DE68911468T2 - Mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung. - Google Patents
Mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung.Info
- Publication number
- DE68911468T2 DE68911468T2 DE89310479T DE68911468T DE68911468T2 DE 68911468 T2 DE68911468 T2 DE 68911468T2 DE 89310479 T DE89310479 T DE 89310479T DE 68911468 T DE68911468 T DE 68911468T DE 68911468 T2 DE68911468 T2 DE 68911468T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- polycrystalline diamond
- fluted
- tool
- brazing
- carried out
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims description 96
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims description 96
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 11
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 102100027955 BAG family molecular chaperone regulator 4 Human genes 0.000 description 1
- 101710089799 BAG family molecular chaperone regulator 4 Proteins 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000004512 die casting Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 230000004992 fission Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 methanol and ethanol Chemical compound 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K5/00—Making tools or tool parts, e.g. pliers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B51/00—Tools for drilling machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C5/00—Milling-cutters
- B23C5/02—Milling-cutters characterised by the shape of the cutter
- B23C5/10—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft
- B23C5/1081—Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft with permanently fixed cutting inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D77/00—Reaming tools
- B23D77/02—Reamers with inserted cutting edges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/32—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools twist-drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/31—Diamond
- B23B2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2240/00—Details of connections of tools or workpieces
- B23B2240/08—Brazed connections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
- B23B2251/50—Drilling tools comprising cutting inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23C2226/31—Diamond
- B23C2226/315—Diamond polycrystalline [PCD]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2240/00—Details of connections of tools or workpieces
- B23C2240/08—Brazed connections
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D2277/00—Reaming tools
- B23D2277/24—Materials of the tool or the intended workpiece, methods of applying these materials
- B23D2277/2442—Diamond
- B23D2277/245—Diamond polycrystalline [PCD]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D2277/00—Reaming tools
- B23D2277/54—Reaming tools comprising cutting inserts inclined in the axial plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S76/00—Metal tools and implements, making
- Y10S76/11—Tungsten and tungsten carbide
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S76/00—Metal tools and implements, making
- Y10S76/12—Diamond tools
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/26—Cutters, for shaping comprising cutting edge bonded to tool shank
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T407/00—Cutters, for shaping
- Y10T407/27—Cutters, for shaping comprising tool of specific chemical composition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
- Y10T408/78—Tool of specific diverse material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren für dessen Herstellung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 8. Das erfindungsgemäße polykristalline Diamantwerkzeug entspricht einem so umfassend verbesserten Rotationswerkzeug, dessen zufriedenstellende Leistungen mit dem gesinterten Diamantwerkzeug des Stands der Technik nicht erzielt werden können.
- Ein Diamantpreßling, der durch Sintern von Diamantpulver mit einem Bindemittelmetall bei Ultrahochdruck und hoher Temperatur, bei der der Diamant stabil ist, erhalten wurde, hat die Eigenschaften eines Diamanten mit der größten Härte aller Werkzeugmaterialien und neigt nicht dazu, durch Spaltung bei einer niedrigen Beanspruchung zu brechen wie im Fall eines Einkristalldiamanten. So ist dieser Diamantpreßling als Schneidwerkzeug, Drahtziehgesenk, Abrichtwerkzeug, Gesteinsbagger oder dergleichen verwendet worden.
- Andererseits sind Schaftfräser, Bohrer und Reibahlen unter Verwendung von gesinterten Gesenken als Werkzeugmaterialien entwickelt worden. Es ist jedoch technisch sehr schwierig, ein spannutförmiges Material durch Sintern bei einem ultrahohen Druck herzustellen, und es ist teuer eine Spannut durch Nacharbeiten zu formen, so daß solche Werkzeuge gegenwärtig auf mit geraden Spannuten versehene Basismetalle oder Werkzeugbasismetalle beschränkt sind, die schraubenförmigem Schleifen unterworfen werden und die mit plattenförmigen Werkzeugmaterialien hartgelötet sind.
- Diese Werkzeuge haben den Nachteil, daß die Schneidkante an einem Werkstück mit einem Stoß auftrifft, so daß sich der Schneidwiderstand schnell ändert und die Abmessungsgenauigkeit verringert wird. Außerdem besteht ein Problem darin, daß die Späne nicht gut abgeführt werden und die Oberflächenrauhigkeit eines Werkstücks wegen der fehlenden Spannut nicht gut ist.
- Um diese Probleme zu lösen, wurde ein mit einer Spannut versehenes Rotationswerkzeug aus oberflächengehärtetem Carbid entwickelt, dessen Schneidteil mit einem dünnen polykristallinen Diamantfilm durch ein Dampfphasensyntheseverfahren überzogen ist. Dieses Werkzeug wurde jedoch aufgrund des Problems noch nicht praktisch eingesetzt, daß die Haftung zwischen einem oberflächengehärteten Carbidsubstrat und dem Überzugsfilm nicht ausreicht, und der Überzugsfilm folglich dazu neigt, sich während des Gebrauchs abzulösen.
- Die EP-A-0 166 708 hat dieses Problem angesprochen, indem der polykristalline Diamantfilm mit dem Kern mittels einer Zwischenschicht verbunden wurde. Dies erfordert jedoch die Abscheidung von mehreren Filmen auf dem Kern.
- Wir haben jetzt ein mit Spannuten versehenen polykristallines Diamantwerkzeug entwickelt, das die vorstehenden Nachteile der Werkzeuge des Stands der Technik überwindet, und insbesondere ein verbessertes Rotationswerkzeug aus polykristallinem Diamant, das mit einer großen Genauigkeit und einer langen Standzeit arbeiten kann.
- Entsprechend stellt die Erfindung ein mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug zu Verfügung, welches einen schraubenförmig mit Spannuten versehenen Werkzeugbasismetallkörper und einen polykristallinen Diamantfilm umfaßt, der mindestens einen Teil der Spanfläche des mit Spannuten versehenen Werkzeugbasismetallkörpers bedeckt, wobei der polykristalline Diamantfilm durch ein Dampfphasenverfahren gebildet ist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der polykristalline Diamantfilm mit einem Hartlötmittel an mindestens einem Teil der Spanfläche hartgelötet wird.
- Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung eines mit Spannuten versehenen polykristallinen Diamantwerkzeugs zur Verfügung, bei dem man durch Dampfphasensynthese einen polykristallinen Diamantfilm auf einer schraubenförmig geschliffenen Oberfläche eines Substrats bildet, das Produkt dann chemisch behandelt, um nur das Substrat aufzulösen und zu entfernen, und den so entstandenen schraubenförmigen polykristallinen Diamantfilm an mindestens einen Teil einer entsprechend geschliffenen schraubenförmigen Spanfläche in der Spannut eines Werkzeugbasismetalls hartlötet.
- Die beiliegenden Zeichnungen sollen das Prinzip und die Vorzüge der Erfindung detaillierter veranschaulichen.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Bohrers als eine Ausführungsform des mit Spannuten versehenen polykristallinen Diamantwerkzeugs gemäß der Erfindung.
- Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schaftfräsers als weitere Ausführungsform des mit Spannuten versehenen polykristallinen Diamantwerkzeugs der Erfindung.
- Fig. 3(a) und (b) sind jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines geraden Schaftfräsers mit zwei Spannuten unter Verwendung eines gesinterten Diamant als Werkzeugmaterial nach dem Stand der Technik.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Bohrers als eine Ausführungsform des mit Spannuten versehenen polykristallinen Diamantwerkzeugs der Erfindung, bei dem ein Teil einer Spanfläche 2 eines Werkzeugbasismetalls 1 mit einem durch Dampfphasensynthese gebildeten polykristallinen Diamantfilm 3 hartgelötet wird, und 4, 5 bzw. 9 eine Schneidkante, Flankenfläche und einen schraubenförmigen Winkel bezeichnen.
- Erfindungsgemäß wird ein polykristalliner Diamantfilm in der Form einer Spannut, der ein Werkzeugmaterial sein soll, zuerst durch Dampfphasensynthese auf der Oberfläche eines Substrats gebildet, welches einem schraubenförmigen Schleifen unterworfen worden war, um ihm die gleiche Spannut-Form wie die des Basiswerkzeugbasismetalls zu verleihen. Die Dampfphasensynthese kann durch irgendein bekanntes Verfahren durchgeführt werden, und Verfahren, die das Unterwerfen der Rohmaterialgase einer Spaltung und Anregung unter Verwendung von Thermoelektronenstrahlung oder Plasmaentladung umfassen, und Verfahren die das Bilden von Filmen unter Verwendung von Verbrennungsflammen umfassen, sind insbesondere wirksam.
- Im Hinblick auf die Gleichmäßigkeit der Filmqualität und Filmdicke wird vor allem die Verwendung eines Glühdrahtverfahrens bevorzugt.
- Als Rohmaterialgas werden beispielsweise gemischte Gase, die als Hauptbestandteile Wasserstoff und Organokohlenstoffverbindungen, im allgemeinen Kohlenwasserstoffe wie Methan, Ethan und Propan, Alkohole wie Methanol und Ethanol und Ester enthalten, bevorzugt verwendet. Außerdem kann das Rohmaterialgas inerte Gase wie Argon und Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Wasser in einem solchen Bereich enthalten, daß die Synthesereaktionen und Eigenschaften des Kohlenstoffs nicht behindert werden.
- Als Substrat werden Metalle, die jeweils einen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, der sich von dem von Diamant nicht sehr unterscheidet, beispielsweise Si, Mo, W usw., vorzugsweise verwendet, um zu verhindern, daß sich der durch die Synthese hergestellte Film aufgrund von thermischer Beanspruchung abtrennt. Wenn diese Materialien als Substrat verwendet werden, ist es möglich, nur den durch Synthese hergestellten Film wirksam zu gewinnen, indem nach der Filmherstellung das mit dem Film überzogene Substrat einer chemischen Behandlung unterworfen wird, beispielsweise indem es in eine Säure zur Auflösung und Entfernung des Substrats getaucht wird.
- Auf diese Weise kann ein polykristalliner Diamantfilm mit einer gewünschten Spannutenform erhalten werden. Die Filmdicke beträgt im allgemeinen 50 bis 300 um, vorzugsweise 100 um, da das vorstehend beschriebene Werkzeug üblicherweise verwendet wird, bis dessen Abnutzung etwa 50 um erreicht, und es teuer ist, einen Film mit einer Dicke von mehr als 300 um herzustellen und zu verwenden. Der schraubenförmige Winkel liegt im allgemeinen im Bereich von 5 bis 50º, da, falls der schraubenförmige Winkel kleiner als 5º ist, die Arbeitsweise als ein mit Spannuten versehenes Werkzeug nicht ausreichend ist, während, falls er größer als 50º ist, insbesondere ein Werkzeugmaterial mit großen Durchmesser lang wird, so daß dessen Synthese oder Hartlöten schwierig ist und andererseits die Werkzeugleistung nicht verbessert wird.
- Der polykristalline Diamantfilm in Spannutenform wird dann direkt auf die Spanfläche eines mit einer Spannut versehenen Werkzeugbasismetalls, das den gleichen schraubenförmigen Winkel aufweist, unter Verwendung eines gewöhnlichen Silber- oder Goldhartlötmittels oder eines Hartlots hartgelötet, das weiter ein Metall enthält, das imstande ist, sein Carbid an der Grenzfläche mit dem Diamantfilm zu bilden, wie Ti, Ta, Cr, Mn usw.. Solch ein Metall liegt vorzugsweise in einem Verhältnis von 0,5 bis 10 Vol.% vor, da, falls es unterhalb der unteren Grenze liegt, sich die Menge des gebildeten Carbids verringert und die Haftfestigkeit nicht verbessert ist, während, wenn es oberhalb der oberen Grenze liegt, die Menge des gebildeten Carbids so vergrößert ist, daß die hartgelötete Schicht spröde wird und das nicht umgesetzte Metall mit der Erhöhung der Randtemperatur während der Verwendung unter Bildung des Oxids oxidiert, was zu einer Sprödigkeit der hartgelöteten Schicht führt. Dieses Hartlöten wird vorzugsweise mittels eines Verfahrens durchgeführt, bei dem ein gewöhnliches Silberhartlot oder Goldlot, das weiterhin Ti oder Ta enthält, in einer nichtoxidierenden Atmosphäre verwendet wird oder mittels eines Verfahrens, bei dem die hartzulötende Oberfläche des polykristallinen Diamantfilms zuerst mit einem Ti-Film mit einer Dicke von 0,5 bis 2 um und weiterhin mit einem Ni-Film mit einer Dicke von 1 bis 10 um mittels eines PVD-Verfahrens überzogen wird, und das mit dem Film überzogene Werkzeug dann einem Hartlöten mit einem gewöhnlichen Silberhartlot über diese Überzugsfilme unterworfen wird. Im Fall des letzteren Verfahrens kann das Hartlöten in Luft durchgeführt werden, da der Ni-Überzug als Antioxidationsfilm für das Ti dient.
- Bei diesen Hartlötverfahren ist das sich ergebende Werkzeug nicht mit irgendwelchen Problemen des Abblätterns oder des Abtrennens des polykristallinen Diamantfilms während seiner Verwendung verbunden wie bei den mit Diamant überzogenen Werkzeugen des Stands der Technik.
- Als Werkzeugbasismetall werden im allgemeinen oberflächengehärtete Carbidlegierungen, die der Steifigkeit des Werkzeugs, dem Unterschied des Wärmeausdehnungskoeffizienten von Diamant und der Hartlöteigenschaft mit Werkzeugmaterialien Rechnung tragen, verwendet. Es wird insbesondere bevorzugt, eine oberflächengehärtete Carbidlegierung, die 90 bis 95 Gew.% feinkörniges Wolframcarbid von höchstens 1 um Korngröße vom Standpunkt der Härte und des Wärmeausdehnungskoeffizienten enthält, und Kobalt zu verwenden. Andere Bestandteile können wie üblich wahlweise mit eingefügt werden.
- Nach dem Hartlöten wird das sich ergebende Produkt der Bearbeitung einer Flankenoberfläche mit einem Diamantscheibe zur Bildung einer Schneidkante unterworfen. Da das so erhaltene Werkzeug einen polykristallinen Diamantfilm mit einer geringeren Dicke als der des gesinterten Diamanten des Stands der Technik (0,5 bis 1,0 mm) aufweist, kann dessen Bearbeitung relativ einfach mit geringerem Verbrauch einer Schleif- oder Diamantscheibe durchgeführt werden, und so die Bearbeitungskosten gesenkt. Weiterhin ist das Werkzeug der vorliegenden Erfindung frei von einem Metallbindemittel, welches der gesinterte Diamant des Stands der Technik enthält, was so zu sehr ausgezeichneten Schneideigenschaften führt.
- Das mit einer Spannut versehene Werkzeug der Erfindung, das durch das vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, weist eine sehr verbesserte Leistung wie auch eine höhere Stabilität auf und ist im Vergleich zu Werkzeugen des Stands der Technik, bei denen gesinterter Diamant oder Diamantüberzüge verwendet werden, günstig.
- Wie vorstehend veranschaulicht kann eine mit einer Spannut versehene Schneidkante leicht nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, welches das Hartlöten eines polykristallinen Diamantfilms umfaßt, der in einer Spannutform durch Dampfphasensynthese an einem Werkzeugbasismaterial mit der gleichen Spannutform hergestellt wurde, geschaffen werden, und die Haftung des Basismaterials an dem Diamantfilm kann sehr verbessert werden. Deshalb kann das mit einer Spannut versehene polykristalline Diamantwerkzeug der Erfindung mit einer viel größeren Genauigkeit und einer längeren Standzeit im Vergleich zu einem gesinterten Diamantwerkzeug mit einer geraden Spannut des Stands der Technik arbeiten und ist besonderes für die Endbearbeitung mit hoher Genauigkeit geeignet.
- Die folgenden Bespiele sind zur detaillierteren Veranschaulichung der Erfindung angegeben, ohne diese zu beschränken.
- Eine runde Stange aus Mo mit einem Durchmesser von 10 mm wurde einem schraubenförmigen Schleifen mit einem Schraubenförmigen Winkel von 20º unterworfen und in einer Länge von 20 mm geschnitten. Unter Verwendung des Produkts als Substrat wurde ein mit einer Spannut versehener polykristalliner Diamantfilm mittels einer Mikrowellenplasma-CVD-Vorrichtung unter den folgenden Bedingungen mittels Synthese hergestellt:
- Rohmaterialgas (Strömungsgeschwindigkeit): H&sub2; 200 ml/min, CH&sub4; 10 ml/min, Ar 100 ml/min
- Druck 150 Torr
- Mikrowellenleistung: 700 W
- Synthesezeit: 8 Stunden
- Wenn die erhaltene Probe in heißes Königswasser (aqua regia) für 30 Minuten eingetaucht wurde, um nur das Mo-Substrat aufzulösen und zu entfernen, wurde ein schwarzer und halbdurchsichtiger polykristalliner Diamantfilm mit einer Dicke von 0,1 mm und einer Spannutform mit einer Breite von 2 mm, einer Länge von 20 mm und einem schraubenförmigen Winkel von 20º erhalten. Der sich ergebende polykristalline Film hatte eine Dichte von 3,51 als Ergebnis der Messung und eine Diamanteinzelphase gemäß Identifizierung unter Verwendung eines Raman-Spektrums.
- Zwei Proben des polykristallinen Diamanten wurden hergestellt und die gewachsene Oberfläche wurde mit Ti und Ni überzogen, um eine Filmdicke von 1 um bzw. 2 um zu ergeben. Andererseits wurde eine runde Stange mit einem Durchmesser von 10 mm, die aus oberflächengehärtetem Carbid, welches 95 Gew.% WC mit einem Korndurchmesser von 1 um und Rest Co enthielt, hergestellt worden war, einem schraubenförmigen Schleifen mit einem schraubenförmigen Winkel von 20º unterzogen, um einen mit einer Spannut versehenen Schaft herzustellen. Der vorstehend beschriebene überzogene polykristalline Diamantfilm wurde unter Verwendung von BAG-4 (JIS Standard) in Luft mit Silber entlang der Spanfläche des Schafts hartgelötet. Dann wurde nur dessen Flankenfläche mit einer Diamantscheibe zur Bildung einer Schneidkante bearbeitet, wodurch ein mit einer Spannut versehener polykristalliner Diamantschaftfräser wie in Fig. 2 gezeigt erhalten wurde, in der 1 ein Werkzeugbasismetall bezeichnet und 3 einen polykristallinen Diamantfilm bezeichnet.
- Die Bewertung des so erhaltenen Werkzeugs wurde durchgeführt, indem es der Bearbeitung eines VTR Chassis von 200 mm im Quadrat ADC 12 (Handelsname, Al-11% Si Druckgußstück) unter den folgenden Arbeitsbedingungen unterworfen wurde:
- Drehzahl 800 UpM
- Vorschub: 0,05 mm/Kante
- Schnittiefe: 0,5 mm
- durch Naßverfahren
- Für Vergleichszwecke wurde die Bewertung der folgenden Vergleichsproben in gleicher Weise durchgeführt:
- Ein gerader Schaftfräser mit zwei Spannuten und einem Durchmesser von 10 mm, bei dem ein gesinterter Diamant mit einer Form wie in Fig. 3 gezeigt verwendet wurde, in der 1 ein Werkzeugbasismetall und 3 einen gesinterten Diamanten bezeichnet.
- Ein massiver Schaftfräser aus einem oberflächengehärteten Carbid mit der gleichen Zusammensetzung wie bei dem Werkzeugbasismetall von Beispiel 1 verwendet, einem Durchmesser von 10 mm und einem schraubenförmigen Winkel von 30º.
- Der massive Schaftfräser aus dem oberflächengehärteten Carbid des Vergleichsbeispiels 2, dessen Oberfläche mit einem dünnen Diamantfilm mit einer Dicke von 3 um überzogen ist.
- In Tabelle 1 sind Ergebnisse angegeben, die durch Bewertung der Standzeit erhalten wurden, wenn die bearbeitete Oberflächenrauhigkeit Rmax 3 um oder größer wurde. Es ist aus diesen Ergebnissen ersichtlich, daß der erfindungsgemäße, mit einer Spannut versehene polykristalline Diamantschaftfräser von Beispiel 1 eine geringere Abnutzung und eine längere Standzeit aufgrund der guten Spanabführung aufwies als der mit einer geraden Spannut versehenen Schaftfräser aus gesintertem Diamant oder der Schaftfräser des Stands der Technik aus oberflächengehärtetem Carbid, und er unterlag keiner Abtrennung des polykristallinen Diamantfilm wie bei dem Schafttrennung des polykristallinen Diamantfilm wie bei dem Schaftfräser des Stands der Technik, der mit Diamant überzogen ist. Tabelle 1 Beispiel Nr. Werkzeug Anzahl der während der Standzeit bearbeiteten Werkstücke Beispiel 1 (Erfindung) Vergleichsbeispiel Mit einer Spannut versehener, polykristalliner Diamantschaftfräser Mit einer geraden Spannut versehener gesinterter Diamantschaftfräser Massiver Schaftfräser aus Oberflächengehartetem Carbid Mit Diamant überzogener Schaftfräser Abtrennung des Überzugfilms nach Beabeiten von 30,000 Proben
- Eine runde Stange aus Si mit einem Durchmesser von 6 mm wurde mit einem schraubenförmigen Winkel wie in Tabelle 2 gezeigt mittels einer Diamantscheibe schraubenförmig geschliffen und dann in einer Länge von 5 mm geschnitten. Unter Verwendung des Produkts als Substrat wurde ein polykristalliner Diamantfilm mittels Synthese mittels eines Glühdrahtverfahren, bei dem ein Draht aus W mit einem Durchmesser von 0,5 mm und einer Länge von 20 mm als thermoelektronisches Strahlungsmaterial verwendet wurde, unter den in Tabelle 2 gezeigten Synthesebedingungen hergestellt.
- Die Identifizierung jedes so mittels Synthese hergestellten Films zeigte, daß er keinen amorphen Kohlenstoff enthielt und aus einer Diamanteinzelphase bestand.
- Die Abtrennung des mittels Synthese hergestellten Films von dem Substrat wurde durch Eintauchen der Probe in eine Mischung aus Fluorwasserstoffsäure und Salpetersäure durchgeführt, die während 1 Stunde auf 90ºC erhitzt worden war, um nur Si aufzulösen und zu entfernen. Der zurückerhaltene hergestellte Film wurde mit Alkohol gewaschen und dann an einem Schaft aus einer oberflächengehärteten Carbidlegierung mit Spannuten in dem entsprechenden Spannutwinkel und mit der gleichen Zusammensetzung wie die von Beispiel 1 unter Verwendung eines Au-Ti Hartlots < Ti 5 Vol.%) im Vakuum hartgelötet, der dann mittels einer Diamantscheibe bearbeitet wurde, um einen Randtei1 und eine Stirnschneidkantenteil zu bilden, wodurch ein Bohrer erhalten wurde.
- Jeder der sich ergebenden Bohrer wurde zum Bohren von Löchern in einer A 390 Legierung (Handelsname, Al-17% Si Legierung, T6 wärmebehandelte Legierung), zur Bewertung seiner Leistung unter folgenden Schneidbedingungen, verwendet:
- Drehzahl: 5000 UpM
- Vorschub: 0,3 mm/Umdrehung
- Naßverfahren Tabelle 2 Probe Nr. Zusammensetzung des Rohmaterials Gasströmungsgeschwindigkeit (SCCM) Gasdruck (Torr) Substrattemperatur (ºC) Glühfadentemperatur (ºC) Schraubenförmiger Winkel (º)
- In der Tabelle 3 sind die vorstehend beschriebenen Testergebnisse und jene der Vergleichswerkzeuge mit einem Durchmesser von 6 mm gezeigt, d.h. einem gesinterten Diamantbohrer unter Verwendung eines plattenförmigen gesinterten Diamant mit einer durchschnittlichen Korngröße von 10 um als Werkzeugmaterial, einem Bohrer aus oberflächengehärtetem Carbid mit der gleichen Zusammensetzung wie das Werkzeugbasismetall von Beispiel 2 und ein mit Diamant überzogenener Bohrer, der aus diesem oberflächengehärteten Carbidbohrer besteht, dessen Oberfläche mit einem Diamantfilm mit einer Dicke von 12 um überzogen ist. Tabelle 3 Werkzeug Schneidlänge (m) bis VB = 0,3 mm Beispiel 1 (Erfindung) Probe Vergleichswerkzeuge Gesinterter Diamantbohrer Oberflächengehärteter Carbidbohrer Mit Diamant überzogenener Bohrer gebrochen an Schneidepunkt bei 10 m Abgetrennt an Schneidepunkt bei 50 m
- Es ist aus diesen Ergebnissen klar ersichtlich, daß das Werkzeug mit einem kleineren schraubenförmigen Winkel, d.h. Probe A, keine zufriedenstellende Leistung ergibt, aber daß die Proben B bis D eine Leistung zeigen, die mindestens 10 mal besser ist als die des oberflächengehärteten Carbidbohrers.
- Ein Gasgemisch aus C&sub2;H&sub6; und H&sub2; in einem Volumenverhältnis von 1:100 wurde einem Reaktionsrohr mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 ml/min. zugeführt, in dem jedes der Substrate wie in Fig. 4 gezeigt angeordnet war, während der Druck auf 180 Torr eingestellt wurde. Tabelle 4 Probe Nr. Substratmaterial Schraubenförmiger Winkel (º)
- Dann wurde das Gas in dem Reaktionsrohr zur Bildung eines Plasma angeregt, indem eine Ausgangsleistung von 900 W von einem Hochfrequenzoszillator (13,56 MHz) an einer Hochfrequenzspule mittels eines Koaxialkabels angelegt wurde. Wenn dieser Zustand während 10 Stunden beibehalten wurde, wurde ein polykristalliner Diamantfilm mit einer Dicke von 0, 2 mm auf der Oberfläche jedes der Substrate gebildet. Nach Heraus lösen und Entfernen des Substrats durch eine Säurebehandlung, wurde der sich ergebende polykristalline Diamantfilm als Werkzeugmaterial verwendet und mit einem Hartlot aus 93 Vol.% Au und 7 Vol.% Ta an ein Werkzeugbasismetall eines oberflächengehärteten Carbids, das 90 Gew.% WC mit einem Korndurchmesser von 0,5 um und 5 Gew.% Co und 5 Gew.% Ni enthielt und einen Durchmesser von 10 mm hatte, gelötet, welches einem schraubenförmigen Schleifen mit dem entsprechenden schraubenförmigen Winkel unterworfen worden war, um so eine Reibahle herzustellen.
- Die Bewertung der Leistungen dieser Reibahlen wurde durchgeführt, indem sie für eine abschließende Lochherstellung unter Verwendung einer ADC 12 Legierung (Handelsname) als Werkstück mit einer Dicke von 20 mm, bei einem Lochdurchmesser von 9,5 mm mit einer Keilnut unter Schneidbedingungen bei einer Drehzahl von 3200 UpM und einem Vorschub von 0,2 mm/Umdrehung verwendet wurden.
- Die Bewertung der Vergleichswerkzeuge wurde in ähnlicherweise mit Bezug auf eine mit einer geraden Spannut versehenen Reibahle des Stands der Technik, bei der gesinterter Diamant als Werkzeugmaterial verwendet wurde, eine Reibahle aus oberflächengehärtetem Carbid mit einem schraubenförmigen Winkel von 25º und der gleichen Zusammensetzung wie der des Werkzeugbasismetalls von Beispiel 3 und eine Reibahle, die aus dieser Reibahle aus oberflächengehärtetem Carbid bestand, deren Oberfläche mit einem polykristallinen Diamantfilm mit einer Dicke von 3 um überzogen war, durchgeführt.
- Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt. Es ist aus diesen Testergebnissen ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Reibahlen alle eine höhere Abnutzungsbeständigkeit haben und aufgrund der Spannutform mit größerer Genauigkeit arbeiten können. Tabelle 5 Werkzeug Anzahl der bearbeiteten Werkstücke bis VB 0,05 Grad des effektiven Winkels bis VB = 0,05 (um) Beispiel 3 (Erfindung) Probe Vergleichswerkzeuge Mit gerader Spannut versehene, gesinterte Diamantreibahle Mit Spannut versehene, oberflächengehäartete Carbidreibahle Mit Spannut versehene, mit Diamant überzogene Reibahle abgetrennt am Bearbeitungspunkt von 30.000
Claims (18)
1. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug, das einen schraubenförmig mit Spannuten
versehenen metallischen Werkzeugbasiskörper (1) und
einen polykristallinen Diamantfilm (3) umfaßt, der
mindestens einen Teil einer Spanfläche (2) des mit
Spannuten versehenen Werkzeugbasismetallkörpers (1)
bedeckt, wobei der polykristalline Diamantfilm (3)
durch ein Dampfphasenverfahren gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der polykristalline
Diamantfilm (3) mit einem Hartlötmittel an
mindestens einen Teil der Spanfläche hartgelötet wird.
2. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem das Hartlöten
direkt oder durch eine Ti- und Ni-Schicht
ausgeführt wird.
3. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, in dem der
polykristalline Diamantfilm (3) eine Dicke im Bereich
von 50 bis 300 um aufweist.
4. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei
dem die Spanfläche (2) des mit Spannuten versehenen
metallischen Werkzeugbasiskörpers (1) einen
schraubenförmigen Winkel von 5 bis 50º aufweist.
5. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei
dem das Werkzeugbasismetali aus einer
Sintercarbidlegierung
besteht.
6. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei
dem das Hartlöten unter Verwendung einer Ti- oder
Ta-haltigen Silberhartlötung durchgeführt wird.
7. Mit Spannuten versehenes polykristallines
Diamantwerkzeug nach Anspruch 5, in dem die
Sintercarbidlegierung 90 bis 95 Gew.% feinkörniges
Wolframcarbidpulver mit einem Korndurchmesser von nicht mehr
als 1 um enthält.
8. Verfahren zur Herstellung eines mit Spannuten
versehenen polykristallinen Diamantwerkzeugs, bei
dem man durch Dampfphasensynthese auf der
schraubenförmig geschliffenen Oberfläche eines Substrats
einen polykristallinen Diamantfilm (3) bildet, das
Produkt dann chemisch behandelt, um nur das
Substrat aufzulösen und zu entfernen, und den so
entstandenen schraubenförmigen polykristallinen
Diamantfilm (3) an mindestens einen Teil einer
entsprechend geschliffenen schraubenförmigen
Spanfläche (2) in der Spannut eines Werkzeugbasismetalls
(1) hartlötet.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Hartlöten
direkt oder durch eine Ti- und eine Ni-Schicht
erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem der
polykristalline Diamantfilm (3) eine Dicke von 50 bis
300 um aufweist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei
dem das Werkzeugbasismetall (1) in einer mit
Spannuten versehenen Form mit einem schraubenförmigen
Winkel von 5 bis 50ºC vorliegt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei
dem das Werkzeugbasismetall (1) aus einer
Sintercarbidlegierung besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die
Sintercarbidlegierung 90 bis 95 % feinkörniges
Wolframcarbidlegierung-Pulver mit einem Korndurchmesser
von nicht mehr als 1 um enthält.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei
dem das Hartlöten mit einer Ti- oder Ta-haltigen
Silberhartlötung erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei
dem die Dampfphasensynthese durch Einsatz von
Thermoelektronenstrahlung, Plasmaentladung oder
Verbrennungsflamme durchgeführt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 15, bei
dem die Dampfphasensynthese durch Einsatz eines
Rohgases durchgeführt wird, das aus als
Hauptkomponenten Wasserstoff und organische
Kohlenstoffverbindungen enthaltenden Mischgasen ausgewählt
wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 16, bei
dem das Substrat aus mindestens einer der
Komponenten Si, Mo und W besteht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, bei
dem die chemische Behandlung mit einer starken
Säure erfolgt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63257359A JPH02106210A (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | ねじれ刃多結晶ダイヤモンド工具及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE68911468D1 DE68911468D1 (de) | 1994-01-27 |
DE68911468T2 true DE68911468T2 (de) | 1994-04-14 |
Family
ID=17305288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE89310479T Expired - Fee Related DE68911468T2 (de) | 1988-10-14 | 1989-10-12 | Mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung. |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5020394A (de) |
EP (1) | EP0365218B1 (de) |
JP (1) | JPH02106210A (de) |
KR (1) | KR930001089B1 (de) |
CA (1) | CA2000417A1 (de) |
DE (1) | DE68911468T2 (de) |
ES (1) | ES2048847T3 (de) |
ZA (1) | ZA897790B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014104781A1 (de) | 2013-10-07 | 2015-04-09 | Jakob Lach Gmbh & Co. Kg | Rotationsschneidwerkzeug mit schraubenförmig verlaufenden Schneidkanten sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen |
Families Citing this family (52)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69018220T2 (de) * | 1989-12-20 | 1995-07-27 | Sumitomo Electric Industries | Verbindungswerkzeug. |
US5297456A (en) * | 1990-02-07 | 1994-03-29 | Gn Tool Co., Ltd. | Cutting tool with twisted edge and manufacturing method thereof |
US5226760A (en) * | 1990-02-07 | 1993-07-13 | Gn Tool Co., Ltd. | Cutting tool with twisted edge and manufacturing method thereof |
SE9003251D0 (sv) * | 1990-10-11 | 1990-10-11 | Diamant Boart Stratabit Sa | Improved tools for rock drilling, metal cutting and wear part applications |
ES2082942T3 (es) * | 1990-11-22 | 1996-04-01 | Sumitomo Electric Industries | Herramienta de diamante policristalino y metodo para producirla. |
GB9100631D0 (en) * | 1991-01-11 | 1991-02-27 | De Beers Ind Diamond | Wire drawing dies |
GB2259263B (en) * | 1991-08-08 | 1995-11-22 | Habit Diamond Ltd | Wear resistant tools |
US5115697A (en) * | 1991-08-16 | 1992-05-26 | Smith International, Inc. | Diamond rotary cutter flute geometry |
CA2089121C (en) * | 1992-03-09 | 1998-08-04 | Steven J. Brox | Diamond film cutting tool |
US5209612A (en) * | 1992-03-27 | 1993-05-11 | The Budd Company | Cutting tool |
US5272940A (en) * | 1992-06-09 | 1993-12-28 | Dico Corporation | Helically fluted tool |
GB9216699D0 (en) * | 1992-08-06 | 1992-09-23 | British Aerospace | Cutting tools of composite carbide construction |
GB9224627D0 (en) * | 1992-11-24 | 1993-01-13 | De Beers Ind Diamond | Drill bit |
CA2142649A1 (en) * | 1994-03-01 | 1995-09-02 | Matthew A. Simpson | Cvd diamond cutting tools |
JPH0885012A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-04-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 回転切削工具、同工具用超高圧焼結体ねじれチップ及びその工具、チップの製造方法 |
US5523158A (en) | 1994-07-29 | 1996-06-04 | Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corp. | Brazing of diamond film to tungsten carbide |
US5782145A (en) * | 1994-09-06 | 1998-07-21 | Metzger; Karl | Process for the fabrication of a multi-blade tool |
US5976206A (en) * | 1995-05-19 | 1999-11-02 | Saint-Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation | Method of making white diamond film |
US5660936A (en) * | 1995-11-01 | 1997-08-26 | General Electric Company | Fine grain diamond tool and method of manufacture |
US5809848A (en) * | 1996-02-12 | 1998-09-22 | Credo Tool Company | Method of making a carbide cutting insert |
US5716170A (en) * | 1996-05-15 | 1998-02-10 | Kennametal Inc. | Diamond coated cutting member and method of making the same |
FR2773731B1 (fr) * | 1998-01-20 | 2000-03-17 | Jose Auguste Fernand Pagnon | Geometrie specifique d'outils tranchants caracterisee par une face de coupe droite generee par une helice a droite ou a gauche |
US6146476A (en) | 1999-02-08 | 2000-11-14 | Alvord-Polk, Inc. | Laser-clad composite cutting tool and method |
DE19905735A1 (de) * | 1999-02-11 | 2000-08-17 | Kennametal Inc | Verfahren zum Herstellen eines Zerspanungswerkzeugs sowie Zerspanungswerkzeug |
JP2001300813A (ja) * | 2000-02-18 | 2001-10-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ボールエンドミル |
US6475065B1 (en) * | 2000-09-08 | 2002-11-05 | 3M Innovative Properties Company | Rigid polymeric cutting article, a rotary tool having the article attached thereto, and a method of using |
JP4339573B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2009-10-07 | 株式会社アライドマテリアル | 単結晶ダイヤモンドを用いたエンドミル |
DE602004026429D1 (de) * | 2004-07-01 | 2010-05-20 | Unimerco As | Reibwerkzeug |
US20060130622A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-22 | 3M Innovative Properties Company | Circular blade and methods for using same |
US7395880B1 (en) | 2005-08-08 | 2008-07-08 | Esquivel Bob M | Mortar removal drill bit system |
CN100396413C (zh) * | 2006-06-30 | 2008-06-25 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 镁合金变速器箱体专用铰刀 |
ITTO20060724A1 (it) * | 2006-10-09 | 2008-04-10 | Alenia Aeronautica Spa | Utensile e metodo di fresatura, in particolare per la fresatura di materiali compositi |
US8052765B2 (en) | 2007-04-03 | 2011-11-08 | Cho H Sam | Contoured PCD and PCBN for twist drill tips and end mills and methods of forming the same |
US9468980B2 (en) | 2007-04-03 | 2016-10-18 | H. Sam Cho | Contoured PCD and PCBN segments for cutting tools containing such segments |
US20090022561A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | Winebrenner John Richard | Rotary cutting tool |
US9079260B2 (en) * | 2007-11-01 | 2015-07-14 | GM Global Technology Operations LLC | Polycrystalline diamond cutting tool with coated body |
FR2929869A1 (fr) * | 2008-04-09 | 2009-10-16 | Advanced Carbide Coating A2C | Fraises multidents pcd pour usinage des composites |
DE102008025961A1 (de) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Kennametal Inc. | Schaftfräser |
SA110310235B1 (ar) | 2009-03-31 | 2014-03-03 | بيكر هوغيس انكوربوريتد | طرق لترابط مناضد التقطيع مسبقة التشكيل بركائز عامل القطع وعامل القطع المكونة بهذه العمليات |
JP5462549B2 (ja) * | 2009-08-20 | 2014-04-02 | 住友電気工業株式会社 | 超硬合金 |
GB201010061D0 (en) | 2010-06-16 | 2010-07-21 | Element Six Ltd | Rotary machine tools |
JP2013063486A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Allied Material Corp | 回転切削工具およびその製造方法 |
GB201116115D0 (en) | 2011-09-19 | 2011-11-02 | White Jamie | Combination drill reamer for machining advanced materials |
EP2884865B1 (de) | 2012-08-20 | 2017-12-27 | Forever Mount, LLC | Lötverbindung zur befestigung von edelsteinen |
JP6149272B2 (ja) * | 2013-02-14 | 2017-06-21 | 広島県 | ダイヤモンド被膜体、ダイヤモンド被膜部品及びそれらの製造方法 |
US10076793B2 (en) * | 2013-07-26 | 2018-09-18 | Mapal Fabrik Fur Prazisionswerkzeuge Dr. Kress Kg | Drilling tool and method for producing drill holes |
JP6606840B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2019-11-20 | 三菱マテリアル株式会社 | 多結晶ダイヤモンド焼結体付き回転切削工具 |
US10293411B2 (en) * | 2016-11-15 | 2019-05-21 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool |
CN108262495A (zh) * | 2016-12-31 | 2018-07-10 | 上海名古屋精密工具股份有限公司 | 用于超硬切削工具制造的坯料及其制造方法 |
CN111065480B (zh) * | 2017-08-03 | 2021-11-12 | 维斯塔斯风力***有限公司 | 用于制造风力涡轮机叶片的铣头及其形成方法 |
WO2019024966A1 (en) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | Vestas Wind Systems A/S | TRÉPAN FOR MANUFACTURING WHEELED BLADES AND METHOD FOR FORMING SAME |
US11865629B2 (en) | 2021-11-04 | 2024-01-09 | Kennametal Inc. | Rotary cutting tool with high ramp angle capability |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2901222A (en) * | 1957-10-04 | 1959-08-25 | Jr George W Pease | Rotary drill bit |
US3309772A (en) * | 1964-06-18 | 1967-03-21 | Star Dental Mfg Co | Combination bladed bur diamond drill |
US3514828A (en) * | 1968-04-08 | 1970-06-02 | Marwin Cutting Tools Ltd | End-milling cutters |
DE3232686A1 (de) * | 1982-09-02 | 1984-03-08 | Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH + Co KG, 7959 Schwendi | Rotations-schneidwerkzeug und verfahren zu seiner herstellung |
JPS6090884A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-22 | 三菱マテリアル株式会社 | 切削工具および耐摩耗工具用表面被覆ダイヤモンド基焼結材料 |
SE453474B (sv) * | 1984-06-27 | 1988-02-08 | Santrade Ltd | Kompoundkropp belagd med skikt av polykristallin diamant |
SE442305B (sv) * | 1984-06-27 | 1985-12-16 | Santrade Ltd | Forfarande for kemisk gasutfellning (cvd) for framstellning av en diamantbelagd sammansatt kropp samt anvendning av kroppen |
US4731296A (en) * | 1986-07-03 | 1988-03-15 | Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha | Diamond-coated tungsten carbide-base sintered hard alloy material for insert of a cutting tool |
JPH01153228A (ja) * | 1987-12-10 | 1989-06-15 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | 気相合成ダイヤモンド工具の製造法 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63257359A patent/JPH02106210A/ja active Pending
-
1989
- 1989-10-11 CA CA002000417A patent/CA2000417A1/en not_active Abandoned
- 1989-10-12 US US07/420,483 patent/US5020394A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-12 DE DE89310479T patent/DE68911468T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-12 ES ES89310479T patent/ES2048847T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-12 EP EP89310479A patent/EP0365218B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-13 KR KR1019890014679A patent/KR930001089B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-10-13 ZA ZA897790A patent/ZA897790B/xx unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014104781A1 (de) | 2013-10-07 | 2015-04-09 | Jakob Lach Gmbh & Co. Kg | Rotationsschneidwerkzeug mit schraubenförmig verlaufenden Schneidkanten sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen |
EP2859975A1 (de) | 2013-10-07 | 2015-04-15 | Jakob Lach GmbH & Co. KG | Rotationsschneidwerkzeug mit schraubenförmig verlaufenden Schneidkanten sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0365218B1 (de) | 1993-12-15 |
JPH02106210A (ja) | 1990-04-18 |
KR930001089B1 (ko) | 1993-02-15 |
KR900006042A (ko) | 1990-05-07 |
ZA897790B (en) | 1991-06-26 |
ES2048847T3 (es) | 1994-04-01 |
CA2000417A1 (en) | 1990-04-14 |
US5020394A (en) | 1991-06-04 |
DE68911468D1 (de) | 1994-01-27 |
EP0365218A1 (de) | 1990-04-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68911468T2 (de) | Mit Spannuten versehenes polykristallines Diamantwerkzeug und ein Verfahren zu dessen Herstellung. | |
DE69232133T2 (de) | Schneidewerkzeug aus polykristallinen Diamanten und Verfahren zur Herstellung desselben | |
DE68916207T3 (de) | Diamantbeschichtetes Werkzeug, Substrate dafür und Verfahren zu dessen Herstellung. | |
DE3688999T2 (de) | Sinterhartmetallkörper für Werkzeuge. | |
DE69718517T2 (de) | Beschichteter schneideinsatz | |
DE69431032T2 (de) | Beschichtetes schneidwerkzeug und verfahren zu dessen herstellung | |
DE69222138T2 (de) | Diamantverkleidetes hartmaterial und verfahren zu dessen herstellung | |
DE68917127T2 (de) | Mehrfach metallbeschichtete hochabrasive verschleisspartikel. | |
DE69107766T2 (de) | Schneidwerkzeug aus polykristallinem Diamant und Verfahren zu seiner Herstellung. | |
DE69223075T2 (de) | Diamant-beschichtete bzw. mit diamantartigem Kohlenstoff beschichtete Hartstoffe | |
DE69112465T2 (de) | Polykristallines Diamantwerkzeug und Verfahren für seine Herstellung. | |
DE69707071T2 (de) | Diamant | |
DE69422487T2 (de) | Gesinterte karbidlegierungen für schneidwerkzeuge und beschichtete gesinterte karbidlegierung | |
DE69224747T2 (de) | Sinterkeramik auf Basis von kubischem Bornitrid für Schneidwerkzeuge | |
DE69332263T2 (de) | Schneidwerkzeug unter Anwendung von aus der Dampfphase abgeschiedenem polykristallinem Diamant für die Schneidkante und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69025582T3 (de) | Beschichteter Hartmetallkörper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE4100706C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Gegenstands aus Hochdruckphasen-Bornitrid zur Verwendung bei Schneidwerkzeugen | |
DE69315242T2 (de) | Schneidwerkzeug | |
DE10150413B4 (de) | Diamantbeschichteter Körper, Verwendung des diamantbeschichtteten Körpers und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69210874T2 (de) | Ein diamantbeschichteter und/oder mit diamantartigem Kohlenstoff beschichteter Hartstoff | |
DE102019006845B4 (de) | Beschichtetes Schneidwerkzeug | |
DE3232869A1 (de) | Diamantpressling fuer ein werkzeug und verfahren zu dessen herstellung | |
DE112016001931T5 (de) | Beschichtetes Element | |
EP0200088B1 (de) | Verschleissfester beschichteter Hartmetallkörper und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE102019003976A1 (de) | Drill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |