JP2006181698A - 電着ワイヤ工具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 余分な量の砥粒が電着されていない電着ワイヤ工具を提供する。
【解決手段】 ワイヤ工具１０の外周面１４には、Ｎｉ等の鍍金層１８が形成され、超砥粒１６が鍍金層１８に埋め込まれるように電着されている。超砥粒１６の表面には、電着時の効率を向上させるため、被覆層２０が形成されている。超砥粒１６に形成された被覆層２０の厚さは、０．１μｍ未満、より好ましくは０．０５μｍ以下と薄くされている。または、被覆層２０の質量は、超砥粒１６の質量の１０％未満となるように薄くされている。そのため、芯線１２の外周面１４には超砥粒１６が単層に電着される。このため、超砥粒１６は芯線１２から脱離しにくいため、ワイヤ工具の寿命を長いものとできる。また、超砥粒を電着した後に、余分な超砥粒を除去する処理をする必要がないため、製造コストの手間やコストを削減することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電着ワイヤ工具に関する。
シリコンやサファイヤなどの硬脆材料の切断のために、芯線となる線状体の外周面に超砥粒（硬度が高いＣＢＮ（Cubic Boron Nitride）やダイヤモンドからなる砥粒）を固着した電着ワイヤ工具やレジンボンドワイヤ工具を用いることが知られている。芯線に合成樹脂により超砥粒を固定したレジンボンドワイヤ工具は、電着ワイヤ工具よりも磨耗が激しく超砥粒が剥離し易いという問題がある。これに対して、芯線に超砥粒を電着で固定した電着ワイヤ工具は、レジンボンドワイヤ工具より磨耗しにくいが、砥粒を電着する鍍金処理の工程に時間がかかるという問題がある。そのため、このような電着ワイヤ工具においては、近年、ワイヤ工具の製造時における電着速度を向上させるため、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｕ等の金属からなる被覆層により表面が被覆された被覆砥粒を用いることが提案されている（特許文献１〜３参照）。
特開２００３−３４０７２９号公報 特開２００４−２７２８３号公報 特開２００４−５０３０１号公報
しかし、被覆砥粒を用いた電着ワイヤ工具の製造においては、超砥粒を含んだ鍍金浴中に芯線を浸漬することにより超砥粒を電着する際に、芯線に余分な量の砥粒が電着されてしまうという問題があった。余分に電着された砥粒は脱離しやすく、砥粒が無駄になったり、ワイヤ工具の寿命が短くなってしまうという問題がある。また、余分に電着された砥粒を芯線から除去する処理をしようとすると、時間やコストがかかることになり、ワイヤ工具の製造効率を低下させることになる。
本発明は、斯かる実情に鑑み、余分な量の砥粒が電着されていない電着ワイヤ工具を提供しようとするものである。
本発明は、線状体の外周面に電着で固定された複数の超砥粒を有する電着ワイヤ工具であって、超砥粒の表面は金属を含む被覆層で覆われ、被覆層の厚さは０．１μｍ未満であることを特徴とする。
あるいは本発明は、線状体の外周面に電着で固定された複数の超砥粒を備えた電着ワイヤ工具であって、超砥粒の表面は金属を含む被覆層で覆われ、被覆層の質量は超砥粒の質量の１０％未満であることを特徴とする。
この構成によれば、被覆層の厚さが０．１μｍ未満であるか、あるいは被覆層の質量が超砥粒の質量の１０％未満となるように、被覆層の厚さが薄くされている。そのため、電着時には、必要な量の超砥粒を電着するための最小限の電流しか超砥粒に流れないため、余分な砥粒が電着されていないものとできる。
本発明によれば、余分な量の砥粒が電着されていない電着ワイヤ工具が提供される。
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るワイヤ工具の一部を示す斜視図である。図１に示すように、本実施形態に係るワイヤ工具１０は、ピアノ線、撚り線等からなる線状体である芯線１２の外周面１４に、ダイヤモンド、ＣＮＢ等からなる超砥粒１６が電着されて構成されている。芯線の太さは例えば１ｍｍ未満とすることができる。
図２は、本実施形態に係るワイヤ工具の横断面図である。また、図３は、本実施形態に係るワイヤ工具の横断面の外周面付近を拡大した図である。図２および３に示すように、ワイヤ工具１０の外周面１４には、Ｎｉ等の鍍金層１８が形成され、超砥粒１６が鍍金層１８に埋め込まれるように電着されている。超砥粒１６の表面には、電着時の効率を向上させるため、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＴｉＣ、ＳｉＣから選択されるいずれかからなる被覆層２０が形成されている。より好適には、ＴｉＣからなる被覆層２０とすることが、超砥粒１６および被覆層２０の抵抗率が大きくなるため好適である。超砥粒１６の平均粒径は、１〜６０μｍとすることが好適である。
超砥粒１６に形成された被覆層２０の厚さは、０．１μｍ未満、より好ましくは０．０５μｍ以下と薄くされている。または、被覆層２０の質量は、超砥粒１６の質量の１０％未満、より好ましくは５％未満となるように薄くされている。
従来の被覆砥粒の被覆層の厚さは０．１〜１０μｍの範囲内の厚さであり、例えば１μｍと厚くされていた（例えば、前述の特許文献３の段落（００３３）参照）。また、従来の被覆砥粒における被覆層の質量百分率は、例えば３０〜５５％と大きくされており、厚い被覆層が設けられていた（例えば、前述の特許文献１の段落（００３７）参照）。これは、電着の効率を上げるためには、被覆層の厚さを厚くして導電性を高めることが重要であると考えられていたからである。
図５は、従来のワイヤ工具の芯線に鍍金浴中で超砥粒が電着される様子を示す図である。図５に示すように、鍍金浴３６中で被覆層２０が厚い超砥粒１６を芯線１２に電着すると、厚い被覆層２０により被覆された超砥粒１６の導電性が高いため、超砥粒１６が凝集して電着されやすい。このため、余分な量の超砥粒１６が電着されることになる。
図６は、本実施形態に係るワイヤ工具の芯線に鍍金浴中で超砥粒が電着される様子を示す図である。図６に示すように、鍍金浴３６中で本実施形態に係る被覆層２０が薄い超砥粒１６を芯線１２に電着すると、超砥粒１６の電着時に超砥粒１６に過度の電流が流れないため、余分な量の超砥粒１６が芯線１２に電着されることがない。そのため、芯線１２の外周面１４には、適用な密度で超砥粒１６が単層に電着される。これにより、超砥粒１６は芯線１２から脱離しにくいため、ワイヤ工具の寿命は長いものとできる。また、超砥粒を電着した後に、余分な超砥粒を除去する処理をする必要がないため、製造コストの手間やコストを削減することができる。
超砥粒の表面に薄い被覆層を形成する方法としては、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、めっき法、浸漬法等を用いて形成することができる。
図４は、本実施形態に係るワイヤ工具の芯線に超砥粒を電着する工程を示す図である。図４に示すように、鍍金槽３４は鍍金浴３６によって満たされている。鍍金浴３６は、例えば、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケル、ホウ酸からなるスルファミン酸浴とされている。鍍金浴３６には、前述の薄い被覆層が表面に形成された超砥粒が混入されている。芯線１２は、図中の矢印方向に鍍金浴３６中に浸漬されつつ搬送されるようになっている。芯線１２を保持するプーリの一部は、陰極３８とされ、負電位を印加されるようになっている。また、鍍金浴３６中に浸漬された芯線１２を囲繞するように陽極４０が設けられ、正電位を印加されるようになっている。
電着時には、芯線１２を矢印方向に搬送しつつ、陰極３８および陽極４０に電圧を印加する。芯線１２の搬送速度は、１ｍ／分以上が可能となる。鍍金浴３６中の超砥粒の被覆層は薄いため、電着に必要な最小限度の電流しか流れない。そのため、前述した図６に示したように、超砥粒は芯線１２に単層で電着される。このため、電着された超砥粒は脱離しにくく、ワイヤ工具の寿命を長いものとできる。また、その後に余分の超砥粒を除去する工程を省くことができる。
尚、本発明のワイヤ工具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
本実施形態に係るワイヤ工具の一部を示す斜視図である。 本実施形態に係るワイヤ工具の横断面図である。 本実施形態に係るワイヤ工具の横断面の外周面付近を拡大した図である。 本実施形態に係るワイヤ工具の芯線に超砥粒を電着する工程を示す図である。 従来のワイヤ工具の芯線に鍍金浴中で超砥粒が電着される様子を示す図である。 本実施形態に係るワイヤ工具の芯線に鍍金浴中で超砥粒が電着される様子を示す図である。
符号の説明
１０…ワイヤ工具、１２…芯線、１４…外周面、１６…超砥粒、１８…鍍金層、２０…被覆層、３４…鍍金槽、３６…鍍金浴、３８…陰極、４０…陽極。

Claims (2)

  1. 線状体の外周面に電着で固定された複数の超砥粒を有する電着ワイヤ工具であって、
    前記超砥粒の表面は金属を含む被覆層で覆われ、
    前記被覆層の厚さは、０．１μｍ未満である電着ワイヤ工具。
  2. 線状体の外周面に電着で固定された複数の超砥粒を備えた電着ワイヤ工具であって、
    前記超砥粒の表面は金属を含む被覆層で覆われ、
    前記被覆層の質量は、前記超砥粒の質量の１０％未満である電着ワイヤ工具。
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