JP5797408B2

JP5797408B2 - Rotary cutter

Info

Publication number: JP5797408B2
Application number: JP2011002583A
Authority: JP
Inventors: 茂樹毛利; 泰隆辻田; 洋志南澤
Original assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Current assignee: Nippon Tungsten Co Ltd
Priority date: 2011-01-08
Filing date: 2011-01-08
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-01-08
Also published as: JP2012143824A

Description

本発明は切断刃先を持つダイと、その刃を受けるアンビルを有し、両者間に挿入された板状または箔状の被切断物であるワークを挟み所望の形状に切断するカッターに関する。 The present invention relates to a cutter having a die having a cutting edge and an anvil that receives the blade, and cutting a workpiece that is a plate-like or foil-like workpiece inserted between the two into a desired shape.

また、前記分野の中で特に、切断したい輪郭を少なくとも有する刃先を持つダイカットロールと、前記刃先と切断加工するワークを挟み込むアンビルロールとを有する、ワークを切断加工するロータリーカッターに関する。
Moreover, it is related with the rotary cutter which carries out the cutting process of the workpiece | work which has especially the die-cut roll with the blade edge which has at least the outline which wants to cut | disconnect in the said field | area, and the anvil roll which pinches | interposes the workpiece | work with the said blade edge | tip and a cutting process.

カッターの刃先を硬質材料で製作することは特許文献１などに記載されている。この場合の硬質材料とは、一般的な刃物構造用の材料である焼入れ鋼、工具鋼などよりもより硬質であることを指す。硬質材料をダイおよびアンビルに使用することにより、耐摩耗性が向上するために、同じ形状を多数切断加工する用途に適している。
Patent Document 1 and the like describe that the cutting edge of a cutter is made of a hard material. The hard material in this case indicates that it is harder than hardened steel, tool steel and the like, which are general blade structure materials. Since the wear resistance is improved by using a hard material for the die and the anvil, it is suitable for an application in which a large number of the same shapes are cut.

特許文献２にはダイとともにアンビルに硬質材料を用い、両者に一定の硬さの差を設けるロータリー方式のカッターが開示されている。両者に硬さの差を設けることにより、切断品質が向上し、カッターの寿命も向上することが記載されている。
Patent Document 2 discloses a rotary type cutter that uses a hard material for an anvil together with a die and provides a certain difference in hardness between the two. It is described that by providing a difference in hardness between the two, the cutting quality is improved and the life of the cutter is also improved.

特許文献３には、ダイの刃先に硬質材料のコーティングがなされたロータリーカッターが開示されている。コーティングはＴｉＮまたはＴｉＣ層を設けて行なう。刃先の耐摩耗性を向上する目的でコーティングがなされている技術である。刃先のみにコーティングを施すことにより、耐摩耗性と製造費用の両立を目指している。
Patent Document 3 discloses a rotary cutter in which a cutting edge of a die is coated with a hard material. Coating is performed by providing a TiN or TiC layer. It is a technology that has been coated for the purpose of improving the wear resistance of the cutting edge. The aim is to achieve both wear resistance and manufacturing cost by coating only the cutting edge.

特許文献４には、ダイカットロールの刃先に対応するアンビルロールの使用面にコーティング処理がほどこすという技術が開示されている。ロール状のアンビルにコーティングを施すと記載があるが、「例としてＷＣ−Ｃｏ系材料などの成分からなる炭化物サーメットあるいはＡｌ_２Ｏ_３系材料などの成分からなるセラミックスなどの硬質材料の溶射などでコーティングした被膜７’が形成」と記載があるのみであり、硬質材料の被膜をどのような特性を持った材料でどの程度の厚さ施せばよいかについての記載は皆無である。
Patent Document 4 discloses a technique in which a coating process is applied to a use surface of an anvil roll corresponding to a cutting edge of a die cut roll. There is a description that a roll-shaped anvil is coated, but “as an example, thermal spraying of a hard material such as a carbide cermet composed of a component such as a WC—Co based material or a ceramic composed of a component such as an Al ₂ O ₃ based material, etc. There is only a description that “the coated film 7 ′ is formed”, and there is no description about what kind of thickness and thickness of the hard material film should be applied.

特許文献５には、ロールの外周面に炭化物、窒化物、炭窒化物、ＤＬＣからなるコーティングをＰＶＤ法またはＣＶＤ法により蒸着形成するロータリーカッターが示されている。この技術に述べられているコーティング部は、ダイカットロールの刃先部分以外に前記コーティングを施し、ロールの残留応力を開放しロールが均一になる。また、ダイカットロールのコーティング層が緩衝材となり、刃先のチッピングを防ぐ旨が記載されている。
Patent Document 5 discloses a rotary cutter in which a coating made of carbide, nitride, carbonitride, and DLC is deposited on the outer peripheral surface of a roll by vapor deposition using a PVD method or a CVD method. The coating portion described in this technique applies the coating to a portion other than the cutting edge portion of the die-cut roll, releases the residual stress of the roll, and makes the roll uniform. In addition, it is described that the coating layer of the die cut roll serves as a buffer material and prevents chipping of the blade edge.

さて、以上に示した技術では未解決の問題がある。 Now, there are unsolved problems with the technologies described above.

それは、カッターとして実際に使用した際に頻繁に生じる、初期作動時のダイ刃先のチッピング（欠け）である。 That is chipping (chip) of the die edge during initial operation, which frequently occurs when actually used as a cutter.

通常カッターは、アンビルの刃を受ける部分（ロータリーカッターの場合は外周部。以後「使用表面層」と表記する）の部分的摩耗を避けるために、ダイとアンビルとを常に同じ位置関係で切断するのではなく、刃先と対応するアンビルの表層部は周期的または１回の切断ごとに相対的に位置を変えるように設計されている。こうすることにより、アンビルは平面または円周上に満遍なく使用でき、使用による摩耗も均一にすることができる。このことをロータリーカッターに適用できることが特許文献１にも述べられている。 Normally, the cutter always cuts the die and anvil in the same positional relationship in order to avoid partial wear of the portion that receives the blade of the anvil (in the case of a rotary cutter, the outer peripheral portion; hereinafter referred to as “use surface layer”). Rather, the surface of the anvil corresponding to the cutting edge is designed to change position relative to each other periodically or once per cut. By doing so, the anvil can be used evenly on a plane or circumference, and wear due to use can be made uniform. Patent Document 1 also states that this can be applied to a rotary cutter.

よって、刃先はアンビルと比較して、ワークを切断する箇所と実際に接触する部分（以後、「当接面」と表記する）の面積が小さくなる。そのために、刃先とアンビルの使用表層面を比較すると、前者のほうが摩耗は激しくなる。 Therefore, compared with an anvil, the area of a part (henceforth "abutting surface") which a blade edge | tip actually contacts with the location which cut | disconnects a workpiece | work becomes small. Therefore, when the cutting edge and the used surface of the anvil are compared, the former is more worn.

そこで、アンビルを刃先よりも若干低硬さの材料で構成するほうが、再研磨などのメンテナンス処置を行なう回数を減らすことができ、実稼働時間の増加に寄与する。 Therefore, if the anvil is made of a material having a slightly lower hardness than the cutting edge, the number of maintenance procedures such as re-polishing can be reduced, which contributes to an increase in the actual operation time.

刃先はチッピングしにくいように研磨されているが、機械加工の回転工具による表面の微細な傷、初期作動時の刃先やその保持体や周辺機器のブレ、温度変化による熱膨張などにより、使用初期には一部に瞬間的な応力が発生しやすく、刃先チッピングの起りやすい環境となる。ロータリーカッター方式の場合のロールのブレが加わるためによりチッピングが生じやすくなる。 The cutting edge is polished to prevent chipping, but it is initially used due to fine scratches on the surface caused by a machined rotating tool, blurring of the cutting edge and its holding body and peripheral equipment during initial operation, and thermal expansion due to temperature changes. In some cases, an instantaneous stress is likely to be generated in part, and an environment in which chipping of the cutting edge is likely to occur. Chipping is more likely to occur due to roll blurring in the rotary cutter system.

しばらく使用することにより、前記要因が安定する。機械加工による表面状態も、ワークとの摩耗による表面状態が支配的になるために、チッピングの危険性は徐々に低下する。
The factor is stabilized by using for a while. Since the surface state due to the wear of the workpiece becomes dominant, the risk of chipping gradually decreases.

チッピングが起りやすいことは、刃先とともにアンビルにも例えば超硬合金などの耐摩耗性の材料が使用されていることに起因する。例えば超硬合金は応力に対して変形しにくい、すなわちヤング率の高い材料であるために、初期作動時に生じやすい瞬間的な応力に対して変形しにくい。その際の瞬間的な応力が刃先の機械的強度を超えた場合に、チッピングが生じていると考えてよい。 The fact that chipping is likely to occur is due to the use of wear-resistant materials such as cemented carbide for the anvil as well as the cutting edge. For example, cemented carbide is not easily deformed by stress, that is, it is a material having a high Young's modulus, so that it is not easily deformed by instantaneous stress that is likely to occur during initial operation. If the instantaneous stress at that time exceeds the mechanical strength of the blade edge, it may be considered that chipping has occurred.

一般的にアンビルはダイの刃先よりも硬さの低い材質で構成されることは前述したが、確かに安定的に使用している場合はそれで十分な場合もあるが、アンビルの使用面はあくまでも硬質材料が主であり、初期作動時のチッピングを避けることを目的とした場合は耐摩耗性だけを考慮した技術では不十分である。もちろん、初期のチッピングだけを考慮すれば、ヤング率の低い材料をアンビル使用表面層に用いればよいが、それでは耐摩耗性が著しく劣ることになる。アンビルに使用する材料で、ヤング率が初期作動時に刃先のチッピングを発生させない程度に十分に低く、同時に耐摩耗性に優れた材料があればこの問題を解決できるが、実用的、工業的、費用面から考えてその両方を満たす材料は現在のところ適当なものがない。

特開平５−３３８０６４号公報特開平３−２４６０００号公報実開平１−１３８６９１号公報特開平１１−７７５８６号公報特開２０００−１７７０３２号公報 Although it has been mentioned above that an anvil is generally made of a material having a lower hardness than the cutting edge of the die, it may be sufficient when used in a stable manner. Hard materials are mainly used, and when the purpose is to avoid chipping during initial operation, a technique considering only wear resistance is not sufficient. Of course, if only the initial chipping is taken into consideration, a material having a low Young's modulus may be used for the anvil-use surface layer. A material used for an anvil with a Young's modulus that is low enough to prevent chipping of the cutting edge during initial operation, and at the same time a material with excellent wear resistance can solve this problem, but it is practical, industrial, and expensive. There are currently no suitable materials that satisfy both of these requirements.

JP-A-5-338064 JP-A-3-246000 Japanese Utility Model Publication No. 1-138691 Japanese Patent Laid-Open No. 11-77586 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-177032

本発明が解決すべき課題は、従来の少なくともダイの刃先に硬質材料を用いたカッターの利点である長寿命を維持したまま、前記使用初期のチッピングの発生を抑えることである。
The problem to be solved by the present invention is to suppress the occurrence of chipping in the initial stage of use while maintaining a long life, which is an advantage of a conventional cutter using a hard material at the tip of a die.

本発明は刃先を有するダイと、ダイの刃先に対応する部分が平坦形状のアンビルを有し、ダイとアンビルの相対距離を縮める際に両者間に挟まれた被切断物であるワークを打ち抜くカッターであり、
前記アンビルは内部母材と異なる使用表面層を少なくとも有しており、
前記使用表面層のヤング率は内部母材よりも高く、
使用表面層の材質のヤング率をＥｃ（ＧＰａ）とした場合の使用表層面の厚さＴｃ（ｍｍ）が６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０
の範囲で表される関係を有するカッターである。
The present invention has a die having a cutting edge, and a portion corresponding to the cutting edge of the die having a flat anvil, and a cutter for punching a workpiece which is a workpiece sandwiched between the two when the relative distance between the die and the anvil is reduced And
The anvil has at least a use surface layer different from the internal matrix;
The Young's modulus of the surface layer used is higher than that of the internal base material,
When the Young's modulus of the material of the surface layer used is Ec (GPa), the thickness Tc (mm) of the surface layer used is 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160
It is a cutter which has the relationship represented by the range of.

本発明者らはアンビルを２層以上の構造とし、使用表面層に高ヤング率の耐摩耗性に優れた材料をヤング率から導かれる所定の厚さで被覆し、内部母材には比較的ヤング率の低い材料を用いることによって、初期作動時に頻発する過大な応力の発生の際に内部母材の変形によりダイ刃先のチッピングを防ぎ、なおかつ耐摩耗性に優れた使用表面層を用いることにより耐磨耗性との両立を実現した。 The present inventors have a structure having two or more anvils, and the surface layer used is coated with a material having high Young's modulus and excellent wear resistance at a predetermined thickness derived from the Young's modulus, and the inner base material is relatively By using a material with a low Young's modulus, it is possible to prevent chipping of the die edge due to deformation of the internal base material when excessive stress frequently occurs during initial operation, and to use a surface layer with excellent wear resistance. Achieving both wear resistance.

２層「以上」というのは、表面使用層とそれよりもヤング率の低い層が当接面内部にあるということを指し、例えば構造的に３層や４層、それ以上のものも含む。図６に２層、３層とした場合の一例を示す。 The term “two layers or more” means that the surface use layer and a layer having a lower Young's modulus than that are inside the contact surface. For example, three or four layers or more are structurally included. FIG. 6 shows an example in the case of two layers and three layers.

使用表面層に用いる耐摩耗性に優れた材料は、その厚さが厚すぎるとアンビルの変形抵抗が高くなるために、初期作動時に発生しやすい過大な応力で変形量が少ないために、刃先への応力集中が起こり、チッピングを発生させる。これは使用表面層のヤング率が高いほど傾向が高くなる。ヤング率が高くなれば変形はより小さくしか起きないために、チッピングが生じやすくなり、ヤング率が低くなればチッピングが減少する傾向にある。 The material with excellent wear resistance used for the surface layer to be used has a high deformation resistance of the anvil when the thickness is too thick, so the amount of deformation is small due to excessive stress that tends to occur during initial operation. Stress concentration occurs and chipping occurs. This tends to increase as the Young's modulus of the surface layer used increases. If the Young's modulus is high, deformation occurs only smaller, so that chipping is likely to occur, and if the Young's modulus is low, chipping tends to decrease.

一方、使用表面層を薄くすることによりアンビルの変形抵抗は低くなり、初期作動時に発生しやすい過大な応力が生じた際も、ヤング率の比較的低い内部母材が変形することによりこの応力を吸収しやすくなり、チッピングの発生を抑えられる。しかしながら、アンビルはその使用表面層の材質として耐摩耗性の高い材料を使用しても、摩耗や刃先からの荷重による歪はなくすことは難しい。そこで、一定期間使用後にはダイやアンビルの使用表面層を研削などの機械加工を施し表面を除去することによって、再度良好に使用可能となる。これを再研磨という。使用表面層は薄いほうが初期作動時の刃先のチッピングは抑えることができるが、あまりに薄い場合は再研磨を行なうための十分な厚みが確保できないために、アンビル自体を交換するか、使用表面層をもう一度形成しなおす必要がある。これはアンビルの費用が余計にかかることになり望ましくない。そのために、使用表面層はチッピングの危険が回避される範囲内で、一定の厚さ以上あるほうが費用面で都合がよい。一般に一度の再研磨でアンビルの使用表面層を研削などの機械加工により除去する量は、使用表面層の外径で０．０３〜０．５ｍｍである。この量再研磨することにより数回〜数十回使用することができる。
On the other hand, when the surface layer used is thin, the deformation resistance of the anvil decreases, and even when an excessive stress that tends to occur during initial operation occurs, this stress is reduced by the deformation of the internal base material with a relatively low Young's modulus. It becomes easy to absorb and the occurrence of chipping can be suppressed. However, even if an anvil uses a material with high wear resistance as the material of its surface layer, it is difficult to eliminate wear and strain due to load from the blade edge. Therefore, after a certain period of use, the used surface layer of the die or anvil is subjected to machining such as grinding to remove the surface, so that it can be used successfully again. This is called re-polishing. If the surface layer used is thinner, chipping of the blade edge during initial operation can be suppressed, but if it is too thin, sufficient thickness for re-polishing cannot be secured, so the anvil itself can be replaced or the surface layer used can be changed. It needs to be formed again. This is undesirable because it adds extra cost to the anvil. For this reason, it is advantageous in terms of cost that the surface layer to be used has a certain thickness or more within a range in which the risk of chipping is avoided. In general, the amount of the used surface layer of the anvil removed by machining such as grinding in one regrind is 0.03 to 0.5 mm in terms of the outer diameter of the used surface layer. By repolishing this amount, it can be used several times to several tens of times.

前記請求の範囲は実験により特定した範囲である。 The scope of the claims is a range specified by experiments.

本範囲を求めるにあたって、ダイ刃先を超硬合金（硬さ９３ＨＲ_Ａ、ヤング率６２０ＧＰａ）、アンビルを周方向に２重構造として内部母材（ヤング率Ｅｂ（ＧＰａ））上に、使用表面層（ヤング率Ｅｃ（ＧＰａ））を厚さＴｃ（ｍｍ）形成したカッターを使用した。 In determining this range, the die cutting edge is made of cemented carbide (hardness 93HR _A , Young's modulus 620 GPa) and the anvil is formed in a double structure in the circumferential direction on the internal base material (Young's modulus Eb (GPa)). A cutter having a Young's modulus Ec (GPa)) formed to a thickness Tc (mm) was used.

この使用表面層のＥｃを、材質を変えるにことによって種々条件を変え、また使用表面層の厚さＴｃを変えることにより適切範囲の選定を行った。また、内部母材のヤング率はＥｂ（ＧＰａ）で表す。
Various conditions of Ec of the surface layer used were changed by changing the material, and an appropriate range was selected by changing the thickness Tc of the surface layer used. The Young's modulus of the internal base material is represented by Eb (GPa).

アンビルの内部母材の材質については、本発明では特に限定するものではないが、被加工性などの製造費用や材料の入手の容易性、靱性などの面からより適した材料は挙げることができる。 The material of the inner base material of the anvil is not particularly limited in the present invention, but materials that are more suitable in terms of manufacturing costs such as workability, availability of materials, and toughness can be mentioned. .

アンビル内部母材は前述のようにヤング率が低いほうが、初期作動時のダイカットロール刃先のチッピングは減らすことができる。しかしながら、あまりにも強度やヤング率が低いような材料では、ロールの回転や切断時の応力により軸心にブレが生じたり、ワークに均一かつ適切な大きさの応力が与えられないなどの不具合が生じる。また別の特性では、あまりにも重量が大きくなるような重金属や、取り扱い時や使用時の衝撃で容易に破壊する材料も望ましくない。もちろん、製造費用が高いものや、加工が困難な材料も不適である。これらの条件を満たす材料としては、合金鋼（熱間工具鋼、冷間工具鋼、耐熱鋼、高張力鋼、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、マンガンモリブデン鋼のいずれか）、工具鋼（炭素工具鋼、合金工具鋼、ダイス鋼、ハイス鋼のいずれか）のいずれかが適当である。
As described above, when the anvil inner base material has a lower Young's modulus, chipping of the die-cut roll blade edge during the initial operation can be reduced. However, if the material is too low in strength and Young's modulus, there are problems such as the shaft being shaken due to the stress at the time of roll rotation and cutting, and the workpiece being unable to receive a uniform and appropriate amount of stress. Arise. Another characteristic is that heavy metals that are too heavy and materials that are easily destroyed by impact during handling and use are undesirable. Of course, materials that are expensive to manufacture and materials that are difficult to process are also unsuitable. Materials satisfying these conditions include alloy steels (hot tool steel, cold tool steel, heat resistant steel, high tensile steel, chromium steel, chromium molybdenum steel, nickel chromium steel, nickel chromium molybdenum steel, manganese molybdenum steel Or tool steel (carbon tool steel, alloy tool steel, die steel, high-speed steel) is suitable.

まずロータリーカッター方式の切断加工を行なった例を示す。 First, an example in which a rotary cutter type cutting process is performed will be described.

ダイカットロールとアンビルロールの外径を２５０（ｍｍ）、ワークとして紙おむつ用のポリプロピレン不織布を選定し、毎分６００回転にて打抜き切断加工を行なった。装置の概要は図２に示す様に、ダイカットロールとアンビルロールを平行に設置し、それぞれ逆方向に回転させ、その間を通過するワークを加工した。ダイカットロールの刃先は先端に平端部を持ち稜面が複数の面を持つ凸型断面を有しており、ワークを通過させる前のアンビルロールの使用表面部とは−１μｍのオフセット（１μｍの食い込み量）の設定とした。 The outer diameter of the die-cut roll and the anvil roll was 250 (mm), and a polypropylene nonwoven fabric for paper diapers was selected as the workpiece, and punching and cutting was performed at 600 revolutions per minute. As shown in FIG. 2, the outline of the apparatus was that a die cut roll and an anvil roll were installed in parallel and rotated in opposite directions to process a workpiece passing between them. The cutting edge of the die cut roll has a convex cross section with a flat end at the tip and a plurality of ridge faces, and is offset from the surface of the anvil roll before passing the work by 1 μm (1 μm bite) Amount).

以上の装置を用いて、刃先を機械加工した状態にて、装置は初期作動時を再現するためにそのたび組付けをして実験を行なった。実験はそれぞれの条件にて３０分間行ない、使用後の刃先をＣＣＤカメラにて観察し、チッピングの状態を調べた。 In the state where the cutting edge was machined using the above-described apparatus, the apparatus was assembled and tested each time to reproduce the initial operation. The experiment was performed for 30 minutes under each condition, and the cutting edge after use was observed with a CCD camera to examine the chipping state.

実験後に図４に示すようにＥｃとＴｃをプロットして２次元グラフを作成したところ、チッピングを起こす試料と起こさない試料の境界に明確な反比例の相関関係が見られた。図４中のプロットで、○はチッピングが全く観察されなかった点、幅および深さが５μｍ以下の微細なチッピングのみが観察された点を▲、幅または深さが５μｍを越えるチッピングが観察された点を×で示す。なお、この際の幅とは刃先パターンへの長さ、深さはアンビルロール径方向への長さを示す。 After the experiment, Ec and Tc were plotted as shown in FIG. 4 to create a two-dimensional graph. As a result, a clear inversely proportional correlation was found at the boundary between the sample that caused chipping and the sample that did not. In the plot in FIG. 4, ◯ indicates that no chipping was observed, only fine chipping with a width and depth of 5 μm or less was observed, and chipping with a width or depth exceeding 5 μm was observed. Marks are indicated by x. In addition, the width | variety in this case shows the length to a blade edge | tip pattern, and the depth shows the length to anvil roll radial direction.

まず、チッピングが起らない領域においては、使用表面層のヤング率のＥｃが高くなるほどに、同厚さであるＴｃが制限された。Ｅｃが５５０ＧＰａの場合はＴｃが４ｍｍまで厚くできるのに対し、ヤング率が１０８０ＧＰａである場合は厚さの上限値は２ｍｍであった。この厚さ以上にＴｃを大きくすると微細なチッピングが生じ、さらに厚さを０．５ｍｍ増やすことで刃先に５μｍを越える大きなチッピングが生じた。 First, in the region where no chipping occurs, the Tc having the same thickness is limited as the Ec of the Young's modulus of the surface layer used increases. When Ec was 550 GPa, Tc could be increased to 4 mm, whereas when Young's modulus was 1080 GPa, the upper limit of thickness was 2 mm. When Tc was increased beyond this thickness, fine chipping occurred, and when the thickness was further increased by 0.5 mm, large chipping exceeding 5 μm occurred at the cutting edge.

なお、Ｅｃの値が３００〜４００の使用表面層は各種セラミックスを、５００〜６５０には各種超硬合金を、８００以上のものはＤＬＣにて形成した試料である。それらは溶射法、ＣＶＤ法およびコールドスプレー法によりアンビルロールの使用表面層に形成した。 In addition, the used surface layer having an Ec value of 300 to 400 is a sample made of various ceramics, 500 to 650 is made of various cemented carbides, and 800 or more are samples made of DLC. They were formed on the used surface layer of the anvil roll by thermal spraying, CVD and cold spraying.

実験にてチッピングを起こさないプロットのＥｃとＴｃの値から、それらの積が２１６０以下である場合にチッピングを起こさないことが分かった。この値を超えるとチッピングが生じるようになる。 From the values of Ec and Tc in the plot where no chipping occurred in the experiment, it was found that no chipping occurred when their product was 2160 or less. If this value is exceeded, chipping will occur.

チッピングの生じないＴｃの最低値はいずれのＥｃを持つ材質においても下限は特に見られなかった。実験は最低値でＴｃ＝０．２ｍｍで行なったが、試験を行ったＥｃの材質が３００〜１０８０の材質においてチッピングは生じなかった。この際のＥｃとＴｃの積の最小値は６０である。

次に前記ダイまたはアンビルのいずれか一方の直線的な反復運動によりワークを打ち抜くカッター用いた例を示す。
The minimum value of Tc at which no chipping occurs was not particularly observed for any material having Ec. The experiment was conducted at a minimum value of Tc = 0.2 mm, but no chipping occurred when the tested Ec material was 300 to 1080. At this time, the minimum value of the product of Ec and Tc is 60.

Next, an example using a cutter that punches out a workpiece by linear repetitive motion of either the die or the anvil will be described.

図１に示すように、ダイとアンビルを対向させ、ダイの上下動によりダイとアンビル間に別途手段で送られたワークを挟みこみ切断する装置を用いて試験を行った。ダイにはワークの切断形状に合わせた刃先が、アンビルの刃先と対向する箇所には母材材質と異なる使用表面層を設けている。ワークは金属ワイヤーを内部に有し綿からなる布で、厚さが平均２ｍｍのものとした。形状は２００×３００（ｍｍ）の四角形状から４つの角にコーナーＲを１０ｍｍ設けたものとした。刃先は超硬合金（ヤング率：５５０ＧＰａ、硬さ９２ＨＲ_Ａ、ランド幅０．０３ｍｍ）で製作した。また、ダイの母材はスチール製、使用表面層は材質を種々変えてヤング率をＥｃ（ＧＰａ）、厚さをＴｃ（ｍｍ）とした。運転は毎分２００ショットにて１００分間行なった。ワークを通過させる前のアンビルの使用表面部とはオフセットなし（刃先がアンビル表面層と接触した位置）の設定とした。 As shown in FIG. 1, a test was performed using an apparatus that sandwiches and cuts a workpiece that is sent by a separate means between the die and the anvil by vertically moving the die and the anvil. The die is provided with a use surface layer different from the base material material at a position where the cutting edge matched to the cutting shape of the workpiece faces the cutting edge of the anvil. The workpiece was a cloth made of cotton with a metal wire inside, and had an average thickness of 2 mm. The shape was a square shape of 200 × 300 (mm) with corners R provided at 10 mm at four corners. The cutting edge was made of cemented carbide (Young's modulus: 550 GPa, hardness 92HR _A , land width 0.03 mm). The base material of the die was made of steel, and the surface layer used was made of various materials to change the Young's modulus to Ec (GPa) and the thickness to Tc (mm). The operation was performed at 200 shots per minute for 100 minutes. It was set to have no offset (the position where the cutting edge was in contact with the anvil surface layer) with respect to the used surface portion of the anvil before passing the workpiece.

以上の装置を用いて、刃先を機械加工した状態にて、装置は初期作動時を再現するためにそのたび組付けをして実験を行なった。使用後の刃先をＣＣＤカメラにて観察し、チッピングの状態を調べた。 In the state where the cutting edge was machined using the above-described apparatus, the apparatus was assembled and tested each time to reproduce the initial operation. The cutting edge after use was observed with a CCD camera to examine the chipping state.

実験後に図５に示すようにアンビル使用表面層のＥｃ（ヤング率：ＧＰa）とＴｃ（厚さ：ｍｍ）をプロットして２次元グラフを作成したところ、チッピングを起こす試料と起こさない試料の境界に反比例の相関関係が見られた。図５中のプロットで、○はチッピングが全く観察されなかった点、幅および深さが５μｍ以下の微細なチッピングのみが観察された点を▲、幅または深さが５μｍを越えるチッピングが観察された点を×で示す。 After the experiment, as shown in FIG. 5, a two-dimensional graph was created by plotting Ec (Young's modulus: GPa) and Tc (thickness: mm) of the anvil-use surface layer. An inversely proportional correlation was found. In the plot in FIG. 5, ◯ indicates that no chipping was observed, only a minute chipping with a width and depth of 5 μm or less was observed, and chipping with a width or depth exceeding 5 μm was observed. Marks are indicated by x.

ロータリーカッターにて得られた結果と傾向は同様であったが、チッピングが５μｍ以下しか起らない、表中の▲の領域は広い傾向があった。使用表面層のヤング率のＥｃが高くなるほどに、同厚さであるＴｃが制限された。Ｅｃが５５０ＧＰａの場合はＴｃが５ｍｍまで厚くできるのに対し、ヤング率が１０８０である場合は厚さの上限値は２．５ｍｍであった。この厚さ以上にＴｃを大きくすると微細なチッピングが生じ、さらに厚さを０．５ｍｍ増やすことで刃先に５μｍを越える大きなチッピングが生じた。 The result and the tendency obtained with the rotary cutter were the same, but there was a tendency that the area marked with ▲ in the table where chipping occurred only 5 μm or less. The higher the Ec of the Young's modulus of the surface layer used, the more limited the Tc of the same thickness. When Ec was 550 GPa, Tc could be increased to 5 mm, whereas when Young's modulus was 1080, the upper limit of thickness was 2.5 mm. When Tc was increased beyond this thickness, fine chipping occurred, and when the thickness was further increased by 0.5 mm, large chipping exceeding 5 μm occurred at the cutting edge.

なお、Ｅｃの値が３００〜４００の使用表面層は各種セラミックスを、５００〜６５０には各種超硬合金を、８００以上のものはＤＬＣにて形成した試料である。それらは溶射法およびコールドスプレー法によりアンビルの使用表面層に形成した。 In addition, the used surface layer having an Ec value of 300 to 400 is a sample made of various ceramics, 500 to 650 is made of various cemented carbides, and 800 or more are samples made of DLC. They were formed on the anvil use surface layer by thermal spraying and cold spraying.

実験にてチッピングを起こさないプロットのＥｃとＴｃの値から、それらの積が概ね２５００以下である場合に微小なチッピングのみを起こし、２１６０以下の場合にはチッピングを起こさないことが分かった。この値を超えるとチッピングが生じるようになる。 From the values of Ec and Tc in the plot where no chipping occurred in the experiment, it was found that only a minute chipping occurred when the product was approximately 2500 or less, and no chipping occurred when the product was 2160 or less. If this value is exceeded, chipping will occur.

チッピングの生じないＴｃの最低値はいずれのＥｃを持つ材質においても下限は特に見られなかった。実験は最低値でＴｃ＝０．２ｍｍで行なったが、試験を行ったＥｃの材質が３００〜１０８０の材質においてチッピングは生じなかった。この際のＥｃとＴｃの積の最小値は６０である。
The minimum value of Tc at which no chipping occurs was not particularly observed for any material having Ec. The experiment was conducted at a minimum value of Tc = 0.2 mm, but no chipping occurred when the tested Ec material was 300 to 1080. At this time, the minimum value of the product of Ec and Tc is 60.

以上の結果より、本発明はＥｃとＴｃの積の範囲を６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０の範囲に限定するものである。
From the above results, the present invention limits the range of the product of Ec and Tc to the range of 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160.

また、本発明は前記内部母材のヤング率をＥｂとした場合の、前記使用表面層のヤング率と内部母材のヤング率の比が１＜Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５の範囲で表される前述のカッターである。
In the present invention, when the Young's modulus of the inner base material is Eb, the ratio of the Young's modulus of the surface layer to be used and the Young's modulus of the inner base material is expressed in the range of 1 <Ec / Eb ≦ 5.5. The aforementioned cutter.

アンビル内部母材のヤング率は、前述のように使用表面層のそれよりも低い。より好ましい範囲は、使用表面層とのヤング率Ｅｃと内部母材のヤング率Ｅｂの比が１．４５以上である。この数値より低くなると、使用表面層のヤング率が十分に上げられなくなるために、アンビルの長寿命を維持することが困難となる。また、その比が５．５を越えると、今度はアンビル使用表面層の材質のヤング率が高くなりすぎ、その結果として厚さを極めて薄くする必要が生じる。アンビルは使用後に再研磨によりその使用表面層を削り取ることで再度の使用が可能になるが、厚さの極めて薄いものはこの再研磨ができないか、できても回数が限られてしまうために工業上効率的でない。
The Young's modulus of the anvil inner base material is lower than that of the used surface layer as described above. A more preferable range is that the ratio of the Young's modulus Ec to the surface layer used and the Young's modulus Eb of the internal base material is 1.45 or more. If the value is lower than this value, the Young's modulus of the surface layer used cannot be sufficiently increased, so that it is difficult to maintain the long life of the anvil. When the ratio exceeds 5.5, the Young's modulus of the material of the anvil-use surface layer becomes too high, and as a result, the thickness needs to be extremely reduced. Anvils can be reused by scraping the surface layer after re-grinding after use, but those with extremely thin thickness cannot be re-polished, or even if possible, the number of times is limited. Not efficient.

また本発明は、前記アンビルの前記使用表面層のロックウェルＡスケールの硬さをＨＲ_Ａｃと表した際に
８５．０≦ＨＲ_Ａｃ≦９５．０
で表される前述のいずれかに記載のカッターである。
The present invention is 85.0 Rockwell A hardness of scale of the use surface layer of said anvil when expressed as _{_{HR A c ≦ HR A c ≦}} 95.0
It is a cutter in any one of the above-mentioned represented by these .

使用表面層の硬さは、その耐摩耗性に直結する。アンビルの摩耗は刃先に比べれば比較的小さいとはいえ、硬さの高い刃先とワークを介して応力が与えられるために、使用表面層が硬さの低い材質であれば摩耗が進みやすくなり望ましくない。硬さの高い刃先に対して十分な耐摩耗性を得るためにはロックウェル硬さＡスケールで８５ＨＲ_Ａ以上が望ましい。また、実用的な超硬合金やセラミックスなどで使用表面層を形成する場合でも、硬さは前述のように刃先よりも硬さが低いほうがよい。刃先は超硬合金やセラミックスで製造する技術が開示されており、実用的な材料での硬さの上限は９５ＨＲ_Ａ以下である。
The hardness of the surface layer used is directly linked to its wear resistance. Wear of the anvil is said to be relatively small compared to the cutting edge, for given stress through high cutting edge and the work of hardness, preferably easily wear proceeds if less material-used surface layer hardness Absent. Or 85HR _A in Rockwell hardness A scale in order to obtain a sufficient wear resistance for high edge of hardness desired. Even when the surface layer to be used is formed of a practical cemented carbide or ceramic, the hardness should be lower than the cutting edge as described above. Cutting edge discloses a technique for producing cemented carbide or ceramics, the upper limit of the hardness of practical materials is less 95HR _A.

また、本発明は、刃先のロックウェル硬さＡスケールをＨＲ_Ａａと表した際に０＜（ＨＲ_Ａａ−ＨＲ_Ａｃ）≦１４．９で表される関係を有する前述のカッターである。
Further, the present invention is the above-mentioned cutter having a relationship expressed by _{_{0 <(HR A a-HR}} A c) ≦ 14.9 in Rockwell hardness A scale of the cutting edge was expressed as HR _A a .

前述のように、ダイの刃先とアンビル使用表面層の固さは、刃先のほうが高いほうがよい。アンビル寿命を重視するのであれば、刃先の硬さよりアンビルの使用表層面の硬さをやや低くする（０＜ＨＲ_Ａａ−ＨＲ_Ａｃ≦５）。逆に刃先の形状が複雑や加工しにくい形状の場合は、刃先の硬さより使用表層面を十分低くすることにより、刃先の再加工に要する費用や時間を効率化できる（３≦ＨＲ_Ａａ−ＨＲ_Ａｃ≦１４．９）。特にどちらかが問題にならなければ、ＨＲ_Ａａ−ＨＲ_Ａｃを２〜１０程度とすればよい。
As described above, the hardness of the die edge and the anvil-use surface layer should be higher at the edge. If importance is attached to the life of the anvil, the hardness of the surface of the anvil used is slightly lower than the hardness of the cutting edge (0 <HR _A a−HR _A c ≦ 5). Conversely, when the shape of the cutting edge is complicated or difficult to machine, the cost and time required for reworking the cutting edge can be made more efficient by making the surface layer used sufficiently lower than the hardness of the cutting edge (3 ≦ HR _A a− HR _A c ≦ 14.9). If either of them does not become a problem, HR _A a-HR _A c may be set to about 2 to 10.

また、本発明は、アンビル使用表面層の材質がＷＣを主成分とする超硬合金である前述のいずれかに記載カッターである。ＷＣを主成分とする超硬合金は、耐摩耗性に優れ、製造もセラミックスなどの靱性が低い材料と比較すると容易である。製造費用や製造の容易さで特に優れているのは、ＷＣを主成分として金属バインダであるＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅを添加した超硬合金である。また、この合金の一部を４ａ〜６ａ族金属およびそれらの炭化物、窒化物、炭窒化物を単独または複合で置換した材料でもよい。
Moreover, this invention is a cutter in any one of the above-mentioned whose material of the anvil use surface layer is the cemented carbide which has WC as a main component. A cemented carbide containing WC as a main component is excellent in wear resistance and is easy to manufacture as compared with materials having low toughness such as ceramics. Particularly superior in manufacturing cost and ease of manufacturing is a cemented carbide containing WC as a main component and adding Co, Ni, and Fe as metal binders. Further, a material in which a part of this alloy is replaced with a group 4a-6a metal and their carbide, nitride, carbonitride alone or in combination may be used.

また本発明は、前記超硬合金のＷＣ粒子の平均粒子径が０．０３〜０．７μｍである、前述のいずれかに記載のカッターである。
Moreover, this invention is a cutter in any one of the above-mentioned whose average particle diameter of the WC particle | grains of the said cemented carbide is 0.03-0.7 micrometer.

アンビル使用表面層の材質として超硬合金が優れていることは前述の通りであるが、超硬合金の中でも特に優れているのはＷＣ粒子の平均粒子径が０．０３〜０．７μｍである超硬合金である。このように微細なＷＣの結晶粒子を有することにより、耐摩耗性および耐チッピング性が向上するために、この範囲の材質が超硬合金の中でも特に適している。より適しているのは０．０３〜０．４５μｍの範囲である。
As described above, the cemented carbide is excellent as the material for the anvil-use surface layer, but the average particle diameter of the WC particles is 0.03-0.7 μm. It is a cemented carbide. By having such fine WC crystal particles, wear resistance and chipping resistance are improved, and thus materials in this range are particularly suitable among cemented carbides. More suitable is the range of 0.03 to 0.45 μm.

また本発明は、前記超硬合金のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの含有量の合計が４〜２０重量％である、前述のいずれかに記載カッターである。ＷＣ基の超硬合金は焼結法によって製造されるが、その際には金属バインダ成分である鉄族金属（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）を添加しなければ焼結が十分進まずに、気孔が残った組織になる。この効果は鉄族金属を４重量％以上添加することにより顕著に現れ、気孔が少ない組織を得られる。気孔が残っていれば、その気孔が表面に現れた際にカッターの切断不良の原因となる。また、鉄族金属の上限は２０重量％までが望ましい。この範囲を超えれば、硬さが著しく低下するために、耐摩耗性を十分有しない使用表面層となる。
Moreover, this invention is a cutter in any one of the above-mentioned whose sum total of content of Fe, Co, and Ni of the said cemented carbide is 4 to 20 weight%. A WC-based cemented carbide is manufactured by a sintering method. In this case, if the iron group metal (Fe, Co, Ni), which is a metal binder component, is not added, sintering does not proceed sufficiently and pores are not formed. It becomes the remaining organization. This effect is remarkably exhibited by adding 4% by weight or more of an iron group metal, and a structure having few pores can be obtained. If pores remain, when the pores appear on the surface, it causes cutting failure of the cutter. The upper limit of the iron group metal is desirably up to 20% by weight. If this range is exceeded, the hardness is significantly reduced, so that the used surface layer does not have sufficient wear resistance.

また、本発明は、前記ダイがダイカットロール、前記アンビルがアンビルロールで、両ロールの協働により、両ロール間に進行するワークを切断するロータリーカッター方式である前述のいずれかに記載のカッターである。
Moreover, this invention is a cutter in any one of the above-mentioned which is the rotary cutter system which cut | disconnects the workpiece | work which advances between both rolls by the cooperation of both rolls, and the said die is a die-cut roll and the said anvil is anvil roll. is there.

本発明はロータリーカッターに応用することが可能である。ロータリーカッターに応用する際は、ダイをロール外周部に設けたダイカットロールへ、アンビルを円筒形状のアンビルロールとし、両者を平衡に設置してその間にワークを流して、刃先とアンビルロールの円筒部との間に挟みこみ切断することにより可能となる。 The present invention can be applied to a rotary cutter. When applying to a rotary cutter, the die is a die-cut roll provided on the outer periphery of the roll, the anvil is a cylindrical anvil roll, both are placed in equilibrium, and the work flows between them, the cutting edge and the cylindrical part of the anvil roll This is possible by sandwiching and cutting between the two.

ロータリーカッターは他の切断方式よりも高速で加工する用途に向いており、おむつ、サニタリー製品、金属箔、フィルター、紙製品、各種フイルム、医療用シート類、衛生用シート類など広範囲に使用されている。
Rotary cutters are suitable for processing at higher speeds than other cutting methods, and are widely used in diapers, sanitary products, metal foil, filters, paper products, various films, medical sheets, sanitary sheets, etc. Yes.

また本発明は、前記ダイまたはアンビルの少なくともいずれか一方の直線的な反復運動によりワークを打ち抜く前述のいずれかに記載カッターである。
Moreover, this invention is a cutter in any one of the above-mentioned which punches a workpiece | work by the linear repetitive motion of at least any one of the said die | dye or an anvil.

本発明はダイとアンビルが直線的に接近し、刃先とアンビル使用表面層とで挟みこむことによって切断する方式に応用が可能である。 The present invention can be applied to a method in which a die and an anvil approach linearly and are cut by being sandwiched between a blade edge and an anvil-use surface layer.

この方法はロータリーカット方式と比較して切断の速度は劣るが、構造や調整が比較的容易であり、実用性は高い。直線的に接近するのは、ダイ側が動いてもよいし、アンビル側が動いてもよいし、また両方が動き切断する構造とすることもできる。刃先とアンビル使用表面層が同じ箇所にて加圧、加工をし続けるとその部分のアンビル使用表面層が偏摩耗しやすくなるために、一定期間使用に位置関係を変えるか、または加工のたびに自動的に変える手段を用いることが望ましい。
Although this method is inferior in cutting speed to the rotary cut method, the structure and adjustment are relatively easy, and the practicality is high. The straight approach may be such that the die side may move, the anvil side may move, or both may move and cut. If the blade tip and the anvil-use surface layer continue to be pressurized and processed at the same location, the anvil-use surface layer of that part will be subject to uneven wear. It is desirable to use a means for automatically changing.

また、本発明はアンビルの使用表面層を溶射法、コールドスプレー法のいずれかで内部母材に被覆することを特徴とする、
刃先を有するダイと、ダイの刃先に対応する部分が平坦形状のアンビルを有し、
ダイとアンビルの相対距離を縮める際に両者間に挟まれた被切断物であるワークを打ち抜くカッターであり、
前記アンビルは内部母材と異なる使用表面層を少なくとも有しており、
使用表面層のヤング率は内部よりも高く、
使用表面層の材質のヤング率をＥｃ（ＧＰａ）とした場合の使用表層面の厚さＴｃ（ｍｍ）が６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０
の範囲で表される関係を有するカッターの製造方法である。
Further, the present invention is characterized by coating the interior base material using the surface layer of the anvil spraying method, either in the cold spray method,
A die having a cutting edge and a portion corresponding to the cutting edge of the die has a flat anvil;
When cutting the relative distance between the die and the anvil, it is a cutter that punches out the workpiece that is the workpiece sandwiched between the two.
The anvil has at least a use surface layer different from the internal matrix;
The Young's modulus of the surface layer used is higher than the inside,
When the Young's modulus of the material of the surface layer used is Ec (GPa), the thickness Tc (mm) of the surface layer used is 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160
It is a manufacturing method of the cutter which has the relationship represented by the range of.

アンビル使用面表層は複数の手段で実現可能である。ひとつは内部母材とアンビル使用表面層を接着や溶接、ろう付などにより接合する手段である。この方法はアンビルが板状の場合には容易であるが、ロール状の場合は困難である。また、カッターは使用中に応力の集中が繰り返し生じるために、疲労破壊の可能性はある。 The anvil use surface layer can be realized by a plurality of means. One is a method for joining the inner base material and the anvil-use surface layer by bonding, welding, brazing, or the like. This method is easy when the anvil is plate-shaped but difficult when it is roll-shaped. Further, since the stress concentration repeatedly occurs during use, the cutter has a possibility of fatigue failure.

またロール状のダイ及びアンビルに適用できる方法としては、アンビルロールの外周部を超硬合金で製造するように、使用表面層の部分を円筒形状として焼きばめ、冷やしばめ、圧入などの方法で円柱形上の内部母材と一体化する方法がある。
In addition, as a method applicable to roll-shaped dies and anvils, methods such as shrink-fitting, press-fitting, etc. are used as the cylindrical portion of the surface layer used so that the outer periphery of the anvil roll is made of cemented carbide. There is a method of integrating with a cylindrical inner base material.

別の方法としては、内部母材の円周上に何らかの手段を用いて使用表面層をコーティングする方法がある。具体的なコーティングの方法も複数あるが、コーティング材料をガス状にして蒸着するか、液体を用いてメッキのようにコーティングするか、固体または溶融した粒子を高速で衝突させる溶射やコールドスプレー法などがある。ただし、それぞれの方法で形成に時間や費用が極端にかかったり、超硬合金やセラミックスなどの硬質材料では難しかったり、アンビルロールの使用表面層としては表面の平滑さが十分確保できないなどの問題点もそれぞれ有している。
Another method is to coat the surface layer to be used by some means on the circumference of the inner base material. There are multiple specific coating methods, such as vapor deposition of coating material, coating using liquid as plating, thermal spraying or cold spraying method that collides solid or molten particles at high speed, etc. There is. However, the time and cost of forming each method are extremely high, hard materials such as cemented carbide and ceramics are difficult, and the smoothness of the surface cannot be secured sufficiently for the surface layer of the anvil roll. Also have each.

これらのコーティング手段で最も製造が容易であり、しかも費用をかけずに一定の厚さを持った緻密な層を得られるのは溶射法およびコールドスプレー法である。溶射法はフレーム溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、ＨＶＯＦ溶射、爆発溶射のいずれの方法でもよく、溶射する材料の融点以下の温度まで熱した状態で高速で粒子を母材に衝突させるコールドスプレー法で形成してもよい。
The thermal spraying method and the cold spraying method are most easy to manufacture with these coating means, and a dense layer having a certain thickness can be obtained at low cost. The spraying method may be any of flame spraying, arc spraying, plasma spraying, HVOF spraying, and explosion spraying, and is a cold spray method in which particles are collided with the base material at high speed while being heated to a temperature below the melting point of the material to be sprayed. It may be formed.

特に、コールドスプレー法において、コーティングに用いる超硬合金粉末の粒子サイズを微小化することで、より緻密で高硬度なＷＣおよびＣｏ層を形成することが可能なため、アンビルロールの仕様に適していると言える。 In particular, in the cold spray method, it is possible to form a denser and harder WC and Co layer by reducing the particle size of the cemented carbide powder used for coating, which is suitable for anvil roll specifications. I can say that.

コールドスプレー法を用いて、コーティング層を形成する場合、まずロール基材へアルミナグリッドなどを使用してサンドブラストを行い、基材の脱脂および粗面化処理を行う。使用表面層に用いる材料の融点あるいは軟化温度以下の低温ガスの超音速流に粉末粒子を投入して基材に衝突させ、粒子の塑性変形によりコーティング層を形成する。この方法は超硬合金やセラミックスなど様々な材料に使用できる。使用表面層の気孔率を１％以下、望ましくは０．２％以下となるようにコーティング層を形成することが適している。
When forming a coating layer using the cold spray method, first, sandblasting is performed on a roll base material using an alumina grid or the like, and the base material is degreased and roughened. Powder particles are put into a supersonic flow of a low-temperature gas below the melting point or softening temperature of the material used for the surface layer to be used and collide with the substrate, and a coating layer is formed by plastic deformation of the particles. This method can be used for various materials such as cemented carbide and ceramics. It is suitable to form the coating layer so that the porosity of the surface layer used is 1% or less, preferably 0.2% or less.

形成したコーティング層はそのままの状態では凹凸があり、円筒の面粗さや真円度が出ておらず、また表面には変質層があるために、これを加工機にて面粗さや真円度が確保できるまで機械加工する。機械加工は可能であれば旋盤にて乾式および加工、旋盤加工ができないものはダイヤモンドやｃ−ＢＮなどの硬質な砥粒を有するホイールにて円筒研削盤にて加工を行なえばよい。
The formed coating layer is uneven as it is, and there is no cylindrical surface roughness or roundness, and there is an altered layer on the surface, so this is processed with a processing machine. Machining until it is secured. If machining is possible, a lathe may be dry and processed, and if it cannot be turned, it may be processed with a cylindrical grinder with a wheel having hard abrasive grains such as diamond and c-BN.

また本発明は、使用後に摩耗したアンビルの使用表面層を、表面から０．０３〜０．５ｍｍ機械加工することにより再研磨して再度使用する、前述のいずれかに記載カッターの使用方法である。前述のようにアンビルはその使用表面層の材質として耐摩耗性の高い材料を使用しても、摩耗や刃先からの荷重による歪はなくすことは難しい。そこで、一定期間使用後にはアンビルの使用表面層を研削などの機械加工を施し表面を除去することによって、再度良好に使用可能となる。これを再研磨という。使用表面層は薄いほうが初期作動時の刃先のチッピングは抑えることができるが、あまりに薄い場合は再研磨を行なうための十分な厚みが確保できないために、アンビル自体を交換するか、使用表面層をもう一度形成しなおす必要がある。これはアンビルの費用が余計にかかることになり、望ましくない。そのために、使用表面層はチッピングの危険が回避される範囲内で、一定の厚さ以上あるほうが費用面で都合がよい。一般に一度の再研磨でアンビルの使用表面層を研削などの機械加工により除去する量は、使用表面層に対して０．０３〜０．５ｍｍである。この量再研磨することにより数回〜数十回使用することができる。
Moreover, this invention is the usage method of the cutter in any one of the above-mentioned which re-grinds and re-uses the use surface layer of the anvil worn after use by machining 0.03-0.5mm from the surface. . As described above, even if an anvil uses a material having a high wear resistance as a material for its surface layer, it is difficult to eliminate wear and distortion due to a load from the blade edge. Therefore, after use for a certain period of time, the used surface layer of the anvil is subjected to machining such as grinding to remove the surface, so that the anvil can be used successfully again. This is called re-polishing. If the surface layer used is thinner, chipping of the blade edge during initial operation can be suppressed, but if it is too thin, sufficient thickness for re-polishing cannot be secured, so the anvil itself can be replaced or the surface layer used can be changed. It needs to be formed again. This would add to the cost of the anvil and is undesirable. For this reason, it is advantageous in terms of cost that the surface layer to be used has a certain thickness or more as long as the risk of chipping is avoided. In general, the amount of the used surface layer of the anvil removed by machining such as grinding in one re-polishing is 0.03 to 0.5 mm with respect to the used surface layer. By repolishing this amount, it can be used several times to several tens of times.

本発明のカッターを用いることにより、現行使用されているアンビル使用表面層に硬質材料を用いたアンビルと同様の耐摩耗性を維持したまま、初期作動時のダイ刃先のチッピングを避けることができる。 By using the cutter of the present invention, chipping of the die edge during the initial operation can be avoided while maintaining the same wear resistance as that of the anvil using a hard material for the anvil-use surface layer currently used.

また、溶射法やコールドスプレー法など内部母材の表面に層を形成する方法も可能であり、円筒状の焼結体などを製作して内部母材とはめ合わせる現状の手段よりも安価にカッターを得ることができる。
In addition, it is possible to form a layer on the surface of the inner base material, such as spraying or cold spraying, and it is cheaper than the current means of manufacturing a cylindrical sintered body and fitting it to the inner base material. Can be obtained.

本発明の実施に適した形態を示す。
（第１の形態）
第一の形態はロータリーカッターに適用した例である。 The form suitable for implementation of this invention is shown.
(First form)
The first form is an example applied to a rotary cutter.

図２にロータリーカッターの形態を示す。ロータリーカッターは刃先３を有するダイカットロール１と、刃先を受けるアンビルロール２を有し、被切断物であるワークＷを挟み応力をかけることによる切断をおこなう。挟まれたワークＷはダイカットロール刃先３とアンビルロール使用表面層５の間で圧力をかけられ、圧縮された上で破断（切断）する。 FIG. 2 shows the form of the rotary cutter. The rotary cutter has a die-cut roll 1 having a cutting edge 3 and an anvil roll 2 that receives the cutting edge, and performs cutting by sandwiching a workpiece W as an object to be cut and applying stress. The sandwiched workpiece W is pressed between the die-cut roll blade edge 3 and the anvil roll use surface layer 5 and is compressed (ruptured) after being compressed.

ロータリーカッターの刃先３とアンビルロールの使用表面層５とは、通常マイナスのオフセット（干渉幅）を０．５〜３μｍほど持つように設定しており、切断不良を防止するためにロールから切断箇所の方向に加圧を行なう場合もある。 The cutting edge 3 of the rotary cutter and the surface layer 5 of the anvil roll are usually set to have a negative offset (interference width) of about 0.5 to 3 μm. In some cases, pressurization is performed in the direction of.

ダイカットロールはその刃先５を胴部２２よりも５〜１５ｍｍ程度（径方向に）高く設けており、刃先は鋭利な形状ではなく平坦な端部２１を持つことが多い。これはチッピングが起らず、耐久性を保つために採用されている形状である。先端部の平坦な部分をランド幅２３と表現するが、ランド幅は０．０１〜０．１ｍｍが適当な範囲である。 The die-cut roll has a cutting edge 5 higher than the body 22 by about 5 to 15 mm (in the radial direction), and the cutting edge often has a flat end 21 instead of a sharp shape. This is a shape that is used to maintain durability without chipping. A flat portion of the tip portion is expressed as a land width 23, and the land width is an appropriate range of 0.01 to 0.1 mm.

ダイカットロール１は、刃先３以外の部分についてはその材質は問わず、切断に十分な程度に十分な剛性さえ得られればよい。ダイカットロール１には軸６が使用中にぶれるなどの現象を起こせば良好な切断ができなかったり、刃先を破損させたりする恐れがある。被加工性や費用の面を考慮すれば鉄系材料が適当である。より適当な材質は前述の工具鋼などを用いればよい。 The die cut roll 1 may be of any material other than the blade edge 3 as long as it has sufficient rigidity to a degree sufficient for cutting. If a phenomenon occurs such that the shaft 6 sways during use in the die cut roll 1, there is a risk that good cutting cannot be performed or the blade edge is damaged. In view of workability and cost, ferrous materials are appropriate. A more appropriate material may be the aforementioned tool steel or the like.

刃先３の材質は超硬合金やセラミックスなどの硬質のものがよい。刃先３はその先端部に大きな応力が集中してかかるために、容易に破壊しないように強度や靱性が高い材料の使用がより望ましい。
The material of the blade edge 3 is preferably a hard material such as cemented carbide or ceramics. Since a large stress is concentrated on the tip of the cutting edge 3, it is more desirable to use a material having high strength and toughness so as not to be easily broken.

一方アンビルロール２については、本発明のアンビルロールの内部母材４は前述の鉄系材料を用いるのが好ましく、使用表面層の材質及び厚さについては硬質材料で、ヤング率及び層の厚さが所定の範囲のものを用いればよい。硬質材料を内部母材へ形成するためには、溶射、コールドスプレー、蒸着、メッキなどの方法を用いることができる。
On the other hand, for the anvil roll 2, the inner base material 4 of the anvil roll of the present invention is preferably made of the above-mentioned iron-based material, and the surface layer used is made of a hard material with a Young's modulus and a layer thickness. May be used within a predetermined range. In order to form the hard material on the inner base material, methods such as thermal spraying, cold spraying, vapor deposition, plating, etc. can be used.

ダイカットロール１とアンビルロール２を平行状態で筐体に設置し、アンビルロール２とのオフセットを所定の数値にあわせ、互いに逆方向に回転するようにすればワークＷを切断が可能となる。駆動方式はダイカットロール１を駆動してアンビルロール２とワークＷはそれに連動して回転及び送られる１軸駆動法式か、ダイカットロール１とアンビルロール２双方を機械的に回転させる２軸駆動方式のいずれを選択してもよい。
The workpiece W can be cut by installing the die-cut roll 1 and the anvil roll 2 in the casing in a parallel state, adjusting the offset with the anvil roll 2 to a predetermined numerical value, and rotating in opposite directions. The driving method is a one-axis driving method in which the die-cut roll 1 is driven and the anvil roll 2 and the workpiece W are rotated and fed in conjunction with each other, or a two-axis driving method in which both the die-cut roll 1 and the anvil roll 2 are mechanically rotated. Either may be selected.

以上に説明した装置を用いてワークＷの切断加工を行なう。 The workpiece W is cut using the apparatus described above.

ワークＷは不織布、布、紙、プラスチック、樹脂、カーボン、金属箔など薄板状または箔状のものに適用可能である。
The workpiece W can be applied to a thin plate-like or foil-like material such as non-woven fabric, cloth, paper, plastic, resin, carbon, metal foil.

本発明のカッターをロータリーカッターに適用する場合は、図６に示すように前記アンビルロールを２層以上の構造とする。この２層では、使用表面層を１層必ず存在するために、アンビルロール２で使用表面層５以外が一体の場合は２層となる。また、一例として、アンビルロールの軸６と円筒状の母材４とを用い、この母材上に使用表面層５を形成すれば３層構造となる。３層以上の構造はその必要がある場合にとることが可能である。
When the cutter of the present invention is applied to a rotary cutter, the anvil roll has a structure of two or more layers as shown in FIG. In these two layers, since there is always one use surface layer, when the anvil roll 2 is integrated with other than the use surface layer 5, it becomes two layers. Further, as an example, if the shaft 6 of the anvil roll and the cylindrical base material 4 are used and the use surface layer 5 is formed on the base material, a three-layer structure is obtained. A structure of three or more layers can be taken when necessary.

ダイカットロール１については、ロールに刃先３を硬質材料にて形成するか、硬質材料で円筒形状に刃先部３を有した焼結材料をシャフトにはめ込むなどして固定すればよい。刃先３の加工は精密さが要求されるために、数値制御の機械による加工を行なうか、硬質のヤスリなどを用いて仕上げ加工を行なう。
The die-cut roll 1 may be fixed by forming the cutting edge 3 with a hard material on the roll or by inserting a sintered material having a cutting edge portion 3 in a cylindrical shape with a hard material into the shaft. Since the cutting edge 3 is required to be precise, it is processed by a numerically controlled machine or is finished using a hard file or the like.

アンビルロール２については、使用表面層５はヤング率（ＧＰａ）と厚さ（半径、ｍｍ）とを本発明の範囲である６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０の範囲にて形成する。 For the anvil roll 2, the surface layer 5 to be used is formed with a Young's modulus (GPa) and a thickness (radius, mm) in the range of 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160, which is the range of the present invention.

また、この際に内部母材４のヤング率Ｅｂ（ＧＰａ）については１＜Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５の範囲、より望ましくは１．４５≦Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５の材料を選定することが望ましい。 At this time, the Young's modulus Eb (GPa) of the inner base material 4 should be in the range of 1 <Ec / Eb ≦ 5.5, more preferably 1.45 ≦ Ec / Eb ≦ 5.5. Is desirable.

使用表面層５の被覆については公知の方法、すなわちコーティング材料をガス状にして蒸着するか、液体を用いてメッキのようにコーティングするか、固体または溶融した粒子を高速で衝突させる溶射やコールドスプレー法のいずれかの方法により行なうことができる。また、他の方法として軸６や内部母材４とは別に製作したスリーブ状の使用表面層と内部母材４とを接合することによりアンビルロールを得られる。いずれの方法をとっても、表面使用層５の気孔率は１％以下、望ましくは０．２％以下がよい。
The coating of the surface layer 5 to be used is a known method, that is, a coating material is vapor-deposited, or a coating is applied like a plating using a liquid, or spraying or cold spraying in which solid or molten particles collide at high speed. This can be done by any of the methods. As another method, an anvil roll can be obtained by joining a sleeve-shaped use surface layer manufactured separately from the shaft 6 and the inner base material 4 and the inner base material 4. Whichever method is used, the porosity of the surface use layer 5 is 1% or less, preferably 0.2% or less.

コーティングした表面は、コーティングが均一な緻密さや、厚さが均一でないことが多い。そのために、精密な寸法を得て均一な状態とするために、機械加工を行なう必要がある。機械加工は、可能であれば旋盤を用いて切削加工を行ない、切削が不可能か十分な面の特性（平滑性や同真度など）が得られない場合は、硬質粒子のホイールを用いた研削加工により行なう。 The coated surface is often dense with a uniform coating or uneven thickness. Therefore, it is necessary to perform machining in order to obtain a precise dimension and make it uniform. Machining is performed using a lathe if possible. If cutting is impossible or sufficient surface characteristics (such as smoothness and accuracy) cannot be obtained, a hard particle wheel is used. Performed by grinding.

概ね使用表面層の面粗さはＲａ（９４年度版ＪＩＳ）で０．１μｍ以下まで加工することが望ましい。

In general, it is desirable that the surface roughness of the used surface layer is processed to Ra (94 version JIS) to 0.1 μm or less.

得られたダイカットロール１とアンビルロール２を回転駆動機構を有する筐体（図示せず）に取り付け、刃先３を０．５〜３μｍ程度アンビルロールの使用表面層５と干渉するように設定する。 The obtained die-cut roll 1 and anvil roll 2 are attached to a housing (not shown) having a rotation drive mechanism, and the cutting edge 3 is set to interfere with the used surface layer 5 of the anvil roll by about 0.5 to 3 μm.

以上に要点を記載した手段にて要部を構成し、本発明のロータリーカッターを得ることができる。

（第２の形態）
第２の形態はダイまたはアンビルの少なくとも一方の直線的な反復運動によりワークを打ち抜くカッターに適用した例である。このカッターを便宜的に以後「反復カッター」と記載する。 The main part is comprised by the means which described the above point, and the rotary cutter of this invention can be obtained.

(Second form)
The second form is an example applied to a cutter that punches out a workpiece by linear repetitive motion of at least one of a die and an anvil. This cutter is hereinafter referred to as “repetitive cutter” for convenience.

図１に反復カッターの形態を示す。反復カッターは刃先を有するダイ１２と、刃先を受けであるアンビル１１を有し、被切断物であるワークＷを挟み応力をかけることによる切断をおこなう。挟まれたワークＷはダイ刃先３とアンビル使用表面層５の間で圧力をかけられ、圧縮された上で破断（切断）する。 FIG. 1 shows a form of the repetitive cutter. The repetitive cutter has a die 12 having a cutting edge and an anvil 11 that receives the cutting edge, and performs cutting by sandwiching a workpiece W that is an object to be cut and applying stress. The sandwiched workpiece W is pressed between the die cutting edge 3 and the anvil-use surface layer 5 and is compressed (compressed) after being compressed.

圧縮にかける応力はワークＷの厚さや材質によって大きく異なるが、１〜１０００ＭＰａのことが多い。
The stress applied to the compression varies greatly depending on the thickness and material of the workpiece W, but is often 1 to 1000 MPa.

ダイは代表的にはその刃先を胴部２２よりも５〜１５ｍｍ程度高く設けており、図３に示すように刃先は鋭利な形状ではなく平坦な端部２１を持つことが多い。これはチッピングを起こしにくく、かつ耐久性を保つために採用されている形状である。先端部の平坦な部分をランド幅２３と表現するが、ランド幅２３は０．０１〜０．１ｍｍが適当な範囲である。もちろん切断するワークの厚さなどによってこの値は変化する。 The die typically has a cutting edge 5 to 15 mm higher than the body 22, and the cutting edge often has a flat end 21 instead of a sharp shape as shown in FIG. 3. This is a shape that is difficult to cause chipping and is used to maintain durability. A flat portion of the tip portion is expressed as a land width 23, and the land width 23 is in an appropriate range of 0.01 to 0.1 mm. Of course, this value varies depending on the thickness of the workpiece to be cut.

ダイ１２は、刃先以外の部分１３についてはその材質は問わず、切断に十分な程度に十分な剛性さえ得られればよい。ダイ１２は軸が使用中にぶれるなどの現象を起こせば良好な切断ができなかったり、刃先３を破損させたりする恐れがある。被加工性や費用の面を考慮すれば鉄系材料が適当である。より適当な材質は前述の工具鋼などを用いればよい。 The die 12 is not limited to the material of the portion 13 other than the cutting edge, and it is sufficient that the die 12 has sufficient rigidity sufficient for cutting. If the die 12 causes a phenomenon such as the shaft swaying during use, the die 12 may not be cut satisfactorily or the cutting edge 3 may be damaged. In view of workability and cost, ferrous materials are appropriate. A more appropriate material may be the aforementioned tool steel or the like.

一方アンビル１１については、本発明のアンビル内部母材１４は前述の鉄系材料を用いるのが好ましく、使用表面層５の材質及び厚さについては硬質材料で、ヤング率及び層の厚さが所定の範囲のものを用いればよい。硬質材料を内部母材へ形成するためには、溶射、コールドスプレー、蒸着、メッキなどの方法を用いることができる。また、溶着やホットプレスによる加熱状態での圧着など、内部母材と使用表面層のうち融点の低い材料の融点近くまで加熱して一体化する方法もある。板状の使用表面層５を製作したのちに、内部母材１４と接合する方法も可能である。
On the other hand, for the anvil 11, the above-described iron-based material is preferably used for the anvil internal base material 14 of the present invention. The material and thickness of the surface layer 5 to be used are hard materials, and Young's modulus and layer thickness are predetermined. The thing of the range of may be used. In order to form the hard material on the inner base material, methods such as thermal spraying, cold spraying, vapor deposition, plating, etc. can be used. Also, there is a method of heating and integrating the inner base material and the surface layer to be used close to the melting point of the material having a lower melting point, such as welding or pressure bonding in a heated state by hot pressing. A method of joining the inner base material 14 after the plate-like use surface layer 5 is manufactured is also possible.

ダイ１２とアンビル１１を対向状態で互いに接近可能な筐体に設置し、アンビル１１とのオフセットを所定の数値にあわせ、少なくとも一方が直線的な反復運動を可能に設置すればよい。接近して、刃先３とアンビル使用表面層５とに挟まれたワークＷが切断対象となる。駆動方式は油圧式やカム式などがあるが、いずれの機構においても実施が可能である。
The die 12 and the anvil 11 may be installed in a housing that can approach each other in an opposing state, the offset with the anvil 11 is set to a predetermined numerical value, and at least one of them may be installed so as to enable linear repetitive motion. The work W sandwiched between the blade edge 3 and the anvil-use surface layer 5 is to be cut. The drive system includes a hydraulic system and a cam system, but can be implemented in any mechanism.

以上に説明した装置を用いてワークの切断加工を行なう。 The workpiece is cut using the apparatus described above.

不織布、繊維、布、紙、プラスチック、樹脂、カーボン、金属箔、ゴム板など薄板状または箔状のワークに使用できる。ワークの送り機構は別途設け、ダイとアンビルの再接近時に切断を終了し、いったん離れ、次のワークが送られた状態でまた接近して切断という動作を繰り返す。
It can be used for thin or foil-like workpieces such as non-woven fabric, fiber, cloth, paper, plastic, resin, carbon, metal foil, rubber plate. A workpiece feeding mechanism is provided separately, and when the die and the anvil re-approach, the cutting is terminated, and once the workpiece is separated, the next workpiece is fed again and the cutting operation is repeated.

本発明のカッターを反復カッターに適用する場合は、前記アンビル１１を２層以上の構造とする。この２層では、使用表面層５を１層必ず有するために、アンビル１１で使用表面層５以外が一体の場合は２層となる。構造上、製造上で必要な際には、３層以上の構造とすることも可能である。
When the cutter of the present invention is applied to a repetitive cutter, the anvil 11 has a structure of two or more layers. Since these two layers always have one use surface layer 5, when the anvil 11 is integrated with other than the use surface layer 5, there are two layers. When necessary in terms of structure and production, it is possible to have a structure of three or more layers.

ダイ１２については、ダイの基材部１３に刃先を硬質材料にて形成するか、基材を含めたダイ自体を硬質材料で製作し、筐体に固定すればよい。刃先の加工は精密さが要求されるために、数値制御の機械による加工を行なうか、硬質のヤスリなどを用いて仕上げ加工を行なう。
For the die 12, the cutting edge may be formed of a hard material on the base portion 13 of the die, or the die itself including the base may be manufactured of a hard material and fixed to the housing. Since the cutting edge is required to be precise, it is processed by a numerically controlled machine or finished by using a hard file or the like.

アンビルについては、使用表面層についてはヤング率と厚さ（半径）とを本発明の範囲である６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０の範囲にて形成する。 For the anvil, the used surface layer is formed with Young's modulus and thickness (radius) in the range of 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160, which is the range of the present invention.

また、この際に内部母材のヤング率については１＜Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５の材料、より好ましくは１．４５≦Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５の範囲の材料を選定する。 At this time, for the Young's modulus of the inner base material, a material satisfying 1 <Ec / Eb ≦ 5.5, more preferably 1.45 ≦ Ec / Eb ≦ 5.5 is selected.

使用表面層の被覆については公知の方法、すなわちコーティング材料をガス状にして蒸着するか、液体を用いてメッキのようにコーティングするか、固体または溶融した粒子を高速で衝突させる溶射やコールドスプレー法のいずれかの方法により行なうことができる。また、溶着やホットプレスによる加熱状態での圧着など、内部母材と使用表面層のうち融点の低い材料の融点近くまで加熱して一体化する方法もある。
As for the coating of the surface layer to be used, a known method, that is, a coating material is vapor-deposited in a gaseous state, a coating is applied like a plating using a liquid, or a thermal spraying or cold spraying method in which solid or molten particles collide at high speed. Any one of the methods can be used. Also, there is a method of heating and integrating the inner base material and the surface layer to be used close to the melting point of the material having a lower melting point, such as welding or pressure bonding in a heated state by hot pressing.

コーティングした表面は、コーティングが均一な緻密さや、厚さが均一でないことが多い。そのために、精密な寸法を得て均一な状態とするために、機械加工を行なう必要がある。機械加工は、可能であればフライス盤などを用いて切削加工を行ない、切削が不可能か十分な面の特性（平滑性や真円度など）が得られない場合は、硬質粒子のホイールを用いた研削加工により行なう。 The coated surface is often dense with a uniform coating or uneven thickness. Therefore, it is necessary to perform machining in order to obtain a precise dimension and make it uniform. For machining, use a milling machine if possible, and use hard particle wheels if cutting is impossible or sufficient surface characteristics (such as smoothness and roundness) cannot be obtained. This is done by grinding.

概ね使用表面層５の面粗さはＲａ（９４年度版ＪＩＳ）で０．１μｍ以下まで加工することが望ましい。
In general, the surface roughness of the used surface layer 5 is preferably Ra (94 version JIS) and processed to 0.1 μm or less.

以上に要点を記載した手段にて要部を構成し、本発明の反復カッターを得ることができる。
The repetitive cutter of the present invention can be obtained by configuring the main part with the means described above.

本発明のカッターを反復カッターに用いた一例を示す。An example in which the cutter of the present invention is used as a repetitive cutter will be described. 本発明のカッターをロータリーカッターに用いた一例を示す。The example which used the cutter of this invention for the rotary cutter is shown. 刃先の断面の模式図。The schematic diagram of the cross section of a blade edge | tip. アンビルロールの使用表面層のヤング率とその厚さを変更した際のチッピング状態を示す図。The figure which shows the chipping state at the time of changing the Young's modulus and the thickness of the use surface layer of an anvil roll. 板状アンビルの使用表面層のヤング率とその厚さを変更した際のチッピング状態を示す図。The figure which shows the chipping state at the time of changing the Young's modulus and the thickness of the use surface layer of a plate-shaped anvil. アンビルの構造の一例（ａ）反復カッターの２層構造、（ｂ）反復カッターの３層構造、（ｃ）ロータリーカッターの２層構造、（ｄ）ロータリーカッターの３層構造Example of anvil structure (a) Two-layer structure of repetitive cutter, (b) Three-layer structure of repetitive cutter, (c) Two-layer structure of rotary cutter, (d) Three-layer structure of rotary cutter

１ダイカットロール
２アンビルロール
３刃先
４内部母材
５使用表面層
６軸部
１１アンビル
１２ダイ
１３ダイの胴部
１４アンビル内部母材
２１ランド部（刃先の平端部）
２２胴部
２３ランド幅
２５アンビルの最内層
Ｗワーク（被切断物） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Die cut roll 2 Anvil roll 3 Cutting edge 4 Internal base material 5 Use surface layer 6 Shaft part 11 Anvil 12 Die 13 Die trunk | drum 14 Anvil internal base material 21 Land part (flat end part of a cutting edge)
22 body part 23 land width 25 innermost layer W of anvil work (workpiece)

Claims

刃先を有するダイカットロールと、ダイカットロールの刃先に対応する部分が平坦な円柱形状のアンビルロールを有し、
前記刃先とアンビルロールの相対距離を縮める際に両者間に挟まれた被切断物であるワークを圧縮した上で破断させ打ち抜くロータリーカッターであり、
前記アンビルロールは内部母材と異なる使用表面層を少なくとも有しており、
前記使用表面層のヤング率は内部母材よりも高く、
使用表面層の材質のヤング率をＥｃ（ＧＰａ）とした場合の使用表層面の厚さＴｃ（ｍｍ）が
６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０
の範囲で表される関係を有するロータリーカッター。 A die cutting roll having a cutting edge, a portion corresponding to the cutting edge of the die cutting roll has an anvil roll of a flat cylindrical shape,
A rotary cutter that breaks and punches after compressing a workpiece that is a workpiece sandwiched between the two when the relative distance between the blade edge and the anvil roll is reduced,
The anvil roll has at least a use surface layer different from the inner base material,
The Young's modulus of the surface layer used is higher than that of the internal base material,
When the Young's modulus of the material of the surface layer used is Ec (GPa), the thickness Tc (mm) of the surface layer used is 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160
A rotary cutter having a relationship represented by the range.

前記使用表面層が超硬合金からなり、その厚さが０．２〜２ｍｍの範囲であり、かつ、そのヤング率が５００〜６５０ＧＰａである請求項１に記載のロータリーカッター。The rotary cutter according to claim 1, wherein the surface layer used is made of a cemented carbide, has a thickness of 0.2 to 2 mm, and has a Young's modulus of 500 to 650 GPa.

前記内部母材のヤング率をＥｂ（ＧＰａ）とした場合の、前記使用表面層のヤング率と内部母材のヤング率の比が
１＜Ｅｃ／Ｅｂ≦５．５
の範囲で表される請求項１または請求項２に記載のロータリーカッター。 When the Young's modulus of the internal base material is Eb (GPa), the ratio of the Young's modulus of the used surface layer to the Young's modulus of the internal base material is 1 <Ec / Eb ≦ 5.5.
The rotary cutter of Claim 1 or Claim 2 represented by the range.

前記アンビルロールの前記使用表面層のロックウェルＡスケールの硬さをＨＲ_Ａｃと表した際に
８５．０≦ＨＲ_Ａｃ≦９５．０
で表される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロータリーカッター。 85.0 Rockwell A hardness of scale of the use surface layers of the anvil roll when expressed as _{_{HR A c ≦ HR A c ≦}} 95.0
The rotary cutter of any one of Claims 1-3 represented by these .

前記刃先のロックウェルＡスケールの硬さをＨＲ_Ａａと表した際に
０＜（ＨＲ_Ａａ−ＨＲ_Ａｃ）≦１４．９
で表される関係を有する請求項４に記載のロータリーカッター。 When the hardness of Rockwell A scale of the blade edge is expressed as HR _A a, 0 <(HR _A a−HR _A c) ≦ 14.9
The rotary cutter according to claim 4 , having a relationship represented by:

前記超硬合金のＷＣ粒子の平均粒子径が０．０３〜０．７μｍである、請求項５に記載のロータリーカッター。 The rotary cutter according to claim 5, wherein an average particle diameter of the WC particles of the cemented carbide is 0.03 to 0.7 µm.

前記超硬合金のＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉの含有量の合計が４〜２０重量％である、請求項５または請求項６に記載のロータリーカッター。 The rotary cutter according to claim 5 or 6, wherein the total content of Fe, Co, and Ni in the cemented carbide is 4 to 20% by weight.

アンビルロールの超硬合金からなる使用表面層を溶射法、コールドスプレー法のいずれかで内部母材に被覆する、
刃先を有するダイカットロールと、ダイカットロールの刃先に対応する部分が円柱状で平坦形状のアンビルを有し、
前記刃先とアンビルロールの相対距離を縮める際に両者間に挟まれた被切断物であるワークを打ち抜くロータリーカッターであり、
前記アンビルロールは内部母材と異なる使用表面層を少なくとも有しており、
使用表面層のヤング率は内部よりも高く、その使用表面層が超硬合金で、厚さが０．２〜２ｍｍの範囲であり、
使用表面層の材質のヤング率をＥｃ（ＧＰａ）とした場合の使用表層面の厚さＴｃ（ｍｍ）が
６０≦Ｅｃ×Ｔｃ≦２１６０
の範囲で表される関係を有する、被切断物であるワークを圧縮した上で破断させ打ち抜くロータリーカッターの製造方法。 Cover the inner base material with either the spraying method or the cold spray method, using the surface layer made of cemented carbide of anvil roll ,
A die cutting roll having a cutting edge, a portion corresponding to the cutting edge of the die cutting roll has an anvil flat shape cylindrical,
A rotary cutter that punches out a workpiece that is a workpiece sandwiched between the two when the relative distance between the cutting edge and the anvil roll is reduced,
The anvil roll has at least a use surface layer different from the inner base material,
Young's modulus of the used surface layer is higher than the internal, in its use surface layer is a cemented carbide, a thickness in the range of 0.2 to 2 mm,
When the Young's modulus of the material of the surface layer used is Ec (GPa), the thickness Tc (mm) of the surface layer used is 60 ≦ Ec × Tc ≦ 2160
The manufacturing method of the rotary cutter which has the relationship represented by the range of above, and ruptures and punches, after compressing the workpiece which is a to- be-cut object .

使用後に摩耗した超硬合金からなるアンビルロールの使用表面層を、表面から０．０３〜０．５ｍｍ機械加工することにより再研磨して再度使用する、
請求項１から請求項７のいずれかに記載のロータリーカッターの使用方法。 The use surface layer of an anvil roll made of a cemented carbide worn after use is re-polished by machining 0.03-0.5 mm from the surface and used again.
Using rotary cutter as claimed in any one of claims 7.