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高周波マグネトロンスパッタ装置を用いた極微粒ダイヤモンド砥粒に対する表面改質

研究課題

研究課題/領域番号 10650128
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関福岡工業大学

研究代表者

仙波 卓弥  福岡工業大学, 工学部・知能機械工学科, 教授 (30154678)

研究分担者 藤山 博一  福岡工業大学, 工学部・知能機械工学科, 講師 (50148912)
大森 舜二  福岡工業大学, 工学部・知能機械工学科, 教授 (00213869)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1999年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワードダイヤモンド砥粒 / 極微粒 / 表面改質 / 電鋳工具 / 金型 / 自由曲面 / 鏡面研削 / 高周波マグネトロンスパッタ法 / 極微粒ダイヤモンド砥粒 / レジンボンドホイール / 電着工具 / 金型自由曲面
研究概要

研削加工を行うことによって金型の自由曲面を高精度でしかも平滑に仕上げるためには,耐摩耗性に優れた極微粒の研削工具を新たに開発する必要がある.平成10年度には極微粒のダイヤモンド砥粒の表面に金属酸化皮膜を高周波スパッタすることにより,砥粒と結合剤との結合強度を上げることを試みた.その結果,機械的な投錨効果と化学結合の効果を併用することにより,レジンボンドホイールの耐摩耗性は大幅に改善されることが明らかになった.ただし,ホイールの耐摩耗性をさらに改善するためには,ホイールのボンドシステムを変える必要があると考察された.
以上のように得られた研究の成果を踏まえ,平成11年度には,金属酸化皮膜で被覆された極微粒ダイヤモンド砥粒を,皮膜の表面に析出するニッケルの結晶粒で固定化することにより,現時点で最も耐摩耗性に優れた極微粒ダイヤモンドエ具を開発することを試みた.この場合,既存の電鋳工具が抱えている工具寿命が短いという間題点や,電着層が工具台金から剥離するといった問題点を克服するために,極微粒の厚地電鋳工具を高能率に製造することができる,工具製造技術の開発を行った.
その結果,従来の沈降共析法を用いた場合には厚さが1mm工具の製造に最低でも81時間要するのに対し,新たに開発した低速かく拌法を用いた場合には工具の製造に要する時間を2.5にまで短縮化することができた.また極微粒ダイヤモンド砥粒の表面に金属酸化皮膜を高周波スパッタし,砥粒表面の等電点をめっき液のpHから±2程度離した場合には,めっき液の中での砥粒の二次凝集を避けることが可能であり,砥粒の分散状態が均一な電鋳工具を製造できることが明らかになった.

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] 仙波卓弥ほか4名: "ダイヤモンド砥粒や結合剤に対する表面改質と耐摩耗性に優れた極微粒レジンボンドホイールの開発"日本機械学会論文集C編. 64. 432-439 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.SEMBA, H.FUJIYAMA, H.SAT0: "Development of Resin-Bonded Diamond Wheels with Improved Wear Resistance Using Surface Modified Fine Grains Treated by Radio-Frequency Magnetron Sputtering"Annals of the CIRP. 47. 271-274 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤山博一ほか4名: "高周波マグネトロンスパッタリング法を用いた極微粒タイヤモンド砥粒に対する表面改質と耐摩耗性に優れた極微粒レジンボンドホイールの開発"日本機械学会論文集(C編). 65. 1704-1709 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 仙波卓弥ほか2名: "極微粒ダイヤモンド砥粒を用いた多層電着工具の開発"日本機械学会論文集(C編). 66(ページ数未定). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.SEMBA, H.SATO: "Development of Electroformed Diamond Tool with Fine Grains Covered with Metal Oxide Coating"Annals of the ClRP. 49(ページ数未定). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SEMBA et al.: "Surface Modification of Diamond Grains and Reinforcement of Wear resistance of Resin-bonded Wheels with Fine Grains"JSME ser. C. 64. 432-139 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SEMBA et al.: "Development, of Resin-Bonded Diamond Wheels with Improved Wear Resistance using Surface Modified Fine Grains Treated by Radio-Frequency Magnetron Sputtering"Annals of the CIRP. 47. 271-274 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.FUJIYAMA et al.: "Development, of Resin-Bonded Diamond Wheels with Improved Wear Resistance using Surface Modified Fine Grains Treated by Radio-Frequency Magnetron Sputtering"JSME ser. C. 65. 400-405 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SEMBA et al: "Development of Multilayered Electroplated, Diamond Tool with Fine Grains"JSME ser. C. 66 to be printed. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. SEMBA et al: "Development of Electroformed Diam Diamond Tool with Fine Grains Covered with Metal Oxide Coating"Annals of the CIRP. 49 to be printed. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤山博一、仙波卓弥、佐藤 眞、竹内恵三: "高周波マグネトロンスパッタリング法を用いた極微粒ダイヤモンド砥粒に対する表面改質と耐摩擦性に優れた極微粒レジンボンドホイールの開発"日本機械学会論文集(C編). 65. 1704-1709 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 仙波卓弥、藤山博一、大森舜二、田中秀司: "極微粒ダイヤモンド砥粒を用いた多層電着工具の開発"福岡工業大学エレクトロニクス研究所所報. 16. 41-48 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤山博一: "高周波マグネトロンスパッタリング法による二酸化珪素膜の機械的特性に及ぼす酸素分圧の影響"福岡工業大学研究論集. 32. 236-270 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 仙波 卓弥 ほか4名: "ダイヤモンド砥粒や総合剤に対する改質と高詰合度・砥微粒レジンボンドホイールの開発" 日本機械学会論文集C編. 64-624. 432-439 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya SEMBA et al.: "Deyglopment of Resin-Bonded Diamond Wheels with Improved Wear Resistance Using Surface Modified Fine Grarns Treated by RFMS." Annals of the CIRP. 47・1. 75-82 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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