固定磨粒鋼絲鋸和其制造方法及使用它的工件的切斷方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能使工件的切斷面精度、磨削效率提高，而且，可實現(xiàn)產(chǎn)品的長壽命化的固定磨粒鋼絲鋸及其制造方法，以及使用了該固定磨粒鋼絲鋸的工件的加工方法。當(dāng)使磨粒(2)固定在金屬芯線(1)的外周面上時，通過用開設(shè)了多個充填粘接劑(3a)的微細(xì)孔(18a)的多個轉(zhuǎn)印輥(18)將粘接劑轉(zhuǎn)印到上述芯線的外周面上，在那里形成多個以規(guī)則的間距間隔在軸向排列成直線狀的點狀的粘接劑層(3)的列(li)，當(dāng)使磨粒臨時固定在該粘接劑層上之后，由通過電沉積產(chǎn)生的金屬電鍍層(4)正式固定。
【專利說明】固定磨粒鋼絲鋸和其制造方法及使用它的工件的切斷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如適合于切斷加工由大口徑的硅、藍(lán)寶石、碳化硅、陶瓷材料、磁性材料等硬脆材料構(gòu)成的工件的固定磨粒鋼絲鋸及其制造方法和使用該固定磨粒鋼絲鋸的上述工件的切斷方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為用于切斷加工硅、藍(lán)寶石、磁性材料等硬脆材料的鋼絲鋸的一種，以往，相對于鋼琴線等具有導(dǎo)電性的金屬鋼絲的外周面，使由金剛石等構(gòu)成的磨粒由通過電沉積形成的金屬電鍍層固定的固定磨粒鋼絲鋸已被眾所周知。而且，作為其代表性的制造方法，在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種相對于通過沉降在電鍍浴槽內(nèi)的磨粒層中的金屬鋼絲通電的方法。
[0003]由這樣的電沉積形成的固定磨粒鋼絲鋸，具有磨粒的保持力大、難以脫粒的優(yōu)點，但因為在制造時磨粒在電鍍槽內(nèi)相對于鋼絲的外周面隨機(jī)地固定，所以容易局部性地形成多個由多個磨粒凝集而固定的磨粒群，而且，容易因產(chǎn)品而產(chǎn)生個體差。而且，在形成了這樣的磨粒群的鋼絲部分中，在磨削時，因為作用在每一粒磨粒上的向工件的壓附力低下，所以對工件的切入深度變淺。因此，如果這樣的磨粒群在鋼絲上形成多個，則存在磨削效率低下的問題。
[0004]另外，因為鋼絲上的磨粒配置是依靠概率的隨機(jī)的配置，而且，不能避免形成上述磨粒群，所以在由磨削產(chǎn)生的各磨粒的磨損速度上產(chǎn)生偏差，其結(jié)果，工件的切斷面粗糙度即切斷面精度低下了。
[0005]進(jìn)而，在形成了上述磨粒群的鋼絲部分中，在磨削時，切屑被集聚在磨粒之間而容易引起網(wǎng)眼堵塞。而且，在引起了網(wǎng)眼堵塞的鋼絲部分中，因為磨削阻力增大而作用大的集中應(yīng)力，所以鋼絲容易斷線，存在產(chǎn)品壽命低下的問題。另外，這樣的網(wǎng)眼堵塞，也導(dǎo)致磨削效率、切斷面精度的低下。
[0006]在此，作為這樣的磨粒的磨損速度的偏差、網(wǎng)眼堵塞的主要原因，能舉出上述磨粒群中的鋼絲方向的磨粒彼此的緊貼。
[0007]因此， 申請人:，為了解決上述以往技術(shù)的問題，在專利文獻(xiàn)2中，提出了通過向鋼絲的外周面噴射粘接劑，形成點狀的粘接劑層，由該粘接劑層臨時固定磨粒并且通過由鎳電鍍正式固定那些臨時固定的磨粒形成的固定磨粒鋼絲鋸。
[0008]在此專利文獻(xiàn)2記載的鋼絲鋸中，因為由噴霧器控制磨粒配置，所以與專利文獻(xiàn)I的相比，能某種程度地抑制多個磨粒局部性地凝集地固定。但是，如圖14所示，因為依然不得不成為依靠概率的隨機(jī)的磨粒配置，所以對上述各問題的擔(dān)心未被消除，留下了進(jìn)一步的改善的余地。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特公昭51-003439號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-237376號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]因此，本發(fā)明的技術(shù)的課題在于，提供一種能使工件的切斷面精度、磨削效率提高，而且，能實現(xiàn)產(chǎn)品的長壽命化的固定磨粒鋼絲鋸及其制造方法，及使用了該固定磨粒鋼絲鋸的工件的加工方法。
[0013]為了解決課題的手段
[0014]為了解決上述課題，本發(fā)明的排列控制型固定磨粒鋼絲鋸，是將具有均等的粒度的多個磨粒由覆蓋該芯線的外周面的結(jié)合材料層呈單層地固定在高強(qiáng)度的芯線的外周面上而成的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于，在上述芯線的外周面上，多個點狀的粘接劑層相互分離地涂敷粘接并且沿上述芯線的軸以規(guī)則的間距間隔排列成直線狀，形成了至少3個粘接劑層列，上述磨粒由上述粘接劑層臨時固定并且由上述結(jié)合材料層正式固定，配置在相互鄰接的粘接劑層上的磨粒在相互離開的狀態(tài)下被固定。
[0015]這時，希望上述芯線由金屬線材構(gòu)成，上述結(jié)合材料層由電鍍金屬構(gòu)成。
[0016]根據(jù)具備這樣的結(jié)構(gòu)的固定磨粒鋼絲鋸，在沿芯線的軸以規(guī)則的間距間隔排列成直線狀的多個點狀的粘接劑層上配置了磨粒，而且，被配置在相互鄰接的粘接劑層上的磨粒，在相互離開的狀態(tài)下被固定。因此，能抑制局部性地多個磨粒凝集而固定的磨粒群的形成，特別是，能抑制芯線的軸向的磨粒彼此的緊貼。因此，在工件的磨削時，能充分地確保由各磨粒產(chǎn)生的切入深度，能使磨削效率提高。另外，也能抑制在由磨削產(chǎn)生的各磨粒的磨損速度上的偏差，改善工件的切斷面粗糙度即切斷面精度。進(jìn)而，因為能改善工件的切屑的排出性，抑制磨粒之間的網(wǎng)眼堵塞，所以不僅能防止鋼絲的斷線，實現(xiàn)產(chǎn)品的長壽命化，而且也防止磨削效率、切斷面精度的低下。
[0017]在本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的一實施方式中，希望上述粘接劑層由橡膠類粘接劑構(gòu)成，具有彈性，在工件的加工時，形成了容許與工件抵接的各磨粒相對于上述芯線的外周面向交叉的方向運動的緩沖層。通過這樣做，能由緩沖層吸收從芯線的外周面到磨粒前端的高度即磨粒高度的偏差，能進(jìn)一步改善切斷面精度。
[0018]而且，在本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的一實施方式中，也可以在上述粘接劑層列的各自中，上述粘接劑層以均等的間距間隔排列。這時，上述粘接劑層列相互的磨粒的間距間隔也可以變成均等。這樣，在上述粘接劑層列中，如果粘接劑層以均等的間距間隔配置，則能進(jìn)一步抑制由磨削產(chǎn)生的各磨粒的磨損的偏差。另外，形成上述各粘接劑層列的粘接劑層，也可以至少被配置在I條螺旋上。通過這樣做，能進(jìn)一步改善切屑的排出性。
[0019]另外，在上述固定磨粒鋼絲鋸中，與上述芯線的在圓周方向的鄰接的粘接劑層列的最大間隔相比，這些粘接劑層列中的磨粒的最小間距間隔變長。這從磨削效率、切屑的排出性的觀點出發(fā)是所希望的。另外，如果上述粘接劑層形成了圓形狀，其直徑是平均磨粒直徑以下、平均磨粒直徑的30%以上，則能抑制在一個粘接劑層上固定多個磨?；蛘弋a(chǎn)生磨粒不被固定的粘接劑層，能沒有浪費地有效地配置磨粒。
[0020]進(jìn)而，上述的本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的制造方法，是制造權(quán)利要求1?8中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸的方法，包含:將在外周在圓周方向開設(shè)多個微細(xì)孔而成的輥配設(shè)在上述芯線的行走路徑上的工序；向上述輥的微細(xì)孔充填粘接劑的工序；使上述芯線在使其外周面與上述輥的外周接觸的狀態(tài)下行走的工序；在將旋轉(zhuǎn)的上述輥的微細(xì)孔和行走的芯線的外周面的相對速度調(diào)整為零的狀態(tài)下，通過從上述微細(xì)孔向上述芯線的外周面上轉(zhuǎn)印粘接劑，涂敷粘接點狀的粘接劑層的工序；將磨粒向轉(zhuǎn)印了粘接劑的該芯線的外周面散布，由該粘接劑臨時固定的工序；和進(jìn)一步由結(jié)合材料覆蓋臨時固定了磨粒的該芯線的外周面，由該結(jié)合材料層正式固定該磨粒的工序。通過這樣做，不僅能抑制由產(chǎn)品產(chǎn)生的個體差而使品質(zhì)穩(wěn)定化，而且能有效地制造上述固定磨粒鋼絲鋸。
[0021]而且，如果在使上述固定磨粒鋼絲鋸和工件在規(guī)定的鋼絲張力之下相互壓接的狀態(tài)下，通過使該固定磨粒鋼絲鋸向一方向或者往復(fù)方向行走，切斷該工件，則能有效地且高精度地切斷該工件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是概要地表示本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的第一實施方式的一部分的主視圖。
[0023]圖2是圖1所示的固定磨粒鋼絲鋸的概要的A-A剖視圖。
[0024]圖3是表示本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的第一實施方式的一變形例的概要的橫剖視圖。
[0025]圖4是表示本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的第二實施方式的一部分的概要的主視圖。
[0026]圖5是表示本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的第三實施方式的一部分的概要的主視圖。
[0027]圖6是表示本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的制造方法的一實施方式的概念的制造工序圖。
[0028]圖7是表示圖6所示的制造工序中的粘接劑涂布工序的一例的概要圖。
[0029]圖8是表示圖7所示的粘接劑涂布工序中的向芯線的粘接劑轉(zhuǎn)印工序的一例的說明圖。
[0030]圖9是表示由圖8所示的粘接劑轉(zhuǎn)印工序向芯線上實際轉(zhuǎn)印了粘接劑的狀態(tài)的一例的光學(xué)顯微鏡照片。
[0031]圖10是表示由本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的制造方法制造的固定磨粒鋼絲鋸的一例的光學(xué)顯微鏡照片。
[0032]圖11是表示使用了本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的工件的加工方法的一實施方式的概要圖。
[0033]圖12是表示切斷性能試驗的結(jié)果的坐標(biāo)圖(藍(lán)寶石的例)。
[0034]圖13是表示切斷性能試驗的結(jié)果的坐標(biāo)圖(SiC的例)。
[0035]圖14是表示以往的固定磨粒鋼絲鋸的光學(xué)顯微鏡照片。

【具體實施方式】
[0036]為了實施發(fā)明的方式
[0037]下面，基于附圖，對本發(fā)明的各實施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0038]如圖1?圖5所示，本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸，通過在高強(qiáng)度的芯線I的外周面上由覆蓋該芯線I的外周面整體的結(jié)合材料層4固定具有均等的粒度的多個磨粒2而形成。這時，在上述芯線I的外周面上，以相互分離地配置的方式控制地涂敷粘接了多個點狀的粘接劑層3。而且，上述磨粒2由該點狀的粘接劑層3臨時固定(粘接)，并且由上述結(jié)合材料層4正式固定。其結(jié)果，該磨粒2，相對于上述芯線I的外周面單層地固定。其結(jié)果，配置在相互鄰接的各粘接劑層3上的磨粒2，在相互離開的狀態(tài)下被固定。
[0039]上述芯線1，由遍及長度方向(即軸向)整體地具有均勻的圓形狀橫截面的金屬線材構(gòu)成。作為該金屬線材，可以適當(dāng)?shù)厥褂糜筛咛间?、中碳低合金鋼等熱處理彈簧鋼形成的線材；由硬鋼線、鋼琴線、不銹鋼線、冷軋鋼線、油回火鋼絲等加工彈簧鋼形成的線材；由低合金鋼、中合金鋼、高合金鋼、馬氏體時效鋼等超強(qiáng)力鋼形成的線材；由鎢、鑰、鈹?shù)冉饘倮w維形成的線材；或者由Fe-S1-B、A1-Y-Ni等非晶形的金屬纖維形成的線材等。在此，在該芯線I是鋼琴線的情況下，其直徑D希望是0.08mm以上、0.20mm以下的范圍。如果該芯線I的直徑比0.08mm細(xì)，則不能確保鋼絲鋸I的充分的強(qiáng)度，如果比0.20mm粗，則在工件的加工時所需要的切斷余量變大，材料的浪費變多。
[0040]另外，作為上述磨粒2，最好使用從金剛石磨粒、CBN磨粒、A1203磨?；蛘逽iC磨粒中選擇的I種或2種以上的磨粒。使用的磨粒2的平均直徑，與進(jìn)行磨削加工的工件的種類、芯線I的直徑及磨粒2的配置相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定。
[0041]上述點狀的粘接劑層3，沿上述芯線I的軸以規(guī)則的間距間隔排列成直線狀，至少形成了 3個粘接劑層列Ii (i = 1、2、3……)。而且，由該粘接劑層3規(guī)定了上述芯線I的外周面上的上述磨粒2的配置，其結(jié)果，該磨粒2沿上述粘接劑層列Ii固定。這時，芯線I的在軸向的粘接劑層3的間距間隔m、在圓周方向的粘接劑層的個數(shù)及配置，希望適當(dāng)設(shè)定，以便在配置在相互鄰接的粘接劑層3上的磨粒2之間，在磨削加工時結(jié)合材料層4不與工件接觸，另外，確保平均磨粒直徑以上的間隙。進(jìn)而，如果考慮磨削效率、切屑的排出性，則希望與在圓周方向鄰接的粘接劑層列Ii的間隔η之中最長的相比，在軸向鄰接的粘接劑層3的間距間隔m之中最短的一方長。
[0042]在此，上述粘接劑層3是大致圓形狀，最好其直徑d是平均磨粒直徑的30%以上、平均磨粒直徑以下。本來，希望在一個粘接劑層3上粘接一個磨粒2,如果粘接劑層3的直徑比平均磨粒直徑的30%小，則產(chǎn)生不粘接磨粒2的粘接劑層3的概率變高，如果比平均磨粒直徑大，則在一個粘接劑層3上粘接多個磨粒2的概率變高。但是，在磨削速度被要求的情況下等，也可以與需要相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定該粘接劑層3的直徑，以便容易在一個粘接劑層3上粘接2、3個磨粒2。
[0043]另外，作為形成上述粘接劑層3的粘接劑，只要是能粘接磨粒2而臨時固定的粘接劑就不被特別地限制，但從流動性、粘接性等的方面，可以適當(dāng)使用丙烯橡膠、苯乙烯橡膠、丁二烯橡膠、腈橡膠、丁基橡膠等橡膠類粘接劑。通過這樣做，因為該粘接劑層3具有作為磨粒2的緩沖層的功能，所以在工件的磨削時，容許與該工件抵接的各磨粒向相對于上述芯線I的外周面交叉的方向彈性地變動，其結(jié)果，能使從芯線I的外周面到磨粒前端的高度(即磨粒高度)的偏差吸收到該粘接劑層3中。
[0044]上述結(jié)合材料層4由電鍍金屬構(gòu)成，其膜厚t與平均磨粒直徑相比變薄。而且，磨粒2，使其一部分從結(jié)合材料層4的表面露出。該結(jié)合材料層4的厚度，最好是磨粒2的平均粒直徑的30%以上、50%以下的范圍，更最好是30?40%。如果該結(jié)合材料層的厚度比30%薄，則存在不能充分地確保磨粒2的保持力的危險。另外，如果該厚度比50%厚，則存在不能充分地確保來自磨粒4的結(jié)合材料層表面的突出量的危險。在此，在作為上述結(jié)合材料的電鍍金屬上，可以適當(dāng)?shù)厥褂面?、銅或者鉻。另外，在作為上述磨粒2使用由金屬薄膜覆蓋的覆蓋磨粒的情況等下，也可以與需要相應(yīng)地將磨粒2的表面整體與芯線I的表面一起由結(jié)合材料層4覆蓋。
[0045]根據(jù)具備這樣的結(jié)構(gòu)的上述固定磨粒鋼絲鋸，磨粒2被配置在沿金屬芯線I以規(guī)則的間距間隔排列成一列的多個點狀的粘接劑層3上，而且，被配置在相互鄰接的粘接劑層3上的磨粒2在相互離開了的狀態(tài)下固定。因此，能抑制局部性地多個磨粒凝集而被固定了的磨粒群的形成，特別是，能抑制芯線I的在軸向的磨粒2彼此的緊貼。
[0046]因此，在工件的磨削時，能充分地確保由各磨粒2產(chǎn)生的切入深度，能使磨削效率提高。另外，也能抑制由磨削產(chǎn)生的在各磨粒2的磨損速度上的偏差，改善工件的切斷面粗糙度即切斷面精度。進(jìn)而，因為能改善工件的切屑的排出性，抑制磨粒2之間的網(wǎng)眼堵塞，所以不僅能防止斷線，實現(xiàn)產(chǎn)品的長壽命化，也能防止磨削效率、切斷面精度的低下。另外，通過作為粘接劑層3采用橡膠類粘接劑，使該粘接劑層3作為緩沖層也發(fā)揮功能，能吸收在固定的磨粒之間產(chǎn)生的磨粒高度的偏差，能進(jìn)一步改善切斷面精度。
[0047]如果對上述粘接劑層3的配置更具體地進(jìn)行說明，則在圖1?圖3所示的上述固定磨粒鋼絲鋸的第一實施方式中，在芯線I的外周面上，上述點狀的粘接劑層3沿芯線I的軸線以均等的間距間隔m排列成直線狀，在圓周方向形成了 6個(圖1及圖2)或者5個(圖3)粘接劑層列Ii。而且，在本實施方式中，在上述粘接劑層列Ii的各自中，不僅粘接劑層3在軸向以均等的間距間隔m被涂敷粘接，在粘接劑層列Ii相互之間，粘接劑層3的間距間隔m也成為均等的間距間隔。進(jìn)而，在粘接劑層列Ii相互之間，粘接劑層3的軸向的位置(即相位)大致一致，因此，粘接劑層3在圓周方向形成了與軸正交的環(huán)狀列S。而且，該環(huán)狀列s在軸向以均等的間隔m并列設(shè)置。另外，這些粘接劑層列l(wèi)i，在圓周方向也以相互均等的間隔η平行地配置。
[0048]另外，在本實施方式中，在粘接劑層列Ii相互之間，不一定需要粘接劑層3的間距間隔m是均等的，例如，也可以在圓周方向交替地配置間距間隔m的不同的2種粘接劑層列I i，或者，也可以在粘接劑層列I i相互之間，粘接劑層3的間距間隔m全部不同。但是，希望任何的間距間隔m都是最小間距間隔mmin的倍數(shù)。另外，在粘接劑層列Ii相互之間，不需要粘接劑層3的軸向的位置(相位)一致，例如，在圖1中，也可以交替地錯開180度地配置這些粘接劑層列Ii的軸向的相位。粘接劑層列Ii的個數(shù)也不被圖示的個數(shù)限定，只要是至少3個以上即可。進(jìn)而，粘接劑層列Ii的圓周方向的間隔η也不一定需要是均等的。
[0049]另一方面，在圖4所不的第二實施方式中，也與第一實施方式同樣,在粘接劑層列Ii的各自中，在粘接劑層3在軸向以均等的間距間隔m涂敷粘接的同時，在粘接劑層列Ii相互之間，粘接劑層3的間距間隔m也成為均等的間距間隔。而且，上述粘接劑層列Ii的圓周方向的間隔也成為均等。但是，在粘接劑層列Ii相互之間，粘接劑層3的軸向的位置(相位)順序大致均等地錯開，作為結(jié)果，形成各粘接劑層Ii的磨粒被配置在I條螺旋上。另外，在本實施方式中，上述粘接劑層列Ii的圓周方向的間隔n，不一定需要是均等的。另夕卜，也可以將形成上述粘接劑層3的螺旋做成2條以上。
[0050]接著，在圖5所示的第三實施方式中，在軸向以均等的間距間隔m將粘接劑層3涂敷粘接而成的粘接劑層列Ii和以間距間隔m和2m的組合反復(fù)配置粘接劑層3而成的粘接劑層列Ii被交替地配置在圓周方向。而且，在本實施方式中，將軸向的相位錯開180度地配置了上述兩粘接劑層列l(wèi)i，但不必僅限于此，也可以使兩者的相位一致。另外，全部的粘接劑層列l(wèi)i，也可以如后者的那樣，通過反復(fù)進(jìn)行不同的間距間隔的組合來形成。
[0051]而且，在這些第一、第二及第三實施方式的固定磨粒鋼絲鋸中，上述磨粒2，在由如上所述的那樣排列的粘接劑層3定位了的狀態(tài)下，由上述結(jié)合材料層(電鍍金屬層)固定。其結(jié)果，形成了大致沿上述各粘接劑層列Ii的磨粒列。
[0052]接著，對制造上述固定磨粒鋼絲鋸的方法，用圖6?圖9詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0053]此制造方法，如圖6所示，概要地講，由如下的工序構(gòu)成:通過從輥外周的微小孔將粘接劑轉(zhuǎn)印到高強(qiáng)度的芯線I的外周面上，沿該芯線I以規(guī)則的間距間隔涂敷粘接多個點狀的粘接劑層3的工序；在該粘接劑層3上臨時固定磨粒2而進(jìn)行定位的工序；和通過用由電鍍金屬構(gòu)成的單層的結(jié)合材料層4覆蓋芯線I的外周面，使上述臨時固定的磨粒2在使其一部分從結(jié)合材料層4的表面露出的狀態(tài)下正式固定在芯線I的外周面上的工序。
[0054]更具體地講，首先，從第一線軸5以一定的速度水平地拉出的芯線1，當(dāng)在浸潰脫脂槽6中被進(jìn)行了脫脂之后，通過酸浸潰槽7，被進(jìn)行了酸清洗，在第一水洗槽8中被進(jìn)行水洗。
[0055]在此，在浸潰脫脂槽6中使用的脫脂液，是一般使用的堿脫脂液，能舉出3磷酸鈉、正硅酸鈉及碳酸鈉等中的各水溶液，但不是特別地限定的。另外，在酸浸潰槽7中使用的酸液，是由一般使用的硫酸、鹽酸、硝酸等構(gòu)成的混合溶液，但需要根據(jù)芯線材料變更組成地進(jìn)行調(diào)制，選擇最佳的酸處理條件。
[0056]接著，通過將由第一水洗槽8進(jìn)行了水洗的芯線I向粘接劑涂布裝置10輸送，在那里將粘接劑3a轉(zhuǎn)印到芯線I的外周面上，多個點狀的粘接劑層3相對于該芯線I的外周面，被控制配置地涂布。此粘接劑涂布裝置10，如圖7及圖8的概要圖所示，使送來的芯線I卷架在旋轉(zhuǎn)的粘接劑轉(zhuǎn)印輥18的外周上地接觸，將從該輥18的外周呈點狀地輸出的粘接劑3a轉(zhuǎn)印到該芯線I的外周面上。
[0057]下面，對此粘接劑的轉(zhuǎn)印涂布工序更詳細(xì)地進(jìn)行說明。
[0058]在上述粘接劑轉(zhuǎn)印輥18的外周面上，沿其圓周方向開設(shè)了微細(xì)孔18a的列，這些微細(xì)孔18a，與粘接劑(溶解于有機(jī)溶劑的粘接劑)的供給源(省略圖示)相連接。而且，該粘接劑從其供給源被分別充填到上述微細(xì)孔18a中，通過這些微細(xì)孔18a向上述輥18的外周面輸出微量的粘接劑3a。
[0059]另外，至于上述微細(xì)孔的尺寸，如果做成平均磨粒直徑的30%以上、平均磨粒直徑以下左右的直徑，則能使粘接劑層3在更適當(dāng)?shù)闹睆絛的沮圍內(nèi)涂敷粘接，在后工序中，相對于I個粘接劑層僅固定I個磨粒的概率變高，能制作單粒子排列的鋼絲鋸。
[0060]另外，關(guān)于在此使用的粘接劑，如上所述，只要是在后工序中能臨時固定磨粒2的粘接劑，就不被特別地限定，但丙烯、苯乙烯、丁二烯、腈、丁基橡膠等橡膠類粘接劑，從流動性、粘接性等方面考慮適合。關(guān)于有機(jī)溶劑，也只要是能溶解目的的粘接劑，就不被特別地限定，但二甲苯、甲苯等芳香族碳?xì)浠衔锘蛘叨《⒄和榈戎咀逄細(xì)浠衔飶牟僮餍缘姆矫婵紤]合適。
[0061]當(dāng)從這樣的輥18相對于芯線I轉(zhuǎn)印上述粘接劑3a的時候，將從前工序送來的芯線I相對于上述輥18的外周面，以沿上述微細(xì)孔18a的方式卷架，使該輥18向芯線I的輸送方向旋轉(zhuǎn)，以便其圓周速度與芯線I的輸送速度一致。通過這樣做，能使輥18的外周面和芯線I在相對速度為零的狀態(tài)下接觸，其結(jié)果，如圖9例示的那樣，粘接劑3a從上述微細(xì)孔18a的列作為點狀的粘接劑層3正確地轉(zhuǎn)印到芯線I的外周面上，形成上述粘接劑層列l(wèi)i。另外，在此照片中，芯線I的直徑D成為100 μ m，粘接劑層3的直徑d及間距間隔m分別成為 10 μ m、100 μ m。
[0062]另外，在此，上述微小孔18a，在附圖上僅I列形成在輥外周面的平坦部分上，但不被限定于此，例如也可以形成在彎曲了的凹面、凸面上，另外，可以與涂敷粘接在芯線I上的粘接劑層3的排列相應(yīng)地配置成各種各樣的形態(tài)。
[0063]因此，通過適當(dāng)調(diào)整上述輥18的數(shù)量、配置及該輥18的外周面的形狀以及在那里開設(shè)的微細(xì)孔18a的數(shù)量、配置等，能在芯線I的外周面上形成各種各樣的形態(tài)的粘接劑層列Ii。
[0064]因此，下面，以制造圖1及圖2所示的那樣的鋼絲鋸的情況為例，具體地說明其制造方法。
[0065]在此情況下，在上述粘接劑涂布裝置10中，因為在芯線I的圓周方向并列設(shè)置了 6個粘接劑層列l(wèi)i，所以如圖7所示，沿芯線I的行走路徑順序配置了 6個粘接劑轉(zhuǎn)印輥18。而且，該芯線I被卷架在這些輥18上。這時，因為在芯線I的圓周方向以均等的間隔形成粘接劑層li，所以這6個輥18，在每個傾斜等角度(即60度)的狀態(tài)下配置。另外，因為使上述粘接劑層3在芯線I的軸向以均等的間距間隔排列成一列，所以在上述各輥18的外周面上也以同樣的均等的間距間隔呈一列地開設(shè)了上述微細(xì)孔18a。
[0066]而且，使這些輥18以與芯線I的輸送速度相同的圓周速度旋轉(zhuǎn)，在調(diào)節(jié)了這些輥相互之間的旋轉(zhuǎn)相位的狀態(tài)下，將從上述微細(xì)孔18a輸出的粘接劑3a轉(zhuǎn)印到該芯線I的外周面上。其結(jié)果，如圖1及圖2所示，將粘接劑層3涂敷粘接在芯線I的外周面上而形成了粘接劑層列l(wèi)i。另外，這時輥相互之間的旋轉(zhuǎn)相位，希望調(diào)整成粘接劑3a相對于由各輥18形成的芯線I的軸向的轉(zhuǎn)印位置相互大致一致。
[0067]如上所述，在外周面上形成了粘接劑層列Ii的芯線1，接下來被輸送給磨粒附著裝置11。在此磨粒附著裝置11中，從芯線I的周圍向其外周面上散布了磨粒2。其結(jié)果，磨粒2由上述粘接劑層3相對于芯線I的外周面臨時固定。
[0068]進(jìn)而，臨時固定了磨粒2的芯線1，在由第二水洗槽12清洗之后，在將與陽極連接的金屬板14浸水設(shè)置在電解電鍍液中的電解電鍍槽13中通過，此時，使作為結(jié)合材料的電鍍金屬向與陰極9連接的芯線I的外周面析出。通過這樣做，芯線I的外周面整體被由電鍍金屬構(gòu)成的結(jié)合材料層4覆蓋，上述磨粒2由該結(jié)合材料層4正式固定在芯線I的外周面上。
[0069]在此，成為陽極的金屬板14，由與被作為結(jié)合材料選擇的電鍍金屬相同的金屬構(gòu)成，電解電鍍液也包含了與被作為結(jié)合材料選擇的電鍍金屬相同的金屬。另外，結(jié)合材料層4的膜厚t，設(shè)定成磨粒2的一部分從其表面露出的程度，即比平均磨粒直徑薄。
[0070]然后，將在外周面上正式固定了磨粒2的芯線I在第三水洗槽15中進(jìn)行水洗，接著，在防銹劑槽16中實施了防銹處理之后，由第二線軸17纏繞。其結(jié)果，能獲得如圖10所示的那樣的固定磨粒鋼絲鋸。
[0071]根據(jù)以上的那樣的固定磨粒鋼絲鋸的制造方法，因為使磨粒可靠地固定在需要的部位，所以沒有品質(zhì)的偏差，另外，因為可以僅在為了實現(xiàn)最佳的磨削效率所需要的部位無浪費地配置磨粒，所以能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行制造。另外，因為能防止如隨機(jī)的磨粒固定的情況的那樣起因于磨粒的凝集、磨粒密度的表里差的不良品出現(xiàn)，所以也能改善制造成品率。另外，通過與工件的材質(zhì)、尺寸相應(yīng)地設(shè)定適當(dāng)?shù)哪チＥ帕虚g距，能制造能實現(xiàn)所希望的磨削效率、切斷面精度的固定磨粒鋼絲鋸。
[0072]而且，當(dāng)用上述固定磨粒鋼絲鋸來切斷工件的時候，例如，使用如圖11所示的那樣的加工裝置。該加工裝置，是通過在外周設(shè)置了螺旋狀的導(dǎo)向槽32a的兩個主輥32、32上，沿該導(dǎo)向槽32a卷架從供給側(cè)卷線筒31拉出的鋼絲鋸Y，在兩個主輥32、32的上部之間形成了鋼絲鋸Y以一定間距并行的鋼絲鋸列YR，并將上述鋼絲鋸Y的前端卷繞在回收側(cè)卷線筒33上的裝置。
[0073]而且，通過使上述卷線筒31、33及主輥32、32同步地旋轉(zhuǎn)，使鋼絲鋸列YR中的各鋼絲鋸Y向一方向行走或者向雙方向往復(fù)運動。這時，通過使規(guī)定的鋼絲張力作用在該鋼絲鋸Y上，并且使該鋼絲鋸Y和作為上述工件的坯塊30以規(guī)定的加工速度、加工載荷F相互壓接，能在短時間內(nèi)加工該坯塊30，獲得面精度良好的薄片。
[0074]另外，本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸及其制造方法，以及使用該固定磨粒鋼絲鋸的工件的切斷方法，是不被上述的實施方式特別地限定的，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以施加各種變更。
[0075]實施例
[0076]下面詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施例。但是，本發(fā)明是不被以下的實施例限定的。在此，使用基于本發(fā)明制造的固定磨粒鋼絲鋸和基于以往方法制造的作為比較例的固定磨粒鋼絲鋸，分別磨削加工坯塊，進(jìn)行了它們的切斷性能的比較評價。
[0077]在此，基于本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸，與圖1及圖2的實施方式相當(dāng)，具體地講是圖10所示的固定磨粒鋼絲鋸，是由圖6?8所示的制造方法，在芯線的外周面上，將使多個點狀的粘接劑層以200μπι的一定間距間隔排列成直線狀而成的粘接劑層列，在芯線的圓周方向以等角度間隔并列設(shè)置6列，使金剛石磨粒臨時固定在上述粘接劑層上，并且通過由鎳電沉積正式固定而作成的固定磨粒鋼絲鋸。另外，這時粘接劑層的直徑設(shè)定成了10 μ m0
[0078]另一方面，作為比較例使用的固定磨粒鋼絲鋸，是使金剛石磨粒大致均等地分散在鋼絲表面上而進(jìn)行了鎳電沉積的固定磨粒鋼絲鋸，在圖6所示的制造工序的粘接劑涂布工序中，通過在以一定的速度輸送鋼琴線的同時從周圍噴射溶解于有機(jī)溶劑的粘接劑，在鋼琴線的外周面上形成了多個點狀的粘接劑層，在此后的工序中，使磨粒呈單層地臨時固定在上述粘接部，進(jìn)而在此后的工序中，使其在電解電鍍槽中通過而進(jìn)行鎳電沉積來制作。另外，由鎳電沉積形成的結(jié)合材料層的厚度設(shè)定成與上述實施例相同。
[0079][實施例]
[0080]用由直徑160 μ m的鋼琴線構(gòu)成的芯線和平均磨粒直徑30.4 μ m的磨粒制作了固定磨粒鋼絲鋸。在此，作為向上述粘接劑轉(zhuǎn)印輥充填的粘接劑，使用丙烯橡膠15%和正己烷85%的溶液，作為電解電鍍槽11的電鍍液，使用由磺胺酸鎳500g/l、氯化鎳10g/l、硼酸20g/l調(diào)整成pH4.0的水溶液，在液溫50°C、電流密度15A/dm2實施了由鎳電鍍進(jìn)行的磨粒的正式固定。鎳膜厚設(shè)定成平均磨粒直徑的約30%的ΙΟμπι。作為其結(jié)果得到的固定磨粒鋼絲鋸，具有大致均等的磨粒高度，其平均線直徑是239 μ m。另外，固定磨粒鋼絲鋸的全長做成了 10km。
[0081][比較例]
[0082]用由直徑160 μ m的鋼琴線構(gòu)成的芯線和平均磨粒直徑30.4 μ m的磨粒制作單層固定磨粒鋼絲鋸。在此，作為噴射的粘接劑，使用丙烯橡膠15%和正己烷85%的溶液，作為電解電鍍槽的電鍍液，使用由磺胺酸鎳500g/l、氯化鎳10g/l、硼酸20g/l調(diào)整成pH4.0的水溶液，在液溫50°C、電流密度15A/dm2實施了由鎳電鍍進(jìn)行的磨粒的正式固定。鎳膜厚設(shè)定成平均磨粒直徑的約30%的10 μ m。作為其結(jié)果得到的單層固定磨粒鋼絲鋸，具有大致均等的磨粒高度，其平均線直徑是238 μ m。另外，固定磨粒鋼絲鋸的全長做成了 10km。
[0083]然后，使這些鋼絲鋸，如圖11所示，分別平行地配置多條，在以線速500m/min往復(fù)運動、鋼絲張力35N、鋼絲間距1.1mm、工件輸送速度18mm/h、新線供給量1.0m/min的條件下，用水溶性加工液切斷加工了藍(lán)寶石(硬度約2000HV)。然后，使用該結(jié)果得到的切斷片(尺寸:Φ2英寸X長度30mm，切斷數(shù)量27張)的全部張數(shù)，求出了厚度偏差TV5 (在由中心和其周圍的90度間隔的4點構(gòu)成的面內(nèi)5點中的厚度的最大值和最小值之差)。
[0084]以下的表1，是上述本發(fā)明的實施例的固定磨粒鋼絲鋸和上述比較例的固定磨粒鋼絲鋸的性能比較結(jié)果。
[0085][表 I]
[0086]切斷性能比較結(jié)果
[0087]
鋼琴線平均磨粒鋼絲鋸平切口寬度 TV5
直徑直徑均線直徑 (μιη) (μιη)
(μιη ) ( μιη ) ( μιη )
實施例 16030.422926317.5
比較例 16030.422825120.9
[0088]如表I所表明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的實施例的固定磨粒鋼絲鋸，與比較例的相比，關(guān)于薄片的厚度偏差TV5改善了約十分之一強(qiáng)，因此，能確認(rèn)工件的切斷面粗糙度，即切斷面精度被改善。
[0089]接著，在使這些鋼絲鋸的各40m量以鋼絲線速度200m/min分別往復(fù)運動的同時，在加工載荷8N、鋼絲張力1N之下，作為加工液使用自來水，分別切斷加工鋼絲鋸的行走方向的寬度為30_的藍(lán)寶石工件和SiC工件，評價了兩者的切斷性能之中的磨削能力。圖12和圖13表示每一工件的比較評價結(jié)果。這是切斷加工了 50張上述工件的結(jié)果，圖的橫軸表示了切斷的工件的數(shù)量，縱軸表示了鋼絲鋸在一個往復(fù)的期間切入工件的深度，即磨削性。在藍(lán)寶石和SiC的任一個的情況下，都是基于本發(fā)明的固定磨粒鋼絲鋸的一方，與比較例的相比，關(guān)于初期磨削能力表示了高的值。從這些結(jié)果能確認(rèn):根據(jù)本發(fā)明的實施例的鋼絲鋸，工件的磨削效率被改善。
[0090]以上，對本發(fā)明詳細(xì)地進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不被上述實施方式、上述實施例限定，不言而喻，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種各樣的設(shè)計變更。
[0091]符號說明:
[0092]1:芯線
[0093]2:磨粒
[0094]3:粘接劑層
[0095]3a:粘接劑
[0096]4:結(jié)合材料層
[0097]5:第一線軸
[0098]6:浸潰脫脂槽
[0099]7:酸浸潰槽
[0100]8:第一水洗槽
[0101]9:陰極
[0102]10:粘接劑涂布裝置
[0103]11:磨粒附著裝置
[0104]12:第二水洗槽
[0105]13:電解電鍍槽
[0106]14:金屬板(陽極)
[0107]15:第三水洗槽
[0108]16:防銹劑槽
[0109]17:第二線軸
[0110]18:粘接劑轉(zhuǎn)印輥
[0111]18a:微細(xì)孔
[0112]30:工件(坯塊)
[0113]31:供給側(cè)卷線筒
[0114]32:主輥。
【權(quán)利要求】
1.一種固定磨粒鋼絲鋸，其是將具有均等的粒度的多個磨粒由覆蓋該芯線的外周面的結(jié)合材料層呈單層地固定在高強(qiáng)度的芯線的外周面上而成的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 在上述芯線的外周面上，多個點狀的粘接劑層相互分離地涂敷粘接并且沿上述芯線的軸以規(guī)則的間距間隔排列成直線狀，形成了至少3個粘接劑層列， 上述磨粒由上述粘接劑層臨時固定并且由上述結(jié)合材料層正式固定，配置在相互鄰接的粘接劑層上的磨粒在相互離開的狀態(tài)下被固定。
2.如權(quán)利要求1記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 上述芯線由金屬線材構(gòu)成， 上述結(jié)合材料層由電鍍金屬構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 上述粘接劑層由橡膠類粘接劑構(gòu)成，具有彈性，在工件的加工時，形成了容許與工件抵接的各磨粒相對于上述芯線的外周面向交叉的方向運動的緩沖層。
4.如權(quán)利要求1?3中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 在上述粘接劑層列的各自中，上述粘接劑層以均等的間距間隔排列。
5.如權(quán)利要求4記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 上述粘接劑層列相互的磨粒的間距間隔也變成均等。
6.如權(quán)利要求5記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 形成上述各粘接劑層列的粘接劑層，至少被配置在I條螺旋上。
7.如權(quán)利要求1?6中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 與上述芯線的在圓周方向的鄰接的粘接劑層列的最大間隔相比，這些粘接劑層列中的磨粒的最小間距間隔變長。
8.如權(quán)利要求1?7中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸，其特征在于， 上述粘接劑層形成了圓形狀，其直徑是平均磨粒直徑以下、平均磨粒直徑的30%以上。
9.一種固定磨粒鋼絲鋸的制造方法，其是制造權(quán)利要求1?8中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸的方法，其特征在于，包含: 將在外周在圓周方向開設(shè)多個微細(xì)孔而成的輥配設(shè)在上述芯線的行走路徑上的工序; 向上述輥的微細(xì)孔充填粘接劑的工序； 使上述芯線在使其外周面與上述輥的外周接觸的狀態(tài)下行走的工序； 在將旋轉(zhuǎn)的上述輥的微細(xì)孔和行走的芯線的外周面的相對速度調(diào)整為零的狀態(tài)下，通過從上述微細(xì)孔向上述芯線的外周面上轉(zhuǎn)印粘接劑，涂敷粘接點狀的粘接劑層的工序；將磨粒向轉(zhuǎn)印了粘接劑的該芯線的外周面散布，由該粘接劑臨時固定的工序；和進(jìn)一步由結(jié)合材料覆蓋臨時固定了磨粒的該芯線的外周面，由該結(jié)合材料層正式固定該磨粒的工序。
10.一種工件的切斷方法，其是使用了權(quán)利要求1?8中的任一項記載的固定磨粒鋼絲鋸或者由權(quán)利要求9記載的方法制造的固定磨粒鋼絲鋸的工件的切斷方法，其特征在于， 在使上述固定磨粒鋼絲鋸和工件在規(guī)定的鋼絲張力之下相互壓接的狀態(tài)下，通過使該固定磨粒鋼絲鋸向一方向或者往復(fù)方向行走，切斷該工件。
【文檔編號】B24D11/00GK104136169SQ201280068460
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2012年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】植田康弘 申請人:利德株式會社