(57)【要約】【課題】長寿命の超砥粒ワイヤソーを提供することを目的とする。【解決手段】  超砥粒ワイヤソー１は、芯線５０と、芯線５０の表面に形成した超砥粒層４０とを備え、芯線５０は、ワイヤ１０と、ワイヤ１０の表面に形成された一次めっき層２０と、一次めっき層２０の表面に形成された、一次めっき層２０と組成が異なる二次めっき層３０とを含む。一次めっき層２０は、ニッケルめっきまたは黄銅めっきから構成される。二次めっき層３０は、銅めっきから構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線と、
前記芯線の表面に形成した超砥粒層とを備えた超砥粒ワイヤソーであって、
前記芯線は、
ワイヤと、
前記ワイヤの表面に形成された一次めっき層と、
前記一次めっき層の表面に形成された、前記一次めっき層と組成が異なる二次めっき層とを含む、超砥粒ワイヤソー。
【請求項２】
前記一次めっき層は、ニッケルめっきまたは黄銅めっきから構成される、請求項１に記載の超砥粒ワイヤソー。
【請求項３】
前記二次めっき層は、銅めっきから構成される、請求項１または２に記載の超砥粒ワイヤソー。
【請求項４】
前記銅めっき層の厚みは、０．０５μｍ以上である、請求項３に記載の超砥粒ワイヤソー。
【請求項５】
前記超砥粒層の結合材は、ニッケルめっきまたは樹脂から構成される、請求項１から４のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソー。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーの製造方法であって、
ワイヤの表面に一次めっき層を形成する工程と、
前記一次めっき層の表面に、二次めっき層を形成する工程と、
前記二次めっきの表面に超砥粒層を形成する工程を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の超砥粒ワイヤソーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯線と、芯線の表面に形成した超砥粒層から構成される超砥粒ワイヤソーおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅めっきを施した高強度の芯線の表面に、超砥粒をレジンボンドで結合した超砥粒層を形成した超砥粒ワイヤソーが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
金属ワイヤの表面に一次の黄銅めっきを形成する工程と、この黄銅めっきの表面にさらに銅めっきを施す工程を含み、この銅めっきを形成した金属ワイヤをダイスで引き抜き、引き抜いたときの摩擦熱で一次の黄銅めっきと銅めっきとにより二次の黄銅めっき層を形成し、銅めっきは引く抜きの摩耗により消失する０．００５〜０．０２μｍとした、タイヤコードが知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
０．７０％以上のカーボンを含有する高炭素鋼ワイヤの表面に拡散めっき法により黄銅めっき層を形成し、黄銅めっき層上に厚さ０．０２〜０．１２μｍの銅めっき層を形成した後、ワイヤをダイスで引き抜き、９０％以上９８％未満の減面率で伸線加工して黄銅めっき層と銅めっき層とを機械的に合金化させた被覆層を形成することにより、タイヤコードを製造する方法が知られている（例えば、特許文献３）。
【０００５】
金属製の台金の表面に銅めっき層を形成し、これを金型内に組み込み、金型内に銅粉とポリイミド樹脂とダイヤモンド砥粒の混合粉を充填し、加熱加圧して超砥粒層を形成すると同時に、超砥粒層を台金に固着するレジンボンド超砥粒ホイールの製造方法が知られている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０５２２２６号公報
【特許文献２】特開２００３−０９６５９４号公報
【特許文献３】特開平１１−１７９４１９号公報
【特許文献４】特開平０５−２９３７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の超砥粒ワイヤソーでは、工具寿命が短いという問題があった。そこで、この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、寿命が長い超砥粒ワイヤソーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に従った超砥粒ワイヤソーは、芯線と、芯線の表面に形成した超砥粒層とを備えた超砥粒ワイヤソーであって、芯線は、ワイヤと、ワイヤの表面に形成された一次めっき層と、一次めっき層の表面に形成された、一次めっき層と組成が異なる二次めっき層とを含む。
【０００９】
このように構成された超砥粒ワイヤソーでは、ワイヤと超砥粒層との間に一次および二次めっき層を設けているため、この作用により、超砥粒層のワイヤへの密着性が向上して工具寿命を延長することができる。
【００１０】
さらに、一次および二次めっき層を設けるために、超砥粒ワイヤソー同士が擦れ合って超砥粒がめっき層を攻撃してもめっき層の剥がれを防止することができる。その結果、工具寿命を向上することができる。
【００１１】
好ましくは、一次めっき層は、ニッケルめっきまたは黄銅めっきから構成される。
好ましくは、二次めっき層は、銅めっきから構成される。
【００１２】
好ましくは、銅めっき層の厚みは、０．０５μｍ以上である。
好ましくは、超砥粒層の結合材は、ニッケルめっきまたは樹脂から構成される。
【００１３】
この発明に従った超砥粒ワイヤソーの製造方法は、ワイヤの表面に一次めっき層を形成する工程と、一次めっき層の表面に、二次めっき層を形成する工程と、二次めっきの表面に超砥粒層を形成する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態に従った超砥粒ワイヤソーの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、この発明の実施の形態に従った超砥粒ワイヤソーの断面図である。図１を参照して、超砥粒ワイヤソー１は、ワイヤ１０と、ワイヤ１０の表面に形成された一次めっき層２０と、一次めっき層２０の表面に形成された二次めっき層３０から構成される芯線５０と、芯線５０の表面に形成した超砥粒層４０から構成される。
【００１６】
ワイヤ１０の表面に形成された一次めっき層２０と、一次めっき層２０の表面に形成された二次めっき層３０から構成される２層めっきの芯線を用いるので、ワイヤ１０と一次めっき層２０の接合強度を高くすることができる。さらに、二次めっき層３０と超砥粒層４０の接合強度も高められるので、長寿命で切れ味の優れた超砥粒ワイヤソー１を提供することが可能である。
【００１７】
一次めっき層２０を形成後、ダイスで引き抜く伸線加工を行って、外径を規定の寸法内とする。その表面に二次めっき層３０を出来る限り薄く成形し、ダイスによる伸線加工を実施しないで芯線５０を準備することができる。従って、一次めっき層２０を形成した所望の全長を有するワイヤ１０を準備出来れば、二次めっき層３０を形成後はダイスによる伸線加工を行わないので、歩留まり率を１００％にすることが可能である。
【００１８】
なお、ワイヤ１０としては、ピアノ線、高炭素鋼ワイヤ等が好ましい。
超砥粒ワイヤソー１においては、一次めっき層２０は、ニッケルめっきまたは黄銅めっきから構成される。
【００１９】
一次めっき層２０は、ニッケルめっきまたは黄銅めっきから構成されるので、一次めっき層２０とワイヤ１０の接合強度を高めることができ、耐久性に優れ、長寿命の超砥粒ワイヤソー１を提供することが可能である。
【００２０】
一次めっき層２０の厚みは、少なくとも０．０１μｍ以上必要である。好ましくは０．０２μｍ以上であり、より好ましくは、０．０５μｍ以上必要である。
【００２１】
なお、一次めっき層２０の厚みは、可能な限り薄く成形する。必要以上に厚く成形すると製造コストを引き上げる原因となるので好ましくない。
【００２２】
二次めっき層３０は、銅めっきから構成される。
二次めっき層３０は、銅めっきであるので二次めっき層３０と超砥粒層４０の接合強度を高めることができ、耐久性に優れ、長寿命で切れ味の優れた超砥粒ワイヤソー１を提供することが可能である。
【００２３】
銅めっきは、ピロリン酸銅浴または硫酸銅浴などの銅めっき浴で電気めっき処理することによって形成することができる。
【００２４】
超砥粒層４０の結合材４１は、ニッケルめっきまたは樹脂から構成される。
樹脂としては、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ホルマリン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アリル樹脂、ポリエステルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、ビスマレイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、シアネートエステル樹脂、ポリエーテルイミド、ポリパラベン酸、芳香族ポリアミドなどが好ましい。
【００２５】
なお、結合材４１にはフィラーを含ませることができる。フィラーとしては、ダイヤモンド、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ＣＢＮ、などを含ませることにより、超砥粒層４０の強度や耐摩耗性を向上させる必要があるが、ダイヤモンドがその効果が高く熱伝導性も向上するので、超砥粒ワイヤソーの寿命、切断精度上も最も好ましい。ダイヤモンドの他には、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3等の硬質のものが好ましい。
【００２６】
二次めっき層３０を構成する銅めっき層の厚みは、０．０５μｍ以上である。
銅めっき層の厚みは、少なくとも０．０５μｍ以上必要である。好ましくは０．０８μｍ以上であり、より好ましくは、０．１μｍ以上必要である。
【００２７】
なお、二次めっき層３０の厚みは、可能な限り薄く成形する。必要以上に厚く成形すると製造コストを引き上げる原因となるので好ましくない。
【００２８】
超砥粒ワイヤソー１の製造方法は、ワイヤ１０の表面に一次めっき層２０を形成する工程と、一次めっき層２０の表面に、二次めっき層３０を形成する工程と、二次めっき層３０の表面に超砥粒層を形成する工程を含む、を提供する。
【００２９】
従来の製造方法では、銅めっき層を形成後、ダイスで引き抜きを行う伸線加工を実施している。銅めっき層の変形能が低いときには、伸線抵抗が高くなり、伸線抵抗が著しく高くなるときには断線する問題が発生することがあった。従って、所望する芯線の歩留まり率が低くなる問題があった。
【００３０】
これに対して、本発明において一次めっき層２０を銅メッキ以外で構成して、これを伸線したのちに、二次めっき層３０を形成することにより、伸線抵抗を低く保つことができ、伸線段階における歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３１】
超砥粒ワイヤソー１によれば、ワイヤ１０と一次めっき層２０の接合強度を高くすることができる。さらに、二次めっき層３０と超砥粒層４０の接合強度も高められるので、長寿命で切れ味の優れた超砥粒ワイヤソー１を提供することが可能である。
【００３２】
（実施例１）
直径０．１ｍｍのピアノ線の表面に拡散めっき法により黄銅めっき層を形成し、ダイスによる引き抜き加工を行った。その後、黄銅めっき層の表面に、ピロリン酸銅浴で電気めっき処理することによって銅めっき層を形成した。銅めっき層の厚みは０．０５μｍである。このようにして芯線を完成させた。芯線の全長は１００ｋｍである。
【００３３】
次に、フェノール樹脂塗料と、粒径２０μｍのニッケルめっき被覆ダイヤモンド砥粒と、溶剤を混合し、この混合物を芯線に塗布し、ダイスを通した後、焼き付け炉で焼き付け硬化させてレジンボンドダイヤモンドワイヤソーを製作した。
【００３４】
このレジンボンドダイヤモンドワイヤソーをワイヤソー切断装置に装着して、多結晶シリコンのブロックをマルチ切断加工したところ、切れ味は良好で、切断精度も良好であった。
【００３５】
（比較例１）
直径０．１ｍｍのピアノ線の表面にピロリン酸銅浴で電気めっき処理することによって銅めっき層を形成し、ダイスによる引き抜き加工を行った。銅めっき層の厚みは０．０５μｍである。このようにして芯線を完成させようと試みたが、芯線の全長が１００ｋｍに達する手前で断線が発生し、所望の芯線を準備することが出来なかった。
【００３６】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、超砥粒ワイヤソーの分野において用いることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  超砥粒ワイヤソー、１０  ワイヤ、２０  一次めっき層、３０  ２次めっき層、４０  超砥粒層、４１  結合材、４２  超砥粒、５０  芯線。
【図１】
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