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JP5871230B2 - Tool having a cutting edge part, manufacturing method of a tool having a cutting edge part, and manufacturing method of a tool manufacturing intermediate having a cutting edge part - Google Patents

Tool having a cutting edge part, manufacturing method of a tool having a cutting edge part, and manufacturing method of a tool manufacturing intermediate having a cutting edge part Download PDF

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JP5871230B2 JP2011285280A JP2011285280A JP5871230B2 JP 5871230 B2 JP5871230 B2 JP 5871230B2 JP 2011285280 A JP2011285280 A JP 2011285280A JP 2011285280 A JP2011285280 A JP 2011285280A JP 5871230 B2 JP5871230 B2 JP 5871230B2
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Description

本発明は、切っ先部を備える工具、切っ先部を備える工具の製造方法、及び切っ先部を備える工具の製造中間体の製造方法に関する。   The present invention relates to a tool including a cutting edge, a manufacturing method of a tool including a cutting edge, and a manufacturing method of a manufacturing intermediate of a tool including a cutting edge.

鋼材を加工して形成された刃物や針などの切っ先部を備える工具では、通常、切っ先部の硬度を高くすることが求められている。このため、切っ先部の焼入れによる高硬度化が従来から行われている。かかる焼入れ方法としては、鋼材の全体を焼入れしてから機械加工により切っ先部を形成する方法が挙げられる。しかし、この方法では、高硬度化した鋼材を機械加工して刃物等の形状を作製する必要があり、効率の良い方法とは言えない。   In a tool including a cutting edge portion such as a blade or a needle formed by processing a steel material, it is usually required to increase the hardness of the cutting edge portion. For this reason, high hardness is conventionally performed by quenching the cutting edge. Examples of the quenching method include a method in which the entire steel material is quenched, and then the cut portion is formed by machining. However, in this method, it is necessary to machine a hardened steel material to form the shape of a blade or the like, which is not an efficient method.

かかる状況に鑑みて、本発明者等は、非特許文献1において、焼入れ前の鋼材を機械加工して切っ先部を形成した後、切っ先部のみを選択的にレーザ焼入れする方法を提案している。この方法によれば、高硬度化した鋼材を機械加工することなく高硬度化した切っ先部を得ることができる。但し、切っ先部への入熱量が不足すると目的とする硬度が得られず、入熱量が過剰であると切っ先部の先端(切っ先)が溶融して丸みを帯びてしまうため、焼入れ条件の設定を厳格に行う必要がある。   In view of such a situation, the present inventors have proposed a method in which non-patent document 1 selectively laser quenches only the cutting edge after forming the cutting edge by machining the steel material before quenching. . According to this method, a hardened cutting edge can be obtained without machining the hardened steel material. However, if the heat input to the cutting edge is insufficient, the target hardness cannot be obtained, and if the heat input is excessive, the tip of the cutting edge (cutting edge) will melt and become rounded. It must be done strictly.

Keiji OGAWA, Heisaburo NAKAGAWA and Akira OHTSUKA"On-machine Heat Treatment System Using YAG Laser: Laser Hardening of Micro-Cutting Edge" Key Engineering Materials Vols.447-448(2010)pp203-207Keiji OGAWA, Heisaburo NAKAGAWA and Akira OHTSUKA "On-machine Heat Treatment System Using YAG Laser: Laser Hardening of Micro-Cutting Edge" Key Engineering Materials Vols. 447-448 (2010) pp203-207

しかし、切っ先部は熱容量が小さく、また切っ先部の形状によって熱容量等が変化するため、焼入れ条件の設定は容易ではない。かかる条件設定は、微細な刃物や針(ピン)など、切っ先部のサイズが小さくなり形状が複雑になるほど難しくなる。また、切っ先部に沿ってレーザ光を照射する場合、焼入れ装置の動作精度を予め把握し、場合によっては動作を補正する必要がある。このため、非特許文献1に開示された方法によって高精度な加工を行うことは容易ではない。   However, since the heat capacity of the cut portion is small and the heat capacity or the like changes depending on the shape of the cut portion, it is not easy to set quenching conditions. Such condition setting becomes more difficult as the size of the cutting edge portion such as a fine blade or a needle (pin) becomes smaller and the shape becomes complicated. Moreover, when irradiating a laser beam along a cutting edge part, it is necessary to grasp | ascertain the operation | movement precision of a quenching apparatus beforehand and to correct | amend operation | movement depending on the case. For this reason, it is not easy to perform highly accurate processing by the method disclosed in Non-Patent Document 1.

本発明に係る切っ先部を備える工具は、鋼材を加工して形成された切っ先部を備え、当該切っ先部は、レーザ焼入れされており、その他の部分よりも硬度が高く、前記切っ先部及び前記他の部分は、前記レーザ焼入れによる焼入れ酸化膜を有さない表面を有することを特徴とする。   A tool having a cutting edge portion according to the present invention includes a cutting edge portion formed by processing a steel material, the cutting edge portion is laser-hardened, and has a higher hardness than the other portions. This portion is characterized in that it has a surface that does not have a quenching oxide film formed by the laser quenching.

本発明に係る工具は、基板と、該基板の表面から突出した刃又は針とを有し、前記切っ先部は、前記刃又は前記針の先端部に設けられ、前記刃又は前記針の根元部よりも硬度が高い構成とすることができる。   The tool according to the present invention includes a substrate and a blade or a needle protruding from the surface of the substrate, and the cutting edge portion is provided at a tip portion of the blade or the needle, and a base portion of the blade or the needle. It can be set as the structure whose hardness is higher than.

また、前記切っ先部は、その先端を通り前記基板に略垂直な仮想線に対して左右対称な断面形状を有する場合であっても、当該仮想線の両側で硬度分布が互いに異なる構造とすることができる。   In addition, even when the cut portion has a cross-sectional shape that is symmetrical with respect to a virtual line that passes through the tip and is substantially perpendicular to the substrate, the hardness distribution is different from each other on both sides of the virtual line. Can do.

本発明に係る切っ先部を備える工具の製造方法は、鋼材を準備する工程と、前記鋼材の前記切っ先部の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入れして前記鋼材の一部に焼入れ領域を形成する焼入れ工程と、前記焼入れ領域が形成された前記鋼材を機械加工して、前記焼入れ領域内に前記切っ先部を形成する機械加工工程とを含むことを特徴とする。   The manufacturing method of the tool provided with the cut-out portion according to the present invention includes a step of preparing a steel material, and laser hardening a region wider than a formation planned region of the cut-out portion of the steel material to form a hardened region in a part of the steel material. A quenching step of machining, and a machining step of machining the steel material in which the quenching region is formed to form the cut portion in the quenching region.

また、前記機械加工工程では、前記鋼材を機械加工して、基板と、該基板の表面から突出する刃又は針とを形成し、前記刃又は針の先端部のみを前記焼入れ領域内に形成して前記先端部に前記切っ先部を設けることができる。   In the machining step, the steel material is machined to form a substrate and a blade or a needle protruding from the surface of the substrate, and only the tip of the blade or the needle is formed in the quenching region. The tip portion can be provided at the tip portion.

また、前記先端部側から視た前記刃の平面視形状には、曲部が含まれ、前記焼入れ工程では、前記曲部に対応した曲部パターンを含む前記焼入れ領域を形成し、前記曲部パターンの曲率半径が小さくなるに従って前記曲部パターンの幅を広げることができる。   Further, the shape of the blade viewed from the tip side includes a curved portion, and in the quenching step, the quenching region including a curved portion pattern corresponding to the curved portion is formed, and the curved portion As the radius of curvature of the pattern decreases, the width of the curved pattern can be increased.

また、前記機械加工工程では、前記切っ先部の先端を前記焼入れ領域の中心からずらして前記鋼材を機械加工することができる。   Further, in the machining step, the steel material can be machined by shifting the tip of the cut portion from the center of the quenching region.

本発明に係る切っ先部を備える工具の製造中間体の製造方法は、鋼材を準備する工程と、前記鋼材の前記切っ先部の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入れして、前記鋼材の一部に焼入れ領域を形成する工程とを含むことを特徴とする。   The manufacturing method of the manufacturing intermediate of the tool provided with the cutting edge part according to the present invention includes a step of preparing a steel material, and laser quenching a region wider than a formation planned area of the cutting edge part of the steel material, and a part of the steel material And a step of forming a quenching region.

本発明によれば、簡便な手法により、硬度を高めた切っ先部を得ることができる。また、精度良く目的とする硬度や硬度分布を有する切っ先部を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a cutting edge portion with increased hardness by a simple method. In addition, it is possible to obtain a cutting edge having a target hardness and hardness distribution with high accuracy.

本発明によれば、鋼材の切っ先部の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入してから鋼材を機械加工して焼入れ領域内に切っ先部を形成するため、切っ先部の形状に厳密に対応した焼入れは要求されず、切っ先部を選択的にレーザ焼入れする方法と比べて焼入れの条件設定が容易である。また、本発明によれば、鋼材の一部のみに焼入れ領域を形成するため、鋼材の全体を焼入れする場合と比べて機械加工が容易である。
さらに、切っ先部の形状が微細な場合や複雑な場合であっても、焼入れ領域内に切っ先部を形成すればよいため、簡単な機械加工により、精度良く目的とする硬度や硬度分布を有する切っ先部を得ることができる。
According to the present invention, since the steel material is machined after laser hardening in a region wider than the region where the steel material's cutting edge is to be formed, the cutting material is formed in the quenching region, and therefore the shape of the cutting material is strictly supported. The quenching is not required, and it is easier to set the quenching conditions than the method of selectively laser quenching the cutting edge. In addition, according to the present invention, since the quenching region is formed only in a part of the steel material, machining is easier than in the case of quenching the entire steel material.
Furthermore, even if the shape of the cutting edge portion is fine or complicated, it is only necessary to form the cutting edge portion in the quenching region, so that the cutting edge having the desired hardness and hardness distribution can be accurately obtained by simple machining. Part can be obtained.

本発明の第1の実施形態である微細刃物を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the fine blade which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態である微細刃物を示す平面図である。It is a top view which shows the fine blade which is the 1st Embodiment of this invention. 図2のAA線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2. 本発明の第1の実施形態である微細刃物の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the fine blade which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態である微細刃物の製造中間体を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacture intermediate body of the fine cutter which is the 1st Embodiment of this invention. 図5のB部拡大図である。It is the B section enlarged view of FIG. 図5のCC線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG. 本発明の第1の実施形態である微細刃物の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the fine blade which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態である微細刃物の他の変形例を示す図である。It is a figure which shows the other modification of the fine blade which is the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態であるピンアレイを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the pin array which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態であるピンアレイの製造中間体を示す図である。It is a figure which shows the manufacture intermediate body of the pin array which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態であるピンアレイの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the pin array which is the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態である製造中間体を示す平面図である。It is a top view which shows the manufacture intermediate body which is the 3rd Embodiment of this invention.

図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図示された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
また、本明細書において、「略同等」等の「略・・」との用語は、「同等」だけでなく「実質的に同等とみなせる状態」を含む。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The drawings referred to in the embodiments are schematically described, and the dimensional ratios of the illustrated components may differ from the actual products. Specific dimensional ratios and the like should be determined in consideration of the following description.
Further, in this specification, the term “substantially equivalent” such as “substantially equivalent” includes not only “equivalent” but also “a state that can be regarded as substantially equivalent”.

以下、図1〜9を参照しながら第1の実施形態である微細刃物10について詳説する。また、図10〜12を参照しながら第2の実施形態であるピンアレイ30について詳説する。但し、本発明の適用は、これらの実施形態に限定されない。本発明は、例えば、カッティングブレード、押罫刃、ドリルビット等にも適用することができる。   Hereinafter, the fine cutter 10 according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. The pin array 30 according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. However, application of the present invention is not limited to these embodiments. The present invention can also be applied to, for example, a cutting blade, a ruled blade, a drill bit, and the like.

<第1の実施形態>
まず、微細刃物10の構成について詳説する。
図1〜3は、微細刃物10を示す図である。図1,2は、各々微細刃物10を示す斜視図、平面図であり、図3は、図2のAA線断面図であって刃12を幅方向に沿って切断した様子を示す。図3では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分にドットを付し、硬度が高い部分ほどドットの密度を高くしている。
<First Embodiment>
First, the configuration of the fine blade 10 will be described in detail.
1-3 is a figure which shows the fine cutter 10. FIG. 1 and 2 are a perspective view and a plan view, respectively, showing the fine blade 10, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2, showing a state in which the blade 12 is cut along the width direction. In FIG. 3, dots are attached to a portion hardened by laser hardening, and the density of the dots is increased as the hardness is higher.

図1〜3に示す微細刃物10は、基板11と、基板表面11sから突出した刃12とを有する。微細刃物10は、例えば、バルク状の鋼材を機械加工して基板11と刃12とを一体形成した形態を有するが、基板11と刃12とを別部材で構成し刃12を基板表面11sに接合した形態であってもよい。微細刃物10は、例えば、トムソン刃のような型抜き用刃物に好適であり、ダンボール等の紙、シールやラベル、光学フィルム、フレキシブルプリント基板等の打ち抜き加工に用いることができる。   1 to 3 includes a substrate 11 and a blade 12 protruding from the substrate surface 11s. The fine blade 10 has, for example, a form in which a substrate 11 and a blade 12 are integrally formed by machining a bulk steel material, but the substrate 11 and the blade 12 are configured as separate members, and the blade 12 is formed on the substrate surface 11s. It may be a joined form. The fine blade 10 is suitable for a die-cutting blade such as a Thomson blade, and can be used for punching paper such as cardboard, a seal, a label, an optical film, and a flexible printed board.

微細刃物10を構成する鋼材には、工具鋼又は刃物鋼を用いることが好適である。但し、鋼材はこれに限定されず、加工対象等に応じて適宜選択できる。鋼材の例としては、用途分類によれば、工具鋼、刃物鋼の他に、軸受鋼や機械構造用鋼、ばね鋼等が挙げられる。また、成分分類によれば、炭素鋼(普通鋼)や合金鋼(特殊鋼)、クロム鋼、ニッケルクロム鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、マンガン鋼等が挙げられる。以下では、焼入れされていない鋼材を母材という場合がある。   It is preferable to use tool steel or blade steel for the steel material constituting the fine blade 10. However, a steel material is not limited to this, It can select suitably according to a process target. Examples of steel materials include bearing steel, mechanical structural steel, spring steel, etc. in addition to tool steel and blade steel according to the application classification. Moreover, according to the component classification, carbon steel (ordinary steel), alloy steel (special steel), chromium steel, nickel chromium steel, nickel chromium molybdenum steel, manganese steel and the like can be mentioned. Below, the steel material which is not hardened may be called a base material.

微細刃物10は、上記のように、1つの基板11上に、1つのリング状の刃12が設けられた基板一体型刃物である。基板11は、平面視略矩形状を呈し、平坦な基板表面11s上に略垂直に刃12が立設している。即ち、基板11は、刃12の支持体であって、例えば、刃12の補強機能を有する。ここで、基板11の平面視とは、基板表面11sの真上から基板11を視た様子を意味する(図2参照)。なお、「平面視」との用語は、刃12についても同様の意味として使用する。   The fine blade 10 is a substrate-integrated blade in which one ring-shaped blade 12 is provided on one substrate 11 as described above. The substrate 11 has a substantially rectangular shape in plan view, and a blade 12 is erected substantially vertically on a flat substrate surface 11s. That is, the substrate 11 is a support for the blade 12 and has, for example, a reinforcing function for the blade 12. Here, the plan view of the substrate 11 means that the substrate 11 is viewed from directly above the substrate surface 11s (see FIG. 2). The term “plan view” is also used for the blade 12 with the same meaning.

刃12は、鋼材を加工して形成された切っ先部である刃先部13を備える。刃先部13とは、加工対象に強く押し当てられる部分であって高い硬度が要求される部分である。例えば、刃面13fが形成された部分であって、刃12の先端部に設けられている。刃面13fとは、刃12の高さ方向に交差し、刃先部13の先端(切っ先)である刃先13tに向かって斜めにカットされた面である。図3に例示する刃先部13は、2つの刃面13fを有し、刃先13tを挟んで左右対称な断面形状の両刃である。   The blade 12 includes a cutting edge portion 13 that is a cutting edge portion formed by processing a steel material. The blade edge portion 13 is a portion that is strongly pressed against the object to be processed and that requires high hardness. For example, it is a portion where the blade surface 13 f is formed, and is provided at the tip of the blade 12. The blade surface 13f is a surface that intersects the height direction of the blade 12 and is cut obliquely toward the blade edge 13t that is the tip (cut edge) of the blade edge portion 13. The blade edge part 13 illustrated in FIG. 3 has two blade surfaces 13f and is a double-edged blade having a symmetrical cross-sectional shape with the blade edge 13t interposed therebetween.

刃12では、刃先部13のみがレーザ焼入れされており、刃先部13以外の部分はレーザ焼入れされていない。また、基板11も焼入れされていない。そして、刃先部13は、刃12の根元部14を含む他の部分よりも硬度が高くなっている。これにより、根元部14の靭性を維持して刃12の破損を抑制しながら、刃先部13の高硬度化により加工対象の打ち抜き特性を向上させることができる。   In the blade 12, only the blade edge portion 13 is laser-hardened, and portions other than the blade edge portion 13 are not laser-hardened. Further, the substrate 11 is not quenched. The cutting edge portion 13 has a higher hardness than other portions including the root portion 14 of the blade 12. Thereby, while maintaining the toughness of the root portion 14 and suppressing the breakage of the blade 12, it is possible to improve the punching characteristics of the workpiece by increasing the hardness of the blade tip portion 13.

刃12は、例えば、曲率半径の異なった複数の曲部12a,12b,12cを含むリング状を呈するものが一般的である。ここで、曲部とは、刃12を先端部(刃先部13)側から平面視したときに曲がっている部分を意味する(図2参照)。刃12の平面視形状は、加工対象の打ち抜き形状に対応するため、目的とする打ち抜き形状に応じて適宜変更できる。例えば、非リング形状であってもよく、種々の模様に対応する複雑な形状であってもよい。また、基板11上に複数の刃12が設けられてもよい。   The blade 12 generally has, for example, a ring shape including a plurality of curved portions 12a, 12b, and 12c having different curvature radii. Here, the curved portion means a portion that is bent when the blade 12 is viewed in plan from the tip (blade tip 13) side (see FIG. 2). Since the planar view shape of the blade 12 corresponds to the punching shape to be processed, it can be appropriately changed according to the target punching shape. For example, a non-ring shape may be sufficient and the complicated shape corresponding to various patterns may be sufficient. A plurality of blades 12 may be provided on the substrate 11.

刃先部13は、刃先13tを通り基板11(基板表面11s)に略垂直な仮想線Xに対して左右対称な断面形状を有する両刃型である。刃先部13では、一方の刃面13fと仮想線Xとがなす角度α、及び他方の刃面13fと仮想線Xとがなす角度βとが略同等であり、例えば、刃先部13の刃先角(α+β)は20〜60°程度、好ましくは30〜45°程度である。   The blade edge portion 13 is a double-blade type having a cross-sectional shape that is symmetrical with respect to a virtual line X that passes through the blade edge 13t and is substantially perpendicular to the substrate 11 (substrate surface 11s). In the blade edge portion 13, the angle α formed by the one blade surface 13 f and the imaginary line X and the angle β formed by the other blade surface 13 f and the imaginary line X are substantially the same, for example, the blade edge angle of the blade edge portion 13. (Α + β) is about 20 to 60 °, preferably about 30 to 45 °.

刃先部13は、その略全体がレーザ焼入れにより高硬度化しており、刃先13tにおいて硬度が最も高くなっている。そして、根元部14側に進むにつれて母材の硬度に近づく。また、刃先部13では、仮想線Xの両側において、例えば、左右の刃面13fにおいて、硬度分布が略同等である。   The cutting edge portion 13 is almost entirely hardened by laser hardening, and the cutting edge 13t has the highest hardness. And it approaches the hardness of a preform | base_material as it progresses to the base part 14 side. Moreover, in the blade edge | tip part 13, hardness distribution is substantially equivalent in the both sides of the virtual line X, for example in the right-and-left blade surface 13f.

さらに、微細刃物10は、刃先部13を含む全体に亘ってレーザ焼入れによる焼入れ酸化膜を有さない表面を有する。これは、微細刃物10が刃先部13の形成予定領域をレーザ焼入れした後、鋼材を機械加工して形成されるためである。つまり、刃先部13は、レーザ焼入れ跡(通常、母材と色調が異なる)を有するが焼入れ酸化膜を有さない。なお、焼入れ酸化膜とは、レーザ焼入れにより形成される酸化膜であって、厚みが0.1μmを超える分厚い酸化膜である。表面に焼入れ酸化膜が存在すると干渉色が見える場合があるが、微細刃物10では干渉色は確認できない。但し、微細刃物10は、厚みが0.1μm以下の自然酸化膜を有する場合がある。   Furthermore, the fine blade 10 has a surface that does not have a quenching oxide film by laser quenching over the entire portion including the blade edge portion 13. This is because the fine blade 10 is formed by machining a steel material after laser-quenching the region where the cutting edge portion 13 is to be formed. In other words, the blade edge portion 13 has a laser quenching trace (usually different in color tone from the base material) but does not have a quenching oxide film. The quenching oxide film is an oxide film formed by laser quenching and is a thick oxide film having a thickness exceeding 0.1 μm. If a hardened oxide film is present on the surface, an interference color may be visible, but the interference color cannot be confirmed with the fine blade 10. However, the fine blade 10 may have a natural oxide film having a thickness of 0.1 μm or less.

次に、上記構成を備える微細刃物10の製造方法について詳説する。
図4〜7は、微細刃物10の製造方法を説明するための図である。図4は、微細刃物10の製造工程を示す図であり、図5は、微細刃物10の製造中間体20を示す平面図である。図6は、図5のB部拡大図、図7は、図5のCC線断面図であって焼入れ領域21を幅方向に沿って切断した様子を示す。また、図4〜7では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分である焼入れ領域21にドットを付し、図7では、図3と同様に硬度が高い部分ほどドットの密度を高くしている。
Next, the manufacturing method of the fine blade 10 provided with the said structure is explained in full detail.
4-7 is a figure for demonstrating the manufacturing method of the fine blade 10. FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of the fine blade 10, and FIG. 5 is a plan view illustrating a manufacturing intermediate 20 of the fine blade 10. 6 is an enlarged view of a portion B in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 5 and shows a state in which the quenching region 21 is cut along the width direction. 4 to 7, dots are given to the quenching region 21, which is a portion hardened by laser quenching, and in FIG. 7, the higher the hardness is, the higher the dot density is, as in FIG. 3.

図4に示すように、微細刃物10の製造工程は、鋼材を準備する工程と、鋼材の刃先部13の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入れして鋼材の一部に焼入れ領域21を形成する焼入れ工程(図4(a)参照)と、焼入れ領域21が形成された鋼材を機械加工して焼入れ領域21内に刃先部13を形成する機械加工工程(図4(b)参照)とを含む。こうして、刃先部13のみがレーザ焼入れされた微細刃物10を簡便且つ高精度に製造することができる(図4(c)参照)。   As shown in FIG. 4, the manufacturing process of the fine blade 10 includes a step of preparing a steel material, and laser hardening a region wider than a region where the steel blade edge 13 is to be formed to form a quenched region 21 in a part of the steel material. A quenching step (see FIG. 4A), and a machining step (see FIG. 4B) for machining the steel material in which the quenching region 21 is formed to form the blade edge portion 13 in the quenching region 21. Including. In this way, the fine blade 10 in which only the blade edge portion 13 is laser-quenched can be easily and accurately manufactured (see FIG. 4C).

なお、鋼材を準備する工程には、従来公知の方法を適用できる。微細刃物10の目的とする特性や形状、サイズ等に応じて適切な鋼材を準備することができる。   In addition, a conventionally well-known method is applicable to the process which prepares steel materials. An appropriate steel material can be prepared according to the intended characteristics, shape, size, and the like of the fine blade 10.

焼入れ工程では、レーザ焼入れ法を用いて、準備した鋼材(以下、ワークという場合がある)の一部に焼入れ領域21を形成する工程である。形成される焼入れ領域21は、ワークの刃先部13の形成予定領域を含み、形成予定領域よりも広めとされる。   The quenching step is a step of forming a quenching region 21 in a part of a prepared steel material (hereinafter sometimes referred to as a workpiece) using a laser quenching method. The formed quenching region 21 includes a planned formation region of the cutting edge portion 13 of the workpiece and is wider than the planned formation region.

焼入れ工程には、例えば、レーザ光を出力するレーザ装置と、加工ヘッドと、ワークを固定するXYテーブルとを備えたレーザ焼入れ装置を用いることができる。レーザ装置には、目的とする焼入れ状態等に応じて、高出力半導体レーザ装置(HDDL)やYAGレーザ装置、CO2レーザ装置など種々の装置を適用できる。レーザ装置から出力されるレーザ光は、例えば、光ファイバを通って加工ヘッドに伝送される。そして、ワークの刃先部13の形成予定領域に沿って少なくとも加工ヘッド又はXYテーブルを移動させることで焼入れ領域21を形成する。 For the quenching process, for example, a laser quenching apparatus including a laser device that outputs laser light, a machining head, and an XY table that fixes a workpiece can be used. Various devices such as a high-power semiconductor laser device (HDDL), a YAG laser device, and a CO 2 laser device can be applied to the laser device in accordance with the intended quenching state. Laser light output from the laser device is transmitted to the machining head through an optical fiber, for example. Then, the quenching region 21 is formed by moving at least the machining head or the XY table along the planned formation region of the cutting edge portion 13 of the workpiece.

焼入れ工程は、不活性ガス雰囲気又は真空中で行ってもよく、空気雰囲気下で行ってもよい。プロセスコスト低減の観点からは後者が好適である。空気雰囲気下でレーザ焼入れを行うと、ワークの表面に厚みが0.1μmを超える焼入れ酸化膜(図示せず)が形成される。また、ワーク表面の焼入れ領域21に対応する箇所を含む領域にあらかじめレーザ吸収剤を塗布する、或いは焼入れ領域21以外をマスキングしておくことで、当該箇所を選択的に焼入れすることも好適である。   The quenching step may be performed in an inert gas atmosphere or in a vacuum, or may be performed in an air atmosphere. The latter is preferred from the viewpoint of process cost reduction. When laser quenching is performed in an air atmosphere, a quenched oxide film (not shown) having a thickness exceeding 0.1 μm is formed on the surface of the workpiece. In addition, it is also preferable to selectively quench the portion by applying a laser absorbent in advance to a region including a portion corresponding to the quenching region 21 on the workpiece surface or by masking a region other than the quenching region 21. .

図5に示すように、焼入れ工程によりワークの一部に刃先部13の形状に対応する焼入れ領域21が形成された製造中間体20が得られる。製造中間体20の表面20sには、刃先部13(刃12)の幅よりも太めの焼入れ跡が形成されている。以下では、表面20sに現れる焼入れ領域21(焼入れ跡)を焼入れパターン22と称する。   As shown in FIG. 5, the manufacturing intermediate body 20 in which the hardening area | region 21 corresponding to the shape of the blade edge | tip part 13 was formed in a part of workpiece | work by the hardening process is obtained. On the surface 20 s of the production intermediate 20, a hardened trace that is thicker than the width of the blade edge portion 13 (blade 12) is formed. Hereinafter, the quenching region 21 (quenching trace) appearing on the surface 20 s is referred to as a quenching pattern 22.

図6に示すように、表面20sのB部には、3つの曲部パターン22a,22b,22cが形成される。曲部パターン22a,22bは、刃12の曲部12a,12bにそれぞれ対応するパターンであって、曲部12cに対応する曲部パターン22cよりも曲がり方が急峻で曲率半径が小さい。焼入れ工程では、曲部パターンの曲率半径が小さくなるに従って曲部パターンの幅を広げることが好適である。つまり、曲部パターン22a,22bの幅は、曲部パターン22cの幅よりも広くすることが好適であり、特に曲部パターン22a,22bの内周側を膨らませることが好適である。これにより、曲がり方が急峻な曲部パターン22a,22bにおいても、簡便に高精度な加工を施すことができる。例えば、急峻な曲部では加工が難しいが、この手法によれば、焼入れのずれや機械加工のずれ等が多少あっても刃先13tを目的とする硬度に加工することができる。   As shown in FIG. 6, three curved portion patterns 22a, 22b, and 22c are formed in the B portion of the surface 20s. The curved portion patterns 22a and 22b are patterns corresponding to the curved portions 12a and 12b of the blade 12, respectively, and are steeper and have a smaller radius of curvature than the curved portion pattern 22c corresponding to the curved portion 12c. In the quenching step, it is preferable to increase the width of the curved portion pattern as the radius of curvature of the curved portion pattern decreases. That is, the width of the curved pattern 22a, 22b is preferably wider than the width of the curved pattern 22c, and in particular, the inner peripheral side of the curved pattern 22a, 22b is preferably expanded. Thereby, even in the curved portion patterns 22a and 22b that are sharply bent, high-precision processing can be easily performed. For example, although it is difficult to process with a steep curved portion, according to this method, the cutting edge 13t can be processed to a target hardness even if there is a slight deviation in quenching or machining.

図7に示すように、焼入れ領域21は、製造中間体20の表面20sから所定の深さに亘って形成されている。焼入れ領域21の深さ(所定の深さ)は、刃先部13のサイズや形状等によって適宜変更できるが、刃先部13の全体が形成可能な深さとすることが好適である。また、焼入れ領域21は、その幅方向及び深さ方向に硬度分布を有し、通常、レーザ光の照射スポットの中心である焼入れ領域21の幅方向中央Pが最大硬度となる。なお、焼入れ領域21の幅と深さとの関係は、レーザ光の出力やデフォーカスの程度等を制御することで調整できる。   As shown in FIG. 7, the quenching region 21 is formed from the surface 20 s of the manufacturing intermediate 20 to a predetermined depth. The depth (predetermined depth) of the quenching region 21 can be changed as appropriate depending on the size, shape, and the like of the blade edge portion 13, but is preferably a depth that allows the entire blade edge portion 13 to be formed. Moreover, the hardening area | region 21 has hardness distribution in the width direction and the depth direction, and the width direction center P of the hardening area | region 21 which is the center of the irradiation spot of a laser beam becomes the maximum hardness normally. Note that the relationship between the width and depth of the quenching region 21 can be adjusted by controlling the output of laser light, the degree of defocusing, and the like.

機械加工工程は、焼入れ領域21が形成されたワーク、即ち製造中間体20を機械加工して刃先部13を形成する工程である。本実施形態では、本工程により基板11と、該基板11の基板表面11sから突出する刃12とを形成する。より詳しくは、図7の点線で示すように、製造中間体20を切削加工や研削加工して焼入れ領域21内に刃先部13を形成する。機械加工に用いる装置は、従来公知の装置を用いることができ、加工条件も特に限定されない。これにより、刃先部13のみがレーザ焼入れにより高硬度化した刃12を作製することができる。このとき、製造中間体20において基板11や根元部14に成形される部分は高硬度化していないため切削加工等が容易である。   The machining step is a step of forming the blade edge portion 13 by machining the workpiece on which the quenching region 21 is formed, that is, the manufacturing intermediate 20. In this embodiment, the board | substrate 11 and the blade 12 which protrudes from the board | substrate surface 11s of this board | substrate 11 are formed by this process. More specifically, as shown by a dotted line in FIG. 7, the manufacturing intermediate 20 is cut or ground to form the cutting edge 13 in the quenching region 21. The apparatus used for machining can be a conventionally known apparatus, and the processing conditions are not particularly limited. Thereby, the blade 12 in which only the blade edge portion 13 has high hardness by laser quenching can be manufactured. At this time, in the manufacturing intermediate 20, the portions formed on the substrate 11 and the root portion 14 are not hardened, so that cutting or the like is easy.

機械加工工程では、製造中間体20を上記加工テーブルに取り付けたまま連続的に加工することができる。或いは、製造中間体20の状態で保管、輸送して、例えば、焼入れ加工場所と異なった場所で機械加工してもよい。加工精度の観点からは前者が好適であるが、製造コスト等の観点からは後者が好適な場合がある。いずれにしても、各刃面13fにおいて硬度分布が略同等であり刃先13tの硬度が高い両刃型の刃先部13を得るためには、焼入れ領域21の幅方向中央Pにおいて表面20sから近い部分が刃先13tとなるように機械加工することが好適である。   In the machining process, the manufacturing intermediate 20 can be continuously processed while being attached to the processing table. Alternatively, it may be stored and transported in the state of the production intermediate 20 and machined, for example, at a place different from the quenching place. The former is preferable from the viewpoint of processing accuracy, but the latter may be preferable from the viewpoint of manufacturing cost. In any case, in order to obtain a double-edged blade edge portion 13 having a substantially uniform hardness distribution on each blade surface 13f and a high hardness of the blade edge 13t, a portion close to the surface 20s in the center P in the width direction of the quenching region 21 is formed. It is preferable to machine the blade edge 13t.

なお、微細刃物10、製造中間体20、及びその製造方法は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。設計変更の例(変形例)を以下に挙げる。   In addition, the design of the fine blade 10, the production intermediate 20, and the production method thereof can be appropriately changed within a range that does not impair the object of the present invention. An example of design change (modified example) is given below.

図8は、図3に示す刃12と異なった断面形状を有する刃100,101を示す。同図では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分にドットを付している。
上記では、両刃型の刃12を例示したが、角度αとβが略同等でなくてもよい、例えば、図8(a)に示すように、他方の刃面13fを有さず角度βが0である片刃型の刃100であってもよい。また、図8(b)に示すように、片側にそれぞれ2つの刃面102f,103fを有する二段の刃101であってもよい。また、刃101は、両刃型であるが、片刃型の二段刃であってもよい。
FIG. 8 shows blades 100 and 101 having a different cross-sectional shape from the blade 12 shown in FIG. In the figure, dots are given to the portions hardened by laser hardening.
In the above, the double-edged blade 12 is illustrated, but the angles α and β may not be substantially equal. For example, as shown in FIG. 8A, the angle β does not have the other blade surface 13f. It may be a single-edged blade 100 that is zero. Further, as shown in FIG. 8B, a two-stage blade 101 having two blade surfaces 102f and 103f on one side may be used. The blade 101 is a double-edged blade, but it may be a single-edged double blade.

図9は、図3に示す刃12と異なった硬度分布を有する刃110、及びその製造中間体120を示す。同図では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分にドットを付し、硬度が高い部分ほどドットの密度を高くしている。
図9(a)に示すように、刃110の刃先部111は、刃先部13と同様に、仮想線Xに対して断面形状が左右対称な両刃型である。但し、刃先部111では、仮想線Xの両側において、硬度分布が異なっている。図9(a)に示す断面形状では、仮想線Xの右側部分の方が左側部分よりもレーザ焼入れされた面積が大きく、高硬度領域が右側部分に偏っている。つまり、刃先111tを通る仮想線Xに対して一方側の硬度が他方側の硬度よりも高くなっている。
FIG. 9 shows a blade 110 having a hardness distribution different from that of the blade 12 shown in FIG. 3 and a manufacturing intermediate 120 thereof. In the figure, dots are attached to a portion hardened by laser hardening, and the density of the dots is increased as the hardness is higher.
As shown in FIG. 9A, the cutting edge portion 111 of the blade 110 is a double-edged blade whose cross-sectional shape is symmetric with respect to the virtual line X, like the cutting edge portion 13. However, in the cutting edge portion 111, the hardness distribution is different on both sides of the virtual line X. In the cross-sectional shape shown in FIG. 9A, the right portion of the imaginary line X has a larger laser-hardened area than the left portion, and the high hardness region is biased to the right portion. That is, the hardness on one side is higher than the hardness on the other side with respect to the virtual line X passing through the blade edge 111t.

このように、仮想線Xに対して左右対称な断面形状を有する刃先部111において、刃先部111の幅方向片側に高硬度領域が偏った形態は、図9(b)に示すように、ワークの刃先111tとなる部分から焼入れ領域21の幅方向中央Pを幅方向にずらしてレーザ焼入れすることにより得られる。また、刃先111tを焼入れ領域21の幅方向中央Pから幅方向にずらして製造中間体120を機械加工することにより得られる。   Thus, in the cutting edge part 111 having a cross-sectional shape symmetrical to the virtual line X, the form in which the high hardness region is biased to one side in the width direction of the cutting edge part 111 is as shown in FIG. It is obtained by laser quenching by shifting the center P in the width direction of the quenching region 21 from the portion that becomes the blade edge 111t in the width direction. Further, it is obtained by machining the manufacturing intermediate 120 while shifting the cutting edge 111t in the width direction from the center P in the width direction of the quenching region 21.

<第2の実施形態>
まず、図10を参照しながら、ピンアレイ30の構成について詳説する。同図では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分(焼入れ領域41)にドットを付している。以下では、第1の実施形態の説明と重複する説明は省略し、相違点について詳説する。
<Second Embodiment>
First, the configuration of the pin array 30 will be described in detail with reference to FIG. In the figure, dots are given to the hardened portion (quenched region 41) by laser hardening. Below, the description which overlaps with description of 1st Embodiment is abbreviate | omitted, and it demonstrates in full detail about a difference.

図10に示すピンアレイ30は、鋼材を機械加工して形成された、基板31と、基板表面31sから突出した複数の針であるピン32とを有する。複数のピン32は、いずれも同一形状、同一サイズであり、基板31上に規則的に配列されている。ピン32は、根元部34から切っ先部であるピン先部33に向かって次第に細くなり、ピン先部33の先端(切っ先)であるピン先33tにおいて最も細くなっている。ピンアレイ30は、例えば、加工対象に複数の微細貫通孔を形成する用途に使用できる。   A pin array 30 shown in FIG. 10 includes a substrate 31 formed by machining a steel material, and pins 32 that are a plurality of needles protruding from the substrate surface 31s. The plurality of pins 32 have the same shape and the same size, and are regularly arranged on the substrate 31. The pin 32 is gradually narrowed from the root portion 34 toward the pin tip portion 33 that is the cut tip portion, and is thinnest at the pin tip 33t that is the tip (cut tip) of the pin tip portion 33. For example, the pin array 30 can be used for forming a plurality of fine through holes in a processing target.

ピン32では、ピン先部33のみがレーザ焼入れされており、ピン先部33以外の部分はレーザ焼入れされていない。そして、ピン先部33は、根元部34を含む他の部分よりも硬度が高くなっている。特に、ピン先33tの硬度が最も高いことが好適である。これにより、根元部34の靭性を維持してピン32の破損を抑制しながら、ピン先部33の高硬度化により加工対象の孔あけ特性を向上させることができる。なお、ピン先部33は、加工対象に強く押し当てられる部分であって高い硬度が要求される部分である。本実施形態では、ピン先33tから5mm程度の範囲がピン先部33である。   In the pin 32, only the pin tip portion 33 is laser-hardened, and portions other than the pin tip portion 33 are not laser-hardened. The pin tip portion 33 has a higher hardness than other portions including the root portion 34. In particular, it is preferable that the pin tip 33t has the highest hardness. Thereby, while maintaining the toughness of the root portion 34 and suppressing the breakage of the pin 32, it is possible to improve the drilling characteristics of the processing target by increasing the hardness of the pin tip portion 33. The pin tip portion 33 is a portion that is strongly pressed against the object to be processed and that requires high hardness. In the present embodiment, the pin tip portion 33 has a range of about 5 mm from the pin tip 33 t.

ピン32は、ピン先33tを通り基板表面31sに略垂直な仮想線を回転軸とする回転対称性を有する。そして、ピン先部33は、ピン先33tから等距離において当該仮想線の全周に亘り略同等の硬度分布を有する。但し、当該硬度分布は、上記刃先部111のように、ピン先部33の上記仮想線の両側で異なっていてもよい。   The pin 32 has rotational symmetry with an imaginary line passing through the pin tip 33t and substantially perpendicular to the substrate surface 31s as the rotation axis. The pin tip portion 33 has substantially the same hardness distribution over the entire circumference of the virtual line at an equal distance from the pin tip 33t. However, the hardness distribution may be different on both sides of the virtual line of the pin tip portion 33 like the blade tip portion 111.

なお、ピンアレイ30は、微細刃物10と同様に、ピン先部33を含む全体に亘ってレーザ焼入れによる焼入れ酸化膜を有さない表面を有する。   In addition, the pin array 30 has the surface which does not have the hardening oxide film by laser hardening over the whole including the pin tip part 33 similarly to the fine blade 10. FIG.

次に、上記構成を備えるピンアレイ30の製造方法について詳説する。
図11は、製造中間体40を示す平面図である。同図では、レーザ焼入れにより高硬度化した部分にドットを付している。
Next, a manufacturing method of the pin array 30 having the above configuration will be described in detail.
FIG. 11 is a plan view showing the production intermediate 40. In the figure, dots are given to the portions hardened by laser hardening.

ピンアレイ30の製造工程は、微細刃物10の場合と同様に、ワークを準備する工程と、ワークのピン先部33の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入れしてワークの一部に焼入れ領域41を形成する焼入れ工程と、焼入れ領域41が形成されたワークを機械加工して焼入れ領域41内にピン先部33を形成する機械加工工程とを含む。   As in the case of the fine blade 10, the manufacturing process of the pin array 30 includes a step of preparing a workpiece, and a region wider than a region where the pin tip portion 33 of the workpiece is to be formed is laser-quenched to quench a region 41 of the workpiece. And a machining step of forming the pin tip portion 33 in the quenching region 41 by machining the work on which the quenching region 41 is formed.

図11に示すように、焼入れ工程によりワークの一部にピン先部33の形状に対応する焼入れ領域41が形成された製造中間体40が得られる。製造中間体40の表面40sには、ピン先部33よりも太めの焼入れ跡である焼入れパターン42が複数形成されている。複数の焼入れパターン42は、いずれも概円乃至楕円形状を呈し、ピン32の本数と同じ数だけ形成されている。但し、ピンアレイ30用の焼入れパターン42はこれに限定されず、例えば、焼入れパターン42の形状は三角や四角などの多角形状でもよく、また焼入れパターン42のサイズを大きくしてピン32の本数より少数とすることもできる。   As shown in FIG. 11, the manufacturing intermediate body 40 in which the hardening area | region 41 corresponding to the shape of the pin tip part 33 was formed in a part of workpiece | work by the hardening process is obtained. On the surface 40 s of the manufacturing intermediate 40, a plurality of quenching patterns 42 that are quenching marks thicker than the pin tip portion 33 are formed. Each of the plurality of quenching patterns 42 has a substantially circular or elliptical shape, and is formed in the same number as the number of pins 32. However, the quenching pattern 42 for the pin array 30 is not limited to this. For example, the shape of the quenching pattern 42 may be a polygonal shape such as a triangle or a square, and the quenching pattern 42 is increased in size to be smaller than the number of pins 32. It can also be.

続いて、製造中間体40の機械加工により、基板31と、基板31の基板表面31sから突出する複数のピン32とを形成し、焼入れ領域41内にピン先部33を形成する。ピン先33tから等距離において上記仮想線の全周に亘り略同等の硬度分布を有し、且つピン先33tの硬度が高いピン先部33を得るためには、焼入れパターン42の中心の直下において表面40sから近い部分がピン先33tとなるように機械加工することが好適である。   Subsequently, the substrate 31 and a plurality of pins 32 protruding from the substrate surface 31 s of the substrate 31 are formed by machining the manufacturing intermediate 40, and the pin tip portion 33 is formed in the quenching region 41. In order to obtain a pin tip portion 33 having a substantially equal hardness distribution over the entire circumference of the virtual line at an equal distance from the pin tip 33t and having a high hardness of the pin tip 33t, the pin tip 33t is directly below the center of the quenching pattern 42. It is preferable to perform machining so that the portion close to the surface 40s becomes the pin tip 33t.

図12に、ピンアレイ30の変形例の1つであるピンアレイ130を示す。
ピンアレイ130は、高さが略同一で太さが互いに異なる3種類のピン131,132,133を有する。ピンアレイ130では、最も太いピン131の列が基板31の長手方向中央部に設けられ、3種類のうち太さが中間のピン132の列が基板31の長手方向両端にそれぞれ設けられている。そして、ピン131の列とピン132の列との間に最も細いピン133の列がそれぞれ設けられている。なお、ピンの形状は、円錐形状に限定されず、円柱乃至角柱形状、それらの筒形状、更にそれらのピン先が斜めにカットされた形状等であってもよい。
FIG. 12 shows a pin array 130 which is one modification of the pin array 30.
The pin array 130 has three types of pins 131, 132, and 133 having substantially the same height and different thicknesses. In the pin array 130, the thickest rows of pins 131 are provided at the center in the longitudinal direction of the substrate 31, and among the three types, rows of pins 132 having an intermediate thickness are provided at both ends in the longitudinal direction of the substrate 31. The thinnest rows of pins 133 are provided between the rows of pins 131 and 132, respectively. The shape of the pin is not limited to a conical shape, and may be a cylindrical or prismatic shape, a cylindrical shape thereof, or a shape in which the pin tips are cut obliquely.

ピンアレイ130は、例えば、製造中間体40を機械加工して製造することができる。この場合、焼入れ領域41の幾つかにはピンが形成されない。つまり、同じ製造中間体40を用いて、複数種の最終製品を製造することができる。或いは、ピンアレイ30と製造中間体40との関係のように、ピンアレイ130のピンの本数に対応した焼入れ領域を有する製造中間体を別途作製してもよい。   The pin array 130 can be manufactured by machining the manufacturing intermediate 40, for example. In this case, pins are not formed in some of the quenching regions 41. That is, a plurality of types of final products can be manufactured using the same manufacturing intermediate 40. Alternatively, as in the relationship between the pin array 30 and the manufacturing intermediate 40, a manufacturing intermediate having a quenching region corresponding to the number of pins of the pin array 130 may be separately manufactured.

<第3の実施形態>
図13に、複数の焼入れ領域51を有する製造中間体50の平面図を示す。
製造中間体50では、焼入れ領域51の焼入れパターン52がリング形状を呈している。焼入れパターン52のサイズや形状は、各々略同一に形成できるが、サイズや形状のバリエーションを複数設けてもよい。この製造中間体50を機械加工して、例えば、複数のポンチ60を作製することができる。この場合、ポンチ60の刃先部61を焼入れ領域51内に形成することが好適である。つまり、1つの製造中間体から複数の最終製品(切っ先部を備える工具)を作製することができる。
<Third Embodiment>
In FIG. 13, the top view of the manufacturing intermediate body 50 which has the some quenching area | region 51 is shown.
In the manufacturing intermediate 50, the quenching pattern 52 in the quenching region 51 has a ring shape. Although the size and shape of the quenching pattern 52 can be formed substantially the same, a plurality of variations in size and shape may be provided. For example, a plurality of punches 60 can be manufactured by machining the manufacturing intermediate 50. In this case, it is preferable to form the cutting edge 61 of the punch 60 in the quenching region 51. That is, it is possible to produce a plurality of final products (tools having a cutting edge) from one production intermediate.

1つの製造中間体から作製できる複数の最終製品は、ポンチ60のようにサイズや形状、特性等が同じものであってもよく、サイズ等が異なるものであってもよい。例えば、切削加工形態を変更することにより、刃先部を両刃型、片刃型、二段刃型など種々の形状に形成できる。また、刃先の左右で硬度分布が異なる刃など、任意の硬度分布を有する刃や針(特性が異なる最終製品)を形成することもできる。   A plurality of final products that can be produced from one production intermediate may have the same size, shape, characteristics, etc., as in the punch 60, or may have different sizes. For example, by changing the cutting mode, the cutting edge portion can be formed in various shapes such as a double-edged type, a single-edged type, and a two-stage type. In addition, blades and needles (final products having different characteristics) having an arbitrary hardness distribution such as blades having different hardness distributions on the left and right of the blade edge can be formed.

10 微細刃物、11,31 基板、11s,31s 基板表面、12 刃、12a,12b,12c 曲部、13 刃先部、13f 刃面、13t 刃先、14,34 根元部、20,40 製造中間体、20s,40s 表面、21,41 焼入れ領域、22,42 焼入れパターン、22a,22b,22c 曲部パターン、30 ピンアレイ、32 ピン、33 ピン先部、33t ピン先。   10 fine blade, 11, 31 substrate, 11s, 31s substrate surface, 12 blades, 12a, 12b, 12c curved portion, 13 blade edge portion, 13f blade surface, 13t blade edge, 14, 34 root portion, 20, 40 production intermediate, 20s, 40s Surface, 21, 41 Quenched area, 22, 42 Quenched pattern, 22a, 22b, 22c Curved pattern, 30 pin array, 32 pins, 33 pins tip, 33t pins.

Claims (2)

切っ先部を備える工具の製造方法であって、
鋼材を準備する工程と、
前記鋼材の前記切っ先部の形成予定領域よりも広い領域をレーザ焼入れして、前記鋼材の一部に焼入れ領域を形成する焼入れ工程と、
前記焼入れ領域が形成された前記鋼材を機械加工して、前記焼入れ領域内に前記切っ先部を形成する機械加工工程と、
を含み、
前記機械加工工程では、前記鋼材を機械加工して、基板と、該基板の表面から突出する刃とを形成すると共に、前記切っ先部である前記刃の刃先部のみを前記焼入れ領域内に形成し、ここで、前記刃先部側から視た前記刃の平面視形状には曲部が含まれ、
前記焼入れ工程では、前記曲部に対応した曲部パターンを含む前記焼入れ領域を形成し、前記曲部パターンの曲率半径が小さくなるに従って前記曲部パターンの幅を広げることを特徴とする製造方法。
A method for manufacturing a tool having a cutting edge,
Preparing a steel material;
A quenching step of forming a quenching region in a part of the steel material by laser quenching a region wider than the formation planned region of the cut portion of the steel material,
Machining the steel material in which the quenching region is formed, and a machining step for forming the cut portion in the quenching region;
Only including,
In the machining step, the steel material is machined to form a substrate and a blade protruding from the surface of the substrate, and only the blade edge portion of the blade which is the cutting edge portion is formed in the quenching region. Here, a curved portion is included in the planar view shape of the blade viewed from the blade edge side,
In the quenching step, the quenching region including a curved portion pattern corresponding to the curved portion is formed, and the width of the curved portion pattern is increased as the radius of curvature of the curved portion pattern decreases .
請求項に記載の製造方法において、
前記機械加工工程では、前記刃先部の先端である刃先を前記焼入れ領域の中心からずらして前記鋼材を機械加工することを特徴とする製造方法。
The manufacturing method according to claim 1 ,
In the machining step, the steel material is machined by shifting a blade edge that is a tip of the blade edge portion from a center of the quenching region.
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