(57)【要約】【課題】高硬度材料に適し、また、投射材の使用寿命の長いカットワイヤ投射材を提供する。【解決手段】金属ガラス線材を切断して形成されたことを特徴とするカットワイヤ投射材。金属ガラス線材を切断して形成されたビッカ−ス硬さＨｖ８００〜１１００であることを特徴とするカットワイヤ投射材。金属ガラス線材を切断して形成された鉄系である請求項１または請求項２に記載のカットワイヤ投射材。前記切断が、金属ガラス線材の結晶化温度以下の加温状態で、非結晶状態で切断されたことを特徴とする金属ガラス線材を切断して形成されたことを特徴とするカットワイヤ投射材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ガラス線材を切断して形成されたことを特徴とするカットワイヤ投射材。
【請求項２】
金属ガラス線材を切断して形成されたビッカ−ス硬さＨｖ８００〜１１００であることを特徴とするカットワイヤ投射材。
【請求項３】
金属ガラス線材を切断して形成された鉄系である請求項１または請求項２に記載のカットワイヤ投射材。
【請求項４】
前記切断が、金属ガラス線材の結晶化温度以下の加温状態で、非結晶状態で切断されたことを特徴とする請求項１から請求項３に記載のカットワイヤ投射材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属ガラス線材を切断して形成されたカットワイヤ投射材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
従来、線材を所定の長さに切断することにより製造するカットワイヤ投射材は公知である（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２７６２４２号公報
【０００５】
しかしながら、このように切断してショット材に用いられる鋼線は、ビッカ−ス硬さＨｖが７３０程度であり、投射材の硬度が低く、硬度が特に高い被加工物には対応ができなかった。
また、切断してショット材に用いられる鋼線は、球状でもなくヤング率が高すぎるため表面が荒れてしまうためピ−ニング材には適さない。さらに、ヤング率が高すぎて使用により破壊を起こすことが多く、使用寿命が十分に長くないという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題に鑑みなされたものであり、本発明は、高硬度材料に対するピ−ニング材に適し、また、投射材の使用寿命の長いカットワイヤ投射材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のカットワイヤ投射材は、金属ガラス線材を切断して形成されたことを特徴とする。また、本発明の別のカットワイヤ投射材は、金属ガラス線材を切断して形成されたビッカ−ス硬さＨＶ８００〜１１００であることを特徴とする。さらに、本発明のカットワイヤ投射材は、金属ガラス線材を切断して形成された鉄系とすることができる。
さらに、本発明のカットワイヤ投射材は、研掃、スケ−ル除去又はピーニングに用いられる。
【０００８】
本発明によれば、金属ガラス金属は、高強度によって研掃、スケ−ル除去、ピーニング等の効果を高めることができる。また、金属ガラス金属は低いヤング率、高硬度であるため、投射による消耗が少なく長期間使用することができる。特に金属ガラス金属が鉄系では、容易に高硬度のビッカ−ス硬さＨｖ８００〜１１００のカットワイヤ投射材を製造することができる。
【０００９】
従来の高硬度のカットワイヤ投射材は次のように製造される。すなわち、鋼線素材を熱処理することにより、組織全体がほぼパーライト化された伸線素材を得る熱処理工程と、該伸線素材を所定径まで縮小する伸線加工を行なうことにより、加工硬化された伸線を得る引抜工程と、該伸線を所定長さに切断することにより、ショット粒素材を得る切断工程と、該ショット粒素材に外部圧力を加えることにより、エッジ部に丸みを付与するとともに加工硬化してＨｖ７００以上のショット粒を得る外圧工程とからなる（特開平７−２７６２４２号公報参照）。しかし、本発明では、熱処理をせずに、金属ガラス金属の材質を選定することにより、従来以上に硬度の高い金属ガラスのカットワイヤ投射材を容易に製造できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
ここで、金属ガラス線材は公知の製造方法を利用することができる。例えば、特開２０００−２９７号公報には、丸断面の金属ガラス線材の製造法として、ガラス被覆防止法（テイラー法）、融液引出し法及び回転液中紡糸法などがある旨、また、得られる線材直径は、それぞれ５〜３０μｍ、２０〜１５０μｍ、７０〜１５０μｍの範囲にあることが報告されており、極く細いアモルファス線材や非平衡結晶線材を製造する技術としては一般的に融液引出し法と回転液中紡糸法が用いられている旨、が記載されている。また、金属ガラス線材として溶融状態と固体状態との間で、粘性流動状態を呈する過冷却液体領域を有し、直径が２００μｍ〜２０００μｍである金属ガラス線の形成法が記載されている。
一般に、ショットブラスト用投射材は、５〜２０００μｍのものを用いることができるので金属ガラス線材の直径を投射材用に調整する必要がない。ただし、金属ガラス線材は、金属ガラス線材の結晶化温度以下の加温状態で、非結晶状態で切断すると、材料が結晶化しないため金属ガラスの性質を保持することができる。このためには、フェムト秒レーザーを使用すると、照射時間が短時間であり、線材が加熱され材質が大きく変わることがないため、切断に優れている。
また、金属ガラス金属にはさまざまな材質が知られている。また、金属ガラス線材は、すべてが完全に金属ガラスである必要はない。金属ガラス金属には鉄系、ジルコニウム系、マグネシウム系、アルミニウム系、チタン系等各種合金が知られている。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。金属ガラス線材を用いて、直径１５０μｍ、長さ１５０μｍに切断した。
【００１２】
次に、このようにして製作した金属ガラスのカットワイヤ投射材を投射材ブラスト加工に利用した。加工は噴射ノズルに口径６ｍｍのノズルを用いて噴射した。前記の金属ガラスカットワイヤの粒径１５０μｍの粒を用い、前記ノズルより０．３ＭＰａの空気圧で、約２００ｍ／ｓの速度で噴射し、硬度Ｈｖ４２０の鋼材に衝撃して歪み取りの加工処理をした。
このとき、投射材の損傷が少なく極めて高耐摩耗性であった。また、衝撃処理中の粉塵が極めて少なく、投射材の回収は金属ガラス材の高い磁気特性を利用して磁気分離により回収率を高くすることができた。
【００１３】
本発明の金属ガラス投射材と従来の投射材粒の耐用寿命を比較テストした結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
2005001021.tif 000002
【００１５】
従来の投射材として鋳鋼製ショット、ハイス鋼ショットを選択し、これらと金属ガラスカットワイヤを比較評価した。ここで、金属ガラスカットワイヤの硬度はＨｖ９００−９５０、鋳鋼製ショットの硬度はＨｖ７００−８３０、ハイス鋼ショットの硬度はＨｖ６５０−８５０であった。なお、試験時はエアー式投射方式で噴射エアー圧力として０．３ＭＰａの条件を設定して実施した。
金属ガラスカットワイヤの寿命は、従来の投射材に比べて５倍程度の耐用寿命があることが分かった。また、硬度を変えることにより、金属ガラスカットワイヤの寿命は、従来の投射材に比べて５〜１０倍以上の耐用寿命があることが分かった。
なお、エアー式投射方式ほかエアーなし投射方式を使用することもできるが、エアーなし投射方式ではインペラを使用するため、インペラの硬度を選定しないとインペラの磨耗が大きい場合がある。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、金属ガラス線材を切断して形成されたカットワイヤ投射材であるから、金属ガラス材料の有する高硬度によって、被加工物表面の付着物除去、研削加工、投射材の衝撃による歪みの付与等のブラスト加工の効果を高めることができる。また、金属ガラス材料は高い靭性を有するため、非被加工物との衝撃によっても破損したりすることなく、耐摩耗性が高く投射材の寿命が長く使用することができる。このため、投射材の割れが少なく、粉塵を含め廃棄物の発生が少なくなる。