
合、特に外周コーナー近傍における逃げ面４のダイヤモ
ンド被覆２が損耗し、通常はここで耐用寿命となるがこ
の状態でドリルを使い捨てにするのはドリル母材１の無
駄が多い。そこでこの再利用を考えた場合、逃げ面を研
磨して用いる方法（再研磨）と、被覆の剥離又は損耗部
分に再度ダイヤモンドをコーティングする方法（再コー
ト）の２つが考えられる。
合、特に外周コーナー近傍における逃げ面４のダイヤモ
ンド被覆２が損耗し、通常はここで耐用寿命となるがこ
の状態でドリルを使い捨てにするのはドリル母材１の無
駄が多い。そこでこの再利用を考えた場合、逃げ面を研
磨して用いる方法（再研磨）と、被覆の剥離又は損耗部
分に再度ダイヤモンドをコーティングする方法（再コー
ト）の２つが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】再研磨はユーザが行え
便利ではあるが、ダイヤモンドのような硬質膜を研磨す
ることは困難である上、被覆のある新品ドリルの寿命を
１００とすると、再研磨したものは逃げ面４に被覆がな
いため６０〜７０程度となる。このため、特に複数のド
リルを使用する場合、ドリルによってその交換時期が一
定せず、操業上好ましくないといった問題があった。
便利ではあるが、ダイヤモンドのような硬質膜を研磨す
ることは困難である上、被覆のある新品ドリルの寿命を
１００とすると、再研磨したものは逃げ面４に被覆がな
いため６０〜７０程度となる。このため、特に複数のド
リルを使用する場合、ドリルによってその交換時期が一
定せず、操業上好ましくないといった問題があった。
【０００５】一方、再コートであるが、通常ユーザは再
コートする技術を持たない。そのため、メーカーに再コ
ートを依頼することになるが、ここですくい面５やマー
ジン６等に残存するダイヤモンド被覆を除去せず再コー
ティングすれば被覆の残存部のみダイヤモンドが厚く形
成され、それによりドリル径が大きくなる。そこで、残
存する被覆を全て除去すればよいが、ドリルのような複
雑形状の母材に施された被覆を完全に除去することは極
めて困難である。
コートする技術を持たない。そのため、メーカーに再コ
ートを依頼することになるが、ここですくい面５やマー
ジン６等に残存するダイヤモンド被覆を除去せず再コー
ティングすれば被覆の残存部のみダイヤモンドが厚く形
成され、それによりドリル径が大きくなる。そこで、残
存する被覆を全て除去すればよいが、ドリルのような複
雑形状の母材に施された被覆を完全に除去することは極
めて困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解消するため、再研磨によるドリルの再利用について
工夫したもので、その特徴は、すくい面とマージンにダ
イヤモンド被覆を有し、逃げ面にはダイヤモンド被覆が
ないことにある。このようなドリルの製造方法として
は、次の熱処理か浸漬処理を成膜の前処理として行うこ
とで被覆の付着強度を向上させることができる。 炭素原子が存在する雰囲気でドリル母材表面に熱処理
を施し、その表面上に炭素と結合相金属を主成分とする
析出物及び炭素を主成分とする堆積物を生成して、すく
い面及びマージンの所定部分における前記堆積物を除去
する。 ドリル母材を III族元素の１種以上またはその化合物
の加熱溶融体若しくは溶液に浸漬する。そして、これら
の前処理を行ってから化学的気相合成法によりダイヤモ
ンド被覆を形成すればよい。尚、上記の場合、熱処理
並びに堆積物の除去は２回以上行うことが好ましい。
を解消するため、再研磨によるドリルの再利用について
工夫したもので、その特徴は、すくい面とマージンにダ
イヤモンド被覆を有し、逃げ面にはダイヤモンド被覆が
ないことにある。このようなドリルの製造方法として
は、次の熱処理か浸漬処理を成膜の前処理として行うこ
とで被覆の付着強度を向上させることができる。 炭素原子が存在する雰囲気でドリル母材表面に熱処理
を施し、その表面上に炭素と結合相金属を主成分とする
析出物及び炭素を主成分とする堆積物を生成して、すく
い面及びマージンの所定部分における前記堆積物を除去
する。 ドリル母材を III族元素の１種以上またはその化合物
の加熱溶融体若しくは溶液に浸漬する。そして、これら
の前処理を行ってから化学的気相合成法によりダイヤモ
ンド被覆を形成すればよい。尚、上記の場合、熱処理
並びに堆積物の除去は２回以上行うことが好ましい。
【０００７】
【作用】従来はドリル先端部全面にダイヤモンドが被覆
されていたため、被覆のある新品ドリルと、摩耗後再研
磨したものとの寿命に大きな違いがあり、ドリルの交換
時期が一定しなかった。本発明は最初から逃げ面にダイ
ヤモンド被覆を行わないことで、摩耗するごとにドリル
先端から再研磨して利用しても研磨が容易となり、新品
と再研磨したものとの寿命をほぼ等しくして従来の問題
を解消している。
されていたため、被覆のある新品ドリルと、摩耗後再研
磨したものとの寿命に大きな違いがあり、ドリルの交換
時期が一定しなかった。本発明は最初から逃げ面にダイ
ヤモンド被覆を行わないことで、摩耗するごとにドリル
先端から再研磨して利用しても研磨が容易となり、新品
と再研磨したものとの寿命をほぼ等しくして従来の問題
を解消している。
【０００８】ただし、従来品（先端部全面被覆）と比較
して加工性能の低下を最小限に抑えるため、少なくとも
すくい面とマージンにはダイヤモンド被覆が必要である
（図１（Ａ）参照）。すくい面５は再研磨により切り刃
を構成するからであり、又マージン６は加工孔の径や表
面精度に大きく影響するからである。勿論、二番とり面
７に被覆をしてもかまわない。
して加工性能の低下を最小限に抑えるため、少なくとも
すくい面とマージンにはダイヤモンド被覆が必要である
（図１（Ａ）参照）。すくい面５は再研磨により切り刃
を構成するからであり、又マージン６は加工孔の径や表
面精度に大きく影響するからである。勿論、二番とり面
７に被覆をしてもかまわない。
【０００９】尚、マージンのダイヤモンド被覆は加工精
度上その全面に施すことが好ましいが、すくい面のダイ
ヤモンド被覆は必ずしも全面に施す必要はない。研磨に
より再生されたとき、すくい面のうち切り刃を構成する
箇所にのみ被覆があれば十分だからである。もっとも、
再研磨により先端角を変更する場合、切れ刃の長さも変
わるため、すくい面全面に被覆を施しておくことが便利
であろう。
度上その全面に施すことが好ましいが、すくい面のダイ
ヤモンド被覆は必ずしも全面に施す必要はない。研磨に
より再生されたとき、すくい面のうち切り刃を構成する
箇所にのみ被覆があれば十分だからである。もっとも、
再研磨により先端角を変更する場合、切れ刃の長さも変
わるため、すくい面全面に被覆を施しておくことが便利
であろう。
【００１０】そして、上記のようなドリルを製造するに
は複雑形状の母材の一部に高い付着性をもってダイヤモ
ンド被覆形成する必要があるが、ドリル母材として一般
的な超硬合金に高い付着性をもって被覆することは難し
い。これは化学的気相合成法で超硬合金へダイヤモンド
を被覆するとき、結合相のコバルト上で黒鉛が生成され
やすく、ダイヤモンドの生成が阻害されるからである。
本発明では所定の前処理を母材に施すことでダイヤモン
ドの付着性を向上させた。前処理としては熱処理による
ものと浸漬処理によるものがあるが、先ず熱処理を行う
ものから説明する。
は複雑形状の母材の一部に高い付着性をもってダイヤモ
ンド被覆形成する必要があるが、ドリル母材として一般
的な超硬合金に高い付着性をもって被覆することは難し
い。これは化学的気相合成法で超硬合金へダイヤモンド
を被覆するとき、結合相のコバルト上で黒鉛が生成され
やすく、ダイヤモンドの生成が阻害されるからである。
本発明では所定の前処理を母材に施すことでダイヤモン
ドの付着性を向上させた。前処理としては熱処理による
ものと浸漬処理によるものがあるが、先ず熱処理を行う
ものから説明する。
【００１１】これは所定の熱処理で炭素と結合相金属を
主成分とする析出物と炭素を主成分とする堆積物を生成
し、この析出物によりダイヤモンド被覆の付着性向上を
図ると共に、この堆積物をダイヤモンドの成膜における
マスクとして用い、母材の一部に被覆を形成している。
以下に各工程ごと詳しく述べる。
主成分とする析出物と炭素を主成分とする堆積物を生成
し、この析出物によりダイヤモンド被覆の付着性向上を
図ると共に、この堆積物をダイヤモンドの成膜における
マスクとして用い、母材の一部に被覆を形成している。
以下に各工程ごと詳しく述べる。
【００１２】熱処理：これは炭素含有雰囲気で行われ
るもので、具体的にはＣＨ4 やＣ3Ｈ8 と水素の混合雰
囲気等において、好ましくは７５０〜１０００℃程度の
温度において行う。この熱処理により結合相のＣｏは母
材表面に析出するが、表面全体には広がらず結合相上に
Ｃを含んだ球状の析出物として盛り上がる。この析出物
は主成分が炭素で結合相金属が含まれ、その周縁や硬質
相粒子上にはダイヤモンドやダイヤモンド状炭素の生成
も見られる。実験では８５０℃において処理時間10分以
上でＣ−Coの析出物が観察できた。
るもので、具体的にはＣＨ4 やＣ3Ｈ8 と水素の混合雰
囲気等において、好ましくは７５０〜１０００℃程度の
温度において行う。この熱処理により結合相のＣｏは母
材表面に析出するが、表面全体には広がらず結合相上に
Ｃを含んだ球状の析出物として盛り上がる。この析出物
は主成分が炭素で結合相金属が含まれ、その周縁や硬質
相粒子上にはダイヤモンドやダイヤモンド状炭素の生成
も見られる。実験では８５０℃において処理時間10分以
上でＣ−Coの析出物が観察できた。
【００１３】逆に、母材中には析出による結合相の低濃
度部が表層に生じる。この低濃度部の生じる深さは表面
から100 μｍ以内であり、加熱による挙動の詳細は不明
であるが、母材の結合相組成比としては当初の他部分よ
りは低下する。尚、このような低濃度部が生じても母材
の強度，超硬質膜との付着強度とも大きく、過酷な条件
の加工に耐え得る。
度部が表層に生じる。この低濃度部の生じる深さは表面
から100 μｍ以内であり、加熱による挙動の詳細は不明
であるが、母材の結合相組成比としては当初の他部分よ
りは低下する。尚、このような低濃度部が生じても母材
の強度，超硬質膜との付着強度とも大きく、過酷な条件
の加工に耐え得る。
【００１４】又、熱処理により炭素を主成分とする堆積
物も生成される。これは後にダイヤモンド被覆を行う際
のマスクとして用いるもので、被覆の必要な箇所のみ除
去（除煤）しておく。
物も生成される。これは後にダイヤモンド被覆を行う際
のマスクとして用いるもので、被覆の必要な箇所のみ除
去（除煤）しておく。
【００１５】除媒：これによりダイヤモンド被覆が必
要な面の堆積物を全て取り除く。綿棒などで拭う程度で
十分除去することができ、析出物は殆どそのまま残る。
析出物はダイヤモンド被覆のアンカーとして作用するの
で、できるだけ残しておいた方が好ましいが、除煤に伴
って脱落してもその痕跡部には高濃度の炭素が存在しダ
イヤモンドの成長が阻害されることがない。
要な面の堆積物を全て取り除く。綿棒などで拭う程度で
十分除去することができ、析出物は殆どそのまま残る。
析出物はダイヤモンド被覆のアンカーとして作用するの
で、できるだけ残しておいた方が好ましいが、除煤に伴
って脱落してもその痕跡部には高濃度の炭素が存在しダ
イヤモンドの成長が阻害されることがない。
【００１６】成膜：上記熱処理と除煤の後、通常のＣ
ＶＤ法などによりダイヤモンド被覆を形成する。ここで
析出物は高濃度の炭素を含有しており、結合相には表面
近傍に十分なＣを含有しているためその上には成膜がし
易く付着力を高めることができる。
ＶＤ法などによりダイヤモンド被覆を形成する。ここで
析出物は高濃度の炭素を含有しており、結合相には表面
近傍に十分なＣを含有しているためその上には成膜がし
易く付着力を高めることができる。
【００１７】特に、母材表面には球状の析出物が存在
し、その一部や周縁にはダイヤモンドやダイヤモンド状
炭素も生じるので、成膜により被覆の構成は母材−結合
相含有ダイヤモンド状炭素−ダイヤモンドの化学的結合
が考えられると共に、物理的な傾斜機能もあると思われ
る。
し、その一部や周縁にはダイヤモンドやダイヤモンド状
炭素も生じるので、成膜により被覆の構成は母材−結合
相含有ダイヤモンド状炭素−ダイヤモンドの化学的結合
が考えられると共に、物理的な傾斜機能もあると思われ
る。
【００１８】物理的な機能としては、析出物により被覆
硬質膜と基材との熱膨張係数の差異に基づく歪を緩和す
る緩衝効果が大きいと考えられ、この緩衝効果は母材表
面より10μｍ以内の高さで充分である。それ以上になる
とダイヤモンド被覆の品質を阻害する。そして、これら
効果の相乗により、母材上に20〜50μｍ程度のダイヤモ
ンド被覆を高い付着性をもって施すことができる。
硬質膜と基材との熱膨張係数の差異に基づく歪を緩和す
る緩衝効果が大きいと考えられ、この緩衝効果は母材表
面より10μｍ以内の高さで充分である。それ以上になる
とダイヤモンド被覆の品質を阻害する。そして、これら
効果の相乗により、母材上に20〜50μｍ程度のダイヤモ
ンド被覆を高い付着性をもって施すことができる。
【００１９】このように成膜を行うことで、上記のよう
に除煤された箇所にのみ強固にダイヤモンドを被覆する
ことができる。除煤されていないところは、堆積物上に
ダイヤモンドが成長されるため、成膜後堆積物と共に除
去すれば目的とする箇所にのみ成膜することができる。
尚、熱処理と除煤は繰り返して行うことで析出物を多く
形成させ、一層付着力を高めることができる。
に除煤された箇所にのみ強固にダイヤモンドを被覆する
ことができる。除煤されていないところは、堆積物上に
ダイヤモンドが成長されるため、成膜後堆積物と共に除
去すれば目的とする箇所にのみ成膜することができる。
尚、熱処理と除煤は繰り返して行うことで析出物を多く
形成させ、一層付着力を高めることができる。
【００２０】次に浸漬処理を行うものはドリル母材を I
II族元素の１種以上またはその化合物の加熱溶融体若し
くは溶液に浸漬する。 III族元素としてはＢが好適で、
具体例としては硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）や硼砂（Ｎａ2 Ｂ4
Ｏ7 ・10Ｈ2 Ｏ）の融液を用いればよい。このような浸
漬処理によって母材表面にＣｏが低濃度となり逆にＢが
高濃度となる部分を形成できる。種々の試験の結果、融
液温度が高いほどＢが高濃度となり、Ｗが低濃度となる
ことが判明した。Ｃｏの濃度は一応高温になるほど低く
なるが処理温度との関連は薄い。また処理温度は低い方
が厚い被覆が形成でき、高くなると剥離が生じた。これ
は融液温度が高くなるとＷの酸化が進みダイヤモンドの
付着強度が低下するためと考えられる。これらのことか
ら処理温度としては、硼酸の融点である１７０℃程度よ
り９００℃位迄であるが、２００〜３００℃がより好適
である。浸漬時間としては３０分程度が適切であった。
尚、この浸漬を行う際、母材を陰極として電解処理をし
てもよい。
II族元素の１種以上またはその化合物の加熱溶融体若し
くは溶液に浸漬する。 III族元素としてはＢが好適で、
具体例としては硼酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）や硼砂（Ｎａ2 Ｂ4
Ｏ7 ・10Ｈ2 Ｏ）の融液を用いればよい。このような浸
漬処理によって母材表面にＣｏが低濃度となり逆にＢが
高濃度となる部分を形成できる。種々の試験の結果、融
液温度が高いほどＢが高濃度となり、Ｗが低濃度となる
ことが判明した。Ｃｏの濃度は一応高温になるほど低く
なるが処理温度との関連は薄い。また処理温度は低い方
が厚い被覆が形成でき、高くなると剥離が生じた。これ
は融液温度が高くなるとＷの酸化が進みダイヤモンドの
付着強度が低下するためと考えられる。これらのことか
ら処理温度としては、硼酸の融点である１７０℃程度よ
り９００℃位迄であるが、２００〜３００℃がより好適
である。浸漬時間としては３０分程度が適切であった。
尚、この浸漬を行う際、母材を陰極として電解処理をし
てもよい。
【００２１】そして、母材の一部に被覆を形成するには
カーボンペーストなどをマスクとして用いればよい。こ
れは、カーボンペーストやカーボン粉末をアルコールに
混合したものをドリル母材全面に塗布し、ダイヤモンド
被覆の必要な箇所のみこれを除去した後、ＣＶＤ法によ
りダイヤモンド被覆を形成するというものである。カー
ボンペーストを除去した箇所のみ被覆が付着し、カーボ
ンペースト上に形成されたダイヤモンドはペーストと共
に容易に除去できるため、目的とする一部分にのみ被覆
を形成することができる。
カーボンペーストなどをマスクとして用いればよい。こ
れは、カーボンペーストやカーボン粉末をアルコールに
混合したものをドリル母材全面に塗布し、ダイヤモンド
被覆の必要な箇所のみこれを除去した後、ＣＶＤ法によ
りダイヤモンド被覆を形成するというものである。カー
ボンペーストを除去した箇所のみ被覆が付着し、カーボ
ンペースト上に形成されたダイヤモンドはペーストと共
に容易に除去できるため、目的とする一部分にのみ被覆
を形成することができる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１及び
図２は本発明ドリルを示すもので、（Ａ）はダイヤモン
ド被覆がなされた新品状態のものの側面図、（Ｂ）はそ
の正面図、図２は前記（Ａ）に示すドリルが摩耗した
後、研磨して再生したものである。
図２は本発明ドリルを示すもので、（Ａ）はダイヤモン
ド被覆がなされた新品状態のものの側面図、（Ｂ）はそ
の正面図、図２は前記（Ａ）に示すドリルが摩耗した
後、研磨して再生したものである。
【００２３】（ドリルの構成）図１に示すものは、超硬
合金からなるドリル母材１にダイヤモンド被覆２（斜線
で示す）を施したφ５ｍｍのもので、溝長は３８ｍｍあ
る。その被覆２は厚さ約１０μｍで、チゼルエッジ３か
らシャンク側に向かって約２０ｍｍまでの長さ部分にお
いて、すくい面５及びマージン６の全面に及んでいる。
そして、逃げ面４には被覆が施されていない。
合金からなるドリル母材１にダイヤモンド被覆２（斜線
で示す）を施したφ５ｍｍのもので、溝長は３８ｍｍあ
る。その被覆２は厚さ約１０μｍで、チゼルエッジ３か
らシャンク側に向かって約２０ｍｍまでの長さ部分にお
いて、すくい面５及びマージン６の全面に及んでいる。
そして、逃げ面４には被覆が施されていない。
【００２４】（製造方法）このように一部分のみにダイ
ヤモンド被覆を有するドリルは次のようにして製造し
た。 前処理として熱処理を行うもの 先ずドリル母材に熱処理を施して炭素と結合相金属を主
成分とする析出物及び炭素を主成分とする堆積物を生成
する。次に、このうちダイヤモンド被覆が必要なすくい
面及びマージンにおける前記堆積物を除去する（除
煤）。そして、この熱処理と除煤を計２回行い、その後
ＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆を形成して、最後に除
煤しなかった部分の堆積物除去を行った。具体的な成長
条件は次の通りである。
ヤモンド被覆を有するドリルは次のようにして製造し
た。 前処理として熱処理を行うもの 先ずドリル母材に熱処理を施して炭素と結合相金属を主
成分とする析出物及び炭素を主成分とする堆積物を生成
する。次に、このうちダイヤモンド被覆が必要なすくい
面及びマージンにおける前記堆積物を除去する（除
煤）。そして、この熱処理と除煤を計２回行い、その後
ＣＶＤ法によりダイヤモンド被覆を形成して、最後に除
煤しなかった部分の堆積物除去を行った。具体的な成長
条件は次の通りである。
【００２５】１．ドリル母材 超硬合金 WC−６％
Co ２．熱処理 雰囲気 H2−１％CH4 圧力 100Torr 温度 900 ℃ 保持時間 90分 ３．除煤 綿棒で母材表面に生じた煤（堆積
物）をぬぐい去る。 ４．成膜 熱フィラメントCVD 装置、圧力
100Torr 雰囲気 H2−２％CH4 、母材温度 900℃ その結果、５時間の成膜で厚さ10μｍダイヤモンド被覆
が形成できた。
Co ２．熱処理 雰囲気 H2−１％CH4 圧力 100Torr 温度 900 ℃ 保持時間 90分 ３．除煤 綿棒で母材表面に生じた煤（堆積
物）をぬぐい去る。 ４．成膜 熱フィラメントCVD 装置、圧力
100Torr 雰囲気 H2−２％CH4 、母材温度 900℃ その結果、５時間の成膜で厚さ10μｍダイヤモンド被覆
が形成できた。
【００２６】前処理として浸漬処理を行うもの 先ずアルミナ製容器中にホウ酸（Ｈ3 ＢＯ3 ）とドリル
母材を入れ、この容器をマッフル炉に挿入して大気中で
融液として保持した。次に母材を取り出し、その全面に
カーボンペーストを塗布して、被覆を形成する必要がな
い逃げ面はカーボンペーストを残し、被覆を行うマージ
ンとすくい面はペーストを除去して成膜を行う。そして
最後に残ったカーボンペーストを除去した。具体的条件
は次の通りである。
母材を入れ、この容器をマッフル炉に挿入して大気中で
融液として保持した。次に母材を取り出し、その全面に
カーボンペーストを塗布して、被覆を形成する必要がな
い逃げ面はカーボンペーストを残し、被覆を行うマージ
ンとすくい面はペーストを除去して成膜を行う。そして
最後に残ったカーボンペーストを除去した。具体的条件
は次の通りである。
【００２７】１．ドリル母材 超硬合金 WC−６％
Co ２．浸漬処理 融液温度 200 ℃ 保持時間 30分 ３．成膜 熱フィラメントCVD 装置、圧力
100Torr 雰囲気 H2−１％CH4 、母材温度 900℃ その結果、５時間の成膜で厚さ10μｍダイヤモンド被覆
が形成できた。尚、以上の両前処理による実施例ではWC
−Co系に代表される超硬合金を母材とするものについて
示したが、炭窒化チタンと結合相金属とよりなる他のサ
ーメットを母材とするものについても実施できる。
Co ２．浸漬処理 融液温度 200 ℃ 保持時間 30分 ３．成膜 熱フィラメントCVD 装置、圧力
100Torr 雰囲気 H2−１％CH4 、母材温度 900℃ その結果、５時間の成膜で厚さ10μｍダイヤモンド被覆
が形成できた。尚、以上の両前処理による実施例ではWC
−Co系に代表される超硬合金を母材とするものについて
示したが、炭窒化チタンと結合相金属とよりなる他のサ
ーメットを母材とするものについても実施できる。
【００２８】（再生方法）ドリル先端部から研磨して先
端形状を整える。一般に、ダイヤモンド被覆は被覆面と
ほぼ平行な方向に研磨することは困難であるが、被覆面
と交差する方向に研磨することは比較的容易行うことが
できる。即ち、再研磨を行うとき逃げ面には当初より被
覆がなく、すくい面やマージン等に被覆が形成された状
態となっている。このため、ドリル先端角に合わせて逃
げ面の研磨を行っても、研磨面は残存したダイヤモンド
の被覆面に対して交差する方向となり、ドリル先端を容
易に研磨することができる。研磨による再生の結果、図
２に示すように、溝長が約０．５ｍｍ短くなっただけで
あった。このように、本例のような構成とすれば、再生
による溝長の後退は僅かで、１０回程度の再生作業を行
っても十分使用することができる。
端形状を整える。一般に、ダイヤモンド被覆は被覆面と
ほぼ平行な方向に研磨することは困難であるが、被覆面
と交差する方向に研磨することは比較的容易行うことが
できる。即ち、再研磨を行うとき逃げ面には当初より被
覆がなく、すくい面やマージン等に被覆が形成された状
態となっている。このため、ドリル先端角に合わせて逃
げ面の研磨を行っても、研磨面は残存したダイヤモンド
の被覆面に対して交差する方向となり、ドリル先端を容
易に研磨することができる。研磨による再生の結果、図
２に示すように、溝長が約０．５ｍｍ短くなっただけで
あった。このように、本例のような構成とすれば、再生
による溝長の後退は僅かで、１０回程度の再生作業を行
っても十分使用することができる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ドリルはユ
ーザーが行える研磨という簡単な作業のみでドリルを再
生することができる。又、溝長の後退を最小限として繰
り返し再生できるため、１本のドリル母材を有効に使用
することができる。特に、新品と再研磨品を比較した場
合、その寿命に殆ど違いがないため、ドリルの交換時期
が統一できる。
ーザーが行える研磨という簡単な作業のみでドリルを再
生することができる。又、溝長の後退を最小限として繰
り返し再生できるため、１本のドリル母材を有効に使用
することができる。特に、新品と再研磨品を比較した場
合、その寿命に殆ど違いがないため、ドリルの交換時期
が統一できる。
【００３０】又、被覆をドリルの一部に限定したことに
より、先端部を全面被覆したものに比べれば寿命は劣る
が、かなりな回数を再生使用できるためトータルとして
の寿命は本発明ドリルの方がはるかに長い。加えて再生
により切り刃を構成するすくい面とマージンに被覆があ
れば、加工性能の低下は殆ど認められない。さらに、再
生に際してドリル先端角を変更できるため、被削材に応
じてドリルの食い付きを調整することができる。
より、先端部を全面被覆したものに比べれば寿命は劣る
が、かなりな回数を再生使用できるためトータルとして
の寿命は本発明ドリルの方がはるかに長い。加えて再生
により切り刃を構成するすくい面とマージンに被覆があ
れば、加工性能の低下は殆ど認められない。さらに、再
生に際してドリル先端角を変更できるため、被削材に応
じてドリルの食い付きを調整することができる。
【００３１】そして本発明方法によれば、ドリルのよう
な複雑形状の母材であってもその一部のみに高い付着性
をもって厚いダイヤモンド被覆を形成することができ
る。この場合、母材自体の強度も損なわれることがない
ので過酷な条件の加工に耐ることができる。
な複雑形状の母材であってもその一部のみに高い付着性
をもって厚いダイヤモンド被覆を形成することができ
る。この場合、母材自体の強度も損なわれることがない
ので過酷な条件の加工に耐ることができる。
【図１】本発明ドリルを示すもので、（Ａ）側面図、
（Ｂ）は先端正面図である。
（Ｂ）は先端正面図である。
【図２】本発明ドリル先端部を研磨して再生したものを
示す側面図である。
示す側面図である。
【図３】従来のダイヤモンド被覆ドリルの側面図であ
る。
る。
１ ドリル母材 ２ ダイヤモンド被覆 ３ チゼルエッジ ４ 逃げ面 ５ すくい面 ６ マージン ７ 二番とり面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中谷 征司 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 すくい面とマージンにダイヤモンド被覆
を有し、逃げ面にはダイヤモンド被覆がないことを特徴
とするダイヤモンド被覆ドリル。 - 【請求項２】 炭素原子が存在する雰囲気でドリル母材
表面に熱処理を施し、該表面上に炭素と結合相金属を主
成分とする析出物及び炭素を主成分とする堆積物を生成
して、すくい面及びマージンの所定部分における前記堆
積物を除去した後、同表面上に化学的気相合成法により
ダイヤモンド被覆を形成することを特徴とするダイヤモ
ンド被覆ドリルの製造方法。 - 【請求項３】 ドリル母材を III族元素の１種以上また
はその化合物の加熱溶融体若しくは溶液に浸漬し、化学
的気相合成法によりドリル母材のすくい面とマージンに
ダイヤモンド被覆を形成し、逃げ面にはダイヤモンド被
覆を形成しないことを特徴とするダイヤモンド被覆ドリ
ルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235392A JPH0760521A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | ダイヤモンド被覆ドリル及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5235392A JPH0760521A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | ダイヤモンド被覆ドリル及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0760521A true JPH0760521A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=16985411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5235392A Pending JPH0760521A (ja) | 1993-08-27 | 1993-08-27 | ダイヤモンド被覆ドリル及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760521A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003136319A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-14 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 刃先交換式ツイストドリル |
| WO2005021827A3 (en) * | 2003-08-28 | 2005-06-16 | Dormer Tools Sheffield Ltd | Coated bore cutting tools |
| JP2006068877A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Osg Corp | ダブルマージンドリル |
| JP2012101343A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Kyocera Corp | 表面被覆部材および表面被覆切削工具 |
| US20130121778A1 (en) * | 2011-11-15 | 2013-05-16 | Kennametal, Inc. | Manufacturing of holemaking tools |
| WO2015012166A1 (ja) * | 2013-07-22 | 2015-01-29 | 京セラ株式会社 | 切削工具、切削工具の製造方法、および切削工具を用いた切削加工物の製造方法 |
| JP2015093337A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | ユニオンツール株式会社 | 穴明け工具の製造方法 |
-
1993
- 1993-08-27 JP JP5235392A patent/JPH0760521A/ja active Pending
Cited By (12)
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| US9358626B2 (en) * | 2011-11-15 | 2016-06-07 | Kennametal Inc. | Manufacturing of holemaking tools |
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| CN105451931A (zh) * | 2013-07-22 | 2016-03-30 | 京瓷株式会社 | 切削工具、切削工具的制造方法、以及使用了切削工具的切削加工物的制造方法 |
| JPWO2015012166A1 (ja) * | 2013-07-22 | 2017-03-02 | 京セラ株式会社 | 切削工具、切削工具の製造方法、および切削工具を用いた切削加工物の製造方法 |
| JP2015093337A (ja) * | 2013-11-11 | 2015-05-18 | ユニオンツール株式会社 | 穴明け工具の製造方法 |
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