切削刃边缘的加工方法及具有切削刃边缘的器具技术

一种切削刃边缘的加工方法及具有切削刃边缘的器具。构成切削刃的两个表面的最大高度为1μm以下，对位于这两个表面及这两个表面相交的边界部分的切削刃边缘同时照射气体团簇离子束。气体团簇离子束的照射以相对于所述两个表面不垂直地斜射且与切削刃边缘的至少一部分垂直的角度进行照射，从而在切削刃边缘上新形成刻面。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种切削刃边缘的加工方法及具有切削刃边缘的器具。构成切削刃的两个表面的最大高度为1μm以下，对位于这两个表面及这两个表面相交的边界部分的切削刃边缘同时照射气体团簇离子束。气体团簇离子束的照射以相对于所述两个表面不垂直地斜射且与切削刃边缘的至少一部分垂直的角度进行照射，从而在切削刃边缘上新形成刻面。【专利说明】切削刃边缘的加工方法及具有切削刃边缘的器具
本专利技术涉及切削刃边缘的加工方法及具有切削刃边缘的器具，其能够广泛应用于例如切削工具及刀具等机械加工用器具、菜刀等烹饪器具、手术刀等医疗用器具等利用刀刃形状的器具。
技术介绍
关于切削刃，公知有将其刃边缘(刀沿)加工成怎样的形状在很大程度上左右其性能。若使其刃边缘锋利化，则虽然提高了锋利度，但容易引起崩边，耐久性变差。另外，为了提高耐久性或防止原材料勾挂在刃边缘上，通常对刃边缘进行倒圆。例如，专利文献I (日本特开2008 - 112523号公报)记载了通过湿式蚀刻对玻璃圆盘的边缘进行倒圆的例子。另外，专利文献2 (日本特开2005 - 224419号公报)中记载了通过精研磨来对剪刀的切削刃进行倒圆的例子。另外，为了提高切削刃的边缘强度，设置被称为刻面及倒棱的倒角。例如，专利文献3 (日本特开2004 — 58168号公报)记载了在切削刃上形成有倒棱的例子。若设置这样的被称为刻面及倒棱的倒角，则能够提高耐久性，且锐度不会大幅降低。另一方面，作为比湿式蚀刻及精研磨更高精度地研磨精细区域的方法，提出有利用气体团簇离子束的方法。专利文献4 (日本特表2011 — 512173号公报)记载了对外科用手术刀照射气体团簇离子束，使刃边缘锋利化的例子。气体团簇离子束与单体离子束相t匕，能量集中在材料表面附近，因此，具有能够实现低损伤加工的特征。因此，即使是非常锋利的切削刃的加工，也能够在不 造成微小裂纹等损伤的前提下进行加工。另外，专利文献5 (日本特开2010 — 36297号公报)中公开了对切削刃照射气体团簇离子束的结果。其提供了通过气体团簇离子束使IOym见方的最大高度Rz (Rz 的定义参照日本工业标准(Japanese Industrial Standards)B0601:2001o最大高度Rz是距轮廓曲线的平均线的峰高Zp的最大值和距平均线的谷深Zv的最大值的和)大于Iym的金刚石被覆膜表面平滑化的方法。作为对于切削刃边缘的影响，显示了残留了金刚石覆盖工具本来的倒棱，通过气体团簇离子束照射，切削刃边缘不会变圆，即使从垂直方向对切削刃边缘照射气体团簇离子束，表面粗糙度也不会发生大的变化。若利用湿式蚀刻及单体离子束蚀刻，则结晶材料中各向异性受到影响，选择性地出现某种晶面。虽然有些情况下也能够有效利用该各向异性，但是在用于精密器具的情况下存在不能任意控制切削刃边缘的形状的问题。另外，在除了结晶材料以外的非晶材料等的情况下，存在可能由于材料内部存在的相分离或各种缺陷而引起不均匀的蚀刻，该不均匀性会明显降低切削刃的机械耐久性等问题。精研磨这样的技术是用磨粒磨削切削刃材料表面的工艺，故而不能避免用该磨粒磨削时在切削刃材料表面产生的微小损伤，降低了切削刃的机械耐久性。若在切削刃边缘设置被称为刻面及倒棱的倒角(以下，称为刻面)，则虽然可能相应地提高了机械耐久性，但存在如下问题:该制作方法只要是通过湿式蚀刻及单体离子束蚀刻、激光加工、精研磨等现有技术实施，就会在刻面上产生微小伤痕及裂纹、易碎的加工变质层等，不能够得到足够的机械耐久性。另一方面，若利用气体团簇离子束技术，则虽然能够实现低损伤加工，但是在目前，只公开了使切削刃锋利化的技术。若使切削刃锋利化，则存在切削刃的机械耐久性容易变得不足的问题。另外，还可以考虑利用气体团簇离子束技术使切削刃边缘钝化，但若只是单纯使其钝化，则会产生切削阻力变大等锐度变差的问题。另一方面，在专利文献5中，如上所述公开了对切削刃照射气体团簇离子束的结果。但是，在专利文献5中,通过气体团簇离子束,对10 μ m见方的最大高度大于Iym的金刚石被覆膜表面进行平坦化处理，即使能够进行平坦化也不能形成例如刻面，丝毫未提及能够精密地控制切削刃边缘形状的加工方法。由此，目前还未提出一种不会对切削刃造成微小损伤且能够精密地控制切削刃边缘的形状并形成理想刻面的加工方法。
技术实现思路
鉴于上述这样的情况，本专利技术的目的在于提供能够实现低损伤加工，且能够在切削刃边缘上形成理想刻面的加工方法及具有该加工方法加工的切削刃边缘的器具。本专利技术第一方面的切削刃边缘的加工方法，构成切削刃的两个表面的最大高度为Iym以下，对位于这两个表面及这两个表面相交的边界部分的切削刃边缘，通过以如下的照射角度照射气体团簇离子束，从而在所述切削刃边缘上新形成刻面，所述照射角度为相对于所述两个表面不垂直地斜射，且与所述切削刃边缘的至少一部分垂直的照射角度。本专利技术第二方面的切削刃边缘的加工方法，在第一方面的基础上，用于使所述两个表面的最大高度Rz为I μ m以下的平坦化加工通过气体团簇离子束的照射而进行。本专利技术第三方面的切削刃边缘的加工方法，在第一或第二方面的基础上，气体团簇离子束的气体是与构成切削刃的材料不发生化学反应的气体。本专利技术第四方面的切削刃边缘的加工方法，在第三方面的基础上，气体为氩气、氧气、氮气及二氧化碳中的任一种或它们的组合。本专利技术第五方面的器具，具有由上述第一~第四方面中任一方面所述的切削刃边缘的加工方法加工的切削刃边缘。本专利技术第六方面的器具，在第五方面的基础上，形成有多个刻面。本专利技术第七方面的器具，在第五或第六方面的基础上，刻面的至少一部分为曲面。根据本专利技术的切削刃边缘的加工方法，能够在切削刃边缘低损伤地形成理想刻面。因此，能够以高生产率得到锐度、耐久性均良好的切削刃。【专利附图】【附图说明】图1是表示通过对刃边缘照射气体团簇离子束，在刃边缘形成倾斜面的形态的示意图，(a)表示磨削材料的角的形态，(b)表示在材料的角附近发生物质的横向移动的形态，(c)表示进一步磨削材料的角的形态，(d)表示在材料的角上形成有斜面的形态。图2是表示通过对刃边缘照射气体团簇离子束来形成刻面的示意图，Ca)表示团簇沿着倾斜面的倾斜流动的形态，(b)表示倾斜面被平坦化后的形态。图3是表示在气体团簇离子束的照射面的表面粗糙度较小的情况下形成刻面的示意图，Ca)表示气体团簇离子束照射前的材料的形态，(b)表示气体团簇离子束照射后的材料的形态。图4是表示在气体团簇离子束的照射面的表面粗糙度较大的情况下未形成刻面的示意图，Ca)表示气体团簇离子束照射前的材料的形态，(b)表示气体团簇离子束照射后的材料的形态。图5是表示通过气体团簇离子束的照射在切削刃边缘上形成刻面的形态的示意图，(a)表示气体团簇离子束照射下的切削刃的形态，(b)表示气体团簇离子束照射后的切削刃边缘的初始阶段的形态，(c)表示自(b)所示的阶段进一步进行处理后的阶段的切削刃边缘的形态，(d)表示自(C)所示的阶段进一步进行处理后的阶段的切削刃边缘的形态，(e)表示自(d)所示的阶段进一步进行处理后的阶段的切削刃边缘的形态，(f)表示气体团簇离子束照射后的切削刃的形态。图6是表示在对构成切削刃的两个表面以相同的照本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种切削刃边缘的加工方法，构成切削刃的两个表面的最大高度为1μm以下，对位于这两个表面及这两个表面相交的边界部分的切削刃边缘，通过以如下的照射角度照射气体团簇离子束，从而在所述切削刃边缘上新形成刻面，所述照射角度为相对于所述两个表面不垂直地斜射，且与所述切削刃边缘的至少一部分垂直的照射角度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤明伸，铃木晃子，
申请(专利权)人：日本航空电子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：