JPS59107860A - ダイヤモンドカツタ−用デイスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石材、タイル、ガラス、レンズ、アスものであ
る。

第１図はダイヤモンドカッター用ディスク１０の１Ｅ面
図である。このディスク１０は図示の如く円形であり、
その周面には多数の切り込み１２が設けられており、ま
たその円周面にはブレード】４が設けられている。

このディスクには剛直性と腰の強いことが要求されるた
め、従来、高炭素鋼或いは高炭素鋼に若干の合金成分と
してニッケル、クロム、タングステン、モリブデン、バ
ナジウム等を添加した材料に調質（焼入、焼戻）を施し
たものが採用されている。

しかして従来のディスクにおいては、切削時における被
切削体とディスクとの接触音或いは縁ｔつ返し断続切削
を行なうことによる基板の振動に伴う騒音が生じ易い。

例えば第２図に示すように、ブレード１４が円周方向に
断続しているところから、ディスクｌＯには周期的な応
力が加えられ、これによりディスクに振動が生じて大き
な騒音が発生し易くなる。

本発明の目的は騒音が大幅に低減されるダイヤモンドカ
ッター用ディスク及びその製造方法を提供することにあ
る。

本発明はこの目的を達成するために第１の発明として、
複数本の鋼板が中間層を介して貼り合わされて成るディ
スクであって、前記中間層は前記鋼板よりも低ヤング率
の金属または合金であり、かつ各鋼板と中間層とは冶金
的に結合されていることを特徴とするダイヤモンドカッ
ター用ディスクで、鋼板１６．１８の間に中間層２０が
挾まれており、この中間層２０と鋼板１６．１８とは接
着層２２．２４を介して冶金的に結合されている。

また中間層２０は鋼板１６、ＩＦＩよりも低ヤング図で
あって、鋼板１６．１８は中間層２６を介して冶金的に
結合されている。この中間層２６は鋼板＋ｆｉ、１８よ
りも低ヤング率であり、かつ鋼板＋６．１８にめっきさ
れて形成されているものである。

本発明において鋼としては通常ディスクに用いられる各
種の鋼が採用可能である。

また中間層としては鋼よりも低ヤング率の銅、真鍮など
の銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金等が採用可
能であって、特に銅まだは銅合金が強度および耐食性の
Ａｌ・らして好適である。その他にも吸振性のある薄い
板が採用可能である。

このようなものとしては例えば多孔質性の材質のものが
あげられる。

また、中間層の板材としては、第８図に示すように、外
周縁と中心孔３０との間に、強度の許す範囲で透孔３２
を設けるようにしだもの３４も好適である。この透孔３
２は鋼板で狭まれだときに空洞を形成し、吸振作用を高
める。

第３図および第４図においては２枚の鋼板で中間層を挾
むようにしているが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、３枚以上の複数枚の鋼板で中間層を挾むように
してもよい。

このように低ヤング率の中間層を挾むことにょシ、この
中間層が振動吸収作用を働き、振動が大幅に低減され、
ディスクから発生する騒音が大幅に減少されるようにな
るのである。

また本発明のディスクにおいては複数枚の鋼板が強固に
一体化されるようになり、断面２次モーメントが従来の
１枚のもののディスクと同程度のものであり、充分な強
度および腰の強さを有している。即ち従来のディスクに
：Ｉ、−ける鋼板の厚さは４朋であるとすると、この鋼
板の断面２次モーメントは、 ｂ（幅）Ｘ４３＝５゜３ｂ ２ となる。−力筒３図の本発明のディスクにおいて仮に鋼
板１６．１８の厚さが２鰭であシ、かつこれらが互いに
結合されていないとすると、鋼板１６．１８の断面２次
モーメントは、 −−ｂ　Ｘ２’　＋−Ａ−ｂ　×２”　＝　１　、３　
ｂｌ　２　　　　　　　　　　　１２ となり、オイラーの理論公式より座屈強度Ｐａｒ（ｋｇ
／ｃｒ／Ｌ’　）を求めると、 Ｐｃｒ＝ｎπ’（、：ｔ） より、座屈強度は従来のものに比して約十に低下するよ
うになる。これに対し本発明のディスクにおいては、上
述のように各鋼板が冶金的に強固に結合されているので
、断面２次モーメントは同一となり、基板強度は変化し
ないようになるのである。

また本発明はこのような第１の発明に係るディスクの好
適な製造方法として、次の第２および第３の発明を提供
するものである。

第２の発明は、鋼よりもヤング率の低い金属または合金
製の薄板を鋼板で挾み、次いでこれを加熱、加圧して接
合する工程を含む方法であって、前記鋼板の接合される
板面には銅めっきが予め施されており、かつ鋼板で前記
薄板を挾むに際し、この薄板および鋼板間に、銅と反応
して高強度かつ高溶融点の相を形成する金属および／ま
たは合金の粉末と、フラックスとを介在せしめておくこ
とを特徴とするダイヤモンドカッター用ディスクの製造
方法、を要旨とするものである。

また第３の発明は、複数枚の鋼板を貼り合わせるに際し
、前記鋼板の接合される面に予め銅めつきを施しておく
と共に、各鋼板の間には鋼と反応して高強度かつ高溶融
点の相を形成する金属および／または合金の粉末と、フ
ラックスとを介在せしめておキ、シかる後とれらの鋼板
を加熱、加圧して接合する工ｎ束９ｔ・ことを特徴とす
るダイヤモンドカッター用ディスクの製造方法、を要旨
とするものでちる。

これらの第２及び第３の発明においても、上記第１の発
明と同様に１鋼よりもヤング率の低い金属または合金と
しては銅、銅合金、アルミニウム或いはアルミニウム合
金が好適であり、特に強度卦よび耐食性の面から銅およ
び銅合金が好適である。

まだ銅と反応して高強度かつ高溶融点の相を形成する金
属および／−またけ合金の粉末としては、匝鉛、すす、
アルミニウムおよび亜鉛・すす合金の１種またｄ、２種
以上が好適である。この粉末の粒度は特に限定されるも
のではないが、ミクロンオーダーの細かい粉末が好適で
ある。またこの粉末のｈｌ−はめつきされる銅の量と同
等以下特に２０〜４０重量％程度のものが好適である。

フラックスとしては接合時の加熱温度で昇華するフラッ
クスが好適であり、例えば塩化アンモニウム等が挙げら
れる。

鋼板を接合するに際し加熱される温度は、銅と反応して
高強度かつ高溶融点の相を形成する金属および／または
合金の粉末の融点以上であり、好ましくは鋼の焼入温度
を１０〜１００℃越える程度の温度、特に好ましくはこ
の鋼の焼入温度を２０〜５０℃上まわる程度である。

またこの接合に際して加圧する圧力は特に限定されるも
のではないが１〜１００　ｋｇ／ｃｘ２特に５〜５０ｋ
ｇ／ＣＰＩＬ２程度が好適である。これらの温度および
加圧下において、５〜１００分好ましくは１０〜２０分
間保持し、次いで徐々に焼入温度まで冷却し、しかる後
焼入するようにするのが好適である。

この過程において銅と反応して高強度かつ高溶融点の相
を形成する金属および／または合金の粉末はその融点で
溶融し、銅或いは銅合金と反応し高溶融点かつ高強度の
相を形成し、鋼板と中間層或いは鋼板同志を強国に冶金
的に結合するのである。第５図は銅、亜鉛の二元状態図
であって、亜鉛は４１９．５℃で溶融を開始し、生じた
融液は直ちに銅と反応し高強度かつ高溶融点の相（例え
ばα相）を生ずる。

尚一般に鋼にしんちゅうをろう付する場合、しんちゅう
が溶解し鋼板上に充分濡れる必要がある。

またしんちゅうを組成する亜鉛が鉄と反応してＦｅ、Ｚ
ｎ、、Ｆｅ　Ｚｎ、等の脆弱金属管化合物が析出するこ
とを防止する必要があるが、本発明の如く鋼板の接着予
定面に予め銅めつきを施しておくことによシ、中間層と
してしんちゅうを用いた場合、或いは前記の粉末として
亜鉛を用いた場合であっても、鋼と亜鉛との直接の反応
が防止されて鋼板同志或いは銅板と中間層とが強固に結
合されるようになる。

一方フラックスは鋼板や中間層の酸化物を除去し１、金
属の濡れ反応を容易とする。尚塩化アンモニウムの如き
昇華性のフラックスを用いることにより、この接合を容
易に行なうことができる。

以下本発明の詳細な説明するが、本発明はその要旨を越
えない限シ下記の実施例に限定されるものではない。

実施例Ｉ ＪＩＳ、５Ｋ５（焼入温度８５′０℃）の鋼から成る２
枚の円盤の片面に銅めっきを施し、この円板でしんちゅ
うの薄板を挾んだ。尚しんちゅう板と各鋼板との間には
、塩化アンモニウム溶液に亜鉛粉末を混入したものが塗
り付けられている。しかる後約１０　ｋｌ／ｃｍ’程度
の加圧をしながら、これら鋼板を８８０℃の炉中に入れ
、この温度に１５分間保持しだ後８５０℃まで徐々に炉
冷し、次いで焼入した。

その結果騒音が極めて少なく、シかも高剛直性と腰の強
さを具備したダイヤモンドカッター用ディスクが得られ
た。第６図はこのようにして製造されたディスクの断面
の金属組織を示す顕微鏡写真であり、鋼とこれに挾まれ
たしんちゅう板とが冶金的に強固に結合していることが
認められる。

実施例２ ＪＩＳ、Ｓｉ２の鋼から成る２枚の円盤の片面に銅めっ
きを施し、このめっき面同志を塩化ア／モニウノ・溶液
に亜鉛粉末を混入したものを塗り付けて挾んだ。次いで
これを８８０℃の炉中に入れ１５分間保持した後８５０
℃まで徐々に炉冷し、次いで焼入した。これによっても
騒音が極めて少々くしかも高剤直性と腰の強さを具備し
たディスクが得られた。

比較例 ＪＩＳ、Ｓｉ２の鋼板の片面に塩化アンモニウム溶液に
亜鉛粉末を混合したものを塗り付け、次いでこの鋼板で
しんちゅう板を挾み、上記実施例と同様の方法によシ処
理した。得られたディスクにおいては結合強度が低く、
ディスクとしては不充分であった。尚第７図はこの断面
における金属組織を示す顕Ｒ鏡写真である。

以上の通り本発明によれば騒音が大幅に低減されるダイ
ヤモンドカッター用ディスクおよびその製造方法が提供
される。また本発明に係るディスクは充分な剛直性と腰
の強さを備えてし）る。

【図面の簡単な説明】

第１図はダイヤモンドカッター用ディスクの正面図、第
２図はディスク円周部分における応力発生状況を説明す
るグラフ、第３図および第４図はそれぞれ本発明に係る
ディスクの縦断面図、第５図Ｖｉ銅亜鉛二元系状態図、
第６図は本発明の実施例に係るディスクの金属組織を示
す顕微鏡写真、第７図は比較例に係るディスクの金属組
織を示す顕微鏡写真、第８図は薄板３４の平面図である
。 １０・・・ディスク、　　　１２・・・切υ込み、１４
・・・ブレード、　　　１６．１８・・・鋼板、２０・
・−中間層、　　　　２２．２４・・・接Ｍ層、２６・
・・中間層。 代理人　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） 第１図 １４ 第２図 第３図 第４図 第５図 □□□□」 Ｉ２．？ 第６図 ニア′４、゛ζ−−＼（ｊ　　）−ど２７第８図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　複数枚の鋼板が中間層を介して貼り合わされ
   てなるディスクであって、前記中間層は前記鋼板よりも
   低ヤング率の金属または合金であり、かつ各鋼板と中間
   層とは冶金的に結合されていることを／ｌ？徴とするダ
   イヤモンドカッター用ディスク、（２）　　前記中間層
   は金属または合金の薄板であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のダイヤモンドカッター用ディスク
   。 （３）金属または合金の薄板に透孔が穿設されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のダイヤモン
   ドカッター用ディスク。 （４）金属又は合金の薄板は多孔質板であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載のダイヤ
   モンドカッター用ディスク。 （５）　　前記中間層は鋼板の板面に形成されためつき
   層であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   ダイヤモンドカッター用ディスク。 （６）鋼よりもヤング率の低い金属または合金製の薄板
   を鋼板で挾み、次いでこれを加熱、加圧して接合する工
   程を含む方法であって、前記鋼板の接合される板面には
   銅めっきが予め施されており、かつ鋼板で前記薄板を挾
   むに際し、この薄板および鋼板間に、銅と反応して高強
   度かつ高溶融点の相を形成する金属および／または合金
   の粉末と、フラックスとを介在せしめておくことを特徴
   とするダイヤモンドカッター用ディスクの製造方法。 （７）　　鋼よりもヤング率の低い金属または合金は銅
   または銅合金であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ６項記載のダイヤモンドカッター用ディスクの製造方法
   。 （８）　　銅と反応して萬強度かつ高溶融点の相を形成
   する金属および／または合金の粉末は、亜鉛、すす、ア
   ルミニウムおよび亜鉛・すす合金の１種または２種以上
   であることを特徴とする特許請求の範囲第６項または第
   ７項記載のダイヤモンドカッター用ディスクの製造方法
   。 （９）　　複数枚の鋼板を貼り合わせるに際し、前記鋼
   板の接合される面に予め銅めっきを施しておくと共に、
   各鋼板の間には銅と反応して高強度かつ高溶融点の相を
   形成する金属および／まだは合金の粉末と、フラックス
   とを介在せしめておき、しかる後これらの鋼板を加熱、
   加圧して接合する工作・先金わことを特徴とするダイヤ
   モンドカッター用ディスクの製造方法。 Ｏｎ　　前記フラックスは、接合時の加熱温度で昇華す
   るフラックスであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ９項記載のダイヤモンドカッター用ディスクの製造方法
   。