(57)【要約】様々な材料を機械加工する際に用いられてもよい切削工具が、本体と、それと関連した１つ又は複数の切削要素と、を含んでもよい。一例では、１つ又は複数の切削要素は、多結晶ダイヤモンドテーブル等の超硬テーブルを備えてもよい。いくつかの実施形態では、多結晶ダイヤモンドテーブルは、約９５体積パーセント以上のダイヤモンド密度を有してもよい。いくつかの実施形態では、超硬テーブルの厚さは、約０．１５インチであってもよい。いくつかの実施形態では、超硬テーブルは、チップ破壊特徴又は構造を含んでもよい。材料を成形する、仕上げる、又は別様に機械加工する方法がまた提供され、当該方法は、チタンを含む材料の機械加工を含む。
2021532999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削工具であって、
本体と、
前記本体と関連した少なくとも１つの切削要素であって、前記少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約０．１５インチの厚さを示す超硬テーブルを備え、前記超硬テーブルは、チップ破壊特徴を含む、少なくとも１つの切削要素と、
を備える切削工具。
【請求項２】
前記超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドを備える、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドの少なくとも９５体積パーセントの密度を示す、請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドの少なくとも９８体積パーセントの密度を示す、請求項２に記載の切削工具。
【請求項５】
前記テーブルは、基板と結合されていない、請求項２に記載の切削工具。
【請求項６】
前記多結晶ダイヤモンドは、約１２μｍ以下の平均粒径を示す、請求項２に記載の切削工具。
【請求項７】
金属溶媒触媒が、約７重量パーセント超の量で、前記多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する、請求項６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記金属溶媒触媒は、コバルトを含む、請求項７に記載の切削工具。
【請求項９】
前記多結晶ダイヤモンドは、約２０μｍ以上の平均粒径を示す、請求項２に記載の切削工具。
【請求項１０】
金属溶媒触媒が、約７重量パーセント未満の量で、前記多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する、請求項９に記載の切削工具。
【請求項１１】
前記金属溶媒触媒は、コバルトを含む、請求項１０に記載の切削工具。
【請求項１２】
前記テーブルは、少なくとも約０．２インチの厚さを示す、請求項１に記載の切削工具。
【請求項１３】
前記本体は、アルミニウムを含む、請求項１に記載の切削工具。
【請求項１４】
前記テーブルは、多結晶ダイヤモンドテーブルを備え、前記多結晶ダイヤモンドテーブルは、
ダイヤモンド間結合をその間に示して、複数の介在領域を画定する複数のダイヤモンド粒子と、
前記複数の介在領域の少なくとも一部分を占める金属溶媒触媒であって、前記複数のダイヤモンド粒子及び前記金属溶媒触媒が、約１１５エルステッド（「Оｅ」）から約１７５Оｅまでの保磁力を集合的に示す、金属溶媒触媒と、
を有し、
前記複数のダイヤモンド粒子及び前記金属溶媒触媒は、約１０ガウスｃｍ３／グラム（「Ｇ・ｃｍ３／ｇ」）から約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでの特定磁気飽和を集合的に示す、
請求項１に記載の切削工具。
【請求項１５】
加工物から材料を除去する方法であって、前記方法は、
切削工具を提供するステップであって、前記切削工具は、
本体と、
前記本体と関連した少なくとも１つの切削要素であって、前記少なくとも１つの切削要素は、０．１５インチ以上の厚さを有する超硬テーブルを備える、少なくとも１つの切削要素と、
を備える、ステップと、
前記切削工具を軸線の周りで回転させるステップと、
加工物を回転式切削工具と係合するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
加工物を係合するステップは、チタンを含む加工物を係合するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
超硬テーブルを備える前記切削要素を提供するステップは、ある体積のダイヤモンド粒子を高圧高温（ＨＰＨＴ）で焼結するステップを含むことにより、ダイヤモンド間結合をその間に示す複数のダイヤモンド粒子を形成する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
ある体積のダイヤモンド粒子を焼結するステップが、前記ダイヤモンド粒子同士間の少なくともいくつかの介在空間を金属溶媒触媒によって溶浸するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記金属溶媒触媒のうちの少なくともいくらかを介在空間から除去するステップによって前記テーブル内に触媒空乏領域を形成するステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ダイヤモンド粒子同士間の少なくともいくつかの介在空間を金属溶媒触媒によって溶浸するステップは、コバルト材料によって溶浸するステップを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記テーブルを提供するステップは、約１２μｍ以下の平均粒径を示すある体積の多結晶ダイヤモンドを提供するステップを含み、金属溶媒触媒が、約７重量パーセント超の量で、前記多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記テーブルを提供するステップは、約２０μｍ以上の平均粒径を示すある体積の多結晶ダイヤモンドを提供するステップを含み、金属溶媒触媒が、約７重量パーセント未満の量で、前記多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
超硬テーブルを備える前記切削要素を提供するステップは、少なくとも０．２インチの厚さを示すテーブルを提供するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
超硬テーブルを備える前記切削要素を提供するステップは、約９５体積パーセント以上のダイヤモンドを示す多結晶ダイヤモンドテーブルを提供するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
超硬テーブルを備える前記切削要素を提供するステップは、前記超硬テーブル内にチップ破壊特徴を提供するステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
切削工具であって、
本体と、
前記本体と関連した少なくとも１つの切削要素であって、前記少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約０．１５インチの厚さを示す多結晶ダイヤモンドテーブルから本質的に構成されている、少なくとも１つの切削要素と、
を備える、切削工具。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約９５体積パーセントのダイヤモンドを含む材料から形成されている、請求項２６に記載の切削工具。
【請求項２８】
前記ダイヤモンドテーブルは、少なくとも約９８体積パーセントのダイヤモンドである、請求項２７に記載の切削工具。
【請求項２９】
前記ダイヤモンドテーブルは、少なくとも約０．２インチの厚さを示す、請求項２７に記載の切削工具。
【請求項３０】
少なくとも約０．１５インチの厚さを示す超硬テーブルから本質的に構成されている切削要素であって、前記超硬テーブルは、チップ破壊特徴を含む、切削要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１８年８月２日に出願された、名称「ＣＵＴＴＩＮＧ  ＴＯＯＬ  ＷＩＴＨ  ＰＣＤ  ＩＮＳＥＲＴＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＮＧ  ＳＡＭＥ  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」の米国仮特許出願第６２／７１３，８６２号の利益を主張し、その開示内容が参照によって本明細書に全体として組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
切削工具が、従来、機械加工作業において用いられることにより、材料を除去して、所与の対象の所望の形状及び表面を形成する。例えば、フライス加工は、機械加工プロセスであって、そこでは、材料が、次第に「チップ」の形式で除去されることにより、しばしば加工物と称される所定の体積の材料から形状及び表面を形成する。このことは、加工物を回転式切削工具内に（又はその逆も同じである）、しばしば切削工具の回転軸線に垂直である方向に給送することによって達成されてもよい。様々なタイプの切削器が、フライス作業において用いられてもよいけれども、ほとんどの切削工具は、本体と、１つ又は複数の歯（又は切削要素−これは、本体にろう付けされるか又は機械的に取り付けられてもよい）と、を含み、回転式切削器の歯が加工物を係合すると加工物内に切り込んでそれから材料を除去する。
【０００３】
金属、プラスチック、複合材料、及び自然素材を含むほとんどあらゆる固体材料が、機械加工されてもよい。いくつかの材料は、別のタイプの材料よりも容易に機械加工され、機械加工される材料のタイプが、切削工具についての選択を含む、加工物を機械加工するために行なわれるプロセスの大部分を規定してもよい。例えば、チタン及びチタン合金は、いくつかの望ましい機械的及び材料的特性を示すけれども、機械加工するには評判の通り困難である。
【０００４】
チタン材料をフライス加工することの困難については、多くの理由が存在するけれども、それらのうちのいくつかは、完全には理解されておらず、いくつかの理由は、それの高い強度、切削器材料との化学反応性、及び低い熱伝導率を含んでもよい。これらの特性は、切削器の寿命を低下させる傾向がある。更に、チタン材料の比較的低いヤング率が、切削工具に「作動音」を誘発させると思われ、そして、しばしば、機械加工された加工物の不良な表面仕上げを生じさせる。更に、フライス加工等の機械加工プロセスにおいて典型的に形成される「チップ」が、典型的には、小さい破壊されたチップではなく、むしろ、機械内で絡み合うようになることがある長い連続したチップであり、安全上の問題を提起して、チタン材料の自動機械加工を実行することを困難にする。
【０００５】
チタン等の、機械加工が一般に困難な材料を含む様々な材料を機械加工するために望ましい特性を提供する切削工具を提供するための様々な試みがあったけれども、産業界には、様々な材料の機械加工のため、及び様々な切削プロセスでの使用のための改善された切削工具を提供するという不断の要求が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態は、様々な材料の機械加工に用いられてもよい切削工具に関する。一実施形態に従うと、切削工具は、本体と、本体と関連した少なくとも１つの切削要素と、を含み、少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約０．１５インチの厚さを示す超硬テーブルを備え、超硬テーブルはチップ破壊特徴を含む。
【０００７】
一実施形態では、超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドを含む。
【０００８】
一実施形態では、超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドの少なくとも９５体積パーセントの密度を示す。
【０００９】
一実施形態では、超硬テーブルは、多結晶ダイヤモンドの少なくとも９８体積パーセントの密度を示す。
【００１０】
一実施形態では、テーブルは基板に結合されていない。
【００１１】
一実施形態では、多結晶ダイヤモンドは、約１２μｍ以下の平均粒径を示す。更に、金属溶媒触媒は、約７重量パーセント超の量で、多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在してもよい。一実施形態では、金属溶媒触媒はコバルトを含む。
【００１２】
一実施形態では、多結晶ダイヤモンドは、約２０μｍ以上の平均粒径を示す。更に、金属溶媒触媒は、約７重量パーセント未満の量で、多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在してもよい。一実施形態では、金属溶媒触媒はコバルトを含む。
【００１３】
一実施形態では、テーブルは、少なくとも約０．２インチの厚さを示す。
【００１４】
一実施形態では、テーブルは、多結晶ダイヤモンドテーブルを含み、当該多結晶ダイヤモンドテーブルは、ダイヤモンド間結合をその間に示して複数の介在領域を画定する複数のダイヤモンド粒子と、複数の介在領域の少なくとも一部分を占める金属溶媒触媒であって、複数のダイヤモンド粒子及び金属溶媒触媒が、約１１５エルステッド（「Ｏｅ」）から約１７５Ｏｅまでの保磁力を集合的に示す、金属溶媒触媒と、を有し、複数のダイヤモンド粒子及び金属溶媒触媒は、約１０ガウスｃｍ３／グラム（「Ｇ・ｃｍ３／ｇ」）から約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでの特定磁気飽和を集合的に示す。
【００１５】
一実施形態では、本体はアルミニウムを含む。
【００１６】
本開示の別の実施形態に従うと、方法は、加工物から材料を除去するために提供される。方法は、切削工具を提供することであって、切削工具は、本体と、本体と関連した少なくとも１つの切削要素と、を備え、少なくとも１つの切削要素は、０．０７インチ以上の厚さを有する超硬テーブルを備える、ことと、切削工具を軸線の周りで回転させることと、加工物を回転式切削工具と係合することと、を含む。
【００１７】
一実施形態では、加工物を係合することは、チタンを含む加工物を係合することを含む。
【００１８】
一実施形態では、超硬テーブルを備える切削要素を提供することは、ダイヤモンド間結合をその間に示す複数のダイヤモンド粒子を形成するために、ある体積のダイヤモンド粒子を高圧高温（ＨＰＨＴ）で焼結することを含む。
【００１９】
一実施形態では、ある体積のダイヤモンド粒子を焼結することは、ダイヤモンド粒子同士間の少なくともいくつかの介在空間を金属溶媒触媒によって溶浸することを含む。
【００２０】
一実施形態では、方法は、介在空間から金属溶媒触媒のうちの少なくともいくらかを除去することによって、テーブル内に触媒空乏領域を形成することを更に含む。
【００２１】
一実施形態では、金属溶媒触媒によってダイヤモンド粒子同士間の少なくともいくつかの介在空間を溶浸することは、コバルト材料によって溶浸することを含む。
【００２２】
一実施形態では、テーブルを提供することは、約１２μｍ以下の平均粒径を示すある体積の多結晶ダイヤモンドを提供することを含み、金属溶媒触媒は、約７重量パーセント超の量で、多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する。
【００２３】
一実施形態では、テーブルを提供することは、約２０μｍ以上の平均粒径を示すある体積の多結晶ダイヤモンドを提供することを含み、金属溶媒触媒は、約７重量パーセント未満の量で、多結晶ダイヤモンドの少なくともいくつかの介在領域内に存在する。
【００２４】
一実施形態では、超硬テーブルを備える切削要素を提供することは、少なくとも０．２インチの厚さを示すテーブルを提供することを含む。
【００２５】
一実施形態では、超硬テーブルを備える切削要素が、約９５体積パーセント以上のダイヤモンドを示す多結晶ダイヤモンドテーブルを提供することを含む。
【００２６】
一実施形態では、超硬テーブルを備える切削要素を提供することは、超硬テーブル内にチップ破壊特徴を提供することを含む。
【００２７】
別の一実施形態に従うと、切削工具は、本体と、本体と関連した少なくとも１つの切削要素と、を備え、少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約０．１５インチの厚さを示す多結晶ダイヤモンドテーブルから本質的に構成されている。
【００２８】
一実施形態では、少なくとも１つの切削要素は、少なくとも約９５体積パーセントのダイヤモンドを含む材料から形成されている。
【００２９】
一実施形態では、ダイヤモンドテーブルは、少なくとも約９８体積パーセントのダイヤモンドである。
【００３０】
一実施形態では、ダイヤモンドテーブルは、少なくとも約０．２インチの厚さを示す。
【００３１】
一実施形態に従って、切削要素が提供され、当該切削要素は、少なくとも約０．１５インチの厚さを示す超硬テーブルから本質的に構成され、超硬テーブルは、チップ破壊特徴を含む。
【００３２】
本明細書に記載された一実施形態の様々な要素、構成要素、特徴、又は作用は、限定を伴わずに別の実施形態の要素、構成要素、特徴、又は作用と結合されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
図が本発明の様々な実施形態を示し、共通の参照番号が、異なる図に表された断面又は実施形態における、必ずしも同一ではない類似した要素又は特徴を指す。
【図１】本開示の一実施形態に従うフライス作業を表す略図である。
【図２】本開示の別の一実施形態に従うフライス作業を表す略図である。
【図３】本開示の一実施形態に従う切削工具についての斜視図である。
【図４】本開示の一実施形態に従う切削工具についての側面図である。
【図５】本開示の一実施形態に従う切削インサートについての平面図である。
【図６】本開示の一実施形態に従う切削インサートについての側面図である。
【図７】図６に示すような線７−７に沿ってとられた断面図である。
【図８Ａ】本開示の実施形態に従う、図７に示すインサートの一部分についての拡大図である。
【図８Ｂ】本開示の実施形態に従う、図７に示すインサートの一部分についての拡大図である。
【図９】本開示の実施形態に従う切削インサートについての側面図である。
【図１０】図９に示されるような線１０−１０に沿ってとられた断面図である。
【図１１Ａ】本開示の実施形態に従う、図１０に示されるインサートの一部分についての拡大図である。
【図１１Ｂ】本開示の実施形態に従う、図１０に示されるインサートの一部分についての拡大図である。
【図１１Ｃ】本開示の実施形態に従う、図１０に示されるインサートの一部分についての拡大図である。
【図１２】本開示の別の一実施形態に従う、図１０に示される断面に類似した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本開示の実施形態は、フライス加工、穿孔、及び旋盤加工、並びにそれらの変形及び結合を含む機械加工プロセスにおいて用いられてもよい切削工具に関する。切削工具は、様々な異なる材料を成形、形成、及び仕上げすることにおいて用いられてもよく、当該材料は、例えば、チタン、チタン合金、及びニッケルベースの材料を含む、機械加工がしばしば困難である材料を含む。
【００３５】
図１を参照すると、鉛直フライス盤（ＶＭＭ）１００の動作の一例が、概略的に表されている。ＶＭＭ１００は、本開示の実施形態に従う、取外し可能に結合された切削工具１０４を有するスピンドル１０２を含む。ＶＭＭ１００は、また、加工物１０８がその上に置かれるテーブル１０６を含む。ＣＮＣ（コンピュータ数値制御）制御装置１１０が、スピンドル１０２と連絡しており、スピンドル１０２の作用を制御してもよい。図１に明示されないが、フレームは、構成要素のうちのいくつか（例えばスピンドル１０２とテーブル１０６）を一緒に結合してもよい。スピンドル１０２は、軸線１１２の周りで切削工具１０４を回転させ、また、テーブル１０６及び関連する加工物１０８に対してＸ、Ｙ、及びＺ方向に切削工具１０４を動かすように構成されている。
【００３６】
上記のように、制御装置１１０は、スピンドル１０２と連絡しており、ＶＭＭ１００の様々な動作を制御するように構成されている。例えば、制御装置１１０は、切削工具１０４の回転速度を制御し、また、加工物１０８に対して所望の「送り速度」でＸ-Ｙ-Ｚ軸線に沿った指定方向にスピンドル１０２（したがって、切削工具１０４）を動かすように構成されていてもよい。このように、制御装置１１０は、切削工具１０４が加工物１０８から材料を除去することにより、加工物１０８を成形して、それに所望の表面仕上げを提供することを可能にしてもよく、このことは、当業者であれば理解するであろう。
【００３７】
図２を参照すると、水平フライス盤（ＨＭＭ）１２０の動作の一例が、概略的に表されている。ＨＭＭ１２０は、本開示の実施形態に従う、取外し可能に結合された切削工具１０４を有するスピンドル１２２を含む。ＨＭＭ１２０は、また、加工物１０８がその上に置かれるテーブル１２６を含む。テーブル１２６は、鉛直方向を向いていてもよい。ＣＮＣ制御装置１１０は、スピンドル１０２と連絡しており、スピンドル１２２の作用を制御する。一実施形態では、制御装置１１０は、また、テーブル１２６及び／又はスピンドル１２２と連絡していることにより、下記のように、一方又は両方を所望の方向にそれぞれ変位させる。図２に明示されていないが、フレームは、構成要素のうちのいくつか（例えば、スピンドル１２２及びテーブル１２６）を一緒に結合してもよい。スピンドル１２２は、軸線１３２の周りで切削工具１０４を回転させるように、また、テーブル１２６及び関連する加工物１０８に対してＸ、Ｙ、及びＺ方向に切削工具１０４を動かすように構成されている。更に、テーブル１２６は、回転軸１３２に実質的に直交しているＢ軸線１３４の周りで回転するように構成されてもよい。一実施形態では、制御装置１１０は、切削工具１０４の回転速度を制御し、加工物１０８に対して所望の「送り速度」でスピンドル１０２（したがって切削工具１０４）を指定方向に変位させ、また、テーブル１２６（したがって加工物１０８）を回転させるように構成されてもよい。したがって、制御装置１１０は、切削工具１０４が加工物１０８から材料を除去することにより、加工物１０８を成形して、それに所望の表面仕上げを提供することを可能にしてもよく、当業者であればこのことを理解するであろう。
【００３８】
図１及び２に関して説明されたフライス盤１００及び１２０は、単に例であり、様々な別の機械加工システムが、様々な機械加工作業での使用のために下記で更に詳細に説明されるように切削工具を組み込むことが考えられている。
【００３９】
ここで図３及び４を参照すると、切削工具１０４は、工具本体１５０と、複数の切削要素又はインサート１５２と、を有するように表されている。切削要素１５２は、本体１５６の端部又は領域に形成されたポケット１５４内に配設されてもよい。いくつかの実施形態では、切削要素は、締結器１５８等によって工具本体１５０と取外し可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、切削要素１５２は、工具本体１５０に対して割り出し可能であってもよい。したがって、例えば、所定の切削要素１５２の１つの面１６０Ａ又は縁が摩耗又は損傷すると、切削要素１５２が工具本体１５０に対して回転させられることにより、新たな面又は縁１６０Ｂが加工物に提供されてそこから材料を切削及び除去してもよい。いくつかの実施形態では、切削要素１５２は、クランプ機構を用いて本体１５０と取外し可能に結合されてもよい。いくつかの実施形態では、切削要素１５２は、ろう付け又は別の材料接合技術によって本体１５０と結合されてもよい。
【００４０】
様々な材料が、様々な金属及び金属合金を含む切削工具の本体１５０を形成する際に用いられてもよい。いくつかの実施形態では、本体１５０は、アルミニウム又はアルミニウム合金材料から形成されてもよい。工具本体を形成する際に用いられてもよい別の材料は、鋼及び合金鋼（例えばステンレス鋼）、ニッケル及びニッケル合金、チタン及びチタン合金、タングステン及びタングステン合金、炭化タングステン及び関連する合金、並びに別の金属を含むが、これに限定されない。
【００４１】
いくつかの実施形態では、切削要素１５２は、超硬超砥粒材料から形成されてもよい。例えば、切削要素１５２は、多結晶立方窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンド、又は別の超砥粒材料を含んでもよい。例えば、図５〜７を参照すると、切削要素１５２は、作業面１７２を画定する超硬超砥粒テーブル１７０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、切削要素１５２は、基板１７４が結合されている多結晶ダイヤモンド（「ＰＣＤ」）テーブルを含む多結晶ダイヤモンド焼結体（「ＰＤＣ」）を備えてもよい。いくつかの実施形態では、テーブル１７０と基板１７４との間の界面は、実質的に平坦又は平面であってもよい。別の実施形態では、界面は、半球形又は湾曲形であってもよい。別の実施形態では、テーブル１７０と基板１７４との間の界面は、複数の隆起特徴又は陥凹特徴（例えば、窪み、溝、尾根部等）を含んでもよい。
【００４２】
いくつかの実施形態では、基板１７４は、テーブル１７０に結合されたコバルト超硬タングステンカーバイド基板を含んでもよい。一特定例では、テーブル１７０は、比較的「厚いダイヤモンド」テーブルを含んでもよく、当該テーブルは、約０．０４インチ以上である厚さ（すなわち、作業面１７４から、テーブル１７０と基板１７４との間の界面まで）を示す。別の実施形態では、テーブル１７０は、約０．０４インチ以上、約０．０５インチ以上、０．０７インチ以上、０．０９インチ以上、０．１１インチ以上、０．１２インチ以上、０．１５インチ以上、０．２インチ以上、又は０．３インチ以上の厚さを示す。
【００４３】
一実施形態では、テーブル１７０は、約０．０４インチと約０．０７インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．０５インチと約０．０７インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．０７インチと約０．０９インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．０９インチと約０．１１インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．１１インチと約０．１２インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．１２インチと約０．１５インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．１５インチと約０．２インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル１７０は、約０．２インチと約０．３インチとの間の厚さを示す。ベアリングでの使用のための、及び表面下穿孔の使用における比較的厚いＰＤＣを形成することの例が、米国特許第９，０８０，３８５号に見い出されてもよく、それの開示内容が参照によって本明細書に全体として組み込まれる。
【００４４】
ＰＣＤテーブル１７０は、複数の介在領域を画定する、その間にダイヤモンド間結合（例えば、ｓｐ３結合）を示す、複数の直接一緒に結合されたダイヤモンド粒子を含む。ＰＣＤテーブルの介在領域のうちの一部又は実質的に全ては、その中に配設された金属溶媒触媒又は金属性溶浸材を含んでもよく、それは、製造中に基板１７４から又は別の源から溶浸される。例えば、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材は、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの合金から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、ＰＣＤテーブル１７０は、熱的安定ダイヤモンドを更に含んでもよく、当該ダイヤモンド内では、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材が、ＰＣＤテーブルの選択された表面又は体積（例えば、図８Ａ及び８Ｂに示された領域１７６）から、酸浸出プロセス等を介して、部分的に又は実質的に完全に空乏化させられている。熱的安定ＰＣＤは、また、１つ又は複数のアルカリ金属触媒と焼結させられてもよい。いくつかの実施形態では、触媒空乏領域１７６は、図８Ａ及び８Ｂに示すように、ＰＣＤテーブル１７０の外面と実質的に共形である深度を示してもよい。別の実施形態では、触媒空乏領域１７６は、通常、テーブル１７０の最上部分を通って（例えば、作業面１７２の周囲縁を通って、及び／又は唇状部１９６の上面を通って−図８Ａを参照）延在する平面から所望の深度だけ延在してもよい。このように、構造及び特徴（例えば、以下に記述されるようなチップブレーカ１９０、開口部１８０等）の形成の前又は後に、触媒又は溶浸材の除去がなされてもよい。例えば、図８Ｂは、触媒材料の除去が孔１８０内に実質的に及ばない場合の実施形態を表す。このことは、選択的な触媒除去技術（例えば、マスキング）によってもよく、又は孔１８０が触媒除去の後に形成されるためであってもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、切削要素１５２として用いられてもよいＰＤＣは、ＨＰＨＴプロセスにおいて形成されてもよい。例えば、ダイヤモンド粒子が、基板１７４に隣接して配設され、そして、ダイヤモンド粒子を焼結してＰＣＤテーブルを形成し、基板１２２にＰＣＤテーブルを結合するためのＨＰＨＴプロセスを受けることにより、ＰＤＣを形成してもよい。ＨＰＨＴプロセスの温度は、少なくとも約１０００℃（例えば、約１２００℃から約１６００℃まで）であってもよく、そして、セル圧力、又はＨＰＨＴプロセスの圧力伝達媒体（例えば、耐火性金属缶、黒鉛型構造、パイロフィライト等）内の圧力は、ダイヤモンド粒子を焼結するのに十分な時間の間、少なくとも４．０ＧＰａ（例えば、約５．０ＧＰａから約１２ＧＰａまで、又は約７．５ＧＰａから約１１ＧＰａまで）であってもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態では、ダイヤモンド粒子は、約５０μｍ以下、例えば、約３０μｍ以下、約２０μｍ以下、約１０μｍから約２０μｍまで、約１０μｍから約１８μｍまで、約１２μｍから約１８μｍ、又は１５μｍから約１８μｍまでの平均粒度を示してもよい。いくつかの実施形態では、ダイヤモンド粒子の平均粒径は、約１０μｍ以下、例えば、約２μｍから約５μｍまで、又はμｍ未満であってもよい。いくつかの実施形態では、ダイヤモンド粒子は、複数のサイズを示してもよく、そして、例えば、比較的より大きいサイズ、及び少なくとも１つの比較的より小さいサイズを含んでもよい。本明細書で用いられるとき、句である「比較的より大きい」及び「比較的より小さい」とは、少なくとも２つのもの（例えば３０μｍ及び１５μｍ）の要因によって異なる（いずれかの好適な方法による）粒径を指す。様々な実施形態によると、ダイヤモンド粒子の集団は、比較的より大きいサイズ（例えば、３０μｍ、２０μｍ、１５μｍ、１２μｍ、１０μｍ、８μｍ）を示す部分、及び少なくとも１つの比較的より小さいサイズ（例えば、６μｍ、５μｍ、４μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．９μｍ、０．８μｍ、０．７μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．５μｍ未満、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、０．１μｍ、０．１μｍ未満）を示す別の部分を含んでもよい。例えば、一実施形態では、ダイヤモンド粒子は、約１０μｍと約４０μｍとの間の比較的より大きいサイズを示す部分、及び約０．５μｍと約４μｍとの間の比較的より小さいサイズを示す別の部分を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ダイヤモンド粒子は、３つ以上の異なるサイズ（例えば、１つの比較的より大きいサイズ及び２つ以上の比較的より小さいサイズ）を含んでもよいが、これに限定されない。焼結の後にそのように形成されたＰＣＤテーブルは、前述のダイヤモンド粒径及び分布のうちのいずれかと同じか又は類似する平均ダイヤモンド粒径を示してもよい。用いられてもよいダイヤモンド粒径及びダイヤモンド粒径分布についてのより多くの詳細が、米国特許第９，３４６，１４９号に開示されており、その開示内容が、参照によって全体として本明細書に組み込まれる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、結果として生じたテーブル１７０のダイヤモンド粒子は、約１２μｍ以下である平均粒径を示してもよく、そして約７重量パーセント（ｗｔ％）超のコバルトのコバルト含有量を含んでもよい。いくつかの別の実施形態では、結果として生じたテーブル１７０のダイヤモンド粒子は、約２０μｍ以上の平均粒径を示してもよく、そして約７ｗｔ％未満のコバルト含有量を含んでもよい。いくつかの実施形態では、結果として生じたテーブルのダイヤモンド粒子は、約１０μｍから約２０μｍまでである平均粒径を示してもよい。
【００４８】
いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、少なくとも約７．５ＧＰａの圧力でＰＣＤテーブルとして形成されてもよく、１１５Оｅ以上の保磁力、高度のダイヤモンド間結合、約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇ以下の特定磁気飽和、及び約７．５ｗｔ％以下の金属溶媒触媒含有量を示してもよい。ＰＣＤは、複数の介在領域を画定するための、ダイヤモンド間結合を介して一緒に直接結合された複数のダイヤモンド粒子を含んでもよい。介在領域のうちの少なくとも一部分、又は、いくつかの実施形態では、介在領域の実質的に全ては、鉄、ニッケル、コバルト、又はこれらの金属のうちのいずれかの合金等の金属溶媒触媒によって占められてもよい。例えば、金属溶媒触媒は、コバルト合金等の、少なくとも５０ｗｔ％のコバルトを含むコバルトベース材料であってもよい。
【００４９】
介在領域を占める金属溶媒触媒は、約７．５ｗｔ％以下の量でＰＣＤ内に存在してもよい。いくつかの実施形態では、金属溶媒触媒は、約３ｗｔ％から約７．５ｗｔ％まで、例えば、約３ｗｔ％から６ｗｔ％までの量でＰＣＤ内に存在してもよい。別の実施形態では、金属溶媒触媒含有量は、約３ｗｔ％未満、例えば、約１ｗｔ％から約３ｗｔ％までの量で、又は約１ｗｔ％までの残りの量でＰＣＤ内に存在してもよい。金属溶媒触媒含有量を約７．５ｗｔ％以下に維持することよって、ＰＣＤは、熱安定性の望ましいレベルを示してもよい。
【００５０】
通常、ＰＣＤを形成するために用いられる焼結圧力が増加するにつれて、保磁力が増加し、そして磁気飽和が減少してもよい。結合ダイヤモンド粒子及び金属溶媒触媒によって集合的に画定されたＰＣＤは、約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇ以下の特定磁気飽和によって示されるような、約１１５Оｅ以上の保磁力及び約７．５ｗｔ％未満の金属溶媒触媒含有量を示してもよい。より詳細な実施形態では、ＰＣＤの保磁力が、約１１５Оｅから約２５０Оｅまでであってもよく、そして、ＰＣＤの特定磁気飽和が、０Ｇ・ｃｍ３／ｇから約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでであってもよい。更により詳細な実施形態では、ＰＣＤの保磁力は、約１１５Оｅから約１７５Оｅまでであってもよく、そして、ＰＣＤの特定磁気飽和は、約５Ｇ・ｃｍ３／ｇから約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでであってもよい。なお更により詳細な実施形態では、ＰＣＤの保磁力は、約１５５Оｅから約１７５Оｅまでであってもよく、そして、ＰＣＤの特定磁気飽和は、約１０Ｇ・ｃｍ３／ｇから約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでであってもよい。ＰＣＤの特定透磁率（すなわち、特定磁気飽和の保磁力に対する比）は、約０．１０以下、例えば、約０．０６０から約０．０９０までであってもよい。結合ダイヤモンド粒子の平均粒径が約３０μｍ未満であるにもかかわらず、ＰＣＤ内の金属溶媒触媒含有量は、望ましい熱安定性をもたらす約７．５ｗｔ％未満であってもよい。
【００５１】
一実施形態では、約１８μｍから約２０μｍまでの平均粒径を有するダイヤモンド粒子が、コバルト超硬タングステンカーバイド基板に隣接して設置され、約１３９０℃から約１４３０℃までの温度、及び約７．８ＧＰａから約８．５ＧＰａまでのセル圧力でのＨＰＨＴプロセスを受ける。基板に結合されたＰＣＤテーブルとして形成されたＰＣＤは、約１５５Оｅから約１７５Оｅまでの保磁力、約１０Ｇ・ｃｍ３／ｇから約１５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでの特定磁気飽和、及び約５ｗｔ％から約７．５ｗｔ％のコバルト含有量を示してもよい。
【００５２】
１つ又は複数の実施形態では、ＰＣＤ内の金属溶媒触媒についての特定磁気飽和定数は、約１８５Ｇ・ｃｍ３／ｇから約２１５Ｇ・ｃｍ３／ｇであってもよい。例えば、ＰＣＤ内の金属溶媒触媒についての特定磁気飽和定数は、約１９５Ｇ・ｃｍ３／ｇから約２０５Ｇ・ｃｍ３／ｇまでであってもよい。ＰＣＤ内の金属溶媒触媒についての特定磁気飽和定数は、組成依存性であってもよいことが知られている。
【００５３】
通常、焼結圧力が７．５ＧＰａを超えて増加させられるにつれて、そのように形成されたＰＣＤの耐摩耗性が増加してもよい。例えば、Ｇｒａｔｉｏは、少なくとも約４．０ｘ１０６、例えば、約５．０ｘ１０６から約１５．０ｘ１０６まで、より特定すると、約８．０ｘ１０６から約１５．０ｘ１０６までであってもよい。いくつかの実施形態では、Ｇｒａｔｉｏは、少なくとも約３０．０ｘ１０６であってもよい。Ｇｒａｔｉｏは、切削プロセス中に、切削された加工物の体積（例えば、ｂａｒｒｅ花崗岩の約４７０ｉｎ３とｂａｒｒｅ花崗岩の約９４０ｉｎ３との間）の摩損されたＰＣＤの体積に対する比である。かかるプロセスがいわゆる「花崗岩記録試験」を含んでもよいけれども、このプロセスは、たとえ切削器が岩石切削又は穿孔ではなくむしろ金属切削プロセスでの使用に対して意図されていたとしても、それでもＰＣＤのＧｒａｔｉｏを決定することに適用可能であることが知られている。
【００５４】
本明細書で論じられた材料特性、かかる特性を測定して決定するためのプロセスを含む、切削要素１５２に提供されてもよい別の特性、及びかかる切削要素を作成する方法が、米国特許第７，８６６，４１８号、米国特許第８，２９７，３８２号、及び米国特許第９，３１５，８８１号に記載されており、それらのそれぞれについての開示内容が、参照によって本明細書に全体として組み込まれる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、高密度多結晶ダイヤモンドを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、約９５体積パーセント（ｖｏｌ％）以上のダイヤモンドを含んでもよい。いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、約９８ｖｏｌ％以上のダイヤモンドを含んでもよい。いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、約９９ｖｏｌ％以上のダイヤモンドを含んでもよい。別の実施形態では、テーブルは、多結晶ダイヤモンド、又は比較的低いダイヤモンド含有量を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、９５体積％（ｖｏｌ％）未満のダイヤモンドを含んでもよい。
【００５６】
いくつかの実施形態では、テーブル１７０は、上記で論じられたような基板１７４と一体的に形成されてもよい。いくつかの別の実施形態では、テーブル１７０は、最初に第１ＨＰＨＴプロセスで形成された後に、第２ＨＰＨＴプロセスで基板１７４にＨＰＨＴ結合されていた予備形成テーブルであってもよい。例えば、テーブル１７０は、予備形成ＰＣＤテーブルであってもよく、当該予備形成ＰＣＤテーブルは、その製造において用いられた金属溶媒触媒を実質的に完全に除去するために浸出させられ、続いて、別個のプロセスにおいて基板１７４にＨＰＨＴ結合されるか、又はロウ付けされる。
【００５７】
基板１７４は、いずれかの数の異なる材料から形成されてもよく、そして、テーブル１７０と一体的に形成されるか、又はそれに別様に結合若しくは接続されてもよい。基板１７４に適した材料は、超硬合金、例えば、炭化タングステン、炭化チタン、炭化クロム、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭化バナジウム、又は鉄、ニッケル、コバルト、若しくはそれらの合金によって強化されたそれらの結合を含んでもよいが、これに限定されない。
【００５８】
しかし、いくつかの実施形態では、基板１７４は、省略されてもよく、そして、切削要素１５２は、金属溶媒触媒をそこから空乏化させるために浸出させられたか、又は浸出させられないＰＣＤ本体であってもよい多結晶ダイヤモンド本体等の超硬超砥粒材料を含んでもよい。
【００５９】
上記のように、いくつかの実施形態では、テーブル１７０が、浸出させられて、そこから金属溶媒触媒又は金属性溶浸材を空乏化させることにより、テーブル１７０の熱安定性を向上させてもよい。例えば、テーブル１７０がＰＣＤテーブルであるとき、テーブル１７０が、浸出させられて、最初にダイヤモンド粒子を焼結するために用いられた金属溶媒触媒の少なくとも一部分を除去することにより、浸出させられた熱的安定領域１７６をそれの作用領域から選択された深度まで形成してもよい。浸出させられた熱的安定領域は、作業面１７４から選択された深度まで内向きに延在してもよい。一実施形態では、熱的安定領域の深度は、約５０μｍから約１，５００μｍまであってもよい。より詳細には、いくつかの実施形態では、選択される深度は、約５０μｍから約９００μｍまで、約２００μｍから約６００μｍまで、又は約６００μｍから約１２００μｍまでである。浸出は、好適な酸、例えば、王酸、硝酸、フッ化水素酸、又はこれらの混合物の中で実行されてもよい。
【００６０】
図３〜７に示すように、切削要素１５２は、上方から見ると（すなわち、特に図５においてわかるように）、実質的に四角形の外側プロファイルを示すように構成されてもよい。かかる幾何形状は、複数の切削縁１６０Ａ〜１６０Ｄを提供し、当該切削縁は、切削要素１５２の機能延長のために切削工具本体１５０に対して割り出されてもよい。しかし、例えば、円形、曲線形、三角形、六角形、八角形、又は別の正若しくは変則多角形を含む、別の形状及び外側プロファイルが考えられることが知られている。
【００６１】
図５及び６に見られるように、切削要素１５２は、また、テーブル１７０内に形成された開口部１８０と、切削要素１５２を切削工具本体１５０と連結するための締結器を収容するための基板１７４と、を含んでもよい。開口部１８０は、さら穴領域１８２（又は、用いられる締結器のタイプに依存する座ぐり）を含んでもよく、当該さら穴領域は、切削要素１５２が切削工具本体１５０と連結されるときに、締結器がテーブル１７０の作業面１７２と同一平面以下に配置されることを可能にする。
【００６２】
例えば、回転式切削工具１０４によって係合されるときに加工物から除去されている材料のチップを破壊するための特徴を含む別の特徴が、切削要素１５２内に提供されてもよいことが知られている。例えば、図５及び８に最もよく見られるように、切削要素は、チップブレーカ１９０と呼ばれる構成又は構造を含んでもよい。チップブレーカ１９０は、テーブル１７０の外側周辺部に隣接した場所から放射方向内向きに延在する、テーブル１７０内部に形成された下に傾いている傾斜面部分１９２を含んでもよい。チップブレーカ１９０は、戻り部分１９４と呼ばれる、角度が付いている又は湾曲している部分を更に含んでもよく、当該部分は、開口部１８０に隣接して配置されてそれを囲む突出する唇状部１９６にまで至る。材料が加工物から除去されると、除去された材料は、傾斜面部分１９２に沿って移動し、次いで、それが戻り部分１９４に出会うと急に方向を変えて、除去された材料のより小さい「チップ」への破壊を促進する。加工物から除去された材料を、除去された材料が長い紐として残るのを許容する代わりに、より小さい離散したチップに破壊することは、進行中の機械加工プロセスとの除去された材料の干渉の可能性を低減することを助ける。
【００６３】
チップブレーカの別の構成が、切削要素１５２内に組み込まれてもよく、その構成は、個々の切削面１６０Ａ〜１６０Ｄに隣接して形成された離散した不連続なブレーカを含むことが知られている。チップ破壊を支援してもよい特徴及び構成の別の非限定的な例が、米国特許第９，２７８，３９５号に記載されたものを含み、それの開示内容が、参照によって本明細書に全体として組み込まれる。
【００６４】
レーザー加工及びレーザー切削等のプロセスを含む様々な方法が用いられて、開口部１８０、さら穴領域１８２、チップブレーカ１９０、又は別の幾何学形状特徴を形成してもよい。切削要素内のかかる特徴を形成するいくつかの非限定的方法が、米国特許第９，０８９，９００号、米国特許第９，０６２，５０５号、及び国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０１３０６９号（名称「ＥＮＥＲＧＹ  ＭＡＣＨＩＮＥＤ  ＰＯＬＹＣＲＳＴＡＬＬＩＮＥ  ＤＩＡＭＯＮＤ  ＣＯＭＰＡＣＴＳ  ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」、２０１８年１月１０日出願、代理人整理番号第２６０２４９ＷＯ０１＿４８０５６６−４２６号）に記載されており、それらの文書のそれぞれの開示内容が、本明細書に参照によって全体として組み込まれる。更に、切削要素１５２は、所望の特性又は特徴を取得するための別のプロセスに受けてもよい。例えば、テーブル１７０の表面の少なくとも一部分は、約２０マイクロインチ（μｉｎ）二乗平均平方根（ＲＭＳ）の仕上げまで研磨されてもよい（例えば、ＰＣＤ表面の少なくとも一部分が研磨されてもよい）。表面仕上げプロセス及び様々な表面仕上げを伴うテーブルの例が、米国特許出願第１５／２３２，７８０号（名称「ＡＴＴＡＣＫ  ＩＮＳＥＲＴＳ  ＷＩＴＨ  ＤＩＦＦＥＲＩＮＧ  ＳＵＲＦＡＣＥ  ＦＩＮＩＳＨＥＳ，ＡＳＳＥＭＢＬＩＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＳＡＭＥ，ＡＮＤ  ＲＥＬＡＴＥＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ」、２０１６年８月９日出願、代理人整理番号第４００２−００２３号）に記載されており、それの開示内容が、参照によって本明細書に全体として組み込まれる。
【００６５】
切削要素１５２及び切削工具１０４が、様々な機械加工プロセスにおいて、そして様々な材料の機械加工に対して用いられてもよいけれども、アルミニウムを含む材料から形成された工具本体１５０と結合されたＰＣＤテーブル１７０を有する切削要素１５２の使用は、チタンから形成された加工物を機械加工するときに、様々な利点を予想外にも提供すると判定された。チタンの機械加工についての効率及び効果を改善するための正確な機構が完全に理解されるわけではないけれども、アルミニウム製工具本体の使用が、かかる構成が切削工具の熱伝導率の向上を提供してもよいか、又は２つの特性のなんらかの結合が機械加工プロセスの性能の向上をもたらしてもよいという適応性を提供することがあると考えられる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、切削要素は、別の熱抵抗材料を機械加工することに有利であってもよい。例えば、いくつかの実施形態では、本開示の切削要素１５２は、約５０ワット毎メートル毎ケルビン（Ｗ／ｍ・Ｋ）未満の熱伝導率を有する材料を機械加工することに利点を提供してもよい。いくつかの実施形態では、本開示の切削要素１５２は、約３０Ｗ／ｍ・Ｋ未満の熱伝導率を有する材料を機械加工することに有利であってもよい。いくつかの実施形態では、本開示の切削要素１５２は、約２０Ｗ／ｍ・Ｋ未満の熱伝導率を有する材料を機械加工することに有利であってもよい。
【００６７】
ここで図９〜１１を参照すると、本開示の別の実施形態に従う切削要素２００が提供されている。切削要素２００は、超硬超砥粒材料から形成されてもよい。例えば、切削要素２００は、多結晶立方窒化ホウ素、多結晶ダイヤモンド、及び／又は別の超砥粒材料を含んでもよい。以前に述べた実施形態と同様に、切削要素２００は、作業面２０４を画定する超硬超砥粒テーブル２０２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、切削要素２００は、基板又は別の構造がそれ自体に取り付けられていないＰＣＤテーブル２０２を含んでもよい。言い換えると、いくつかの実施形態では、前述のように、切削要素２００は、ＰＣＤテーブル２０２のような超硬超砥粒テーブルから構成されてもよいか、又は本質的にそれから構成されてもよい。かかる実施形態では、テーブルは、ＨＰＨＴプロセス中に基板と共に（以前に述べたような触媒材料を提供する基板と共に）最初に形成されてもよく、そして、基板は、ＨＰＨＴプロセスの後に除去されてもよい。別の実施形態では、テーブル２０２は、ＨＰＨＴプロセスの前に、触媒材料をダイヤモンド粉末と混合することによって、又は別の方法で触媒材料を提供することによって形成されてもよい。
【００６８】
特定の一例では、テーブル２０２は、約０．１５インチ以上である厚さ（すなわち、作業面２０４から下側の対向する面２０６まで）を示す比較的「厚いダイヤモンド」テーブルを含んでもよい。別の実施形態では、テーブル２０２は、約０．２インチ以上か又は０．３インチ以上の厚さを示す。更に別の実施形態では、テーブルは、より小さい厚さ（例えば、０．１インチか又は０．０５インチ以下）を示してもよい。
【００６９】
一実施形態では、テーブル２０２は、約０．０５インチと約０．１インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．１インチと約０．１５インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．１５インチと約０．４インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．１５インチと約０．２インチの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．２インチと約０．３インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．３インチと約０．４インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．４インチと約０．５インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．５インチと約０．６インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．６インチと約０．７インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．７インチと約０．８インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．８インチと約０．９インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．９インチと約１インチとの間の厚さを示す。一実施形態では、テーブル２０２は、約０．１５インチと約０．３インチとの間の厚さを示す。
【００７０】
図９〜１１に示すように、切削要素２００は、上方から見られると（すなわち、特に図５に見られるように）、実質的に四角形の外側プロファイルを示すように構成されてもよい。かかる幾何形状は、切削要素２００のサービス延長のために切削工具本体１５０に対して割り出されてもよい複数の切削縁を提供する。一実施形態では、切削要素２００は、約０．５インチから０．７インチまでの幅Ｗを示す、実質的に四角形のプロファイルを示す面を有してもよい。別の実施形態では、幅Ｗは、約０．４インチから０．８インチまでであってもよい。別の一実施形態では、幅Ｗは、約０．３インチから０．９インチまでであってもよい。別の一実施形態では、幅Ｗは、約０．２インチから０．７５インチまでであってもよい。別の一実施形態では、幅Ｗは、約０．７５インチから１インチまでであってもよい。別の一実施形態では、幅Ｗは、約０．３７インチであってもよい。別の一実施形態では、幅Ｗは、約０．４７インチであってもよい。いくつかの実施形態では、四角形プロファイルは、丸みを帯びた若しくは面取りされた隅角部又は側面同士間の遷移部を含んでもよい。
【００７１】
前述のように、例えば、円形、曲線形、三角形、菱形、六角形、八角形、及び別の正又は変則多角形を含む、別の形状及び外側プロファイルが考えられる。
【００７２】
図９及び１０に見られるように、切削要素２００は、また、切削要素２００を切削工具本体１５０と連結するための締結器及び／又はクランプ要素を収容するための、テーブル２０２内に形成された開口部２１４を含んでもよい。開口部２１４がさら穴領域２１６（又は、用いられている締結器のタイプに依存する座ぐり）を含むことにより、切削要素２００が切削工具本体１５０と連結されるときに、締結器及び／又はクランプ要素がテーブル２０２の作業面２０４と同一平面以下に配置されることを可能にしてもよい。
【００７３】
例えば、回転式切削工具１００によって係合されると、加工物から除去されている材料のチップを破壊するための特徴を含む別の特徴が、切削要素２００内に提供されてもよいことが知られている。例えば、切削要素は、前述したように、チップブレーカと呼ばれる構成又は構造を含んでもよい。
【００７４】
テーブル２０２は、本明細書で前述された方法及び技術に従って形成されてもよく、そして、別の実施形態に対して本明細書で述べられたそれらに類似した特徴及び特性を含んでもよい。
【００７５】
例えば、ＰＣＤテーブル２０２は、ダイヤモンド間結合（例えば、ｓｐ３結合）をその間に示す複数の直接一緒に結合されたダイヤモンド粒子を含んでもよく、それらは複数の介在領域を画定する。ＰＣＤテーブルの介在領域のうちの一部分又は実質的に全ては、その中に配設された金属溶媒触媒又は金属性溶浸材を含んでもよく、それは、製造中に基板から又は別の源から溶浸される。例えば、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材は、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの合金から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、ＰＣＤテーブル２０２は、熱的安定ダイヤモンドを更に含んでもよく、その中で、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材が、ＰＣＤテーブルの選択された表面又は体積から、酸浸出プロセス等を介して、部分的に又は実質的に完全に空乏化させられている（例えば、図１１Ａ〜１１Ｃに示された領域２０８）。熱的安定ＰＣＤは、また、１つ又は複数のアルカリ金属触媒と焼結させられてもよい。いくつかの実施形態では、触媒空乏領域２０８は、図１１Ａ及び１１Ｂに示すように、ＰＣＤテーブル２０２の外面と実質的に共形である深度を示してもよい。別の実施形態では、触媒空乏領域２０８は、通常、テーブル２０２の最上部分を通って（例えば、作業面２０４の周囲縁を通って、及び／又は唇状部２１０の上面を通って）延在する平面から所望の深度だけ延在してもよい。このように、構造及び特徴（例えば、チップブレーカ２１２、開口部２１４等）の形成の前又は後に、触媒又は溶浸材の除去がなされてもよい。前述のように、いくつかの実施形態では、触媒材料が、図１１Ｃに示すように、実質的にＰＣＤテーブル２０２全体から除去されてもよい。
【００７６】
上記のように、いくつかの実施形態では、テーブル２０２が、浸出させられて、そこから金属溶媒触媒又は金属性溶浸材を空乏化させることにより、テーブル２０２の熱安定性を向上させてもよい。例えば、テーブル２０２がＰＣＤテーブルであるとき、テーブル２０２が、浸出させられて、最初にダイヤモンド粒子を焼結するために用いられた金属溶媒触媒の少なくとも一部分を除去することにより、浸出させられた熱的安定領域２０８をそれの作用領域から選択された深度まで形成してもよい。浸出させられた熱的安定領域は、作業面２０６から選択された深度まで内向きに延在してもよい。一実施形態では、熱的安定領域の深度は、約３０μｍから約１，５００μｍまであってもよい。より詳細には、いくつかの実施形態では、選択された深度は、約５０μｍから約９００μｍまで、約２００μｍから約６００μｍまで、又は約６００μｍから約１２００μｍまでである。浸出は、好適な酸、例えば、王酸、硝酸、フッ化水素酸、又はこれらの混合物の中で実行されてもよい。
【００７７】
図１２を簡単に参照すると、切削要素２００が、異なる断面プロファイルによって表されている。切削要素２００は、別の実施形態について上記されたような特徴及び様相を含んでもよい。例えば、切削要素２００は、切削要素２００を切削工具本体１５０と連結するための締結器及び／又はクランプ要素を収容するために、テーブル２０２内に形成された開口部２１４を含んでもよい。開口部２１４がさら穴領域２１６（又は、用いられている締結器２１７のタイプに依存する座ぐり）を含むことにより、切削要素２００が切削工具本体１５０と連結されると、締結器及び／又はクランプ要素がテーブル２０２の作業面２０４と同一平面以下に配置されることを可能にしてもよい。図１２に表された実施形態では、さら穴領域２１６は、座ぐりを含み、当該座ぐりは、表されているプロファイルにおいて、実質的に互いに直角に形成された壁２１９Ａと床２１９Ｂとを提供するように形成され、そして、締結器２１７の頭部２２１を受け入れるように構成されている。締結器の頭部２２１を含む締結器２１７は、座ぐり又はさら穴領域と実質的に一致しているか、それと共形であるか、又は別の態様でサイズ及び形状が対応するように少なくとも部分的に構成されてもよい。例えば、表されているように、締結器２１７の頭部２２１の断面プロファイルは、座ぐり領域の断面プロファイルに対応するか又は一致している。別の実施形態では、例えば、締結器の頭部及びさら穴領域の両方が、テーパー状であるか、階段状であるか、又は対応する、少なくとも部分的に共形の態様にある幾何学的形状若しくは特徴の結合であってもよい。
【００７８】
別の特徴が、図１２に表された切削要素２００内に提供されてもよく、当該特徴は、例えば、回転式切削工具１００によって係合されたときに加工物から除去されている材料のチップを破壊するための特徴を含むことが知られている。例えば、切削要素２００は、前に述べたようなチップブレーカと呼ばれる構成又は構造を含んでもよい。
【００７９】
テーブル２０２は、本明細書で前述された方法及び技術に従って形成されてもよく、そして、別の実施形態について本明細書で述べたものに類似した特徴及び特性を含んでもよい。
【００８０】
例えば、ＰＣＤテーブル２０２は、ダイヤモンド間結合（例えば、ｓｐ３結合）をその間に示す、複数の直接一緒に結合されたダイヤモンド粒子を含んでもよく、それらは複数の介在領域を画定する。ＰＣＤテーブルの介在領域のうちの一部分又は実質的に全ては、その中に配設された金属溶媒触媒又は金属性溶浸材を含んでもよく、それは、製造中に基板から又は別の源から溶浸される。例えば、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材は、鉄、ニッケル、コバルト、及びこれらの合金から選択されてもよい。いくつかの実施形態では、ＰＣＤテーブル２０２は、熱的安定ダイヤモンドを更に含んでもよく、当該熱的安定ダイヤモンド内では、金属溶媒触媒又は金属性溶浸材が、酸浸出プロセス等を介して、ＰＣＤテーブルの選択された表面又は体積から部分的に又は実質的に完全に空乏化させられている。触媒空乏領域の場所、サイズ、深度、及び構成は、実質的にテーブル２０２全体から触媒材料を除去することを含む別の実施形態について上記したもののと同様に形成されてもよい。
【００８１】
様々な様相及び実施形態が本明細書で開示されてきたけれども、別の様相及び実施形態が考えられる。本明細書で開示された様々な様相及び実施形態は、説明を目的としており、限定を意図していない。それに加えて、クレームを含む本明細書で用いられるとき、語「含んでいる」、「有している」、及びその変形（例えば、「含む」、及び「有する」）は、語「備えている」、及びその変形（例えば、「備える」）と同じ意味を有するものとする。
【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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