CN102770240A - 超磨粒固定式线状锯和超磨粒固定式线状锯的制造方法 - Google Patents
超磨粒固定式线状锯和超磨粒固定式线状锯的制造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明能够解决以下的任一种问题:在树脂结合法中成为问题的寿命短,在电极沉积法中成为问题的生产力差、成本高,在钎料附着法中成为问题的不使用高碳素钢、没有成本优势,钎料附着后在超磨粒中产生内部应力从而超磨粒容易破裂或缺损;提供寿命长、生产率高、切断加工能力优异的超磨粒固定式线状锯。该超磨砺固定式线状锯具备预固定超磨粒14的钎料层13和用于保持超磨粒14的金属镀层16的2层,钎料层13的厚度为超磨粒14平均粒径的10%以下。预先在线10的表面形成钎料层13,在该钎料层13上使超磨粒14单层分散、附着后,通过熔融、固化表面,形成超磨粒14在其附着面接合的超磨粒预附着的线12,对该超磨粒预附着的线12进行金属镀。
Description
技术领域
本发明涉及适合作为硅、陶瓷、蓝宝石等硬质材料的切断工具的超磨粒固定式线状锯。
背景技术
现在,在硅、陶瓷、蓝宝石等硬质材料的利用多线线状锯(multi-wiresaw)进行的切片加工中,一般使用在线表面使金刚石磨粒固定的金刚石线状工具。在这些金刚石线状工具中,在将金刚石磨粒固定在线上的方法中,现在大致分类为3种方法:利用树脂结合的方法、利用电极沉积的方法、利用钎料附着的方法这3种。
利用树脂结合的方法,例如,在钢琴线的线表面涂布烧附酚醛树脂和金刚石的混合物,通过酚醛树脂的固化,金刚石固定在线上。该方法生产率高,超磨粒的量的多少能够调整,能够廉价地制作长的线状锯。但是,由于树脂产生的保持力弱,因此,在使用中金刚石逐渐脱落。因此,有发生锋利度下降和线的直径变细等寿命短的缺点。相对于此,为了提高树脂结合线状锯的磨粒保持力,例示了通过在表面镀金属层而形成的线状锯(参照专利文献1)。但是,基本上线的表面与树脂的结合力影响超磨粒的保持力,并且金属层也基本上形成与树脂的表面,因此,在金属层和树脂层的剥离强度中也存在界限,不能充分确保适合于硬质物质切断的保持力。
利用电极沉积的方法是通过镀镍法进行金刚石固定的方法,例如,在布袋中装满金刚石,沉没在镀镍液中,以钢琴线的线贯通该布袋作为阴极,在设置于镀液中的镍阳极之间通电。在金刚石和镀液中析出镍,线逐渐变粗。此时,金刚石取入镍膜中,在线表面轻轻固定。该镀层边将线慢慢回收边连续地进行。从上述布袋取出的线连续在镀液中被镀直至析出的镍厚度规定厚度。以该电极沉积法固定的金刚石的保持力相对较强。但是,在该方法中,由于金刚石的固定取决于镀的析出速度,因此,生产非常慢,生产率差,成本高。另外,使超磨粒的附着量增多等的调整困难。
作为利用钎料附着法的方法,提出利用金属线和钎料附着金属接合材料或软钎料附着金属接合材料在线固定而得到的线状锯的方案(例如,参照专利文献2、3)。在专利文献2所记载的钎料附着法中使用钎料附着的金属接合材料时,800~950℃的热处理是必须的,廉价的高强度碳素钢等的线由于强度大幅变差,不能作为线状锯使用。在实施例中例示了在线上使用高碳素钢并在880℃、30分钟的真空下进行钎料附着的例子,但认为在强度方面在实用上不能耐受。另外,在同一专利文献2的其它实施例中,作为使用软钎料附着金属接合材料得到的例子,例示了如下的例子在软钎料组成的金属(99g 96%Sn/4%Ag粉末和1gCu粉末)中通过适量混合有金刚石粉末的浆料,250μm直径的Inconel 718线牵引通过350℃管状炉,得到金刚石包覆线,但金刚石磨粒的保持力基本上受到Sn强度的影响,不如镍电极沉积。
另外,在专利文献3中,为了解决树脂结合法和电极沉积法的缺点、问题,提出了钎料附着方法的方案,此时,为了确保固定强度,也采用利用钎料的固定。作为钎料,例如,希望采用Cu-Ag-Ti合金(熔融温度700℃以上),因此,希望在线材中使用即使暴露在高温下、强度也不下降的钨线。不使用作为线材被广泛使用的钢琴线、高碳素钢,原因在于在成本方面优势减少。另外,为了在高温下的钎料附着,必须在真空中或非活泼气体氛围中进行钎料附着,在设备方面或操作方面变得繁琐也成为问题。为了解决该问题,也提出采用在500~600℃熔融的钎料、在热处理时不引起20%以上强度下降的不锈钢钢材的线(参照专利文献4),在强度方面、成本方面不如由钢琴线和高碳素钢构成的线,依然作为问题存在。即,在钎料附着法中,能够调整超磨粒的多少,但如果要将磨粒保持力提高到与电极沉积一样高,则需要高温钎料,需要钨等的耐热芯线,成本变高。
另外,由于超磨粒和钎料的热膨胀之差,在钎料附着后,在超磨粒中产生内部应力,有超磨粒容易破裂或缺损的问题。作为解决该问题的方案,提出了在线表面利用钎料附着固定超磨粒后,再通过镀将超磨粒埋入(参照专利文献5)。更具体而言,在线表面以粘合剂预固定金刚石磨粒,在这些预固定后的金刚石磨粒之间填充钎料粉末,通过在真空炉中熔融、固化,使平均粒径的35%左右的金刚石磨粒以埋入的状态保持,再从其上通过镀镍埋入至平均粒径的70%。但是,金刚石磨粒如果如专利文献5地通过钎料层埋入至平均粒径的35%,切碎粉末的排出变差,由此,加工精度变差。另外,在加工中,超磨粒进入钎料层沉积,金刚石磨粒的突出量变小,成为切断加工能力下降的原因。另外,在预固定在线上的金刚石磨粒之间填充钎料粉末、熔融、固化的方法中,除了这样的作业非常繁琐、费事和成本加大以外,在金刚石磨粒和钎料层之间不可避免地产生空隙,在加工中金刚石磨粒活动,成为加工能力下降和超磨粒脱落的原因。另外,关于镀镍,也容易在金刚石磨粒、钎料层和金属镀层的边界附近形成空隙,同样成为加工能力下降和超磨粒脱落的原因。
专利文献1:日本特开2007-253268号公报
专利文献2:专利第4008660号公报
专利文献3:日本特开2006-123024号公报
专利文献4:日本特开2008-221406号公报
专利文献5:日本特开2002-205272号公报
发明内容
发明所要解决的课题
因此,本发明鉴于上述状况,要解决的课题在于,能够解决以下的任一种问题:在树脂结合法中成为问题的寿命短,在电极沉积法中成为问题的生产力差、成本高,在钎料附着法中成为问题的不使用高碳素钢、没有成本优势,钎料附着后在超磨粒中产生内部应力从而超磨粒容易破裂或缺损;提供寿命长、生产率高、切断加工能力优异的超磨粒固定式线状锯。
用于解决课题的方法
本发明为了解决上述课题,提供一种超磨粒固定式线状锯,其是在线的表面将超磨粒分散固定而得到的,该线状锯的特征在于,具备预固定超磨粒的钎料层和用于保持上述超磨粒的金属镀层的2层,上述钎料层的厚度为上述超磨粒平均粒径的10%以下。这里,平均粒径是指通过一般的激光衍射散射法测得的值。
这里,优选在线的表面形成上述钎料层,在该钎料层上使上述超磨粒分散、附着,并且通过熔融、固化该钎料层的表面,上述超磨粒预固定于该附着面,再通过进行镀处理而形成上述金属镀层,将超磨粒保持于线表面。
另外,优选上述钎料层的厚度为上述超磨粒平均粒径的1%以上且小于5%。
而且,优选上述金属镀层是镍镀层或镍合金镀层。
另外,优选上述钎料层由Sn类、Sn-Cu合金类、Sn-Ag合金类或Sn-Sb合金类的软钎料构成。
另外,本发明还提供一种超磨粒固定式线状锯,其是在线的表面将超磨粒分散固定而得到的,该线状锯的特征在于,在线表面形成钎料层,在该钎料层上使超磨粒单层分散、附着,并且熔融、固化该钎料层的表面,形成超磨粒在其附着面接合的超磨粒预附着的线,再对该超磨粒预附着的线进行镀处理,形成金属镀层,由此,由预固定超磨粒的上述钎料层和用于保持超磨粒的上述金属镀层的2层构成该线状锯。
另外,本发明还提供一种超磨粒固定式线状锯的制造方法,用于制造在线的表面将超磨粒分散固定而得到的线状锯,该制造方法的特征在于,预先在线表面形成钎料层,在该钎料层上使超磨粒单层分散、附着后,通过熔融、固化该钎料层的表面,形成超磨粒在其附着面接合的超磨粒预附着的线,通过对该超磨粒预附着的线进行金属镀,使上述超磨粒固定在线的表面。
发明的效果
根据第1发明,具备预固定超磨粒的钎料层和用于保持上述超磨粒的金属镀层的2层,金刚石等的超磨粒通过钎料层预附着在线上,并且对预附着有该超磨粒的线进行金属镀,固定该超磨粒,因此,与树脂结合法相比,保持超磨粒的力极其强固。另外,与电极沉积法相比,由于超磨粒通过钎料层预固定,因此,能够提高生产速度,也容易调整超磨粒的多少。特别是由于钎料层的厚度为超磨粒平均粒径的10%以下,因此,也不由于超磨粒和钎料的热膨胀率之差产生在钎料附着后在超磨粒内部产生应力、从而变得超磨粒容易破裂或缺损的问题,切碎粉末的排出也良好,能够维持优异的加工精度,同时,也能够避免加工中超磨粒在钎料层中沉积,能够维持超磨粒的突出量,从而维持切断加工能力。
根据第2发明,在通过钎料层预固定超磨粒时,在钎料层和超磨粒之间形成内圆角,形成钎料和金属镀的无间隙的强固接合,能够防止超磨粒向附着部分的应力集中。因此,钎料层的厚度即使为超磨粒平均粒径的10%以下,与在超磨粒之间将35%左右的钎料层埋入并进行了金属镀相比,也具有强固的磨粒保持力,另外,不需要在金刚石磨粒之间填充钎料粉末那样的繁琐作业,生产率优异。另外,能够提供比电极沉积法的耐久性(磨粒保持力)更优异的线状锯。另外,也能够避免上述内圆角过大、切碎粉末的排出变差的弊端。
根据第3发明,由于钎料层的厚度为上述超磨粒平均粒径的1%以上且小于5%,因此,加工精度进一步提高,切片加工时的被加工物厚度波动也能够抑制得更小。
根据第4发明,由于金属镀层是镍镀层或镍合金镀层,因此,具有强固的磨粒保持力。
根据第5发明,与钎料附着法相比,由于使用软钎料,能够以二百几十度以下的温度进行制造,除了钨和不锈钢的线以外,能够使用钢琴线等廉价的高碳素钢线,而且也不需要使用真空炉的繁琐的装置,能够实现低成本化。
根据第6、第7发明,金刚石等超磨粒通过软钎料等的钎料层预附着于线上,并且以镍等金属镀预附着有该超磨粒的线,固定该超磨粒,因此,与利用树脂结合法得到的线状锯相比,磨粒保持力极其强固。另外,与电极沉积法相比,由于超磨粒通过钎料层预固定,因此,能够提高生产速度,超磨粒的多少的调整也容易。另外,在该预附着时,在软钎料等的钎料层和超磨粒之间形成内圆角,并且从其上进行金属镀。因此,通过由钎料和金属镀产生的强固的内圆角形成无间隙的强固接合,能够防止向超磨粒附着部分的应力集中,因此,能够提供比电极沉积法耐久性(磨粒保持力)更优异的线状锯。
附图说明
图1是表示本发明的代表性实施方式的线状锯的截面图。
图2(a)~(d)是表示制造同样的线状锯的工序的说明图。
图3是表示第1工序的制造工艺的模式图。
图4是表示第2至第3工序的制造工艺的模式图。
图5是表示第4工序的制造工艺的模式图。
图6(a)是表示线状锯的变形例的截面图,(b)是A部放大截面图。
图7是实施例1、比较例1的线状锯放大照片。
图8(a)是加工前的实施例2的线状锯照片,(b)是其放大照片。
图9(a)是加工前的实施例3的线状锯照片,(b)是其放大照片。
图10表示利用实施例2线状锯的加工试验结果的图表。
图11表示利用实施例3线状锯的加工试验结果的图表。
符号说明
1 线状锯
10 线
11 预涂线
12 超磨粒预附着线
13 钎料层
13a 内圆角
14 超磨粒
15 液体层
16 金属镀层
20 供应卷轴
21 焊剂涂布装置
22 熔融软钎料槽
23 冷却区域
24 回收卷轴
30 供应卷轴
31 液体涂布装置
32 超磨粒附着区域
32a 超磨粒散布装置
33 加热炉
34 冷却区域
40 供应卷轴
42 脱脂槽
43 酸洗槽
44 水洗槽
45 镀槽
45a 直流电源
45b 供电辊
45c 阳极
46 水洗槽
47 回收卷轴
具体实施方式
接着,基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的超磨粒固定式线状锯的截面图,图2是表示其制造工序的说明图。图中,符号1表示线状锯,10表示线,13表示钎料层,14表示超磨粒,16表示金属镀层。
如图1所示,本发明的线状锯1是如下的结构:在线10的表面分散固定超磨粒而得到的线状锯,在线10的表面形成钎料层13,在该钎料层13上超磨粒14单层预固定,并且从其上进行金属镀,由此使超磨粒14在线表面固定保持。另外,在本例中,由于使用了表面具有导电性的超磨粒14,因此,金属镀层16也包覆在超磨粒14上,但本发明不受此限定,也能够使用表面不具有导电性的超磨粒,此时,如图6(a)、(b)所示,在超磨粒14间的钎料层13上,金属镀层16生长,无间隙地埋入超磨粒14的间隙,包围各超磨粒14,作为结果,超磨粒14强固地固定。
线10能够使用在软钎料的熔融温度强度不变差的各种线,可以适合地使用由铁、镍、钴、铬、钨、钼、铜、钛、铝和这些的合金的任一种构成的线。特别是从廉价且稳定、能够购入、能够降低成本方面出发,优选包括钢琴线的高碳素钢构成的线。
钎料层13优选使用Sn类、Sn-Cu合金类、Sn-Ag合金类或Sn-Sb合金类的软钎料。这些软钎料成分优选的理由如下。即,一般将450℃以下的金属接合材料称为软钎料,但在本发明中的目标是提供在包括比较廉价且高强度的钢琴线的由高碳素钢构成的线上固定有超磨粒的线状锯。由于钢琴线等高碳素钢在高于300℃周边的热环境中暴露一定时间以上,强度下降,因此,在本发明中应该适用的软钎料希望具有300℃以下、更希望具有270℃以下的熔点,利用上述软钎料成分,能够设计、制造300℃以下熔点的软钎料。钎料层13的厚度为超磨粒14平均粒径的10%以下。更优选为超磨粒平均粒径的1%以上且小于5%。
超磨粒14能够使用在现有的线状锯中所使用的各种超磨粒,但为了切断本发明目标的高硬质的硅、陶瓷、蓝宝石等,优选使用超磨粒中硬度高的金刚石、CBN、SiC的任一种或它们的混合物。
在超磨粒14中,为了对软钎料的接合性良好,可以以镍、铜或钛的金属包覆。特别是以镍或铜涂覆过的超磨粒,能够确保和钎料的润湿性,能够维持附着强度,故而优选。
金属镀层16,在优选提高相互附着性方面,优选由与超磨粒14或其包覆金属同种的金属构成的镀层,例如,对镍涂覆过的金刚石磨粒14,优选以电镀形成镍镀层或镍合金镀层。
以下,根据制造工序详细说明线状锯1。线状锯1的制造由大体区分的4个工序组成。
(第1工序)
如图2(a)所示,第1工序是在线10的表面设置钎料层13的工序。例如,在坩埚内熔融软钎料,线通过熔融的软钎料而形成钎料层13。图3是表示第1工序的制造工艺的模式图。本工艺是从线的供应卷轴20供应的线10经过焊剂涂布装置21,通过熔融软钎料槽22,在其表面形成钎料层(软钎料层),通过冷却区域23而固化钎料层,作为预涂线11在回收卷轴24回收的工艺。
焊剂涂布装置21,有从喷嘴吹附焊剂方法的涂布装置和使之通过焊剂储槽的方法的涂布装置等。在熔融软钎料槽22中,为了使软钎料熔融设置有充分的加热装置。另外,在熔融软钎料槽中,设置使线通过的引导装置,线10通过熔融软钎料内。同时,在线10的表面形成钎料层13(软钎料层)。在离开熔融软钎料槽22时,熔融软钎料几乎固化,为了将固化成为更可靠,在回收卷轴24上回收前设置冷却区域23。如上所述,图2(a)表示结束该第1工序制造得到的线的截面,表示在线10的表面形成有钎料层13的形态。将其称为预涂线11。
在该第1工序中形成的钎料层13(软钎料层)的厚度根据软钎料熔融时的粘性、表面张力和线的移动速度而变化,如上所述,优选为超磨粒14平均粒径的10%以下,更优选为1%以上且小于5%。超磨粒平均粒径为40~60μm时,具体的厚度数值优选为2μm以下,超磨粒平均粒径为10~20μm时,具体的厚度数值优选为1μm以下。在本例中进行熔融镀,例如,当然也可以利用锡的电镀形成金属镀层。
(第2工序)
如图2(b)所示,第2工序是在第1工序中所形成的钎料层13上使超磨粒14单层地分散、附着的工序。例如,以在软钎料熔融温度以下分解或蒸发的液体润湿第1工序中制作的预涂线11的表面,使该润湿的线通过装入有超磨粒的容器内,在线表面,利用该润湿状态使超磨粒附着。此时,在图2(b)中不表示,但在实际中,可以看到以超磨粒相互的凝聚力在超磨粒上载置超磨粒的状态。
更具体而言,如图4的模式图所示,在从供应卷轴30供应的预涂线11在液体涂布装置31中表面被润湿。然后,表面润湿的预涂线11在通过超磨粒附着区域32内的超磨粒散布装置32a时,在表面附着超磨粒14。至此是第2工序。由此,如图2(b)所示,在预涂线11的钎料层13表面形成液体层15,利用该液体的润湿,形成超磨粒14在预涂线11的表面粘附的状况。这里,优选具备通过调整线的移动速度控制超磨粒附着密度的功能。
另外,在本例以外也可以考虑其它实施第2工序的方法。例如,可以使同样使表面润湿的预涂线通过超磨粒粉末储槽而进行,也可以使用静电涂布的原理使超磨粒在预涂线上附着。另外,也能够简单地通过范德华力和带电使之附着。特征都是根据线的移动速度和吹附量的控制,能够控制超磨粒的附着量。
(第3工序)
第3工序是加热熔融在第2工序中预附着有超磨粒14的线的钎料层13后,冷却固化而使超磨粒14在钎料层13表面接合、预附着(预固定)的工序。具体而言,如图4的模式图所示,在第2工序中连续地进行,通过了超磨粒散布装置32的超磨粒附着预涂线被导入加热炉33加热。该加热炉33能够加热到充分的温度,使预涂的钎料层13熔融,在加热炉33内,附着的液体层15的液体蒸发,同时,钎料层13的软钎料熔融,形成由钎料层13取代蒸发的液体层15的液体,超磨粒14以其接触面在线润湿的状态。如果该线从加热炉33出来、通过冷却区域34,钎料层13被固化,形成超磨粒14接合在线上的状态。
图2(c)表示该工序结束后的线的截面,熔融的钎料层13的软钎料被表面张力向超磨粒14的周围拉近后凝固而形成内圆角13a的形态。即,该方法的优点在于,形成在超磨粒14的粘合面周边形成有内圆角13a的形态,超磨粒14以稳定的形态接合。通过存在该内圆角13a,后续工序的金属镀也平滑地包围超磨粒14,得到与利用不形成内圆角13a的电极沉积得到的超磨粒的接合状态不同且磨粒保持力大的线状锯。
在第2工序中,利用超磨粒相互的凝聚力在超磨粒14上过量附着的超磨粒,由于不与钎料层13接触,在第3工序中也不在线上接合,例如,在冷却区域34中,通过接触空气气流而被除去,线上的超磨粒14成为单层。以下,将在第3工序中所制作的线称为超磨粒预附着的线12。该超磨粒对线的粘合力由钎料层13的软钎料和超磨粒、软钎料和线的粘合力决定,但由于几乎只以超磨粒的一面粘合的状况,因此,粘合力不充分,不能直接形成线状锯。因此,作为线状锯使用时,必须通过后述的第4工序使超磨粒在线上进一步强固地固定。
(第4工序)
如图2(d)所示,第4工序是对超磨粒预附着的线施加金属镀、在线12上强固地固定超磨粒14的工序。图5是表示第4工序的制造工艺的模式图。在本装置中,在第3工序中所制作的超磨粒预附着的线12从供应卷轴40供应,经过脱脂槽42、酸洗槽43、水洗槽44、镀槽45、水洗槽46,回收在回收卷轴47上。
在镀槽45中设置有阳极45c和以线作为阴极的供电辊45b,设置有直流电源45a。在通过该镀槽45的期间,在超磨粒预附着的线12的表面形成金属镀层。超磨粒表面具有导电性时,不仅在线的钎料层上而且在超磨粒上也形成金属镀层,超磨粒极其强固地固定在线上。得到图2(d)和图1截面的超磨粒固定线。金属镀层的厚度根据线的移动速度、镀电流进行控制。该第4工序中形成的金属镀的厚度,如本例所示为导电性的包覆得到的超磨粒14时,由于在该超磨粒14表面也进行金属镀,因此,如果过厚,则在线使用前的敷裹(修整)中花费时间而效率降低。因此,优选为3~10μm,更优选为3~5μm。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明不受这样的方式任何限定,在不脱离本发明要点的范围内当然能够以各种方式实施。
实施例
接着,基于图7的照片说明以本发明的制造方法制得的实施例1的线状锯和利用电极沉积法制得的比较例1的线状锯。
实施例1的线状锯使用上述图3~5的工艺制作。作为线,使用直径180μm的铜镀钢琴线,使用熔融温度220℃的Sn-Ag合金类软钎料,形成2~2.5μm厚的软钎料镀层,制作预涂线。以液体润湿该预涂线,并且以线移动速度20m/分钟分散、附着尺寸为30~40μm的镍涂覆金刚石磨粒,进行熔融固化,制作超磨粒预附着的线。图7(a)是该超磨粒预附着的线的放大照片。软钎料向超磨粒的周边拉近,形成内圆角。因此,可以看到线周边的软钎料镀层厚度为亚微细粒水平。
接着,对该超磨粒预附着的线,以线移动速度10m/分钟、电流20安培进行镀镍直至10μm的厚度。图7(b)是完成金属镀后的线状锯的放大照片。可知金属镀层也以覆盖的方式包覆在内圆角上,超磨粒以完全包覆的方式固定。
比较例1的线状锯是以电极沉积在线上固定金刚石磨粒得到的线状锯。线直径为180微米,超磨粒为金刚石磨粒(平均粒径为30~40微米),电极沉积原料为镍。
图7(c)是比较例1的线状锯的放大照片。以金属镀包覆的超磨粒附着面的周围可见黑影,这是由于不存在如实施例1的作为金属镀基础的软钎料镀层的内圆角,因此,金属镀在该附着面周围的间隙中不能充分附着,线表面的金属镀和超磨粒表面的金属镀不能充分地结合。
在使用线状锯时,对超磨粒以与线移动方向相反的方向施加力,在超磨粒和线之间施加欲剥落超磨粒的力,但是,该力在比较例1那样利用电极沉积时的形状中,没有附着金属镀的超磨粒附着面产生应力集中,超磨粒容易脱落。相对于此,在实施例1中,镀层的内圆角在该附着面的周围形成,因此,金属镀可靠地附着,能够避免应力集中,可知这形成能够比电极沉积法实现耐久性(磨粒保持力)更加优异的线状锯的理由。
接着,作为本发明的实施例,制作2种线状锯(实施例2和实施例3),说明进行加工试验的结果。
(实施例2)
线材料:铜镀钢琴线
线直径:179μm
钎料组成:Sn-0.7Cu-0.05Ni-Ge
金刚石平均粒径:约50μm
金属镀组成:镍
金属镀厚度:7μm
钎料层厚度:约1μm
钎料层厚度的比例(相对于金刚石平均粒径的比例):约2%
(实施例3)
线材料:铜镀钢琴线
线直径:179μm
钎料组成:Sn-0.7Cu-0.05Ni-Ge
金刚石平均粒径:约50μm
金属镀组成:镍
金属镀厚度:7μm
钎料层厚度:约2.5μm
钎料层厚度的比例:约5%
图8(a)是实施例2的线状锯加工前的照片,(b)是其放大照片。图9(a)是实施例3的线状锯加工前的照片,(b)是其放大照片。如实施例2所示,将钎料层厚度控制在约2%时,从图8可知,金刚石底部的金属镀表面的R变小。相对于此,如实施例3所示,钎料层的厚度为约5%时,从图9可知,R变得比实施例2的线状锯大。这是由于钎料层越厚则在钎料层上预固定金刚石时的内圆角变得越大,从而在其上被层叠的金属镀表面的R也随之变大的缘故。
(加工条件)
在实施例2、实施例3中,使线的移动速度(线速)均为500m/min,对长度为49mm的蓝宝石晶块进行切片加工,制作晶片。
(翘曲测定)
使用东京精密社生产的表面粗糙度测定器“SURFCOM-1500-SD3”测定。
在图10和图11中分别表示是利用实施例2、实施例3的线状锯得到的加工试验结果(翘曲和TTV)的图表。在实施例2的线状锯中,由切片加工制得的34片各晶片的翘曲平均值为8.178μm,是非常小的值,而且波动度小、稳定,可知加工精度非常优异。TTV是在1片晶片内的厚度波动量(μm),是求出3处的厚度最大和最小值之差。TTV的平均值也小至9.529μm,可知能够加工为均匀的厚度。在实施例3的线状锯中,50片各晶片的翘曲平均值为12.099μm,虽然与实施例2相比加工精度差,但也是优异的加工精度。作为比实施例2差的理由,可以认为金刚石底部的金属镀表面的R比较大,没有金刚石脱落,切碎粉末的排出也变差,线的细度减小,锋利度变差,翘曲变大的缘故。TTV的平均值小至9.020μm,可知能够加工为均匀的厚度。
Claims (7)
1.一种超磨粒固定式线状锯,其是在线的表面将超磨粒分散固定而得到的,该线状锯的特征在于:
具备预固定超磨粒的钎料层和用于保持所述超磨粒的金属镀层的2层,所述钎料层的厚度为所述超磨粒平均粒径的10%以下。
2.如权利要求1所述的超磨粒固定式线状锯,其特征在于:
在线的表面形成所述钎料层,在该钎料层上使所述超磨粒分散、附着,并且通过熔融、固化该钎料层的表面,所述超磨粒预固定于该附着面,再通过进行镀处理而形成所述金属镀层,将超磨粒保持于线表面。
3.如权利要求1或2所述的超磨粒固定式线状锯,其特征在于:
所述钎料层的厚度为所述超磨粒平均粒径的1%以上且小于5%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的超磨粒固定式线状锯,其特征在于:
所述金属镀层是镍镀层或镍合金镀层。
5.如权利要求1~4中任一项所述的超磨粒固定式线状锯,其特征在于:
所述钎料层由Sn类、Sn-Cu合金类、Sn-Ag合金类或Sn-Sb合金类的软钎料构成。
6.一种超磨粒固定式线状锯,其是在线的表面将超磨粒分散固定而得到的,该线状锯的特征在于:
在线表面形成钎料层,在该钎料层上使超磨粒单层分散、附着,并且熔融、固化该钎料层的表面,形成超磨粒在其附着面接合的超磨粒预附着的线,再对该超磨粒预附着的线进行镀处理,形成金属镀层,由此,由预固定超磨粒的所述钎料层和用于保持所述超磨粒的所述金属镀层的2层构成该线状锯。
7.一种超磨粒固定式线状锯的制造方法,用于制造在线的表面将超磨粒分散固定而得到的线状锯,该制造方法的特征在于:
预先在线表面形成钎料层,
在该钎料层上使超磨粒单层分散、附着后,
通过熔融、固化该钎料层的表面,形成超磨粒在其附着面接合的超磨粒预附着的线,
通过对该超磨粒预附着的线进行金属镀,使所述超磨粒固定在线的表面。
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