(57)【要約】【課題】簡単に歪を矯正することができ、コストも安価な超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法を提供する。【解決手段】超硬合金製薄板工具であるメタルソー１０の超硬合金製薄板１４表面の反り等による歪の凸部１４ａに、レーザー光２２を照射する。レーザー光２２は、超硬合金表面を改質し、歪を矯正する。レーザー光２２が照射されて改質された照射部２０は、超硬合金製薄板１４に表示されたマークや記号等の表示部を兼ねることができる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板工具において、超硬合金製薄板の表面の歪の凸部にレーザー光を照射して、上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正して成ることを特徴とする超硬合金製薄板工具。
【請求項２】
上記超硬合金製薄板は円盤状工具であることを特徴とする請求項１記載の超硬合金製薄板工具。
【請求項３】
上記レーザー光が照射されて改質された照射部は、上記超硬合金製薄板に表示された表示部を兼ねることを特徴とする請求項１または２記載の超硬合金製薄板工具。
【請求項４】
薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板の歪取方法において、超硬合金の板から超硬合金製薄板を形成した後、上記超硬合金製薄板の表面の歪を測定し、上記表面の凸部にレーザー光を照射して上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正することを特徴とする超硬合金製薄板の歪取方法。
【請求項５】
上記レーザー光の照射による改質は、上記超硬合金製薄板に表示される所定の表示を刻印するためのレーザー光走査を兼ねるものであることを特徴とする請求項４記載の超硬合金製薄板の歪取方法。
【請求項６】
上記レーザー光は、ＹＡＧレーザーであることを特徴とする請求項４または５記載の超硬合金製薄板の歪取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、金属や非金属材料などの切断加工やその他の用途に用いられる超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば工具用の金属板から成るメタルソーは、ハイスや超硬合金により形成され、その超硬合金製薄板の円盤は、研削加工やその他の加工により所定の寸法範囲になるように形成されていた。さらに、ハイス等の工具鋼材料により形成されたメタルソー等の金属薄板工具は、表面の凹凸や歪を測定し、その凸部をハンマ等で叩いて歪を矯正していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、超硬合金製メタルソー等の超硬合金製薄板工具は、靱性が極めて低く、ハンマ等により叩くと割れてしまい、工具形成後の歪の矯正ができないものであった。従って、研削加工により形成された超硬合金製薄板の歪は、その加工精度により決まり、それ以下に抑えることができないものであった。また、超硬合金製薄板工具の表面を測定して、歪が一定値以下のもののみを出荷することにより、歪のバラツキが少ない超硬合金製工具を提供することができるが、不合格になる製品が増し歩留まりが低下することによりコストが高くなってしまうものである。
【０００４】
この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡単に反り等の歪を矯正することができ、コストも安価な超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板工具であって、超硬合金製薄板表面の反り等の歪の凸部にレーザー光を照射して、上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正して成る超硬合金製薄板工具である。上記超硬合金製薄板はメタルソーやフライス、丸ナイフ等の円盤状工具であり、その外周縁部に刃部を備える。上記レーザー光が照射されて改質された照射部は、上記超硬合金製薄板に表示されたマークや記号等の表示部を兼ねることができる。
【０００６】
またこの発明は、薄板状の超硬合金から成る超硬合金製薄板の歪取方法であって、精密研削加工等により超硬合金の板から超硬合金製薄板を形成した後、上記超硬合金製薄板表面の反り等の歪を測定し、上記表面の凸部にレーザー光を照射して上記超硬合金表面を改質し、上記歪を矯正する超硬合金製薄板の歪取方法である。上記レーザー光の照射による改質は、上記超硬合金製薄板に表示される所定の表示を刻印するためのレーザー光走査を兼ねるものである。上記超硬合金製薄板は円盤状工具であり、上記レーザー光は、レーザー刻印用のＹＡＧレーザーが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１〜図３は、この発明の一実施形態を示す。この実施形態のメタルソー１０は、タングステンカーバイド等の焼結合金である円盤状の超硬合金製薄板１４から成り、超硬合金製薄板１４の周縁部に一定間隔で多数の刃部１２が形成されている。超硬合金製薄板１４の中心部には同心状にクランプ用の透孔１６が形成されている。
【０００８】
このメタルソー１０の超硬合金製薄板１４の表面の歪の凸部１４ａには、レーザー光が照射されて、超硬合金表面が改質された照射部２０が形成されている。照射部２０は、このメタルソー１０に表示される記号やマーク等の表示部を兼ねる。また、その他の箇所にも必要に応じて、歪取用の照射部２０や所定の文字等の刻印が形成される。
【０００９】
この実施形態のメタルソー１０の製造方法は、精密研削加工等により超硬合金の円盤からメタルソー１０を構成する超硬合金製薄板１４を形成した後、超硬合金製薄板１４の表面の歪を測定する。そして、図２（ａ）に示すように、測定した超硬合金製薄板１４の表面のうちの凸部１４ａにレーザー光２２を照射し、その凸部１４ａの超硬合金表面を改質する。このとき、レーザー光２２の照射による改質は、超硬合金製薄板１４のメタルソー１０に表示される所定の記号やマークの表示を刻印することを兼ねることができる。レーザー光２２は、刻印用のＹＡＧレーザーである。
【００１０】
ここで、レーザー光２２の照射装置２４について図３に基づいて説明する。このレーザー照射装置２４は、ＹＡＧ（Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２）結晶にＮｄ（ネオジウム）を添加したレーザー物質を用いたＹＡＧレーザーである。レーザー照射装置２４は、レーザー発振器２６と、照射対象物にレーザー光を照射するスキャンニングヘッド２８とから成る。
【００１１】
レーザー発振器２６は、レーザー物質のＹＡＧロッド３０と、励起源であるクリプトンアークランプ３２を備え、ＹＡＧロッド３０の両端に対向して後側共振器ミラー３４と出力側共振器ミラー３６を有する。ＹＡＧロッド３０の後端と後側共振器ミラー３４との間には、Ｑスイッチ素子３８が設けられ、ＹＡＧロッド３０の前端と出力側共振器ミラー３６との間には、アパーチャ４０とシャッタ４２が設けられている。後側共振器ミラー３４の外側には、２枚のガイド光調整用ミラー４４を介して赤色のガイド光用レーザーダイオード４６が設けられている。出力側共振器ミラー３６の出射側には、レーザー光を広げる光学系であるビームエクスパンダ４８が設けられ、ビームエクスパンダ４８から出たレーザー光はスキャンニングヘッド２８に向かう。
【００１２】
スキャンニングヘッド２８には、ビームエクスパンダ４８から来た光を受ける一対のガルバノミラー５０が設けられている。各ガルバノミラー５０は、互いに直交するＸ−Ｙ軸方向にレーザー光２２を走査するもので、レーザー光２２を走査するためのスキャナ５２に各々接続されている。
【００１３】
レーザー光２２の走査は、スキャナ５２がレーザー発振器２８内の一対のドライバ５４に各々接続され、ドライバ５４はパソコン等のコンピュータ５６に接続され、コンピュータ５６からの指示により制御される。コンピュータ５６には、図示しないキーボード等から、所定のレーザー光２２の走査指令が入力される。この実施形態では、コンピュータ５６のキーボード操作により、測定による凸部１４ａ部分に所定形状の模様や記号の照射部２０を形成する。
【００１４】
レーザー光２２の照射方法は、例えばレーザー刻印とほぼ同様の出力で、Ｑスイッチ素子３８によりＱスイッチパルス発振させて行う。レーザー光のエネルギー密度やビーム径は、レーザー光２２の移動速度や照射部２０の範囲等により適宜設定すればよい。出力エネルギーは、レーザー刻印と同様に、超硬合金の超硬合金製薄板１４の表面の極表層部分が改質される程度でよい。
【００１５】
このレーザー光の照射により、測定した超硬合金製薄板１４の表面のうちのレーザー光２２が照射されて改質した凸部１４ａは、図２（ｂ）に示すように、その凸部１４ａの部分での歪が矯正され、平坦になる。このメカニズムは、超硬合金の極薄い表層の一部がレーザー光２２により一旦わずかに溶融しその後急速に冷却されて収縮し、表面に引っ張り応力が生じるためであると推測される。
【００１６】
この実施形態のメタルソー１０は、超硬合金製薄板１４に対してレーザー刻印用のレーザー光２２を照射するだけで、簡単に歪を矯正することができ、作業に熟練を要さず、迅速にバラツキのないメタルソーを提供することができる。また、レーザー光２２の照射部２０を、所定の記号やマークの表示の刻印と兼ねることにより、不必要な模様等を少なくして、メタルソー１０の歪の矯正を行うことができる。
【００１７】
尚、この発明の超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法は、上記実施形態に限定されず、適用される超硬合金製薄板は、メタルソー以外に、フライス、スリッター、丸ナイフ等の種々の工具に適用することができ、さらに、円盤状以外の超硬合金製工具にも利用可能である。また、この発明の工具には、一定の間隔を設定するスペーサ等も含むものであり、超硬合金製薄板の一定の平面度やその他寸法精度を要求される表面形状の歪取方法全てに利用可能なものである。
【００１８】
また、この発明に使用するレーザー照射装置は、ＹＡＧレーザーに限らず、適宜の出力が得られるものであればよい。例えば、複数のレーザーダイオードのレーザー光を光ファイバで導くようにしたレーザー照射装置でも良く、超硬合金の表面に所定の改質を施すことができるものであればよい。
【００１９】
【発明の効果】
この発明の超硬合金製薄板工具と超硬合金製薄板の歪取方法は、簡単な構成で作業者の熟練を要することなく、高精度の超硬合金製薄板及びそれを用いた工具を提供することができる。また、製造工程でのレーザー光の照射処理も容易であり、製造コストの上昇も少ない。さらに、レーザー光が照射される照射部を、所定の表示部と兼ねることにより、製造工数の増加を抑え、表面に無駄な模様等も少ないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の超硬合金製薄板工具の一実施形態のメタルソーの正面図である。
【図２】この実施形態のメタルソーの歪の矯正工程を示す模式図である。
【図３】この実施形態で用いるレーザー照射装置の概略模式図である。
【符号の説明】
１０　　メタルソー
１２　　刃部
１４　　超硬合金製薄板
１４ａ　凸部
２０　　照射部
２２　　レーザー光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年8月9日(2002.8.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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