刻劃輪及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種對(duì)刻劃輪的表面進(jìn)行脫鈷處理，且于貫通孔不具有脫鈷層的刻劃輪。其解決手段為：作為圓板狀的刻劃輪基材，是使用對(duì)含有碳化鎢粒子為主成分、鈷為結(jié)合材的超硬合金的表層進(jìn)行了脫鈷處理。對(duì)刻劃輪基材的貫通孔施以密封并浸漬于酸性溶液中而進(jìn)行脫鈷處理、或者去除貫通孔內(nèi)的脫鈷層。之后于刻劃輪基材的刀前端借由CVD法形成鉆石膜，對(duì)棱線部分進(jìn)行研磨。借此，可使鉆石膜的密著性變佳、剝離的可能性減少，且使刻劃輪長(zhǎng)壽命化。
【專利說(shuō)明】刻劃輪及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種用W對(duì)脆性材料基板壓接、轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行刻劃的刻劃輪及其制造 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 習(xí)知的刻劃輪，如于專利文獻(xiàn)1?3所示，是W超硬合金或多結(jié)晶燒結(jié)鉆石（W 下，稱為PCD)制的圓板作為基材。PCD圓板是使鉆石粒子與鉆（Co)等一起燒結(jié)而成。刻劃 輪，是借由從成為基材的圓板的兩側(cè)呈互相傾斜地削入圓周的邊緣，且于圓周面形成V字 形的刀前端而構(gòu)成。將W如此方式形成的刻劃輪，W呈旋轉(zhuǎn)自如地軸裝于刻劃裝置的刻劃 頭等，并W既定的負(fù)載按壓于脆性材料基板，使其沿脆性材料基板的面移動(dòng)而借此可進(jìn)行 刻劃。
[0003] 在專利文獻(xiàn)2中，掲示有為了不使與脆性材料基板、尤其是玻璃板的滑動(dòng)產(chǎn)生，而 在從旋轉(zhuǎn)軸的前視觀察的情形下，對(duì)刀前端往相對(duì)于從軸方向起的放射方向形成角度的方 向進(jìn)行研磨而形成有條痕的玻璃刀具。
[0004] 在專利文獻(xiàn)3中，提及有可在陶瓷制的玻璃切斷用的輪刀中，借由沿著研磨方向 的圓周方向進(jìn)行研磨而形成較深的垂直裂紋的輪刀。
[0005] 此外，在專利文獻(xiàn)4中，掲示有為了使玻璃切斷用刀刃的壽命變長(zhǎng)，而W鉆石對(duì)V 字形狀的刀前端表面被膜而成的玻璃切斷用刀刃。該玻璃切斷用刀刃，是在W與鉆石相容 性佳的陶瓷所形成的刀前端表面被覆鉆石膜，且對(duì)該鉆石膜進(jìn)行表面研磨處理而加W整 形。掲示有借由使用如此般的玻璃切斷用刀刃，而可使刀刃的壽命變長(zhǎng)，此外可W切斷面成 為平滑的方式切斷高硬度玻璃。
[0006] 在專利文獻(xiàn)5中，提及有在超硬合金的切削工具的表面被覆鉆石膜前，借由于超 硬合金的表面部分設(shè)置已使鉆的含量降低的脫鉆層而使超硬合金與鉆石膜的密著性提高 的切削工具。同樣地，在專利文獻(xiàn)6中，提及有于刀前端形成有鉆石膜的刻劃輪。
[0007] W多結(jié)晶燒結(jié)鉆石（PCD)形成的習(xí)知的刻劃輪，由于是W鉆石粒子與結(jié)合材而構(gòu) 成，因此一旦對(duì)尤其是陶瓷等硬度高的脆性材料基板進(jìn)行刻劃，則存在有從結(jié)合材露出于 表面的部分磨耗激烈地進(jìn)行、壽命較短的缺點(diǎn)。此外，由于近幾年玻璃的薄型化、大型化趨 勢(shì)，使得對(duì)脆性材料基板進(jìn)行刻劃、裂斷后的脆性材料基板的端面強(qiáng)度相當(dāng)?shù)匾蟆?br> [0008] 如于專利文獻(xiàn)2記載般，在對(duì)玻璃板進(jìn)行刻劃的刻劃輪的制造時(shí)，一旦相對(duì)于其 棱線往斜方向?qū)Φ肚岸诉M(jìn)行研磨時(shí)，存在有于棱線部分容易產(chǎn)生缺欠的問(wèn)題點(diǎn)。
[0009] 于專利文獻(xiàn)3記載的輪刀，是陶瓷制的輪刀，且未于表面附著有鉆石膜。因此，一 旦對(duì)陶瓷等硬度高的脆性材料基板進(jìn)行刻劃，則存在有磨耗激烈地進(jìn)行、壽命較短的缺點(diǎn)。
[0010] 另一方面，若于超硬合金的表面形成鉆石膜雖使切削工具的耐久性提高，但包含 于超硬合金的鉆使鉆石膜的密著性降低，而產(chǎn)生了膜的剝離。另外，在上述的專利文獻(xiàn)5 中，為了使表面的鉆的含量減少，而將切削工具浸潰于hn〇3等的酸性液中而于工具的基材 的表面形成脫鉆層，而提高膜的密著性。亦在刻劃輪中，對(duì)專利文獻(xiàn)4所掲示的刻劃輪基材 被覆鉆石膜，因此若使用超硬合金為素材，則鉆石膜的密著性將降低。另一方面，如專利文 獻(xiàn)6般，欲在刻劃輪基材形成如此般的脫鉆層的情形，亦對(duì)刻劃輪的中也的貫通孔的內(nèi)壁 進(jìn)行脫鉆處理。一旦使用實(shí)施有如此般的脫鉆處理且于刀前端部分形成有鉆石被膜的刻劃 輪對(duì)脆性材料基板進(jìn)行刻劃，則由于從貫通孔的內(nèi)壁表面將鉆去除，而使得碳化鶴粒子容 易脫落。因此，可想而知存在有于貫通孔產(chǎn)生磨耗粉并附著于銷、使旋轉(zhuǎn)阻力變高的新的問(wèn) 題點(diǎn)。此外，存在有鉆已脫落的面變成粗面、機(jī)械性的強(qiáng)度降低等的問(wèn)題點(diǎn)。
[0011] 專利文獻(xiàn)1 ;日本特開(kāi)平06-056451號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開(kāi)平05-254865號(hào)公報(bào)
[0013] 專利文獻(xiàn)3 ;日本特開(kāi)平04-224128號(hào)公報(bào)
[0014] 專利文獻(xiàn)4 ;國(guó)際公開(kāi)W02003/51784號(hào)公報(bào)
[0015] 專利文獻(xiàn)5 ;日本特開(kāi)平07-223101號(hào)公報(bào) [001引專利文獻(xiàn)6 ;日本特開(kāi)2011-012675號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 本發(fā)明是有鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而完成，目的在于提供一種可解決刻劃輪的基材的脫 鉆處理所伴隨的問(wèn)題點(diǎn)的刻劃輪及其制造方法。
[0018] 此外進(jìn)一步地，本發(fā)明的目的在于提供一種在被覆有鉆石膜的刻劃輪中，可防止 鉆石膜的缺欠或剝離、且可謀求刻劃輪的長(zhǎng)壽命化的刻劃輪及其制造方法。
[0019] 本發(fā)明的目的是采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的刻劃輪，具備：刻劃輪基 材，是圓板狀并于中也位置具有供銷插入的貫通孔；W及鉆石膜，形成于該刻劃輪基材的刀 前端部分；該刻劃輪基材，是使用有含有碳化鶴粒子為主成分、鉆為結(jié)合材的超硬合金，且 于除了該貫通孔的內(nèi)壁外的刻劃輪基材的表面的至少形成該鉆石膜的刀前端部分，具有平 均厚度為1?15 y m的深度的脫鉆層。
[0020] 本發(fā)明的目的還采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的制造方法，是于圓板的中 也位置具有供銷插入的貫通孔、且沿著圓周部具有刀前端的刻劃輪的制造方法；于使用有 含有碳化鶴粒子為主成分、鉆為結(jié)合材的超硬合金的圓板的中也位置形成貫通孔，于該圓 板的圓周部形成刀前端部分W形成刻劃輪基材，于該刻劃輪基材的貫通孔的開(kāi)口涂布密封 材并實(shí)施脫鉆處理，于該刻劃輪基材的刀前端部分借由化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成鉆石膜。
[0021] 本發(fā)明的目的又采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的制造方法，是于圓板的中 也位置具有供銷插入的貫通孔、且沿著圓周部具有刀前端的刻劃輪的制造方法；于使用有 含有碳化鶴粒子為主成分、鉆為結(jié)合材的超硬合金的圓板的中也位置形成貫通孔，于該圓 板的圓周部形成刀前端部分W形成刻劃輪基材，對(duì)該刻劃輪基材實(shí)施脫鉆處理，對(duì)該貫通 孔的內(nèi)壁的脫鉆層進(jìn)行研削而去除脫鉆層，于該刻劃輪基材的刀前端部分借由化學(xué)氣相成 長(zhǎng)法形成鉆石膜。
[0022] 本發(fā)明的目的還可采用W下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0023] 此處，該脫鉆層的去除步驟，亦可于該刻劃輪基材的貫通孔插入于表面固著有磨 粒的銷并借由進(jìn)行虛擬刻劃而去除脫鉆層。
[0024] 此處，該脫鉆層的去除步驟，亦可借由使含有磨粒的流體通過(guò)該刻劃輪基材的貫 通孔而去除脫鉆層。
[0025] 此處，該脫鉆層的去除步驟，亦可借由對(duì)該刻劃輪基材的貫通孔進(jìn)行搪磨 化oning)加工而去除脫鉆層。
[0026] 本發(fā)明的目的再采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的刻劃輪，具有：刻劃輪基 材，沿著圓周部形成棱線，具有由該棱線與該棱線的兩側(cè)的傾斜面所構(gòu)成的刀前端，且于該 棱線的兩側(cè)的區(qū)域具有與該棱線平行的研削條痕；W及鉆石膜，形成于該刻劃輪基材的刀 前端表面。
[0027] 本發(fā)明的目的還可采用W下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0028] 此處，形成于該刻劃輪基材的研削條痕，亦可為于該棱線的兩側(cè)的傾斜面W棱線 為中也于寬度20 U m W上的范圍所形成。
[002引本發(fā)明的目的再采用W下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的刻劃輪的制造方法，是沿 著圓板的圓周部具有由棱線與該棱線的兩側(cè)的傾斜面所構(gòu)成的刀前端的刻劃輪的制造方 法；對(duì)刀前端部分W與該棱線平行地進(jìn)行研磨而構(gòu)成刻劃輪基材，于該刻劃輪基材的刀前 端部分借由化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成鉆石膜。
[0030] 本發(fā)明的目的還可采用W下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0031] 此處，于該刻劃輪基材的刀前端部分，亦可借由W該棱線為中也而對(duì)寬度20 U m W上的范圍W與該棱線平行地進(jìn)行研磨而構(gòu)成刻劃輪基材。
[0032] 此處，所謂的棱線，亦包含；在刻劃輪基材的棱線部分彎曲的情形、或棱線部分具 有既定的寬度的情形下，2個(gè)傾斜面延長(zhǎng)并相交的假想的棱線。
[0033] 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的刻劃輪及其制造方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效 果：根據(jù)本發(fā)明，作為刻劃輪基材，是使用對(duì)既定范圍的粒徑的碳化鶴粒子W鉆為結(jié)合材的 超硬合金，并于其表面實(shí)施脫鉆處理、形成鉆石膜且進(jìn)行研磨而作為刻劃輪。因此可使鉆石 膜的密著性提高，可使刻劃輪的耐磨耗性提高且長(zhǎng)壽命化。此外，在刻劃輪基材的內(nèi)徑部分 由于不具有經(jīng)脫鉆處理的層，因此可獲得不具有磨耗粉附著于銷而使旋轉(zhuǎn)阻力變大、機(jī)械 性的強(qiáng)度降低的情況的效果。
[0034] 另外，根據(jù)本發(fā)明，一旦對(duì)刻劃輪基材的刀前端W相對(duì)于其棱線平行地進(jìn)行研磨， 則將留下相對(duì)于棱線平行的微細(xì)的條痕。于該刻劃輪基材形成鉆石膜而作為刻劃輪。借 由與刻劃輪基材的棱線平行地進(jìn)行了研磨，而可獲得使鉆石膜的缺欠或剝離難W產(chǎn)生的效 果。而且一旦使用該刻劃輪對(duì)脆性材料基板進(jìn)行刻劃、裂斷，由于使用有鉆石膜因此在對(duì)硬 度高的脆性材料基板進(jìn)行刻劃的情形，亦可使刻劃輪的磨耗減少、且刻劃輪的壽命變長(zhǎng)。
[0035] 上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予W實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠 更明顯易懂，W下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[003引圖IA ;本發(fā)明的第1、第2實(shí)施形態(tài)的刻劃輪的側(cè)視圖。
[0037] 圖IB ;第1、第2實(shí)施形態(tài)的亥Ij劃輪的前視圖。
[003引圖2 ;表示本發(fā)明的第1、第2實(shí)施形態(tài)的對(duì)刻劃輪的刀前端進(jìn)行研磨的狀態(tài)的圖 式。
[0039] 圖3 ;將棱線設(shè)為橫方向時(shí)的圖IB所示的圓形部分的放大圖。
[0040] 圖4A ;第1、第2實(shí)施形態(tài)的亥Ij劃輪基材的棱線部分的從前視觀察的放大圖。
[0041] 圖4B ;第1、第2實(shí)施形態(tài)的刻劃輪基材的從側(cè)面觀察的放大圖。
[0042] 圖5 ;表示本發(fā)明的第1、第2實(shí)施形態(tài)的變形例的對(duì)刻劃輪的刀前端進(jìn)行研磨的 狀態(tài)的圖式。
[0043] 圖6A ;表示本發(fā)明的比較例的相對(duì)于刻劃輪基材的棱線傾斜地研磨而成的刻劃 輪基材的放大圖。
[0044] 圖6B ;表示第1、第2實(shí)施形態(tài)的刻劃輪基材的棱線部分的放大圖。
[004引圖7A ;表示于亥Ij劃輪基材的貫通孔兩端涂布有密封材的狀態(tài)的圖式。
[0046] 圖7B ;表示于多個(gè)刻劃輪基材的貫通孔使銷貫通并于兩端涂布有密封材的狀態(tài) 的圖式。
[0047] 圖8A ;表示第1、第2實(shí)施形態(tài)的亥Ij劃輪的刀前端的研磨前的棱線部分的放大剖面 圖。
[004引圖8B ;表示第1、第2實(shí)施形態(tài)的研磨后的棱線部分的放大剖面圖。
[0049] 圖9 ;表示刻劃輪基材及脫鉆處理前后與第1、第2實(shí)施形態(tài)的貫通孔內(nèi)的鉆的重 量百分比的一例的圖式。
[0050] 圖10 ;表示針對(duì)圖9所示的各輪實(shí)施了 IOOm的刻劃時(shí)的刻劃阻力的變化的圖。
[0051] 【主要元件符號(hào)說(shuō)明】
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種刻劃輪，其特征在于具備： 刻劃輪基材，是圓板狀并于中心位置具有供銷插入的貫通孔；以及 鉆石膜，形成于該刻劃輪基材的刀前端部分； 該刻劃輪基材，使用有含有碳化鎢粒子為主成分、鈷為結(jié)合材的超硬合金，且于除了該 貫通孔的內(nèi)壁外的刻劃輪基材的表面的至少形成該鉆石膜的刀前端部分，具有平均厚度為 1?15 μ m的深度的脫鈷層。
2. -種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪于圓板的中心位置具有供銷插入的貫通孔、且沿 著圓周部具有刀前端，其特征在于： 于使用有含有碳化鎢粒子為主成分、鈷為結(jié)合材的超硬合金的圓板的中心位置形成貫 通孔； 于該圓板的圓周部形成刀前端部分以形成刻劃輪基材； 于該刻劃輪基材的貫通孔的開(kāi)口涂布密封材并實(shí)施脫鈷處理； 于該刻劃輪基材的刀前端部分借由化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成鉆石膜。
3. -種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪于圓板的中心位置具有供銷插入的貫通孔、且沿 著圓周部具有刀前端，其特征在于： 于使用有含有碳化鎢粒子為主成分、鈷為結(jié)合材的超硬合金的圓板的中心位置形成貫 通孔； 于該圓板的圓周部形成刀前端部分以形成刻劃輪基材； 對(duì)該刻劃輪基材實(shí)施脫鈷處理； 對(duì)該貫通孔的內(nèi)壁的脫鈷層進(jìn)行研削而去除脫鈷層； 于該刻劃輪基材的刀前端部分借由化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成鉆石膜。
4. 如權(quán)利要求3所述的刻劃輪的制造方法，其特征在于其中該脫鈷層的去除步驟，于 該刻劃輪基材的貫通孔插入于表面固著有磨粒的銷并借由進(jìn)行虛擬刻劃而去除脫鈷層。
5. 如權(quán)利要求3所述的刻劃輪的制造方法，其特征在于其中該脫鈷層的去除步驟，借 由使含有磨粒的流體通過(guò)該刻劃輪基材的貫通孔而去除脫鈷層。
6. 如權(quán)利要求3所述的刻劃輪的制造方法，其特征在于其中該脫鈷層的去除步驟，借 由對(duì)該刻劃輪基材的貫通孔進(jìn)行搪磨加工而去除脫鈷層。
7. -種刻劃輪，其特征在于具有： 刻劃輪基材，沿著圓周部形成棱線，具有由該棱線與該棱線的兩側(cè)的傾斜面所構(gòu)成的 刀前端，且于該棱線的兩側(cè)的區(qū)域具有與該棱線平行的研削條痕；以及 鉆石膜，形成于該刻劃輪基材的刀前端表面。
8. 如權(quán)利要求7所述的刻劃輪，其特征在于其中形成于該刻劃輪基材的研削條痕，是 于該棱線的兩側(cè)的傾斜面以棱線為中心于寬度20 μ m以上的范圍所形成。
9. 一種刻劃輪的制造方法，該刻劃輪沿著圓板的圓周部具有由棱線與該棱線的兩側(cè)的 傾斜面所構(gòu)成的刀前端，其特征在于： 對(duì)刀前端部分以與該棱線平行地進(jìn)行研磨而構(gòu)成刻劃輪基材； 于該刻劃輪基材的刀前端部分借由化學(xué)氣相成長(zhǎng)法形成鉆石膜。
10. 如權(quán)利要求9所述的刻劃輪的制造方法，其特征在于其中于該刻劃輪基材的刀前 端部分，借由以該棱線為中心而對(duì)寬度20 μ m以上的范圍以與該棱線平行地進(jìn)行研磨而構(gòu) 成刻劃輪基材。
【文檔編號(hào)】C03B33/10GK104261667SQ201310522755
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】福西利夫, 北市充, 留井直子 申請(qǐng)人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司