JP7442974B2 - Nickel electroformed blade and manufacturing method of nickel electroformed blade - Google Patents
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Description
本発明は、ニッケル電鋳ブレードおよびニッケル電鋳ブレードの製造方法に関する。 The present invention relates to a nickel electroformed blade and a method for manufacturing a nickel electroformed blade.
従来、電子材料等の精密加工にニッケル電鋳ブレードが用いられている。ニッケル電鋳ブレードは、円形薄板状であり、ニッケルめっき相にダイヤモンド等の砥粒が分散されている。特許文献1には、ニッケル合金電鋳膜の製造方法およびニッケル合金電鋳膜について記載されている。
Conventionally, nickel electroforming blades have been used for precision machining of electronic materials and the like. The nickel electroformed blade has a circular thin plate shape, and abrasive grains such as diamond are dispersed in the nickel plating phase.
従来のニッケル電鋳ブレードは、剛性をより高めて加工精度を向上させる点において、改善の余地があった。 Conventional nickel electroformed blades have room for improvement in terms of higher rigidity and improved machining accuracy.
上記事情に鑑み、本発明は、剛性が高められ、加工精度を向上できるニッケル電鋳ブレードを提供することを目的の一つとする。
また本発明は、上記ニッケル電鋳ブレードを安定して製造できるニッケル電鋳ブレードの製造方法を提供することを目的の一つとする。
In view of the above circumstances, one of the objects of the present invention is to provide a nickel electroformed blade with increased rigidity and improved machining accuracy.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nickel electroformed blade that can stably manufacture the above-mentioned nickel electroformed blade.
本発明のニッケル電鋳ブレードの一つの態様は、円板状のめっき相と、前記めっき相の外周縁部に形成される切れ刃と、前記めっき相に分散される砥粒と、を備え、前記めっき相は、前記めっき相の成分にニッケルおよびホウ化ニッケルを含み、前記めっき相に含まれるボロンの含有率が、0.005%以上0.018%以下であり、前記めっき相のビッカース硬度が900Hv以上である。 One embodiment of the nickel electroformed blade of the present invention includes a disc-shaped plating phase, a cutting edge formed on the outer peripheral edge of the plating phase, and abrasive grains dispersed in the plating phase, The plating phase contains nickel and nickel boride as components of the plating phase, the boron content in the plating phase is 0.005% or more and 0.018% or less , and the plating phase has a Vickers content of 0.005% or more and 0.018% or less. Hardness is 900Hv or more .
このニッケル電鋳ブレードは、めっき相の成分として、ニッケル(Ni)およびホウ化ニッケル(NiXBY)を含んでいる。ニッケルはめっき相の主成分であり、ホウ化ニッケルは、めっき相に分散されるNi3BおよびNi2B等の金属化合物である。本発明のニッケル電鋳ブレードは、めっき相にボロン(B)が共析することにより、ニッケルの結晶が微細化されている。結晶材料におけるホールペッチ則より、結晶粒径に反比例して、降伏強さは上昇する。すなわち、ボロンの共析によりめっき相は非晶質化し、塑性変形性が低下し、相対的に硬度が上昇している。 This nickel electroformed blade contains nickel (Ni) and nickel boride (Ni X B Y ) as components of the plating phase. Nickel is the main component of the plating phase, and nickel boride is a metal compound such as Ni 3 B and Ni 2 B that is dispersed in the plating phase. In the nickel electroformed blade of the present invention, nickel crystals are refined by eutectoiding boron (B) in the plating phase. According to Hall-Petch's law for crystalline materials, yield strength increases in inverse proportion to crystal grain size. That is, the plating phase becomes amorphous due to the eutectoid of boron, the plastic deformability decreases, and the hardness relatively increases.
本発明のニッケル電鋳ブレードによれば、めっき相のボロン含有率が0.005%以上であり、従来のニッケル電鋳ブレードに比べてめっき相のボロン含有率が高いため、めっき相の硬度およびヤング率が安定して高められる。具体的に、本発明のニッケル電鋳ブレードは、ビッカース硬度が900Hv以上となる。このためブレード剛性が高められ、ニッケル電鋳ブレードを用いて電子材料等の精密加工を行う際、例えば狭いピッチ幅での深溝加工や切断加工等であっても、加工ラインが曲がることや加工溝幅が増大することが抑制されて、加工精度を向上できる。
また本発明のニッケル電鋳ブレードによれば、従来のニッケル電鋳ブレードに比べて、耐摩耗性を高めることができる。
According to the nickel electroformed blade of the present invention, the boron content of the plating phase is 0.005% or more, and since the boron content of the plating phase is higher than that of conventional nickel electroforming blades, the hardness of the plating phase and Young's modulus can be stably increased. Specifically, the nickel electroformed blade of the present invention has a Vickers hardness of 900 Hv or more. For this reason, the blade rigidity is increased, and when performing precision machining of electronic materials etc. using a nickel electroformed blade, for example, even when deep groove machining or cutting with a narrow pitch width, the machining line may be bent or the machining groove may be Since the width is suppressed from increasing, processing accuracy can be improved.
Moreover, according to the nickel electroformed blade of the present invention, wear resistance can be improved compared to conventional nickel electroformed blades.
また、めっき相のボロン含有率が0.018%以下であるので、ニッケル電鋳ブレードを安定して製造できる。すなわち、めっき相のボロン含有率が0.018%を超える場合には、めっき工程においてめっき相が安定して形成されず、製造が不安定になるおそれがある。 Further, since the boron content of the plating phase is 0.018% or less, the nickel electroformed blade can be stably manufactured. That is, if the boron content of the plating phase exceeds 0.018%, the plating phase may not be stably formed in the plating process, and the production may become unstable.
上記ニッケル電鋳ブレードにおいて、前記ホウ化ニッケルは、Ni3Bを含むことが好ましい。 In the nickel electroformed blade, the nickel boride preferably contains Ni 3 B.
この場合、めっき相が成分としてNi3Bを含む。ホウ化ニッケルの中でもNi3Bは、ブレード剛性の向上に安定して寄与するため、ニッケル電鋳ブレードの加工精度をより高めることができる。 In this case, the plating phase contains Ni 3 B as a component. Among nickel borides, Ni 3 B stably contributes to improving the blade rigidity, so that the processing accuracy of the nickel electroformed blade can be further improved.
上記ニッケル電鋳ブレードにおいて、前記めっき相に含まれるボロンの含有率が、0.01%以上であることが好ましい。 In the above-mentioned nickel electroformed blade, it is preferable that the content of boron contained in the plating phase is 0.01% or more.
めっき相のボロン含有率が0.01%以上であると、ニッケル電鋳ブレードのビッカース硬度は例えば950Hv以上となる。このためブレード剛性がより高められ、加工精度が安定して向上する。 When the boron content of the plating phase is 0.01% or more, the Vickers hardness of the nickel electroformed blade is, for example, 950 Hv or more. Therefore, the blade rigidity is further increased, and the machining accuracy is stably improved.
また、本発明のニッケル電鋳ブレードの製造方法の一つの態様は、めっき浴中に陽極および陰極を浸漬し、前記陽極と前記陰極に通電することにより、前記陰極の表面にめっき相を形成するめっき工程と、前記めっき相を加熱処理する加熱工程と、を含み、前記めっき工程では、前記めっき浴が、スルファミン酸ニッケルと、pH緩衝剤と、トリメチルアミンボランと、砥粒と、を含み、前記めっき浴中の前記トリメチルアミンボランの濃度が、0.05mol/L以上0.2mol/L以下であり、前記pH緩衝剤は、ホウ酸であり、前記加熱工程では、前記めっき相を、200℃以上の温度で1時間以上加熱処理することにより、前記めっき相のビッカース硬度が900Hv以上となる。 Further, one embodiment of the method for manufacturing a nickel electroformed blade of the present invention includes immersing an anode and a cathode in a plating bath, and applying electricity to the anode and the cathode to form a plating phase on the surface of the cathode. a plating step, and a heating step of heat-treating the plating phase; in the plating step, the plating bath contains nickel sulfamate, a pH buffer, trimethylamine borane, and abrasive grains; The concentration of the trimethylamine borane in the plating bath is 0.05 mol/L or more and 0.2 mol/L or less, the pH buffer is boric acid, and in the heating step, the plating phase is heated at 200°C. By heat treating at the above temperature for 1 hour or more, the Vickers hardness of the plating phase becomes 900 Hv or more .
本発明のニッケル電鋳ブレードの製造方法によれば、めっき工程におけるめっき浴中のトリメチルアミンボラン(Trimethylamine borane:TMAB)の濃度が、0.05mol/L以上であるので、このめっき工程を経て製造されたニッケル電鋳ブレードは、めっき相に含まれるボロンの含有率が、安定して上述の0.005%以上となる。したがって、この製造方法で製造されたニッケル電鋳ブレードは、ブレード剛性が高められ、加工精度が向上する。 According to the method for manufacturing a nickel electroformed blade of the present invention, since the concentration of trimethylamine borane (TMAB) in the plating bath in the plating process is 0.05 mol/L or more, the nickel electroformed blade can be manufactured through this plating process. In the electroformed nickel blade, the content of boron contained in the plating phase is stably at the above-mentioned 0.005% or more. Therefore, the nickel electroformed blade manufactured by this manufacturing method has increased blade rigidity and improved processing accuracy.
なお、例えば特許文献1(特開2010-235974号公報)の段落0027に記載されているように「TMABの濃度は0.5~3.5g/L」である場合、めっき浴中のトリメチルアミンボランの濃度は最大でも0.05mol/L未満であるため、このめっき工程を経て製造されたニッケル電鋳ブレードは、めっき相に含まれるボロンの含有率が0.005%未満となり、本発明品とは異なる。 For example, as described in paragraph 0027 of Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-235974), when "the concentration of TMAB is 0.5 to 3.5 g/L", trimethylamine borane in the plating bath Since the concentration of is less than 0.05 mol/L at maximum, the nickel electroformed blade manufactured through this plating process has a boron content of less than 0.005% in the plating phase, and is different from the product of the present invention. is different.
また本発明では、めっき浴中のトリメチルアミンボランの濃度が、0.2mol/L以下であるので、めっき工程においてめっき相が安定して形成される。具体的に、めっき浴中のトリメチルアミンボランの濃度が0.2mol/Lを超える場合、めっき工程においてめっき相が安定して形成されず、製造が不安定になるおそれがある。 Further, in the present invention, since the concentration of trimethylamine borane in the plating bath is 0.2 mol/L or less, a plating phase is stably formed in the plating process. Specifically, if the concentration of trimethylamine borane in the plating bath exceeds 0.2 mol/L, a plating phase may not be stably formed in the plating process, and production may become unstable.
したがって本発明のニッケル電鋳ブレードの製造方法によれば、上述した本発明のニッケル電鋳ブレードを安定して製造できる。 Therefore, according to the method for manufacturing a nickel electroformed blade of the present invention, the nickel electroformed blade of the present invention described above can be stably manufactured.
上記ニッケル電鋳ブレードの製造方法において、前記pH緩衝剤は、ホウ酸である。 In the method for manufacturing a nickel electroformed blade, the pH buffer is boric acid.
この場合、トリメチルアミンボランのボロン成分が、ホウ酸の作用によりニッケルと結合しやすくなり、めっき相中にホウ化ニッケルがより取り込まれやすくなる。このため、めっき相に含まれるボロンの含有率を、安定して上述の0.005%以上とすることができる。 In this case, the boron component of trimethylamine borane is more likely to combine with nickel due to the action of boric acid, and nickel boride is more likely to be incorporated into the plating phase. Therefore, the content of boron contained in the plating phase can be stably maintained at the above-mentioned 0.005% or more.
上記ニッケル電鋳ブレードの製造方法において、前記加熱工程では、前記めっき相を、200℃以上の温度で1時間以上加熱処理する。 In the method for manufacturing a nickel electroformed blade, in the heating step, the plating phase is heat-treated at a temperature of 200 ° C. or higher for 1 hour or more .
この場合、めっき相中に効率よくホウ化ニッケル(特にNi3B)を析出させることができ、ブレード剛性を安定して高めることができる。なお、加熱工程でめっき相を加熱処理する温度は、好ましくは300℃以下である。これにより、めっき相のビッカース硬度が安定して900Hv以上となる。 In this case, nickel boride (particularly Ni 3 B) can be efficiently precipitated in the plating phase, and the blade rigidity can be stably increased. Note that the temperature at which the plating phase is heat-treated in the heating step is preferably 300 ° C. or lower. As a result, the Vickers hardness of the plating phase is stabilized to 900 Hv or more.
本発明の一つの態様のニッケル電鋳ブレードによれば、剛性が高められ、加工精度を向上できる。
また本発明の一つの態様のニッケル電鋳ブレードの製造方法によれば、上記ニッケル電鋳ブレードを安定して製造できる。
According to the nickel electroformed blade of one aspect of the present invention, rigidity is increased and processing accuracy can be improved.
Further, according to the method for manufacturing a nickel electroformed blade according to one aspect of the present invention, the above-mentioned nickel electroformed blade can be manufactured stably.
以下、本発明の一実施形態に係るニッケル電鋳ブレード10について、図面を参照して説明する。
本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、電子材料等の被切断材の溝加工や切断加工等の精密加工に用いられる。ニッケル電鋳ブレード10は、ニッケルめっき浴の電解めっき(電気めっき)により作製される電鋳ブレードである。
Hereinafter, a nickel
The nickel
図1および図2に示すように、ニッケル電鋳ブレード10は、円板状のめっき相1と、めっき相1の外周縁部に形成される切れ刃1Aと、めっき相1に分散される砥粒3(図5を参照)と、を備える。なおニッケル電鋳ブレード10は、めっき相1に分散される図示しないフィラーをさらに備えていてもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the nickel
本実施形態では、めっき相1の中心軸Oが延びる方向を軸方向と呼び、中心軸Oと直交する方向を径方向と呼び、中心軸O回りに周回する方向を周方向と呼ぶ。なおめっき相1の軸方向は、厚さ方向と言い換えてもよい。
In this embodiment, the direction in which the central axis O of the
本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、図示しない切断装置の主軸にフランジを介して取り付けられる、ワッシャタイプ(平円板形)のブレードである。
ニッケル電鋳ブレード10は、切断装置の主軸により、めっき相1が中心軸Oを中心とする周方向に回転させられ、被切断材に対して径方向に移動させられることにより、めっき相1のうちフランジよりも径方向外側に突出させられた外周縁部(切れ刃1A)で被切断材に切り込み、被切断材を精密加工する。
The nickel
The nickel
めっき相1は、中心軸Oを有する円形環状である。めっき相1の厚さ寸法(軸方向の長さ)は、例えば、0.01mm以上0.5mm以下である。
めっき相1の径方向の中央部(中心軸O上)には、取付孔1Bが形成されている。取付孔1Bは、めっき相1を軸方向に貫通する。取付孔1Bは、中心軸Oを中心とする円孔状である。
The
A mounting
切れ刃1Aは、中心軸Oを中心として周方向に延びる環状である。切れ刃1Aは、めっき相1の厚さ寸法と略同じ刃幅を有する。切れ刃1Aは、めっき相1の径方向外側を向く外周面と、めっき相1の軸方向を向く一対の側面1Cの各外周部と、により形成される。
めっき相1中には、複数の砥粒3が分散されている。砥粒3は、例えば、ダイヤモンド砥粒である。なお砥粒3として、ダイヤモンド砥粒の代わりにcBN砥粒等を用いてもよい。
The
A plurality of
めっき相1は、めっき相1の成分にニッケル(Ni)およびホウ化ニッケル(NiXBY)を含む。めっき相1は、ニッケルを主成分とする金属結合相(マトリックス材)である。めっき相1は、めっきにより形成された金属の固相であり、薄板状に形成されているため、めっき膜やめっき層と言い換えてもよい。ホウ化ニッケルは、めっき相1に分散されている。ホウ化ニッケルは、Ni3B、Ni2BおよびNiB等である。つまりめっき相1のホウ化ニッケルは、Ni3Bを含む。
めっき相1に含まれるボロン(B)の含有率は、0.005%以上0.018%以下である。めっき相1に含まれるボロンの含有率は、好ましくは0.01%以上である。なお、めっき相1に含まれるボロンの含有率は、例えばICP分析等により測定可能である。
図3において、本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、めっき相1のボロン含有率が0.005%以上0.018%以下であり、ビッカース硬度が900Hv以上である。
The content of boron (B) contained in
In FIG. 3, in the
次に、本実施形態のニッケル電鋳ブレード10の製造方法について説明する。
本実施形態のニッケル電鋳ブレード10の製造方法は、めっき工程と、エッチング工程と、内外径加工工程と、加熱工程と、を含む。なお加熱工程は、時効処理工程と言い換えてもよい。
Next, a method for manufacturing the
The method for manufacturing the
図5は、本実施形態のめっき工程に用いられるめっき装置20を示す。
めっき装置20は、槽21と、めっき浴(めっき液)22と、回転シャフト23と、陰極24と、陽極25と、を備える。
槽21は、有底筒状である。めっき浴22は、槽21に貯留される。回転シャフト23は、鉛直方向に延びるシャフト中心軸回りに回転させられる。陰極24は、水平方向に拡がる円板状である。陰極24は、回転シャフト23の下端部に固定され、めっき浴22中に浸漬される。陰極24は、めっき相1を表面24aに析出させる台金である。陽極25は、水平方向に拡がる円環板状である。陽極25は、陰極24の上側に、陰極24との間に間隔をあけて対向配置され、めっき浴22中に浸漬される。
FIG. 5 shows a
The
The
めっき工程は、めっき浴22中に陽極25および陰極24を浸漬し、陽極25と陰極24に通電することにより、陰極24の表面24aにめっき相1を形成する工程である。
めっき工程では、めっき浴22が、スルファミン酸ニッケルと、pH緩衝剤と、トリメチルアミンボラン(Trimethylamine borane:TMAB)と、複数の砥粒3と、を含む。本実施形態ではpH緩衝剤が、ホウ酸である。つまり本実施形態のめっき浴22は、pH緩衝剤にホウ酸を用いたスルファミン酸浴である。なおめっき浴22は、さらに光沢剤および複数のフィラー等を含んでいてもよい。
The plating process is a process in which the
In the plating process, the plating
めっき浴22中のトリメチルアミンボランの濃度は、0.05mol/L以上0.2mol/L以下である。
めっき工程では、回転シャフト23および陰極24を回転シャフト23のシャフト中心軸回りに回転させて、めっき浴22を攪拌させながら電解めっきを行うことにより、陰極24の表面24a上にめっき相1を形成する。めっき相1は、砥粒3を取り込みつつ陰極24の表面24aに析出させられる。めっき相1が所定の厚さ寸法に達したら、めっき相1を陰極24から剥離する。
The concentration of trimethylamine borane in the
In the plating process, a
エッチング工程では、陰極24から剥離しためっき相1の外面のうち、少なくとも陰極24の表面24aと接触していた側面1Cにエッチング処理を施して、めっき相1の外面において砥粒3を突出させる。つまりエッチング工程により、めっき相1の砥粒3の目立てが行われる。
内外径加工工程では、めっき相1の外径および内径が所定の各寸法となるように、めっき相1の外周部および内周部を切断加工する。
In the etching step, at least the
In the inner and outer diameter machining process, the outer and inner circumferential parts of the
加熱工程では、めっき相1を加熱処理(時効処理)する。加熱工程では、めっき相1を、200℃以上の温度で1時間以上加熱処理する。なお、加熱工程においてめっき相1を加熱処理する温度は、300℃以下であることが好ましい。
本実施形態ではめっき相1を、マッフル炉で大気雰囲気にてカーボンの重石を用いて、300℃の温度で1時間加熱処理した。その結果、ビッカース硬度が950Hv以上とされためっき相1を有するニッケル電鋳ブレード10が得られた。
In the heating step, the
In this embodiment, plating
以上説明した本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、めっき相1の成分として、ニッケル(Ni)およびホウ化ニッケル(NiXBY)を含んでいる。ニッケルはめっき相1の主成分であり、ホウ化ニッケルは、めっき相1に分散されるNi3BおよびNi2B等の金属化合物である。本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、めっき相1にボロン(B)が共析することにより、ニッケルの結晶が微細化されている。結晶材料におけるホールペッチ則より、結晶粒径に反比例して、降伏強さは上昇する。すなわち、ボロンの共析によりめっき相1は非晶質化し、塑性変形性が低下し、相対的に硬度が上昇している。
The
本実施形態のニッケル電鋳ブレード10によれば、めっき相1のボロン含有率が0.005%以上であり、従来のニッケル電鋳ブレードに比べてめっき相1のボロン含有率が高いため、めっき相1の硬度およびヤング率が安定して高められる。具体的には図3に示すように、本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、ビッカース硬度が900Hv以上である。このためブレード剛性が高められ、ニッケル電鋳ブレード10を用いて電子材料等の精密加工を行う際、例えば狭いピッチ幅での深溝加工や切断加工等であっても、加工ラインが曲がることや加工溝幅が増大することが抑制されて、加工精度を向上できる。
According to the
図4は、従来のニッケル電鋳ブレードの耐摩耗性を基準値(1つまり100%)とした場合の、めっき相1のボロン含有率と、ニッケル電鋳ブレード10の耐摩耗性との関係を示すグラフである。図4に示すように、めっき相1に含まれるボロンの含有率が0.005%以上0.018%以下とされた本実施形態のニッケル電鋳ブレード10は、従来のニッケル電鋳ブレードに比べて、耐摩耗性が30%以上高められる。
Figure 4 shows the relationship between the boron content of the
また、めっき相1のボロン含有率が0.018%以下であるので、ニッケル電鋳ブレード10を安定して製造できる。すなわち、めっき相1のボロン含有率が0.018%を超える場合には、めっき工程においてめっき相1が安定して形成されず、製造が不安定になるおそれがある。
Further, since the boron content of the
また本実施形態では、めっき相1のホウ化ニッケルが、Ni3Bを含む。
すなわち、めっき相1が成分としてNi3Bを含む。ホウ化ニッケルの中でもNi3Bは、ブレード剛性の向上に安定して寄与するため、ニッケル電鋳ブレード10の加工精度をより高めることができる。
Further, in this embodiment, the nickel boride of plating
That is, plating
また本実施形態において、めっき相1に含まれるボロンの含有率が、0.01%以上であると、図3に示すように、ニッケル電鋳ブレード10のビッカース硬度が950Hv以上となる。このためブレード剛性がより高められ、加工精度が安定して向上する。
Further, in this embodiment, when the content of boron contained in the
また、本実施形態のニッケル電鋳ブレード10の製造方法によれば、めっき工程におけるめっき浴22中のトリメチルアミンボランの濃度が、0.05mol/L以上であるので、このめっき工程を経て製造されたニッケル電鋳ブレード10は、めっき相1に含まれるボロンの含有率が、安定して上述の0.005%以上となる。したがって、この製造方法で製造されたニッケル電鋳ブレード10は、ブレード剛性が高められ、加工精度が向上する。
Furthermore, according to the method for manufacturing the
なお、例えば特許文献1(特開2010-235974号公報)の段落0027に記載されているように「TMABの濃度は0.5~3.5g/L」である場合、めっき浴22中のトリメチルアミンボランの濃度は最大でも0.05mol/L未満であるため、このめっき工程を経て製造されたニッケル電鋳ブレードは、めっき相に含まれるボロンの含有率が0.005%未満となり、本発明品とは異なる。
For example, when "the concentration of TMAB is 0.5 to 3.5 g/L" as described in paragraph 0027 of Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-235974), trimethylamine in the
また本実施形態では、めっき浴22中のトリメチルアミンボランの濃度が、0.2mol/L以下であるので、めっき工程においてめっき相1が安定して形成される。具体的に、めっき浴22中のトリメチルアミンボランの濃度が0.2mol/Lを超える場合、めっき工程においてめっき相1が安定して形成されず、製造が不安定になるおそれがある。
Further, in this embodiment, since the concentration of trimethylamine borane in the
したがって本実施形態のニッケル電鋳ブレード10の製造方法によれば、上述した本実施形態のニッケル電鋳ブレード10を安定して製造できる。
Therefore, according to the method for manufacturing the
また本実施形態では、めっき浴22のpH緩衝剤が、ホウ酸である。
この場合、トリメチルアミンボランのボロン成分が、ホウ酸の作用によりニッケルと結合しやすくなり、めっき相1中にホウ化ニッケルがより取り込まれやすくなる。このため、めっき相1に含まれるボロンの含有率を、安定して上述の0.005%以上とすることができる。
Further, in this embodiment, the pH buffering agent of the plating
In this case, the boron component of trimethylamine borane is more likely to combine with nickel due to the action of boric acid, and nickel boride is more likely to be incorporated into the
図6は、めっき工程に用いられるめっき浴22中のトリメチルアミンボラン(TMAB)濃度と、このめっき工程を経て製造されためっき相1のボロン含有率との関係を示すグラフであり、めっき浴22のpH緩衝剤としてホウ酸を用いた場合と、クエン酸を用いた場合とについて各グラフを示す。図6に示すように、めっき浴22のpH緩衝剤にホウ酸を用いた場合には、クエン酸を用いた場合と比べて、めっき相1のボロン含有率が20%程度高められる。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the trimethylamine borane (TMAB) concentration in the
また本実施形態では、加熱工程においてめっき相1を、200℃以上の温度で1時間以上加熱処理する。
この場合、めっき相1中に効率よくホウ化ニッケル(特にNi3B)を析出させることができ、ブレード剛性を安定して高めることができる。なお、加熱工程でめっき相1を加熱処理する温度は、好ましくは300℃以下である。これにより、めっき相1のビッカース硬度が安定して900Hv以上となる。
Further, in this embodiment, in the heating step, plating
In this case, nickel boride (particularly Ni 3 B) can be efficiently precipitated in the
なお、本発明は前述の実施形態に限定されず、例えば下記に説明するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成の変更等が可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configuration can be changed, for example, as described below, without departing from the spirit of the present invention.
前述の実施形態では、ワッシャタイプのニッケル電鋳ブレード10およびその製造方法を例に挙げて説明したが、これに限らない。本発明は、ハブタイプのニッケル電鋳ブレード(ハブ付きブレード)およびその製造方法に適用してもよい。
In the above-described embodiment, the washer-type
その他、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、前述の実施形態、変形例およびなお書き等で説明した各構成(構成要素)を組み合わせてもよく、また、構成の付加、省略、置換、その他の変更が可能である。また本発明は、前述した実施形態によって限定されず、特許請求の範囲によってのみ限定される。 In addition, each structure (component) explained in the above-mentioned embodiment, modification, and notes may be combined without departing from the spirit of the present invention, and addition, omission, substitution, or other modification of the structure may be made. Changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiments described above, but only by the scope of the claims.
本発明のニッケル電鋳ブレードによれば、剛性が高められ、加工精度を向上できる。また本発明のニッケル電鋳ブレードの製造方法によれば、上記ニッケル電鋳ブレードを安定して製造できる。したがって、産業上の利用可能性を有する。 According to the nickel electroformed blade of the present invention, rigidity is increased and processing accuracy can be improved. Further, according to the method for manufacturing a nickel electroformed blade of the present invention, the above-mentioned nickel electroformed blade can be manufactured stably. Therefore, it has industrial applicability.
1…めっき相、1A…切れ刃、3…砥粒、10…ニッケル電鋳ブレード、22…めっき浴、24…陰極、24a…表面、25…陽極 1... Plating phase, 1A... Cutting edge, 3... Abrasive grain, 10... Nickel electroforming blade, 22... Plating bath, 24... Cathode, 24a... Surface, 25... Anode
Claims (4)
前記めっき相の外周縁部に形成される切れ刃と、
前記めっき相に分散される砥粒と、を備え、
前記めっき相は、前記めっき相の成分にニッケルおよびホウ化ニッケルを含み、
前記めっき相に含まれるボロンの含有率が、0.005%以上0.018%以下であり、
前記めっき相のビッカース硬度が900Hv以上である、
ニッケル電鋳ブレード。 a disc-shaped plating phase;
a cutting edge formed on the outer peripheral edge of the plating phase;
Abrasive grains dispersed in the plating phase,
The plating phase includes nickel and nickel boride as components of the plating phase,
The content of boron contained in the plating phase is 0.005% or more and 0.018% or less,
The plating phase has a Vickers hardness of 900 Hv or more,
Nickel electroformed blade.
請求項1に記載のニッケル電鋳ブレード。 The nickel boride includes Ni3B ,
The nickel electroformed blade according to claim 1.
請求項1または2に記載のニッケル電鋳ブレード。 The content of boron contained in the plating phase is 0.01% or more,
The nickel electroformed blade according to claim 1 or 2.
前記めっき相を加熱処理する加熱工程と、を含み、
前記めっき工程では、前記めっき浴が、スルファミン酸ニッケルと、pH緩衝剤と、トリメチルアミンボランと、砥粒と、を含み、
前記めっき浴中の前記トリメチルアミンボランの濃度が、0.05mol/L以上0.2mol/L以下であり、
前記pH緩衝剤は、ホウ酸であり、
前記加熱工程では、前記めっき相を、200℃以上の温度で1時間以上加熱処理することにより、前記めっき相のビッカース硬度が900Hv以上となる、
ニッケル電鋳ブレードの製造方法。 a plating step of forming a plating phase on the surface of the cathode by immersing the anode and the cathode in a plating bath and applying electricity to the anode and the cathode;
a heating step of heat-treating the plating phase,
In the plating step, the plating bath includes nickel sulfamate, a pH buffer, trimethylamine borane, and abrasive grains,
The concentration of the trimethylamine borane in the plating bath is 0.05 mol/L or more and 0.2 mol/L or less,
the pH buffering agent is boric acid,
In the heating step, the plating phase is heated at a temperature of 200° C. or more for 1 hour or more, so that the plating phase has a Vickers hardness of 900 Hv or more.
Method for manufacturing nickel electroformed blades.
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