(57)【要約】  石材、煉瓦、コンクリート、アスファルトのような脆性のある被削材を切断したり穿孔するのに用いられるダイアモンド工具用切削チップ及びダイアモンド工具に関するもので、切削作業時、切削チップのＲ磨耗現象がなく優れた切削性及び長い寿命を有するダイアモンド工具用切削チップ及びこの切削チップを具備したダイアモンド工具を提供する。  本発明は、板状のダイアモンド粒子層が切削方向と垂直な方向（厚さ方向）に複数配置されているダイアモンド工具用切削チップにおいて、前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、前記切削チップの少なくとも一方の側面部に少なくとも二つのダイアモンド粒子層が重畳しているダイアモンド工具用切削チップ及びこの切削チップを具備する。  本発明によると、切削作業時、発生するＲ磨耗現象を著しく減少させ、均一な切削作業を可能にするだけではなく、優れた切削性及び長い寿命を有する。
2009501637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状のダイアモンド粒子層が切削方向と垂直な方向に複数配置されており、前記ダイアモンド粒子層は、切削時切削面においてダイアモンド粒子列の形態に表れるようになっているダイアモンド工具用切削チップにおいて、
前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、前記切削チップの少なくとも一方の側面部に少なくとも二つのダイアモンド粒子層が重畳していることを特徴とするダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項２】
前記切削チップの内部に位置されるダイアモンド粒子層は、切削チップの長さ方向に連続的なブランク部が少なくとも一つ以上存在するように配列されることを特徴とする請求項１に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項３】
前記ダイアモンド粒子層の夫々は、切削チップの長さ方向に連続的に配列されており、切削時切削面において粒子列が切削チップの長さ方向に連続的に表れるようになること特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項４】
前記ダイアモンド粒子層の夫々は、切削チップの長さ方向に断続的に配列されており、切削時切削面において粒子列が切削チップの長さ方向に断続的に表れるようになること特徴とする請求項１または請求項２に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項５】
前記ダイアモンド粒子層の切削チップの長さ方向に断続的な配列が切削チップの少なくとも一方の側面部に与えられた陰刻によりなることを特徴とする請求項４に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項６】
前記陰刻が切削チップの両側面部に形成され、そして互いが向かい合っている陰刻は互いが重畳する部分を有するように形成されることを特徴とする請求項５に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項７】
前記陰刻が切削チップの両側面部に形成され、そして互いが向かい合っている陰刻は互いが対称をなすように形成されることを特徴とする請求項５に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項８】
前記ダイアモンド粒子層が、切削チップの最外側面部に位置したダイアモンド粒子層と陰刻により形成された隣接のダイアモンド粒子層を除いたダイアモンド粒子層が切削面にダイアモンド粒子列に表れるとき、このダイアモンド粒子列が少なくとも一つの低集中度領域と高集中度領域を交代で形成できるように配列されることを特徴とする請求項７に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項９】
切削チップの一方の側面部又は両側面部の夫々に二つ以上の陰刻が形成されることを特徴とする請求項５から請求項８のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１０】
夫々のダイアモンド層を構成しているダイアモンド列は、切削時切削面において連続的に表れるように配列されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５、請求項６、請求項７及び請求項８のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１１】
夫々のダイアモンド層を構成しているダイアモンド列は、切削時切削面において連続的に表れるように配列されていることを特徴とする請求項３に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１２】
夫々のダイアモンド層を構成しているダイアモンド列は、切削時切削面において連続的に表れるように配列されていることを特徴とする請求項４に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１３】
夫々のダイアモンド層を構成しているダイアモンド列は、切削時切削面において連続的に表れるように配列されていることを特徴とする請求項９に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１４】
ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３及びダイアモンドからなっているフィラーグルプから選ばれた１種または２種以上のフィラーが切削チップの少なくとも一方の側面部に分布されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項１１、請求項１２及び請求項１３のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１５】
ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３及びダイアモンドからなっているフィラーグルプから選ばれた１種または２種以上のフィラーが切削チップの少なくとも一方の側面部に分布されていることを特徴とする請求項３に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１６】
ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３及びダイアモンドからなっているフィラーグルプから選ばれた１種または２種以上のフィラーが切削チップの少なくとも一方の側面部に分布されていることを特徴とする請求項４に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１７】
ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３及びダイアモンドからなっているフィラーグルプから選ばれた１種または２種以上のフィラーが切削チップの少なくとも一方の側面部に分布されていることを特徴とする請求項９に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１８】
ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３及びダイアモンドからなっているフィラーグルプから選ばれた１種または２種以上のフィラーが切削チップの少なくとも一方の側面部に分布されていることを特徴とする請求項１０に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項１９】
フィラーがダイアモンドであり、フィラーとして添加されたダイアモンドの集中度が切削を目的とするダイアモンドの集中度の１０ー６０％程度であることを特徴とする請求項１４に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項２０】
フィラーがダイアモンドであり、フィラーとして添加されたダイアモンドの集中度が切削を目的とするダイアモンドの集中度の１０ー６０％程度であることを特徴とする請求項１５から請求項１８のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップ。
【請求項２１】
請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップを具備したダイアモンド工具。
【請求項２２】
請求項１から請求項２０のいずれか一項に記載のダイアモンド工具用切削チップと少なくとも一つ以上の通常の切削チップを具備したダイアモンド工具。
【請求項２３】
通常の切削チップがダイアモンド粒子が無秩序に配列された切削チップであることを特徴とする請求項２２に記載のダイアモンド工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は石材、煉瓦、コンクリート、アスファルトのような脆性のある被削材を切断したり、穿孔するのに用いられるダイアモンド工具用切削チップ及びダイアモンド工具に関するもので、より詳細には少なくとも一つの側面部に少なくとも二つのダイアモンド粒子層が重畳しているダイアモンド工具用切削チップ及びこの切削チップが具備されたダイアモンド工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、大韓民国特許出願２００１―６０６８０号及び２００３―５５５３２号と係わる技術である。
【０００３】
人造ダイアモンドは１９５０年代に発明されたもので、地球上に存在する物質のうち最も硬度が高い物質として知られており、このような特性により切削、研削工具等に使用されるようになった。
【０００４】
特に、前記人造ダイアモンド（以下、“ダイアモンド”とする）は花崗岩、大理石等の石材を切削、研削する石材加工分野及びコンクリート構造物を切削、研削する建設業分野において広く利用されるようになった。
【０００５】
通常、ダイアモンド工具は、ダイアモンド粒子が分布している切削チップとこの切削チップが固定されている金属ボディ（Ｃｏｒｅ）で構成される。
【０００６】
図１には、ダイアモンド粒子が規則配列されたセグメントタイプのダイアモンド工具の一例を示している。図１のようにダイアモンドをセグメント内に規則配列させ、工具の切削と寿命を向上させるための技術は本発明者らにより開発され、その内容は大韓民国特許出願２００１―６０６８０号及び２００２―７５６８号等に提示されている。
【０００７】
図１に示したように、セグメントタイプのダイアモンド工具１は、ディスク形態の金属ボディ１０に固定されている複数の切削チップ１１を含み、夫々の切削チップ１１にはダイアモンド粒子１１０が規則的に分布している。
【０００８】
図２には、ダイアモンド粒子が規則配列された切削チップの一例を示している。図２の（ａ）に示したように、切削チップ２にはその厚さ方向に一定の間隔をおいて複数のダイアモンド粒子層２１０〜２５０が配列されており、前記粒子層は切削時切削面２０において夫々粒子列２１〜２５の形態に表れるようになり、そして前記ダイアモンド粒子層２１０〜２５０間には図２の（ｂ）に示したようにブランク部２６〜２９が存在する。
【０００９】
図２に示した切削チップを具備したダイアモンド工具を用いて被削材を切削する場合には、ダイアモンド粒子層２１０〜２５０を構成しているダイアモンド粒子が切削作業中に切削チップの切削面上において粒子列２１〜２５の形態に均一に突出されながら切削作業を行うようになる。このとき、切削チップの切削面と側面部において被削材と同時に接するダイアモンド粒子列２１及び２５が最も大きい荷重を受けるようになる。
【００１０】
従って、ダイアモンド粒子列２１及び２５は、内部に配列されたダイアモンド粒子列２２、２３及び２４より遥かに過酷な条件で作業をするようになる。
【００１１】
このような理由で、切削作業が進むほど図２の（ｃ）に示したように側面部に配列された上部ダイアモンド粒子列２１ａ、２１ｂ及び２５ａ、２５ｂは簡単に脱落するようになり、その下部に位置する新たなダイアモンド粒子列２１ｃ及び２５ｃが作業をするようになるため、図２の（ｃ）のように切削チップの側面部が丸く磨耗される現象（以下、“Ｒ磨耗現象”とする）が起こるようになり、また切削チップの寿命も低下するようになる。
【００１２】
このようなＲ磨耗現象を減らすための技術として、側面部に配列されるダイアモンド集中度を増加させたり、大きさが異なる粒子を使用したり、側面部に使用される金属結合剤を内部に使用される金属結合剤より硬度が高いものを使用する技術が提案されている。
【００１３】
しかし、前記の従来技術は、製造工程が複雑な上に、Ｒ磨耗現象を減少させるのに限界があり、Ｒ磨耗現象を充分に減少させることができないという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、側面部に配列されたダイアモンド粒子層が少なくとも二つ以上重畳するようにダイアモンド粒子層を配列することにより切削作業時、切削チップのＲ磨耗現象がなく、優れた切削性及び長い寿命を有するダイアモンド工具用切削チップを提供するのにその目的がある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、前記切削チップを具備したダイアモンド工具を提供するのにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
以下、本発明について説明する。
【００１７】
本発明は、板状のダイアモンド粒子層が切削方向と垂直な方向に複数配置されており、前記ダイアモンド粒子層は切削時切削面に粒子列の形態に表れるようになっているダイアモンド工具用切削チップにおいて、
前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、前記切削チップの少なくとも一方の側面部に少なくとも二つのダイアモンド粒子層が重畳していることを特徴とするダイアモンド工具用切削チップに関するものである。
【００１８】
好ましくは、本発明は、前記の本発明のダイアモンド工具用切削チップにおいて、切削チップの内部に位置するダイアモンド粒子層は切削チップの長さ方向（切削方向）に連続的なブランク部が少なくとも一つ以上存在するように配列されることを特徴とするダイアモンド工具用切削チップに関するものである。
【００１９】
また、本発明は、前記の切削チップを具備したダイアモンド工具に関するものである。
【発明の効果】
【００２０】
前述のように、本発明によると、切削作業時発生するＲ磨耗現象を著しく減少させ、均一な切削作業を可能にするだけではなく、優れた切削性及び長い寿命を有するダイアモンド工具用切削チップ及びこれを具備したダイアモンド工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００２２】
本発明は、前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、切削チップの少なくとも一つの側面部の少なくとも二つのダイアモンド粒子層が重畳するようにダイアモンド粒子層を配列することにより切削作業中に切削チップに生じるＲ磨耗現象を防ぎ、そして/又は切削作業時切削チップの長さ方向に連続的なブランク部の間隔を調節することにより切削性と寿命を向上させ、ダイアモンド粒子一つ一つが最も効用性があるように使用されるようにするダイアモンド工具用切削チップ及びダイアモンド工具に関するものである。
【００２３】
ここで、ブランク部というのは、ダイアモンド粒子層の間に形成されるもので、ダイアモンド粒子が存在せず、結合剤のみが存在する部分を意味する。
【００２４】
前記の切削チップの長さ方向に連続的なブランク部は、切削チップの長さ方向に沿って連続的に配列されたダイアモンド粒子列の間においても形成されることはでき、切削チップの長さ方向に沿って断続的に配列されたダイアモンド粒子列の間においても形成されることができる。
【００２５】
以下、本発明に附合するダイアモンド工具用切削チップの好ましい例について説明する。
【００２６】
図３には、本発明に附合するダイアモンド工具用切削チップの好ましい例が提示されている。図３に示したように、本発明の切削チップ４には切削方向と垂直な方向（厚さ方向）に複数のダイアモンド粒子層４１０〜４７０が配列されており、前記粒子層は切削時切削面４０において夫々粒子列４１〜４７の形態に表れるようになる。
【００２７】
切削チップ４の最外側面部に位置したダイアモンド粒子層４１０、４７０と隣接のダイアモンド粒子層４２０、４６０は夫々の粒子列４１、４７と粒子列４２、４６が夫々互いに重畳し、被削材に重畳した切削溝を形成するように配列されており、その内部に位置するダイアモンド粒子層４３０〜４５０は一定の間隔をおいて配列され、粒子層４２０〜４６０の間にブランク部が形成されている。
【００２８】
切削チップ４においては、そのダイアモンド粒子層４１０〜４７０の夫々は切削チップの長さ方向に連続的に配列されており、切削時切削面においては粒子列が切削チップの長さ方向に連続的に現れるようになっている。
【００２９】
切削チップ４の側面部に位置したダイアモンド粒子層４１０と４２０、そしてダイアモンド粒子層４６０と４７０が夫々重畳しているため、切削チップの最外層部上端（切削面）４０に位置したダイアモンド粒子列４１、４７が脱落されず、保護されるので、本発明の切削チップ４を使用して被削材を切削する場合には図３の（ｂ）に示したようにＲ磨耗現象が殆どなく、切削チップの形状を維持できるようになる。
【００３０】
前記のように切削チップの側面部に位置した二つ以上のダイアモンド粒子層を重畳するように配列させるための好ましい方法としては、切削チップ製作時、成形または焼結工程中に、側面部に陰刻を形成する方法を挙げることができるが、これについて詳細に説明すると以下の通りである。
【００３１】
図４には、側面部に陰刻が与えられた本発明の切削チップの一例を示している。
【００３２】
図４に示したように、切削チップ（６）のＡ領域とＢ領域に最外側面部に配列されたダイアモンド粒子の直径より浅い深さの陰刻が夫々形成されている。
【００３３】
前記のように切削チップの側面部に陰刻を形成することで陰刻により新たに形成されたダイアモンド粒子列のうち、最外層のダイアモンド粒子列に最も隣接したダイアモンド粒子列６１、７１と陰刻が形成されていない部分の最外層に位置したダイアモンド粒子列６０、７２は被削材に重畳した切削溝を形成するように配列される。
【００３４】
切削チップ６においては、そのダイアモンド粒子層の夫々は切削チップの長さ方向に断続的に配列されており、切削時切削面においては粒子列６０―７２が切削チップの長さ方向に断続的に表れるようになっている。
【００３５】
切削チップ６の内部に位置されるダイアモンド粒子層の間には切削チップの長さ方向（切削方向）に連続的なブランク部が四つ存在している。
【００３６】
図４の（ｂ）に示したように、切削チップ６の場合には側面部に位置したダイアモンド粒子層（切削面における粒子列）が夫々重畳するようにダイアモンド粒子層が配列されているため、切削チップの最外層部の上端に位置したダイアモンド粒子列６０及び７２が脱落されず、保護されるので、本発明の切削チップ６を使用し被削材を切削する場合には図４の（ｂ）にも示したようにＲ磨耗現象が殆どなく切削チップの形状を維持することができるようになる。
【００３７】
一方、前記のように本発明により陰刻を与える場合には陰刻の深さ７４によって切削チップの長さ方向に連続的に表れるダイアモンド粒子層間の連続的なブランク部の間隔ａ、ｂ、ｃ、ｄを調節することができる。
【００３８】
図５には、図４の場合より陰刻の深さを浅くした本発明の他の切削チップの切削面が提示されている。
【００３９】
図５及び図４を比較してみると、図５における陰刻の深さ７５が図４における陰刻の深さ７４より浅いため、図５におけるダイアモンド粒子列間の連続的なブランク部の間隔ｅ、ｆ、ｇ、ｈが図４における連続的なブランク部の間隔ａ、ｂ、ｃ、dより大きくなる。
【００４０】
このように、陰刻の深さが深いと、連続的なブランク部の間隔がより狭くなり、ブランク部には結合剤のみが存在するようになるため、結合剤の磨耗量が減少して寿命が延びる効果が出る。
【００４１】
一方、陰刻の深さが浅いと、ブランク部の間隔がより広くなるので、結合剤のみが存在するブランク部の磨耗量が増加するようになり、切削物（ｄｅｂｒｉｓ）が円滑に排出されるので切削が増加する効果が出る。
【００４２】
従って、陰刻の深さを調節して寿命及び切削性能を調節することができる。
【００４３】
図６には、本発明により側面部に陰刻を与えた切削チップのさらに他の例を示している。図６の（ａ）に示したように、切削チップ８の両側面部には夫々陰刻が形成されており、互いが向かい合っている陰刻は互いが重畳する陰刻領域を有するように与える。
【００４４】
前記のように切削チップ８の側面部に陰刻を与えることにより最外側面部に位置したダイアモンド粒子列８０、８３と隣接のダイアモンド粒子列８１、８２は図６の（ｂ）に示したように前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、重畳するように配列される。
【００４５】
即ち、前記のようにダイアモンド粒子列が重畳するため、これらにより被削材に形成された切削溝も互いが重畳するようになる。
【００４６】
切削チップ８においては、そのダイアモンド粒子層の夫々は、切削チップの長さ方向に断続的に配列されており、切削時切削面においては粒子列８０、８１、８２、８３が切削チップの長さ方向に断続的に表れるようになっている。
【００４７】
図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に示した切削チップの切削作業後、切削方向の正面からみたときの切削チップの形状を示したもので、切削チップ８の側面部に位置したダイアモンド粒子層が重畳するように配列されているため、切削チップの最外層部上端に位置したダイアモンド粒子列８０及び８３が脱落されず、保護されるので、本発明の切削チップ８を使用し切削する場合には、図６の（ｂ）にも示したようにＲ磨耗現象が殆どなく切削チップの形状を維持することができるようになる。
【００４８】
図７には、本発明により側面部に陰刻を与えた切削チップのさらに他の例を示している。図７に示したように切削チップ１０の両側面部には夫々陰刻が形成されており、互いが向かい合っている陰刻は互いが対称になる陰刻領域を有するように与える。
【００４９】
前記のように切削チップ１０の側面部に陰刻を与えることにより最外側面部に位置したダイアモンド粒子列１０１、１０４と隣接のダイアモンド粒子列１０２、１０３は前記切削チップを切削方向の前の部分から透視してみると、重畳するように配列される。
【００５０】
切削チップ１０においては、ダイアモンド粒子層の夫々は切削チップの長さ方向に断続的に配列されており、切削時切削面においては、粒子列１０１―１０４が切削チップの長さ方向に断続的に表れるようになっている。
【００５１】
切削チップ１０に陰刻が形成された部分においては、切削チップの中心に位置したダイアモンド粒子層を基準に切削チップの側面部側にダイアモンド粒子層間に形成されるブランク部の間隔は内部に行くほど小さくなる。
【００５２】
即ち、ブランク部の間隔の大きさは間隔１０７＞間隔１０６＞間隔１０５の関係を有する。
【００５３】
図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示した切削チップの切削作業後、切削方向の正面からみたときの切削チップの形状を示したもので、切削チップ１０の側面部に位置したダイアモンド粒子層が互いが重畳するように配列されているため、切削チップの最外層部の上端に位置したダイアモンド粒子列１０１及び１０４が脱落されず、保護されるので、本発明の切削チップ１０を使用し切削する場合には、図７の（ｂ）にも示したようにＲ磨耗現象が殆どなく切削チップの形状を維持することができるようになる。
【００５４】
切削チップ１０においても、切削チップ６及び７のように、陰刻の深さを調節して切削チップの長さ方向に連続的なブランク部の間隔ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｍ、ｎを調節することができ、これにより切削性能及び寿命が調節できる。
【００５５】
また、本発明においては、図７のような方法で互いが向かい合っている陰刻を対称して陰刻を形成するとき、切削チップの長さとダイアモンドの大きさ及び集中度によって、図８にも示したように、一つの面に陰刻の数を二つ以上に形成することもできる。
【００５６】
また、本発明においては、図９のように切削チップ１３の最外側面部に位置したダイアモンド粒子層と陰刻により形成された隣接のダイアモンド粒子層を除いたダイアモンド粒子層が切削面においてダイアモンド粒子列に表れるとき、このダイアモンド粒子列が少なくとも一つの低集中度領域１３１と高集中度領域１３０を交代で形成できるようにダイアモンド粒子層を配列することができる。
【００５７】
本発明により与えられる陰刻の深さと長さ及び数は、切削チップの大きさ、ダイアモンドの集中度及びダイアモンド粒子の大きさにより適切に変化されることができるが、陰刻が形成される深さは切削チップの側面部に位置したダイアモンド粒子の直径より小さくすることが好ましい。
【００５８】
また、本発明においては、切削チップの一つの側面または両側面に陰刻を与えることができ、また、前記陰刻は夫々の側面に一つまたは二つ以上を形成することができる。
【００５９】
さらに、本発明においては、前記のようにダイアモンド粒子が配置された切削チップにおいて被削材の切削作業時ダイアモンド粒子が切削チップの切削面に一定の間隔を有し、列形態で突出されるようにすることが好ましい。
【００６０】
ダイアモンド粒子列で配列されるべきである理由は、実際に切削作業時にダイアモンド粒子はホールクリスタル（ｗｈｏｌｅ  ｃｒｙｓｔａｌ）、マクロフラクチャークリスタル（ｍａｃｒｏ―ｆｒａｃｔｕｒｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、マイクロフラクチャークリスタル（ｍｉｃｒｏ―ｆｒａｃｔｕｒｅｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）、ポリッシング（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）、プルアウト（ｐｕｌｌ−ｏｕｔ）の形態で表れるが、実際に切削作業に参与するものはホールクリスタル及びマイクロフラクチャークリスタルであるため、同じ位相に位置するダイアモンド粒子は列に配列されてこそ、切削作業に実質的に参与するダイアモンドがある確率が高くなる。
【００６１】
また、列に配列されたダイアモンド粒子は切削チップの磨耗が進むにつれ切削面に連続的に突出されるようにすることが好ましい。
【００６２】
ダイアモンドが切削面に連続的に突出できないと、研磨粒子がなく、金属結合剤のみが存在するようになるため、ダイアモンド工具が均一な性能を表すことができなく、寿命低下の問題を齎す心配があるためである。
【００６３】
従って、本発明に附合する切削チップにおいて、ダイアモンド粒子層は切削面上においてダイアモンド粒子列に表れるようになり、列に表れるダイアモンド粒子は連続的に突出されるように配列されることが好ましい。
【００６４】
一方、本発明に附合するダイアモンド工具は、前記の本発明の切削チップのみで構成することもでき、また、本発明の切削チップとともに通常使用される切削チップを少なくとも一つ以上含んで構成することもできる。
【００６５】
前記通常の切削チップとしては、ダイアモンドが無秩序に配列された切削チップが挙げられる。
【００６６】
本発明の切削チップとともに通常使用される切削チップを少なくとも一つ以上含んで構成する場合には、本発明による切削チップのみを付着したダイアモンド工具よりは切削及び寿命性能は落ちるが、ダイアモンドが無秩序に配列された切削チップのみを付着して設けたダイアモンド工具よりは性能が優れることが確認できた。
【００６７】
また、本発明は複数の切削チップからなっているコアビットの切削チップにも適用されることができる。
【００６８】
一方、本発明によりダイアモンド粒子を配列して切削チップを製作する場合、側面部に少なくとも２層以上のダイアモンド粒子層が重畳するようにすることでＲ磨耗現象を減らす他、切削チップの外側の側面部に早期磨耗を防ぐために耐磨耗性の高いフィラーを選択して切削チップの側面部のダイアモンド粒子がない部位に適切な形態で分布させることが好ましい。
【００６９】
即ち、本発明により工具の寿命をさらに延長させるために金属結合剤にフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）（硬度の高い研磨材）を添加させ金属結合剤の耐磨耗性を増加させることが好ましい。
【００７０】
このとき使用されるフィラーとしては、ＳｉＣ、ＷＣ、ＢＮ、Ａｌ２Ｏ３、ダイアモンド等のような耐磨耗性のある粒子で、単独または２種以上を複合して使用することができる。
【００７１】
フィラーとして使用される材料は、側面部の磨耗防止のために添加されたものであるため、フィラーとしてダイアモンドを使用する場合、側面部にフィラーとして添加されたダイアモンドの集中度は切削を目的に中央部に入ったダイアモンドの集中度より低い集中度を有すべきである。
【００７２】
本発明は前記の本発明のダイアモンド工具用切削チップを具備したダイアモンド工具を提供する。
【００７３】
以下、本発明のダイアモンド工具を製造する方法の一例について説明する。
【００７４】
スプレー式接着剤を切削チップ形状に切った金属網の上に塗布し、その上に一定の間隔でレーザー加工により打孔された金属治具を載せ、微細なダイアモンド粒子を振り掛ける。
【００７５】
このとき、孔一つにダイアモンド粒子が一つずつ入るようにする。
【００７６】
金属治具を分離すると、金属網の上にダイアモンド粒子が一定に配列された金属網が得られる。
【００７７】
これを金属結合剤とともに冷間成形し、焼結して切削チップを製造する。
【００７８】
このとき、一つの切削チップを二つ以上の領域に区分して製作する場合には成形、或いは焼結時に陽刻を有する上下モールドを使用し製作することができるが、焼結を通じた方法がより好ましい。
【００７９】
この方法は、ダイアモンド工具業界に広く使用されている方法である。
【００８０】
前記の本発明ダイアモンド工具の製造方法は一つの好ましい例に過ぎず、特に限定されない。
【００８１】
以下、実施例を通して本発明をより具体的に説明する。
【実施例１】
【００８２】
本発明により側面部のダイアモンド粒子層が少なくとも２層以上に重畳するように製造された切削チップ（発明切削チップ；図４のような形状）と側面部のダイアモンド粒子層が隣接のダイアモンド粒子層と重畳しない切削チップ（従来切削チップ；図２のような形状）を夫々２４個製作し、Ｒ磨耗現象を観察するために２４個の切削チップを有する１４インチ（ｉｎｃｈ）ソーブレード（ｓａｗ  ｂｌａｄｅ）を製作して切断試験を行い、その結果を下記表１に示した。
【００８３】
前記の発明切削チップの切削面におけるダイアモンド粒子の配列形態は、図４のようにダイアモンド粒子を５層に規則配列し、陰刻の深さは切削チップの側面部に配列されたダイアモンドの平均粒子の大きさ（０．４mm）の４０％である０．１６ｍｍにし、切削チップの長さ方向に陰刻の長さは全体の長さの４０％にした。
【００８４】
このとき、切削チップの寸法の長さ４０ｍｍ、高さ１０．２ｍｍ、厚さ３．２ｍｍで、そして、Ｃｏ―Ｆｅ―Ｎｉ系成分の金属結合剤を使用した。
【００８５】
ダイアモンドとしては、米国のＧＥ社のＭＢＳ９５５を使用し、集中度は０．９ｃｔｓ／ｃｃにした。焼結は、高温プレス（Ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）方式により焼結温度８６０℃、焼結時間５分の条件で行った。
【００８６】
前記方法により製造した切削チップをレーザー溶接で１４インチ（ｉｎｃｈ）コア（ｃｏｒｅ）に付着し、切入３５ｍｍでコンクリート切削試験を行い、作業量は１０ｍ２であった。
【００８７】
このとき使用した機械はＳＴＩＨＬ（社）のエンジン駆動型切削試験機で６．５ＨＰである。
【００８８】
切削チップの側面には磨耗防止のために内部に規則配列したダイアモンドと同じダイアモンドを使用し、内部に入ったダイアモンドの集中度より３０％の低い集中度でダイアモンドをフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）として添加した。
【００８９】
【表１】
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前記表１に示したように、本発明に附合する発明切削チップの場合が従来切削チップに比べ、切削性及び寿命指数性能が優れていることが分かる。
【実施例２】
【００９０】
切削チップの側面部に陰刻を形成することにより側面部に位置したダイアモンド粒子層が重畳するようにするとき、陰刻の深さが切削及び寿命性能に及ぼす影響を調べるため、図４のように切削チップを製作するが、陰刻の深さを０．１〜０．３ｍｍまで変化させ、切削チップを製作した。（発明切削チップ１〜３）
下記表２の発明切削チップ１及び２は、連続的なブランク部が四つあり、そのブランク部の間隔は発明切削チップ１が発明切削チップ２より大きく、発明切削チップ３は連続的なブランク部が存在しないことである。
【００９１】
このとき、切削チップのダイアモンド層の厚さはダイアモンドの平均粒子の大きさである０．４ｍｍで、このとき使用した金属結合剤としてはＣｏ―Ｆｅ―Ｎｉ系合金を使用し、ダイアモンドは米国ＧＥ社のＭＢＳ９５５を使用し、焼結はホットプレス（Ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）方式により焼結温度８６０℃、焼結時間５分の条件で行った。
【００９２】
残りの実験条件は実施例１と同一にした。
【００９３】
前記のように製作された切削チップについて切削性及び寿命指数を調査し、その結果を下記表２に示した。
【００９４】
【表２】
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前記表２に示したように、陰刻の深さが深くなるほどダイアモンド粒子層間の間隔（ブランク部の間隔）が狭くなるため、寿命は延びるが、切削性能が減少することが分かる。
【実施例３】
【００９５】
下記表３のように実施例２に使用された発明切削チップ２のみを付着したソーブレード（発明工具１）と実施例２に使用された発明切削チップ２とダイアモンドが無秩序に分布された切削チップを混合（５０％：５０％）し付着したソーブレード（発明工具２）そして、ダイアモンドが無秩序に分布された切削チップのみを付着して設けたソーブレード（従来工具）を夫々製作し切削試験を行って切削性能と寿命性能を調査した。
【００９６】
このとき使用した金属結合剤としては、Ｆｅ―Ｎｉ系合金を使用し、ダイアモンドは米国のＧＥ社のＭＢＳ９５５を使用し、焼結はホットプレス（Ｈｏｔ  ｐｒｅｓｓ）方式により焼結温度８６０℃、焼結時間５分の条件で行った。
【００９７】
残りの実験条件は実施例１と同一にした。
【００９８】
【表３】
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前記表３に示したように、本発明に附合する発明工具２の場合は、発明工具１に比べては性能は落ちるが、従来工具に比べては切削性能及び寿命性能が優れていることが分かる。
【実施例４】
【００９９】
実施例１における従来切削チップ及び発明切削チップを夫々付着したソーブレードを使用して切断試験をした後、Ｒ磨耗現象の程度を調べようと夫々のソーブレードに付着した切削チップの切削方向の前の部分の形状を光学顕微鏡で夫々観察し、その結果を図１０に示した。
【０１００】
図１０の（ａ）は実施例１の従来切削チップのものを示し、図１０の（ｂ）は実施例１の発明切削チップのものを示した。図１０に示したように、発明切削チップは発明例が従来切削チップに比べてセグメントのＲ磨耗現象が著しく減少し、良好な磨耗状態を表していることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】切削チップの切削面にダイアモンド粒子が規則的に分布された従来のダイアモンド工具の一例図である。
【図２】ダイアモンド粒子が規則的に分布された切削チップの概略図であり、（ａ）は切削チップの概略図、（ｂ）は切削チップの切削面を示す概略図、（ｃ）は切削中に切削チップを切削方向の前の部分からみた切断面図である。
【図３】本発明に附合する切削チップの一例を示す概略図であり、（ａ）は切削面の概略図、（ｂ）は切削中に切削チップを切削方向の前の部分からみた切断面図である。
【図４】本発明に附合する切削チップの他の例を示す概略図であり、（ａ）は切削面の概略図、（ｂ）は切削中に切削チップを切削方向の前の部分からみた切断面図である。
【図５】本発明に附合する切削チップのさらに他の一例図である。
【図６】本発明に附合する切削チップのさらに他の一例図であり、（ａ）は切削面の概略図、（ｂ）は切削中に切削チップを切削方向の前の部分からみた切断面図である。
【図７】本発明に附合する切削チップのさらに他の一例図であり、（ａ）は切削面の概略図、（ｂ）は切削中に切削チップを切削方向の前の部分からみた切断面図である。
【図８】本発明に附合する切削チップのさらに他の一例図である。
【図９】本発明に附合する切削チップのさらに他の一例図である。
【図１０】従来の切削チップ及び発明切削チップを夫々付着したソーブレードを使用して切断試験をした後、切削チップの切削方向の前の部分の形状を光学顕微鏡で観察した写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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