木材用刀具制造技术

本发明专利技术提供一种提高了耐磨损性／耐腐蚀性的木材用刀具。该木材用刀具在由硬质合金或者工具钢构成的基材（１２）的前刀面（１６）上通过ＰＶＤ处理而涂覆有由氮化铬（ＣｒＮ）构成的硬质基础覆膜层（１８）。该硬质基础覆膜层（１８）构成从基材（１２）侧依次为第一层（１８ａ）～第五层（１８ｅ）的五层结构。另外，在硬质基础覆膜层（１８）的第五层（１８ｅ）的外表面上涂覆有由铬氧化物（Ｃｒ２Ｏ３）构成的硬质主覆膜层（２０）。硬质主覆膜层（２０）与硬质基础覆膜层（１８）一样通过ＰＶＤ处理而形成。通过在硬质基础覆膜层（１８）上涂覆硬质主覆膜层（２０），抑制了浸蚀，并且超硬替刃（１０）的耐磨损性／耐腐蚀性得以提高。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种木材用刀具，更详细来说涉及供木材或木质类材料的切削/粉 碎、至少在前刀面或者后刀面上形成有铬或者氮化铬类的硬质基础覆膜层的木材用刀 具。
技术介绍
在用于粉碎木材或者木质类材料类的复合材料的粉碎刀、用于切削加工的圆盘 锯等旋转切削用刀具、除此之外的刨刀等刨削用工具等中，作为其基材，选择性地采用 轴承钢、工具钢、硬质合金等。对于这些粉碎刀和切削刀等木材用刀具，为了锋利度的 改善、切削寿命的持续和提高，在木材用刀具的前刀面或者后刀面上通过PVD处理法等 广泛地进行实施含有氮化铬(CrN)等的硬质基础覆膜层的处理。例如，在专利文献1中，提出了这样的方案在以高速工具钢或其他硬质合金 等为基材的木材用刀具中，在其后刀面或者前刀面中的任一个面上形成氮化铬的硬质基 础覆膜层，从而抑制切削刃的伴随时间经过的磨损。专利文献1 日本特开平2-252501号公报但是，近年来对环境的关心度提高，因此有要求进一步提高木材用刀具的耐久 性以及延长寿命的趋势，期待木材用刀具的耐磨损性/耐腐蚀性的飞跃性的提高。另 夕卜，如以往的例子那样，涂覆有氮化铬的硬质基础覆膜层的木材用刀具虽然对于干燥的 木质类材料发挥优异的效果，但是对于含水率高的工件，则效果不理想。即，当工件的 含水率高时，促进了硬质基础覆膜层中的铬成分的溶出，存在浸蚀导致的磨损量(刀尖 后退量)增大的难点。
技术实现思路
因此，鉴于现有的木材用刀具所存在的上述问题，为了适当地解决上述问题提 出了本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种对于木材和木质材料无论干燥状态如何都具有 很高的耐磨损性/耐腐蚀性的木材用刀具。为了克服上述课题并达到所希望的目的，本专利技术的第一方面的木材用刀具在由 硬质合金、轴承钢或者工具钢构成的基材的至少前刀面或者后刀面上直接或间接地涂覆 有具有铬物质和/或氮化铬类物质的硬质基础覆膜层，其特征在于，在所述硬质基础覆膜层上直接或者间接地涂覆有具有氧化铬类物质的硬质主覆 膜层。根据本专利技术的木材用刀具，相对于木材和木质材料，无论干燥状态如何都能够 提高耐磨损性/耐腐蚀性，从而延长产品寿命。附图说明图1是表示实施例1的超硬替刃的图，(a)表示从前刀面侧观察超硬替刃的整体图，(b)表示(a)中的A-A线剖视图。图2是表示实施例2的超硬替刃的图，(a)表示从前刀面侧观察超硬替刃的整体图，(b)表示(a)中的B-B线剖视图。图3是表示实施例3的刨刀的图，(a)表示形成有薄硬质主覆膜层的超硬替刃的 剖视图，(b)表示形成有厚硬质主覆膜层的刨刀的剖视图。图4是表示变更例的超硬替刃的剖视图。图5是表示实验例1的实验结果的试样1和2的刀尖剖视图。图6是表示实验例2的实验结果的试样1 3的刀尖剖视图。图7是表示实验例3的实验结果的试样1 4的刀尖剖视图。图8是表示实验例4的实验结果的试样1 3的刀尖剖视图。图9是表示实验例5的实验结果的试样1 6的刀尖剖视图。图10是表示实验例6的实验结果的曲线图，其表示相对于硬质基础覆膜层的膜 厚的剥离面积。图11是表示实验例7的实验结果的曲线图，其表示相对于硬质基础覆膜层的膜 厚的崩刃宽度的比例和刀尖后退量。图12是表示实验例8的实验结果的试样1和2的刀尖剖视图。图13是表示实验例9的实验结果的试样1和2的刀尖剖视图。图14是表示对实验例9的切削功率进行比较的实验结果的曲线图，(a)表示进 给速度为2m/min的情况，(b)表示进给速度为4m/min的情况。具体实施例方式下面，参照附图并列举优选的实施例对本专利技术的木材用刀具进行以下说明。实施例1图1 (a)是从前刀面16侧观察实施例1的木材用刀具10的整体图，图1 (b)是木 材用刀具10的A-A线剖视图。在实施例1中，作为木材用刀具，采用设置于替刃式铣 刀或者替刃式木工铣刀等的超硬替刃10。该超硬替刃10的主体是以硬质合金为材质的 薄板状的基材12，在该基材12的纵长方向的两缘部形成有切削刃部14、14，通过将超硬 替刃10翻转，能够将两切削刃部14、14应用于切削。如图1(b)放大所示，在超硬替刃 10的前刀面16上通过PVD处理而涂覆有具有氮化铬(CrN)的硬质基础覆膜层18。所述 硬质基础覆膜层18例如构成为以所述基材12侧为第一层18a、具有第一层18a 第五层 18e的五层结构。该硬质基础覆膜层18的整体膜厚设定在大约0.075μιη ΙΟ.Ομιη的范围内。 若硬质基础覆膜层18小于0.075 μ m，则无法适当地保护基材12，并且如后述的实验例所 示，难以确保与硬质主覆膜层20 (后述)的紧贴性。而且，若硬质基础覆膜层18的膜厚 大于10.0 μ m，则在切削时或者在刃磨(磨刀)时容易产生该硬质基础覆膜层18的崩刃。 另外，关于基材12的后刀面22侧，在刃磨的时候硬质基础覆膜层18被磨削而除去，因 此，该硬质基础覆膜层18在后刀面22上作为截面留在切削刃部(刀尖)，而不是作为覆 膜残留。在所述硬质基础覆膜层18的作为最外层的第五层18e的外表面上，涂覆有具有氧化铬类物质(Cr-O)的硬质主覆膜层20。该硬质主覆膜层20由薄膜的铬氧化物(Cr2O3) 层构成。在实施例1中，硬质主覆膜层20由一层构成，其膜厚设定在大约0.2μιη 5.0μιη的范围。若硬质主覆膜层20的膜厚小于0.2 μ m，则如后述的实验例所示，不能 实现耐磨损性/耐腐蚀性的提高，而且，如果使硬质主覆膜层20的膜厚大于5.0 μ m，则 在硬质主覆膜层20的切削时或刃磨时容易发生崩刃。这样，通过在硬质基础覆膜层18 上进一步涂覆硬质主覆膜层20，对于木材和木质材料，无论干燥状态如何，都能够发挥 极其良好的耐磨损性/耐腐蚀性。另外，硬质主覆膜层20也通过刃磨时的磨削而在基材 12的后刀面22上作为截面留在切削刃部，而不是作为覆膜残留。在实施例1中，使硬质 基础覆膜层18为五层结构，使硬质主覆膜层20为一层，但是并不限定于该覆膜结构，也 可以使硬质基础覆膜层18为四层以下或者为六层以上，或者使硬质主覆膜层20为两层以 上。实施例2接下来对木材用刀具的实施例2进行以下说明。图2(a)是从前刀面34侧观察 实施例2的木材用刀具30的整体图，图2(b)是B-B线剖视图。作为实施例2的木材用 刀具，与实施例1 一样，采用了设置于替刃式铣刀或替刃式木工铣刀等的超硬替刃30。 该超硬替刃30具有由硬质合金构成的基材32，在该基材32的前刀面34上涂覆有由氮化 铬构成的硬质基础覆膜层36。该硬质基础覆膜层36例如构成为两层结构(从基材32侧 起为第一层36a、第二层36b)。在所述硬质基础覆膜层36的作为最外层的第二层36b的外表面上形成有由氮氧 化铬(CrNO)构成的硬质主覆膜层38。该硬质主覆膜层38构成为例如三层结构，涂覆 在所述硬质基础覆膜层36上的第一层38a由在氮气和氧气的气体氛围中以5%的氧浓度 进行PVD涂覆而成的氮氧化铬构成。另外，层叠在所述第一层38a上的第二层38b和最 外侧的第三层38c均由在氮气和氧气的气体氛围中以10%的氧浓度进行PVD涂覆而成的 氮氧化铬构成。即，在实施例2中，硬质主覆膜层38通过将氧浓度不同的氮氧化铬层 层叠多层而构成。另外，所述硬质基础覆膜层36的整体膜厚与实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种木材用刀具，其在由硬质合金、轴承钢或者工具钢构成的基材（１２、３２、５２、７２）的至少前刀面（１６、３４、５４、７８）或者后刀面（２２、４０、６２、８０）上直接或间接地涂覆有具有铬物质和／或氮化铬类物质的硬质基础覆膜层（１８、３６、５６、７４），其特征在于，在所述硬质基础覆膜层（１８、３６、５６、７４）上直接或者间接地涂覆有具有氧化铬类物质的硬质主覆膜层（２０、３８、５８、６０、７６）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：南彻，西尾悟，
申请(专利权)人：兼房株式会社，
类型：发明
国别省市：JP