JP3095707B2 - Method of manufacturing beads for wire saws - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は筒状の金属部片の外
周に、ダイヤモンド、立方晶窒化ほう素（ＣＢＮ）ある
いはこの混合物などの超砥粒を、単金属粉、合金粉など
の金属粉で焼結した金属焼結体が一体に接合されてなる
ワイヤーソー用ビーズの製造方法に関する。 The present invention relates to the outer periphery of cylindrical metal pieces, some diamonds, cubic boron nitride (CBN)
There is a superabrasive, such as the mixture, a single metal powder, metal sintered body sintered at a metal powder such alloy powder is formed by joining together
The present invention relates to a method for producing a wire saw bead.

【０００２】[0002]

【従来の技術】超砥粒層並びに超砥粒工具の製造法とし
ては、超砥粒と結合金属粉の混合物乃至は、この混合物
と台金とを接して金型に装入し、ホットプレス（ＨＰ）
により焼結する方法がよく知られている。2. Description of the Related Art As a method of manufacturing a superabrasive layer and a superabrasive tool, a mixture of a superabrasive and a binding metal powder or a mixture of the mixture and a base metal are charged into a mold, and then hot-pressed. (HP)
A method of sintering is well known.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】超砥粒工具において
は、例えば図５（イ）（ロ）に示すワイヤーソー１にお
けるワイヤーの長さ方向に間隔をおいて取り付けられた
ダイヤモンドビーズ２のように、石材、コンクリートな
どの切断に際し、結合金属層１６によってダイヤモンド
粒子４の保持が充分で、その脱落がないことが必要であ
る。そして、切断の進行に連れて、該ビーズ２の表面は
次第に摩損し、遂いには寿命となるので、摩損しにく
く、寿命の長いことが求められている。また摩損がビー
ズ全体にわたって均一であることが望まれている。なお
図（イ）における７はゴム被覆、（ロ）は（イ）のＡ−
Ａ断面図で、５は取付用の支持体となる鉄筒、６はワイ
ヤーロープである。In the case of a superabrasive tool, for example, diamond beads 2 attached at intervals in the length direction of a wire in a wire saw 1 shown in FIGS. When cutting stone, concrete, or the like, it is necessary that the bonding metal layer 16 sufficiently holds the diamond particles 4 and does not fall off. Then, as the cutting progresses, the surface of the beads 2 gradually wears out, and finally reaches the end of its life. Therefore, it is required that the surface of the beads 2 is hardly worn out and has a long life. It is also desired that the attrition be uniform throughout the beads. 7 (a) is a rubber coating, and (b) is A- of FIG.
In the A sectional view, reference numeral 5 denotes an iron cylinder serving as a support for attachment, and reference numeral 6 denotes a wire rope.

【０００４】上記長寿命のためには、結合金属相１６の
組成分布並びに密度が全体にわたって均質で、密度が高
く、機械的強度の強いことが必要である。ところが従来
のＨＰを用いる製造法は、金型費などが嵩みコスト高で
あると共に、焼結時Ｃｕ、Ｓｎの液相が最外層に流出し
て、図１（へ）の８のようなバリを生じ、表１に示すよ
うに、結合金属相１６の組成分布が不均質となっている
ものが多い。そして上下方向の１軸圧縮であるため、図
のような薄肉形状のものにおいては、中央部と上下間の
密度差が生じ易く、全体の平均密度としても、理論密度
比９４．０％程度以上には形成しにくく充分な強度の向
上は期待し難い。[0004] For the long life, it is necessary that the composition distribution and density of the binder metal phase 16 be uniform throughout, high in density, and high in mechanical strength. However, in the conventional manufacturing method using HP, mold costs and the like are bulky and costly, and at the time of sintering, the liquid phase of Cu and Sn flows out to the outermost layer, as shown in FIG. In many cases, burrs are generated, and as shown in Table 1, the composition distribution of the bonded metal phase 16 is not uniform. Since the uniaxial compression is performed in the vertical direction, in a thin-walled shape as shown in the figure, a density difference between the central portion and the upper and lower portions is likely to occur, and the average density of the whole is about 94.0% or more of the theoretical density. , And it is difficult to expect a sufficient improvement in strength.

【０００５】[0005]

【表１】 [Table 1]

【０００６】他方上記本発明の対象とは異なる、超硬
質、高硬度の緻密な焼結体の製造法として、ＨＩＰ法を
用いる次の様な提案がある。On the other hand, as a method for producing a super-hard and high-hardness dense sintered body different from the object of the present invention, there is the following proposal using the HIP method.

【０００７】１つは特開平３−１５０３０３号公報で、
これはダイヤモンドやＣＢＮを主成分とし、これに微量
のバインダ金属粉を含んだ原料に、ＢＮ粉成形体を用い
てＨＩＰ法により高温、高圧をかけるものである。他の
１つは特開平５−６１２２６号公報で、これはダイヤモ
ンド粉に可成り多量の周期律表第４ａ、５ａ、６ａ族遷
移金属、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌの酸化物、窒化物、炭化物、炭
窒化物の１つ以上を加えた原料に、同様にＨＩＰ法によ
り高温高圧をかけてＨｖ８００以上の高硬度焼結体を製
造すると言うものである。One is disclosed in JP-A-3-150303.
In this method, a high temperature and a high pressure are applied to a raw material containing diamond or CBN as a main component and a small amount of binder metal powder by a HIP method using a BN powder compact. The other is JP-A-5-61226, which is a diamond powder having a considerably large amount of transition metals of groups 4a, 5a, and 6a of the periodic table, oxides, nitrides, and carbides of Si, B, and Al. It is said that a high hardness sintered body of Hv 800 or more is produced by applying high temperature and high pressure to the raw material to which one or more carbonitrides are added in the same manner by the HIP method.

【０００８】上記いずれの提案においても、本発明の対
象とする筒状の金属部片と超砥粒を含有するリング形状
の金属焼結体よりなる部材において、ＨＩＰ法を採用す
ることの必要性や可能性を示す記載はなく、また採用す
るための具体的方法を示唆す点もない。本発明者らは、
前記問題を解決する手段として、種々試作研究の結果、
ＨＩＰ法に基づく次のような新しいワイヤーソー用ビー
ズの製造方法を完成した。In any of the above proposals, it is necessary to adopt the HIP method for a member made of a cylindrical metal piece and a ring-shaped metal sintered body containing superabrasive grains, which is the object of the present invention. There is no description showing the possibility or the specific method for adoption. We have:
As a means to solve the above problems, as a result of various prototype research,
New wire saw bees based on HIP method
Completed the manufacturing method of

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に従ったワイヤー
ソー用ビーズの製造方法は、筒状の金属部片の外周に集
中度５〜２００の超砥粒を含有するリング形状の金属焼
結体が焼結によって一体接合されてなり、焼結は熱間等
方圧縮（ＨＩＰ）によって施され、焼結体組織は均質
で、理論密度比が９６％以上であり、焼結体の外表面に
砥面を形成し、砥面に加工を施すことなく超砥粒が露出
している、ワイヤーソー用ビーズの製造方法であって、
以下の工程を備えることを特徴とする。 （１） 結合金属粉に５０ｖｏｌ％以下の超砥粒を加え
た混合物をリング形状に型押圧縮成形する工程。 （２） 圧縮成形体と筒状の金属部片を組合せる工程。 （３） 組み合わせ物に７００℃以上８００℃未満の温
度で仮焼結を施してから組み合わせ物をカプセル内に装
入し圧力媒体粉の中に直接接触させて埋める工程。 （４） カプセルを減圧し密封する工程。 （５） カプセルをＨＩＰ装置中に装入して仮焼結の温
度以上でＨＩＰを施す工程。 SUMMARY OF THE INVENTION A wire according to the present invention
The method of manufacturing beads for saws is based on the outer periphery of a cylindrical metal part.
Ring-shaped metal sinter containing moderate to super abrasive grains of 5 to 200
The sintered body is integrally joined by sintering,
HIP is applied, and the sintered body structure is homogeneous
And the theoretical density ratio is 96% or more, and the
Form abrasive surface and expose superabrasive grains without processing the abrasive surface
A method of manufacturing beads for wire saws,
The method includes the following steps. (1) Add 50 vol% or less superabrasives to the bonded metal powder
Molding and pressing the mixture into a ring shape. (2) A step of combining the compression molded body and the cylindrical metal piece. (3) A temperature of not less than 700 ° C. and less than 800 ° C.
And then put the combination into a capsule.
And filling directly into the pressure medium powder. (4) Step of decompressing and sealing the capsule. (5) Insert the capsule into the HIP device and heat
A step of applying HIP at a degree or higher.

【００１０】[0010]

【００１１】[0011]

【００１２】[0012]

【００１３】[0013]

【００１４】[0014]

【００１５】前記カプセル内に充填させる圧力媒体粉を
予め装入する組合わせ物の形状、装入個数、位置に対応
した組合わせ受型形状に圧縮成形しておくことも１つの
好ましい方法である。[0015] The shape of the combination product to initial charge pressure medium powder to be filled into the capsule, charging quantity, also one of the preferred methods to keep compression molded into combination receiving mold shape corresponding to the position .

【００１６】超砥粒としてはダイヤモンド、ＣＢＮある
いはこれの混合物などが使用され、結合金属としては、
Ｃｏ等で固相焼結するものも使用されるが、これをＮｉ
に置換したもの、さらにこれらにＣｕ、Ｓｎ、等の液相
を生じる金属ないし合金粉を加えた多相系の非鉄金属粉
を用いることが好ましい。また必要によっては、金属粉
中にてＷ₂Ｃなどのフィラーを加えることもできる。Diamond and CBN are used as superabrasives.
There is a mixture of this and are used as the binding metal,
Solid phase sintering with Co or the like is also used.
Those substituted and further Cu thereto, Sn, to no metal results in the liquid phase equal be used non-ferrous metal powder multiphase system plus alloy powder preferred. If necessary, a filler such as W ₂ C can be added to the metal powder.

【００１７】前記混合する超砥粒粉を５０ｖｏｌ％以下
としたのは、超砥粒の集中度は、異例に高いものにおい
ても２００以下であり、通常は１００程度より更に低い
からである。本発明者らは、本発明ワイヤーソー用ビー
ズにおいて、石材切断の苛酷な条件に耐えるため、特に
強度の高い結合金属相が必要であることに着目し、上記
のような方法により結合金属相の密度を高め、その目的
を達したものである。[0017] The superabrasive particles to the mixing was less 50 vol%, the degree of concentration of ultra abrasive grains is 200 or less even at a high in unusual, because usually lower than about 100. The present inventors have developed a bead for the wire saw of the present invention.
In order to withstand the severe conditions of cutting stones, we focused on the need for a high-strength bonded metal phase, and increased the density of the bonded metal phase by the method described above. is there.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】以下その具体的な内容を実施例に
よって説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The specific contents will be described below with reference to embodiments.

【００１９】[0019]

【実施例】（参考例） 図５に示すワイヤーソー用のダイヤモンドビーズ２の試
作例を参考例ならびに比較例として説明する。 （１） 使用原材料 混合粉末 超砥粒 ダイヤモンド粉 ♯４０ 含有量 ０．５ｃｔ／ケ 結合金属粉成分（ｗｔ％） Ｃｏ ８１ Ｃｕ ６．３ Ｓｎ ２．７ Ｗ₂Ｃ １０ 支持体とする鉄筒５ 材質 ＳＵＭ２４Ｌ Ｃｕメッキ厚１０μｍ 寸法［図１（イ）］ 高さＨ１０ｍｍ 内径Ｄ₁ ３ｍｍ 外径Ｄ₂ ７ｍｍEXAMPLE ( Reference Example ) A trial production example of a diamond bead 2 for a wire saw shown in FIG. 5 will be described as a reference example and a comparative example . (1) Raw materials used Mixed powder Super-abrasive grains Diamond powder # 40 Content 0.5 ct / ke Bonding metal powder component (wt%) Co 81 Cu 6.3 Sn 2.7 W ₂ C 10 Iron cylinder 5 as support material SUM24L Cu plating thickness 10μm dimension [Figure 1 (b)] height H10mm internal diameter D ₁ 3 mm outer diameter D ₂ 7 mm

【００２０】混合粉末をメカプレスにより図１（ロ）の
３のように下記リング形状に型押圧縮成形する。 高さＨ₁ 参考例 ７ ｍｍ 比較例 ７ ｍｍ 内径Ｄ₃ 参考例 ７．１ｍｍ 比較例 ７．１ｍｍ 外径Ｄ₄ 参考例 １１．５ｍｍ 比較例 １０．５ｍｍ 空隙率 参考例 ４０％ 比較例 ４０％The mixed powder is formed into a ring shape as shown in FIG. Height H ₁ Reference example 7 mm Comparative example 7 mm Inner diameter D ₃ Reference example 7.1 mm Comparative example 7.1 mm Outer diameter D ₄ Reference example 11.5 mm Comparative example 10.5 mm Porosity reference example 40% Comparative example 40%

【００２１】上記リング形状型押体３を、図１（ハ）の
様に鉄筒５の中央部外周に挿嵌して組合わせ、比較例に
おいては、これをＨＰ装置に装入し８３０℃、２００ｋ
ｇ／ｃｍ^２、１２０分保持して焼結し、図１（ヘ）に示
すようなダイヤモンドビーズ２を形成する。圧縮焼結に
より、高さＨ_１は６．５ｍｍに縮まり、内径Ｄ_３は鉄筒
５の外周に接合固着され、外径側にはプレスによるバリ
８が生じる。このバリ８は、焼結時の液相が流出したも
ので、前記したような結合金属成分の分布が不均一とな
る因ともなっているものである。また、このバリ８の生
じる高さ方向中央部分は圧縮度が低くなって、密度が低
く、全体としての理論密度比は９４．０％、硬度はＨＲ
Ｂ９７．２であった。As shown in FIG. 1C, the ring-shaped press body 3 is inserted and fitted to the outer periphery of the central portion of the iron tube 5 and assembled. , 200k
g / cm ² , sintering for 120 minutes to form diamond beads 2 as shown in FIG. By compression sintering, the height H ₁ shrinks in 6.5 mm, the inner diameter D ₃ is joined fixed to the outer periphery of the iron cylinder 5, burrs 8 occurs by pressing on the outer diameter side. The burrs 8 cause the liquid phase at the time of sintering to flow out, which causes the distribution of the binding metal component to become non-uniform as described above. Further, the central portion in the height direction in which the burrs 8 are formed has a low degree of compression and a low density, and the theoretical density ratio as a whole is 94.0% and the hardness is HR.
B 97.2.

【００２２】参考例においては、図１（ハ）のように組
合わせたものをゴム筒に封入して冷間等方圧縮（ＣＩ
Ｐ）をかけ、鉄筒５にリング形状型押体３を圧縮固着す
る。この圧縮により外径Ｄ₄は図１（ニ）のように小径
部１１．３ｍｍのつつみ状を呈する。この圧縮した組合
わせ物１３の多数を、図２（イ）（ロ）に示すような厚
さ２ｍｍの軟鋼板製のカプセル９に装入する。In the reference example , the combination as shown in FIG. 1C is sealed in a rubber cylinder and cold isostatically compressed (CI
P) , the ring-shaped press body 3 is compression-fixed to the iron tube 5. As a result of this compression, the outer diameter D ₄ takes on a small diameter portion of 11.3 mm as shown in FIG. A large number of the compressed combinations 13 are loaded into a capsule 9 made of a mild steel plate having a thickness of 2 mm as shown in FIGS.

【００２３】装入に当っては図２のように、圧力媒体粉
１２として＃１００のアルミナ粉をよく敷き詰めて、こ
の粉末に完全にかつ１３同士が直接接しないように間隔
をあけて埋め込むようにする。埋めこみ後ふた１０を
（ロ）のようにカプセル９に溶接１４し、３００℃に加
熱して、水分を飛ばすと共に、脱気口１１より真空引き
して、締めつけ密封１５した。At the time of charging, as shown in FIG. 2, alumina powder of # 100 is well spread as the pressure medium powder 12, and embedded in the powder at intervals so that they do not directly contact each other. To After the embedding, the lid 10 was welded 14 to the capsule 9 as shown in (b), heated to 300 ° C. to blow off moisture, evacuated from the deaeration port 11 and tightened and sealed 15.

【００２４】密封したカプセル９をＨＩＰ装置に装入
し、８５０℃、２００ｋｇ／ｃｍ^２、１２０分保持して
焼結し、図１（ホ）に示すようなダイヤモンドビーズ２
を形成した。圧縮焼結により高さＨ_１は６．５ｍｍ外径
Ｄ_４は大径部１０．６ｍｍ、小径部１０．３ｍｍのつつ
み状を呈し、バリは生じない。結合金属相の成分分布
は、表２に示すように、ＨＰによるものに比し断面全体
にわたって均質で、密度もむらなく理論密度比は９７．
４％、硬度はＨＲＢ１０３．１であった。The sealed capsule 9 is charged into a HIP device, and is sintered at 850 ° C., 200 kg / cm ² for 120 minutes, and the diamond beads 2 as shown in FIG.
Was formed. The height _{H 1} by the compression sintering 6.5mm outer diameter _{D 4} is the large diameter portion 10.6 mm, wrapped like a presenting of the small-diameter portion 10.3 mm, burr does not occur. As shown in Table 2, the component distribution of the bonded metal phase is uniform over the entire cross section as compared with that obtained by the HP, and the theoretical density ratio is 97.
4% and hardness was HRB 103.1.

【００２５】[0025]

【表２】 [Table 2]

【００２６】上記参考例ならびに前記比較例によるダイ
ヤモンドビーズ２は、それぞれバレル研磨を施し、バリ
の残っているものについてはバリ取り、鉄筒５の内径Ｄ
₃の変形しているものついては内径加工を施して、ワイ
ヤーロープ６に間隔を設けて挿通し、図５に示すような
ワイヤーソー１を製作した。Each of the diamond beads 2 according to the reference example and the comparative example is subjected to barrel polishing.
For those are deformed _three is subjected to internal machining, inserted by spaced wire rope 6 was fabricated wire saw 1 shown in FIG.

【００２７】このワイヤーソーにより鉄筋コンクリート
の切断試験を行ったところ、図４に示すように、切断面
積の増加につれてのダイヤモンドビーズ２の外径の摩耗
度合いはともに一定でないが、参考例のものが少ない方
が多く、結局総摩耗量としては、参考例が比較例の半分
程度となり、寿命は２倍近くであった。なお、ワイヤー
ソーにおける外径摩耗はどうしても、偏摩耗を起こしや
すいので、摩耗量がビーズ層厚みの約１／２を越えた時
が、寿命と推定した。[0027] was carried out cutting test reinforced by the wire saw, as shown in FIG. 4, the wear degree of the outer diameter of the diamond beads 2 with increasing cutting area is not both constant, those of Reference Example it is small is large, as eventually the total wear amount, reference example becomes about half of the comparative example, life was nearly double. In addition, since the outer diameter wear of the wire saw easily causes uneven wear, the life is estimated when the amount of wear exceeds about 1/2 of the bead layer thickness.

【００２８】なお、上記比較例と参考例との製造設備
費、操業費を比較すると、規模、操業率にもよるが、参
考例によるものは比較例におけるもっとも大きな金型費
を半分以下に抑制することが出来、経済的にはるかに優
れている。そして、できた部材が優れた特性を有してい
ることは既に述べた通りである。[0028] It should be noted that the production equipment costs of the reference examples and the comparative example, a comparison of the operating costs, scale, although it depends on the operating rate, participation
According to the example, the largest mold cost in the comparative example can be suppressed to less than half, and it is far more economical. And, as described above, the resulting member has excellent characteristics.

【００２９】また上記参考例においては、焼結されたも
のにバレル研磨を施したものについて示したが、ダイヤ
モンドビーズ２の外表面は、比較例と違い圧力媒体粉に
直接接して焼結形成されているので、ダイヤモンド粒子
４先端が露出した状態となっているので、これを省略す
ることが出来る。圧縮成形体の空隙率を４０％程度とし
たのは、この程度未満ではプレス作業に支障を生じ易
く、金型の損耗も激しいためで、この程度を越える場合
には圧縮成形体がくずれやすく、ハンドリング等操作困
難だからである。ＣＩＰをかけたのは、この操作性の向
上特にリング形状型押体３と鉄筒５との組合せ形状を維
持固定しておく上で重要であり、これがＨＩＰの容易さ
にもつながる。Also, in the above-mentioned reference example , the sintered product subjected to barrel polishing is shown. However, unlike the comparative example, the outer surface of the diamond bead 2 is formed by direct contact with the pressure medium powder. Therefore, since the tip of the diamond particle 4 is exposed, it can be omitted. The reason why the porosity of the compression-molded body is set to about 40% is that if it is less than this, the pressing work is likely to be hindered, and the die is severely worn. This is because operations such as handling are difficult. Was subjected to CIP are important to keep combined shape to maintain fixation of the particular ring-shaped type押体3 iron tube 5 improves the operability, which leads to ease of HIP.

【００３０】また鉄筒５の内径は、ＨＩＰによる変形を
切削加工により修正したが、鉄筒にかえ丸棒を使用し、
これをＨＩＰ後孔開け加工を施して形成することに代え
れば、材料費加工費共更に減ずることが出来る。この場
合丸棒の上下端面に、孔加工中心点を示す円錐凹みなど
の表示を設けておくことが重要である。The inner diameter of the iron tube 5 was modified by cutting the deformation caused by HIP, but a round bar was used for the iron tube.
If this is replaced with a hole forming process after the HIP, the material cost and the processing cost can be further reduced. In this case, it is important to provide an indication such as a conical recess indicating the center point of the hole processing on the upper and lower end surfaces of the round bar.

【００３１】圧力媒体粉としては♯１００のアルミナに
ついて示したが、焼結時無変形、無反応な粉体であれば
よいので窒化ほう素（ＢＮ）、グラファイト、ＳｉＣ、
ＳｉＯ、ＳｉＯ₂ あるいは鋳物砂などの適度な粒度なも
の、あるいはこれらの混合物で、熱伝導が良く流動抵抗
の低いものを選択して用いれば良い。また参考例では圧
力媒体粉中に埋め込んだ後３００℃に加熱して脱気した
が、４００℃またはそれ以上に加熱してもよい。As the pressure medium powder, alumina of # 100 is shown, but any powder that does not deform and react during sintering may be used, so that boron nitride (BN), graphite, SiC,
A material having an appropriate particle size such as SiO, SiO ₂ or molding sand, or a mixture of these materials having good heat conductivity and low flow resistance may be selected and used. In the reference example , after being embedded in the pressure medium powder, it was heated to 300 ° C. and degassed, but may be heated to 400 ° C. or more.

【００３２】ＨＩＰ装置としては、アルゴンを用いた加
熱温度１２００℃、圧力５００ｋｇ／ｃｍ²、装入容積
５００ｃｍ²×１００ｃｍのものを用いたが、他の仕様
でももちろん差し支えない。なお本発明におけるＨＩＰ
とは、純理論的な熱間等方圧縮（ＨＩＰ）のみさすもの
ではなく、擬似ＨＩＰを含むものであって、このような
ＨＩＰによれば、焼結における液相の浸透も均一に行な
われるので、液相生成物の配合割合を減らして、焼結体
の強度を計ることも、またさらに超砥粒の性能劣化の生
じない範囲で、焼結温度、圧力を上げ焼結時間の短縮や
固相焼結による焼結体の強度向上を計ることも可能であ
る。また参考例においては鉄筒５との焼結結合を促進す
るためにＣｕメッキを施しているが、これの省略も可能
である。As the HIP device, a device having a heating temperature of 1200 ° C. using argon, a pressure of 500 kg / cm ² , and a charging volume of 500 cm ² × 100 cm was used, but other specifications may of course be used. The HIP in the present invention
The term “not only refers to pure theoretical hot isostatic pressing (HIP)”, but also includes pseudo-HIP. According to such HIP, the liquid phase permeates in sintering evenly. since, by reducing the compounding ratio of the liquid phase product, also measure the strength of the sintered body, or even in a range that does not cause performance degradation of the superabrasive, Ya shortening the sintering temperature, sintering time raising the pressure It is also possible to improve the strength of the sintered body by solid phase sintering. Further, in the reference example , Cu plating is applied to promote sintering bonding with the iron tube 5, but this can be omitted.

【００３３】前記実施例においては、組合わせ物をカプ
セル９内で圧力媒体粉末のなかに埋め込んだものについ
て示したが、場合によってはこの粉末を予め組合わせ物
の形状、個数、位置に合わさせた受型を形成するよう
な、複数個の組合せた受形圧縮体に形成しておき、この
受形の中に充填してもよい。In the above embodiment, the combination was embedded in the pressure medium powder in the capsule 9. However, in some cases, this powder was previously adjusted to the shape, number and position of the combination. It is also possible to form a plurality of combined receiving-type compression bodies so as to form a receiving die, and to fill the receiving die.

【００３４】（実施例） 次に上記参考例と同様なダイヤモンドビーズ２の製造に
おいて、リング形状型押体３の構成物のうち、結合金属
粉成分のＣｏをＮｉに置き換え、該型押体３と鉄筒５と
の組合わせ物のＣＩＰによる圧縮固着に替え、低温の仮
焼結により固着した実施例について説明する。( Example ) Next, in the production of the diamond beads 2 similar to the above-mentioned reference example , of the components of the ring-shaped embossed body 3, Co of the binding metal powder component was replaced with Ni. A description will be given of an embodiment in which the combination of the steel and the iron tube 5 is fixed by low-temperature temporary sintering instead of compression-fixing by CIP.

【００３５】メカプレスにより図１（ロ）の様に成形さ
れた理論密度比約６６％のリング形状型押体３を、図１
（ハ）の様に鉄筒５の中央部外周に挿嵌して組合わせ、
図３の概略図に示す様に、該組合わせ物１３の形状に沿
う段付き溝１８を有するカーボン板１７の該溝１８に多
数個配置する。A ring-shaped embossed body 3 having a theoretical density ratio of about 66% formed by a mechanical press as shown in FIG.
As shown in (c), it is inserted and fitted around the outer periphery of the central portion of
As shown in the schematic diagram of FIG. 3, a large number of the grooves are formed in the grooves 18 of the carbon plate 17 having the stepped grooves 18 along the shape of the combination 13.

【００３６】この配置状態即ち上溝１８によりリング形
状型押体３が鉄筒５の外周***部に挿嵌された状態を
保った儘、該カーボン板１７を焼結炉に装入して、不活
性雰囲気下大気圧で７５０℃に９０分間保持した後、約
９０分で徐冷して、仮焼結した組合わせ物１３を得た。The carbon plate 17 is inserted into a sintering furnace while maintaining the arrangement, that is, the state in which the ring-shaped embossing body 3 is inserted and fitted in the upper central portion of the outer periphery of the iron tube 5 by the upper groove 18. After holding at 750 ° C. for 90 minutes at atmospheric pressure under an inert atmosphere, the mixture was gradually cooled for about 90 minutes to obtain a temporarily sintered combination 13.

【００３７】この組合わせ物１３は、仮焼結によりリン
グ形状型押体３の部分の理論密度比は約７５％に上昇す
ると共に略図１の（ニ）の様に収縮して、鉄筒５の外周
に接着して仮固定される。The theoretical density ratio of the portion of the ring-shaped press body 3 is increased to about 75% by pre-sintering, and the combination 13 contracts as shown in FIG. Is temporarily fixed by being adhered to the outer periphery.

【００３８】上記仮焼結は仮固定を主目的に施すもので
あるが、参考例におけるＣＩＰを施すのに比し、設備
上、工数上ならびに安全性に優れ、より量産に適する。The above-mentioned temporary sintering is mainly performed for the purpose of temporary fixing. However, as compared with the case of applying the CIP in the reference example , the provisional sintering is excellent in equipment, man-hour and safety, and is more suitable for mass production.

【００３９】なお、仮焼結温度は、前記型押体３の組成
にもよるが、７００℃程度より低いと仮固定不足のもの
が生じ、８００℃程度以上になると割れを生じるものが
あったりするので、この間の温度範囲が好ましい。The temporary sintering temperature depends on the composition of the embossing body 3. However, if the temperature is lower than about 700 ° C., the temporary sintering may be insufficient, and if it is higher than about 800 ° C., cracks may occur. Therefore, the temperature range during this period is preferable.

【００４０】上記仮焼結した組合わせ物１３は、前記参
考例と同様に、図２のようにカプセル９に装入して圧力
媒体粉１２に埋め込み、脱気密封１５した。The pre-sintered combination 13 is the same as the reference
As in the case of the example, the capsule was charged into the capsule 9 as shown in FIG.

【００４１】密封したカプセル９をＨＩＰ装置に装入
し、前記仮焼結温度より１００℃程度以上高温の９５０
℃で、５００ｋｇ／ｃｍ^２、１２０分保持してＨＩＰを
施した。このＨＩＰにより、リング形状型押体３は理論
密度比約１００％の焼結された金属結合相１６となっ
た。The sealed capsule 9 is charged into a HIP device, and 950 having a temperature higher than the preliminary sintering temperature by about 100 ° C.
At ° C., subjected to HIP holds 500kg ^/ cm 2, 120 minutes. By this HIP, the ring-shaped embossed body 3 became a sintered metal bonding phase 16 having a theoretical density ratio of about 100%.

【００４２】上記ＨＩＰを施して形成したダイヤモンド
ビーズ２を用いて、参考例と同様にしてワイヤーソー１
を作製し、切断実験を行ったところ、外径摩耗量は本実
施例のものが比較例（ＨＰ品）より３０％近く少なく、
切断速度も優れていることが認められた。[0042] Using diamond beads 2 formed by performing the HIP, a wire saw 1 in the same manner as in Reference Example
When a cutting experiment was carried out, the outer diameter abrasion amount of the example was almost 30% smaller than that of the comparative example (HP product).
The cutting speed was also found to be excellent.

【００４３】[0043]

【発明の効果】上記各項において説明したように、本発
明によれば、均質で高密度のワイヤーソー用ビーズが容
易にできるので、超砥粒の含有量も、切れ味を低下させ
ないよう充分に保ちながら、結合金属焼結体の強度を上
げ、長寿命の部材を提供することができる。さらに圧力
媒体粉を直接接触させるので、バレル研磨などの加工を
施さなくても超砥粒の先端が露出した状態となってお
り、製造工程を減少することができる。 As described in the above sections, according to the present invention, uniform and high-density beads for wire saws can be easily produced, so that the content of superabrasives is sufficiently reduced so as not to lower the sharpness. While maintaining the strength, the strength of the bonded metal sintered body can be increased, and a long-life member can be provided. Further pressure
Because the media powder is in direct contact, processing such as barrel polishing is
Even if it is not applied, the tip of the superabrasive grain is exposed
As a result, the number of manufacturing steps can be reduced.

【００４４】[0044]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】それぞれ参考例におけるダイヤモンドビーズの
製作過程を示す縦断側面図で、（イ）は鉄筒、（ロ）は
ダイヤモンド粉と結合金属粉の混合物のリング形状型押
圧縮体、（ハ）は（イ）と（ロ）の組合せ状態、（ニ）
は（ハ）をＣＩＰにより圧縮した成形体、（ホ）は
（ニ）にＨＩＰを施した圧縮焼結体、（ヘ）は（ハ）を
直接ＨＰにより型押焼結した状態を示す。FIGS. 1A and 1B are longitudinal side views showing a process of producing diamond beads in a reference example, wherein FIG. 1A is an iron cylinder, FIG. 1B is a ring-shaped pressing and pressing body of a mixture of diamond powder and binding metal powder, and FIG. Is the combination of (a) and (b), (d)
Shows a compact obtained by compressing (C) by CIP, (E) shows a compressed sintered body obtained by subjecting (D) to HIP, and (F) shows a state in which (C) is directly stamped and sintered by HP.

【図２】(イ）及び（ロ）は図１（ニ）の成形体をカプ
セルに装入し、密封する状態を説明する縦断面及び側面
よりの概略図である。FIGS. 2 (a) and 2 (b) are a schematic view from a longitudinal section and a side view illustrating a state in which the molded body of FIG. 1 (d) is inserted into a capsule and sealed.

【図３】実施例における組合わせ物を配置するカーボン
板の状態を説明する概略斜視図である。Figure 3 is a schematic perspective view illustrating a state of the carbon plate located combinations thereof in the embodiment.

【図４】比較例と参考例の鉄筋コンクリート切断による
外径摩耗の状態を示す図表である。FIG. 4 is a table showing a state of outer diameter wear due to cutting of reinforced concrete of a comparative example and a reference example .

【図５】(イ）及び（ロ）はワイヤーソーの構成を説明
する側面及びそのＡ−Ａ断面の概略図である。FIGS. 5A and 5B are a side view illustrating a configuration of a wire saw and a schematic diagram of an AA cross section thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１．ワイヤーソー ２．ダイヤモンドビーズ ３．リング形状型押体（圧縮成形体） ４．ダイヤモンド粒 ５．鉄筒（金属部片） ６．ワイヤーロープ ７．ゴム被覆 ８．バリ ９．カプセル １０．ふた １１．脱気口 １２．圧力媒体粉 １３．組合わせ物 １４．溶接 １５．密封 １６．超砥粒を含有する結合金属相 １７．カーボン板 １８．１７の段付き溝 1. Wire saw 2. Diamond beads 3. 3. Ring-shaped embossed body (compression molded body) Diamond grains 5. Iron tube (metal piece) 6. Wire rope 7. Rubber coating 8. Burr 9. Capsule 10. Lid 11. Deaeration port 12. Pressure medium powder 13. Combination 14. Welding 15. Sealed 16. Binder metal phase containing superabrasive grains 17. Stepped groove of carbon plate 18.17

フロントページの続き (72)発明者 草田 宏次 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 (72)発明者 佐々木 謙作 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 (56)参考文献 特開 昭63−256369（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−75972（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−155447（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−150303（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−152677（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24D 3/00 - 3/06 B22F 7/08 Continued on the front page (72) Koji Kusada, Inventor 2-80, Hokita-cho, Sakai City, Osaka Prefecture Inside Osaka Dai Diamond Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kensaku 2-80, Horikita-cho, Sakai City, Osaka Prefecture (56) References JP-A-63-256369 (JP, A) JP-A-7-75972 (JP, A) JP-A-6-155447 (JP, A) JP-A-3-150303 (JP, A) A) JP-A-62-152677 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B24D 3/00-3/06 B22F 7/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 筒状の金属部片の外周に集中度５〜２０
０の超砥粒を含有するリング形状の金属焼結体が焼結に
よって一体接合されてなり、前記焼結は熱間等方圧縮
（ＨＩＰ）によって施され、前記焼結体組織は均質で、
理論密度比が９６％以上であり、前記焼結体の外表面に
砥面を形成し、前記砥面に加工を施すことなく超砥粒が
露出している、ワイヤーソー用ビーズの製造方法であっ
て、 結合金属粉に５０ｖｏｌ％以下の超砥粒を加えた混合物
をリング形状に型押圧縮成形する工程と、該圧縮成形体
と筒状の金属部片を組合せる工程と、 該組み合わせ物に７００℃以上８００℃未満の温度で仮
焼結を施してから前記組み合わせ物をカプセル内に装入
し圧力媒体粉の中に直接接触させて埋める工程と、 該カプセルを減圧し密封する工程と、 該カプセルをＨＩＰ装置中に装入して仮焼結の温度以上
でＨＩＰを施す工程と、 を具備することを特徴とする、ワイヤーソー用ビーズの
製造方法。 1. A concentration of 5 to 20 around the outer periphery of a cylindrical metal piece.
0 of Ri sintered metal ring-shaped containing superabrasive name is integrally joined by sintering, the sintering applied by hot isostatic pressing (HIP), the sintered body tissues homogeneous ,
A method for producing beads for wire saws , wherein the theoretical density ratio is 96% or more, a polished surface is formed on the outer surface of the sintered body, and superabrasive grains are exposed without processing the polished surface. Ah
And a mixture obtained by adding super-abrasive grains of 50 vol% or less to the binding metal powder
Molding and compression-molding into a ring shape;
And a step of combining a cylindrical metal part with the composite, and temporarily providing the combined product at a temperature of 700 ° C or more and less than 800 ° C.
After sintering, charge the combination into a capsule
A step of directly contacting and embedding in a pressure medium powder, a step of depressurizing and sealing the capsule , and a step of charging the capsule into a HIP device and performing the temperature equal to or higher than the temperature of preliminary sintering.
Subjecting the wire saw to a bead for a wire saw.
Production method.