JP2003266370A - 繊維用切断刃、及びそれを用いた繊維切断装置、並びにガラスチョップドストランド - Google Patents
繊維用切断刃、及びそれを用いた繊維切断装置、並びにガラスチョップドストランドInfo
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- JP2003266370A JP2003266370A JP2002076399A JP2002076399A JP2003266370A JP 2003266370 A JP2003266370 A JP 2003266370A JP 2002076399 A JP2002076399 A JP 2002076399A JP 2002076399 A JP2002076399 A JP 2002076399A JP 2003266370 A JP2003266370 A JP 2003266370A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 刃部として使用される超硬合金の硬度を高く
しても、刃部と基体部とを安定して接合することがで
き、また刃部の摩耗が非常に少ないため、生産性に優
れ、しかも耐衝撃性に優れた繊維用切断刃を提供する。 【構成】 繊維用切断刃１は、平均粒径が０．５μｍで
９５質量％のタングステンカーバイド（ＷＣ）と、５質
量％のコバルト（Ｃｏ）とからなり、ビッカース硬度が
Ｈｖ．２０５０である板状の超硬合金により形成された
刃部１ａと、９８質量％の鉄（Ｆｅ）と２質量％の炭素
（Ｃ）とを含有し、焼入れ焼戻しを施した、ビッカース
硬度がＨｖ．８００である板状の炭素工具鋼（ＳＫ−
５）により形成された基体部１ｂとを備えている。刃部
１ａと基体部１ｂとはコバルト合金層１ｄを介して接合
されている。
しても、刃部と基体部とを安定して接合することがで
き、また刃部の摩耗が非常に少ないため、生産性に優
れ、しかも耐衝撃性に優れた繊維用切断刃を提供する。 【構成】 繊維用切断刃１は、平均粒径が０．５μｍで
９５質量％のタングステンカーバイド（ＷＣ）と、５質
量％のコバルト（Ｃｏ）とからなり、ビッカース硬度が
Ｈｖ．２０５０である板状の超硬合金により形成された
刃部１ａと、９８質量％の鉄（Ｆｅ）と２質量％の炭素
（Ｃ）とを含有し、焼入れ焼戻しを施した、ビッカース
硬度がＨｖ．８００である板状の炭素工具鋼（ＳＫ−
５）により形成された基体部１ｂとを備えている。刃部
１ａと基体部１ｂとはコバルト合金層１ｄを介して接合
されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維用切断刃に関
し、特に、ガラス繊維を一定の長さに切断するのに適し
た切断刃に関する。
し、特に、ガラス繊維を一定の長さに切断するのに適し
た切断刃に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス繊維の製造は、溶融ガラスを、ブ
ッシング底部に形成された多数のノズルから引き出し
て、連続した細いガラスフィラメントとして紡出し、こ
れを水スプレーで冷却し、さらに、サイジング剤を表面
にコーティングして、数百本乃至数千本集束することに
よりガラスストランドとし、ガラスストランドをワイン
ダーで巻取ってケーキと称される粗糸巻を形成する。巻
取られたガラスストランドは、撚糸工程を経てヤーンと
して、あるいは合糸工程を経てガラスロービングとし
て、それぞれ長繊維のまま使用されるほか、チョップ工
程を経て一定の長さのガラスチョップドストランドとし
てＦＲＴＰやＧＲＣ（ガラス繊維強化セメントの略称）
等に使用されている。
ッシング底部に形成された多数のノズルから引き出し
て、連続した細いガラスフィラメントとして紡出し、こ
れを水スプレーで冷却し、さらに、サイジング剤を表面
にコーティングして、数百本乃至数千本集束することに
よりガラスストランドとし、ガラスストランドをワイン
ダーで巻取ってケーキと称される粗糸巻を形成する。巻
取られたガラスストランドは、撚糸工程を経てヤーンと
して、あるいは合糸工程を経てガラスロービングとし
て、それぞれ長繊維のまま使用されるほか、チョップ工
程を経て一定の長さのガラスチョップドストランドとし
てＦＲＴＰやＧＲＣ（ガラス繊維強化セメントの略称）
等に使用されている。
【０００３】上記チョップ工程で、ガラスストランドの
切断に使用される繊維切断装置としては、一般に、図３
（Ａ）に示すような装置が使用されている。この装置
は、複数の切断刃１を等間隔で放射状に取り付けたカッ
ターローラ２と、外周面にゴムを装着したゴムローラ３
とを備えてなり、カッターローラ２とゴムローラ３との
間にガラスストランドＧを送り込むことによって所定の
長さ（例えば１．５〜１２ｍｍ）に切断するようにして
いる。
切断に使用される繊維切断装置としては、一般に、図３
（Ａ）に示すような装置が使用されている。この装置
は、複数の切断刃１を等間隔で放射状に取り付けたカッ
ターローラ２と、外周面にゴムを装着したゴムローラ３
とを備えてなり、カッターローラ２とゴムローラ３との
間にガラスストランドＧを送り込むことによって所定の
長さ（例えば１．５〜１２ｍｍ）に切断するようにして
いる。
【０００４】従来、この種のカッターローラ２に取り付
ける切断刃１としては、耐衝撃性に優れているという理
由から、焼入れ焼き戻しを施し、Ｈｖ．８００程度のビ
ッカース硬度を有する炭素工具鋼の先端に刃付け加工を
施したものが一般に使用されている。しかしながら、こ
のような炭素工具鋼からなる切断刃１は、使用時間の経
過とともに刃部が磨耗して切れなくなる。特にガラス繊
維は、有機繊維等に比べて硬いため、刃部の摩耗が激し
く、切断刃を数時間毎に交換する必要があり、これが生
産効率を低下させる原因となっていた。
ける切断刃１としては、耐衝撃性に優れているという理
由から、焼入れ焼き戻しを施し、Ｈｖ．８００程度のビ
ッカース硬度を有する炭素工具鋼の先端に刃付け加工を
施したものが一般に使用されている。しかしながら、こ
のような炭素工具鋼からなる切断刃１は、使用時間の経
過とともに刃部が磨耗して切れなくなる。特にガラス繊
維は、有機繊維等に比べて硬いため、刃部の摩耗が激し
く、切断刃を数時間毎に交換する必要があり、これが生
産効率を低下させる原因となっていた。
【０００５】また、従来から耐磨耗性に優れている金属
として超硬合金が知られており、超硬合金は磨耗しても
研磨すれば再使用が可能といった長所を有するが、耐衝
撃性の点では劣るという欠点がある。このため、超硬合
金で作製した切断刃１をカッターローラ２に取り付けた
切断装置で、カッターローラ２を高速回転させた際に、
切断刃１に過大な衝撃荷重が加わると、折損して飛散す
る虞れがあるため、カッターローラ２の回転を低速にし
なければならず、これが生産効率の向上にとって障害と
なっていた。
として超硬合金が知られており、超硬合金は磨耗しても
研磨すれば再使用が可能といった長所を有するが、耐衝
撃性の点では劣るという欠点がある。このため、超硬合
金で作製した切断刃１をカッターローラ２に取り付けた
切断装置で、カッターローラ２を高速回転させた際に、
切断刃１に過大な衝撃荷重が加わると、折損して飛散す
る虞れがあるため、カッターローラ２の回転を低速にし
なければならず、これが生産効率の向上にとって障害と
なっていた。
【０００６】上記の問題に対処するために、本出願人
は、特開平１１−１２３６９３号において、刃部が超硬
合金から形成され、基体部が焼入れ焼戻しを施した炭素
工具鋼から形成され、刃部と基体部がニッケル合金層を
介して接合されてなる繊維用切断刃を提案している。
は、特開平１１−１２３６９３号において、刃部が超硬
合金から形成され、基体部が焼入れ焼戻しを施した炭素
工具鋼から形成され、刃部と基体部がニッケル合金層を
介して接合されてなる繊維用切断刃を提案している。
【０００７】上記の繊維用切断刃は、図３（Ｂ）に示す
ように、刃部１ａが超硬合金で形成されているため耐磨
耗性に優れ、また、基体部１ｂが焼入れ焼戻しを施した
炭素工具鋼で形成されているため耐衝撃性に優れてお
り、繊維の切断時に基体部１ｂが振動を吸収するため刃
部１ａの折損を抑えることができる。さらに、この繊維
用切断刃１は、刃部１ａと基体部１ｂとがニッケル合金
層１ｃを介して接合されており、このニッケル合金層１
ｃは、ニッケルが炭素工具鋼及び超硬合金に溶け込んだ
ものであり、刃部１ａの材料である超硬合金の熱膨張係
数に近似した熱膨張係数を有しているため、刃部１ａと
基体部１ｂとの接合部の残留応力が小さくなり、接合部
に変形が発生せず高い強度を実現することができるとい
った長所を備えている。
ように、刃部１ａが超硬合金で形成されているため耐磨
耗性に優れ、また、基体部１ｂが焼入れ焼戻しを施した
炭素工具鋼で形成されているため耐衝撃性に優れてお
り、繊維の切断時に基体部１ｂが振動を吸収するため刃
部１ａの折損を抑えることができる。さらに、この繊維
用切断刃１は、刃部１ａと基体部１ｂとがニッケル合金
層１ｃを介して接合されており、このニッケル合金層１
ｃは、ニッケルが炭素工具鋼及び超硬合金に溶け込んだ
ものであり、刃部１ａの材料である超硬合金の熱膨張係
数に近似した熱膨張係数を有しているため、刃部１ａと
基体部１ｂとの接合部の残留応力が小さくなり、接合部
に変形が発生せず高い強度を実現することができるとい
った長所を備えている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記の切断刃でガラス
繊維を切断すると、４０〜５０時間に亘って使用するこ
とが可能であるが、生産性向上のため、より長時間に亘
って交換が不要な切断刃が要求され、そのためには、切
断刃の耐摩耗性を向上させることが必要である。
繊維を切断すると、４０〜５０時間に亘って使用するこ
とが可能であるが、生産性向上のため、より長時間に亘
って交換が不要な切断刃が要求され、そのためには、切
断刃の耐摩耗性を向上させることが必要である。
【０００９】しかしながら切断刃の刃部１ａの耐摩耗性
を上げるため、その材料である超硬合金の硬度を高くす
ると、刃部と基体部が安定して接合（溶接）できなくな
り、特にビッカース硬度がＨｖ．２０００以上の超硬合
金を使用すると、刃部と基体部の接合が非常に困難とな
る。
を上げるため、その材料である超硬合金の硬度を高くす
ると、刃部と基体部が安定して接合（溶接）できなくな
り、特にビッカース硬度がＨｖ．２０００以上の超硬合
金を使用すると、刃部と基体部の接合が非常に困難とな
る。
【００１０】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、刃部として使用され
る超硬合金の硬度を高くしても、刃部と基体部とを安定
して接合することができ、また刃部の磨耗が非常に少な
いため、生産性に優れ、しかも耐衝撃性に優れた繊維用
切断刃を提供することにある。
あって、その目的とするところは、刃部として使用され
る超硬合金の硬度を高くしても、刃部と基体部とを安定
して接合することができ、また刃部の磨耗が非常に少な
いため、生産性に優れ、しかも耐衝撃性に優れた繊維用
切断刃を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維用切断刃
は、超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体
部とを備えてなり、刃部と基体部がコバルト合金層を介
して接合されてなることを特徴とする。
は、超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体
部とを備えてなり、刃部と基体部がコバルト合金層を介
して接合されてなることを特徴とする。
【００１２】また本発明の繊維切断装置は、複数の切断
刃を等間隔で放射状に取り付けたカッターローラと、外
周面にゴムを装着したゴムローラを備えてなる繊維切断
装置であって、前記切断刃が、超硬合金からなる刃部
と、炭素工具鋼からなる基体部とを備えてなり、刃部と
基体部がコバルト合金層を介して接合されてなることを
特徴とする。
刃を等間隔で放射状に取り付けたカッターローラと、外
周面にゴムを装着したゴムローラを備えてなる繊維切断
装置であって、前記切断刃が、超硬合金からなる刃部
と、炭素工具鋼からなる基体部とを備えてなり、刃部と
基体部がコバルト合金層を介して接合されてなることを
特徴とする。
【００１３】さらに本発明のガラスチョップドストラン
ドは、複数の切断刃を等間隔で放射状に取り付けたカッ
ターローラと、外周面にゴムを装着したゴムローラを備
えてなる繊維切断装置であって、前記切断刃が、超硬合
金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体部とを備え
てなり、刃部と基体部がコバルト合金層を介して接合さ
れてなることを特徴とする。
ドは、複数の切断刃を等間隔で放射状に取り付けたカッ
ターローラと、外周面にゴムを装着したゴムローラを備
えてなる繊維切断装置であって、前記切断刃が、超硬合
金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体部とを備え
てなり、刃部と基体部がコバルト合金層を介して接合さ
れてなることを特徴とする。
【００１４】本発明の刃部を形成する超硬合金は、金属
元素炭化物の粉末と金属の粉末とを配合して焼結させた
極めて硬い合金が使用可能であり、一般に、ＷＣ−Ｃｏ
系、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系、Ｗ
Ｃ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の合金が広く知られてお
り、これらの合金の熱膨張係数は、２５〜２００℃の温
度域において４８〜６２×１０-7／℃である。
元素炭化物の粉末と金属の粉末とを配合して焼結させた
極めて硬い合金が使用可能であり、一般に、ＷＣ−Ｃｏ
系、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系、Ｗ
Ｃ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の合金が広く知られてお
り、これらの合金の熱膨張係数は、２５〜２００℃の温
度域において４８〜６２×１０-7／℃である。
【００１５】本発明において刃部と基体部を安定して接
合できる理由は、超硬合金には、Ｃｏ（コバルト）が含
有されており、刃部と基体部とをコバルト合金層を介し
て接合すると、刃部中のコバルト成分とコバルト合金層
とが反応して両者の相性が良くなるためであると考えら
れる。よって本発明では、刃部の材料として、ビッカー
ス硬度がＨｖ．２０００以上の超硬合金を使用しても、
刃部と基体部を安定して接合することができる。
合できる理由は、超硬合金には、Ｃｏ（コバルト）が含
有されており、刃部と基体部とをコバルト合金層を介し
て接合すると、刃部中のコバルト成分とコバルト合金層
とが反応して両者の相性が良くなるためであると考えら
れる。よって本発明では、刃部の材料として、ビッカー
ス硬度がＨｖ．２０００以上の超硬合金を使用しても、
刃部と基体部を安定して接合することができる。
【００１６】また本発明の基体部を形成する炭素工具鋼
は、炭素を含有する鉄に焼入れ焼戻しを施したものであ
り、ＳＫ−５、ＳＫ−２等が使用でき、これらの熱膨張
係数は、２５〜２００℃の温度域において１００〜１２
０×１０-7／℃である。
は、炭素を含有する鉄に焼入れ焼戻しを施したものであ
り、ＳＫ−５、ＳＫ−２等が使用でき、これらの熱膨張
係数は、２５〜２００℃の温度域において１００〜１２
０×１０-7／℃である。
【００１７】本発明では、刃部と基体部がコバルト合金
層を介して接合されている。刃部と基体部の間にコバル
トを配置し、これを溶接すると、コバルトが炭素工具鋼
及び超硬合金に溶け込み、一体化する。
層を介して接合されている。刃部と基体部の間にコバル
トを配置し、これを溶接すると、コバルトが炭素工具鋼
及び超硬合金に溶け込み、一体化する。
【００１８】本発明の繊維用切断刃の厚さは０．３〜
４．５ｍｍであることが好ましい。切断先の厚さが０．
３ｍｍ未満であると強度が低下し、また、切断刃の厚さ
が４．５ｍｍを超えると繊維の切断長を短くすることが
困難になる。
４．５ｍｍであることが好ましい。切断先の厚さが０．
３ｍｍ未満であると強度が低下し、また、切断刃の厚さ
が４．５ｍｍを超えると繊維の切断長を短くすることが
困難になる。
【００１９】また本発明の繊維用切断刃は、刃部のビッ
カース硬度が、基体部のビッカース硬度の２．０〜３．
０倍となるように構成することが望ましい。その理由
は、刃部のビッカース硬度が、基体部のビッカース硬度
の２．０倍未満になると、繊維の切断時に切断刃全体が
過度に変形し（粘り）やすくなり、特にゴムローラが損
耗してきた場合には、繊維に対して刃先が正確に当たら
ず、誤切断（ミスカット）が発生しやすく、逆に３．０
倍超になると、両者の熱膨張係数差が大きくなり、安定
して接合することが困難となるからである。
カース硬度が、基体部のビッカース硬度の２．０〜３．
０倍となるように構成することが望ましい。その理由
は、刃部のビッカース硬度が、基体部のビッカース硬度
の２．０倍未満になると、繊維の切断時に切断刃全体が
過度に変形し（粘り）やすくなり、特にゴムローラが損
耗してきた場合には、繊維に対して刃先が正確に当たら
ず、誤切断（ミスカット）が発生しやすく、逆に３．０
倍超になると、両者の熱膨張係数差が大きくなり、安定
して接合することが困難となるからである。
【００２０】さらに本発明の繊維用切断刃は、基体部の
接合端から他端までの長さ（基体部の幅）Ｌ2が、刃部
の接合端から刃先までの長さ（刃部の幅）Ｌ1の２〜５
倍となるように構成することが望ましい。その理由は、
基体部の幅Ｌ2が、刃部の幅Ｌ1の２倍未満であると、カ
ッターローラを高速回転させた際に基体部が振動を十分
に吸収することが困難となり、５倍超であると、刃部の
幅が相対的に短くなり、刃先を研磨して再利用する際の
研磨回数が制限され、ライフが短くなるからである。
接合端から他端までの長さ（基体部の幅）Ｌ2が、刃部
の接合端から刃先までの長さ（刃部の幅）Ｌ1の２〜５
倍となるように構成することが望ましい。その理由は、
基体部の幅Ｌ2が、刃部の幅Ｌ1の２倍未満であると、カ
ッターローラを高速回転させた際に基体部が振動を十分
に吸収することが困難となり、５倍超であると、刃部の
幅が相対的に短くなり、刃先を研磨して再利用する際の
研磨回数が制限され、ライフが短くなるからである。
【００２１】次に、本発明の繊維用切断刃の作製方法を
説明する。
説明する。
【００２２】まず、刃部として、平均粒径が０．５〜
０．７μｍで８８〜９６質量％のタングステンカーバイ
ド（ＷＣ）粉末と、４〜１２質量％のコバルト（Ｃｏ）
粉末とを配合して焼結させることによって所定の寸法形
状（例えば幅３〜６ｍｍ）に成形した超硬合金と、基体
部として、２質量％の炭素（Ｃ）を含有する鉄（Ｆｅ）
に焼入れ焼戻しを施すことによって所定の寸法形状（例
えば幅１２〜１７ｍｍ）に成形した炭素工具鋼とを準備
する。次に、炭素工具鋼からなる基体部の先端にコバル
ト箔（厚み０．２〜０．５ｍｍ）を整合させ、コバルト
箔で整合された基体部の先端に超硬合金からなる刃部の
後端を整合させた後、コバルト箔にレーザを照射する。
これにより、コバルトと炭素工具鋼及び超硬合金とが局
部的に加熱されてコバルト合金層を形成し、このコバル
ト合金層によって刃部と基体部とが接合される。またこ
の時、超硬合金中のコバルト成分とコバルト合金層が反
応し、両者の相性が良くなり安定して溶接される。こう
して刃部と基体部とを接合した後、刃部の先端に刃付け
加工を施すことによって繊維用切断刃が得られる。尚、
基体部と刃部の接合は、基体部の先端にコバルトを溶射
して被覆した後、刃部の後端を整合させ、レーザを照射
することによって行うことも可能であるが、コバルト箔
を使用する方が、安定したコバルト合金層が得られるた
め好ましい。
０．７μｍで８８〜９６質量％のタングステンカーバイ
ド（ＷＣ）粉末と、４〜１２質量％のコバルト（Ｃｏ）
粉末とを配合して焼結させることによって所定の寸法形
状（例えば幅３〜６ｍｍ）に成形した超硬合金と、基体
部として、２質量％の炭素（Ｃ）を含有する鉄（Ｆｅ）
に焼入れ焼戻しを施すことによって所定の寸法形状（例
えば幅１２〜１７ｍｍ）に成形した炭素工具鋼とを準備
する。次に、炭素工具鋼からなる基体部の先端にコバル
ト箔（厚み０．２〜０．５ｍｍ）を整合させ、コバルト
箔で整合された基体部の先端に超硬合金からなる刃部の
後端を整合させた後、コバルト箔にレーザを照射する。
これにより、コバルトと炭素工具鋼及び超硬合金とが局
部的に加熱されてコバルト合金層を形成し、このコバル
ト合金層によって刃部と基体部とが接合される。またこ
の時、超硬合金中のコバルト成分とコバルト合金層が反
応し、両者の相性が良くなり安定して溶接される。こう
して刃部と基体部とを接合した後、刃部の先端に刃付け
加工を施すことによって繊維用切断刃が得られる。尚、
基体部と刃部の接合は、基体部の先端にコバルトを溶射
して被覆した後、刃部の後端を整合させ、レーザを照射
することによって行うことも可能であるが、コバルト箔
を使用する方が、安定したコバルト合金層が得られるた
め好ましい。
【００２３】また本発明の繊維切断装置は、刃部の摩耗
が少ないため、ガラス繊維のような硬い繊維の切断に好
適であり、しかもこの装置は、カッターローラを高速回
転させても、基体部が振動を十分に吸収するため、刃先
が折損することが少なく、ガラスチョップドストランド
の生産性を大幅に向上させることが可能である。
が少ないため、ガラス繊維のような硬い繊維の切断に好
適であり、しかもこの装置は、カッターローラを高速回
転させても、基体部が振動を十分に吸収するため、刃先
が折損することが少なく、ガラスチョップドストランド
の生産性を大幅に向上させることが可能である。
【００２４】また本発明の繊維切断装置において、各切
断刃を近距離（例えば３ｍｍ間隔）で配置する場合、切
断刃同士が接触して徐々に摩耗し、破損することがある
が、切断刃の両面にゴム（例えば厚み０．２〜０．５ｍ
ｍ）等の緩衝材や金属製スペーサを取り付けると、切断
刃が破損し難くなるため好ましい。
断刃を近距離（例えば３ｍｍ間隔）で配置する場合、切
断刃同士が接触して徐々に摩耗し、破損することがある
が、切断刃の両面にゴム（例えば厚み０．２〜０．５ｍ
ｍ）等の緩衝材や金属製スペーサを取り付けると、切断
刃が破損し難くなるため好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の繊維用切断刃の実
施例を図面に基づき詳細に説明する。
施例を図面に基づき詳細に説明する。
【００２６】図１は本発明の繊維用切断刃を示す説明図
であって、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ
線断面図である。
であって、（Ａ）は正面図を、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ
線断面図である。
【００２７】繊維用切断刃１は、平均粒径が０．５μｍ
で９５質量％のタングステンカーバイド（ＷＣ）と、５
質量％のコバルト（Ｃｏ）とからなり、ビッカース硬度
がＨｖ．２０５０である板状の超硬合金により形成され
た刃部１ａと、９８質量％の鉄（Ｆｅ）と２質量％の炭
素（Ｃ）とを含有し、焼入れ焼戻しを施した、ビッカー
ス硬度がＨｖ．８００である板状の炭素工具鋼（ＳＫ−
５）により形成された基体部１ｂとを備えている。刃部
１ａと基体部１ｂとはコバルト合金層１ｄを介して接合
されている。刃部１ａの長さＬ1（幅）は５ｍｍ、基体
部１ｂの長さＬ2（幅）は１３ｍｍである。
で９５質量％のタングステンカーバイド（ＷＣ）と、５
質量％のコバルト（Ｃｏ）とからなり、ビッカース硬度
がＨｖ．２０５０である板状の超硬合金により形成され
た刃部１ａと、９８質量％の鉄（Ｆｅ）と２質量％の炭
素（Ｃ）とを含有し、焼入れ焼戻しを施した、ビッカー
ス硬度がＨｖ．８００である板状の炭素工具鋼（ＳＫ−
５）により形成された基体部１ｂとを備えている。刃部
１ａと基体部１ｂとはコバルト合金層１ｄを介して接合
されている。刃部１ａの長さＬ1（幅）は５ｍｍ、基体
部１ｂの長さＬ2（幅）は１３ｍｍである。
【００２８】上記の繊維用切断刃１は、次のようにして
作製される。
作製される。
【００２９】まず、図２（Ａ）に示すように、Ｃｏをバ
インダとして含むタングステンカーバイト（ＷＣ）の微
粒を焼成した後、ＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ
ｓＰｒｅｓｓ）処理して、板状の超硬合金からなる刃部
材１ａ’を作製した。また焼入れ焼戻しを施した炭素工
具鋼を作製し、刃部材１ａ’の端面形状に合わせて加工
して基体部１ｂを作製した。
インダとして含むタングステンカーバイト（ＷＣ）の微
粒を焼成した後、ＨＩＰ（Ｈｏｔ Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ
ｓＰｒｅｓｓ）処理して、板状の超硬合金からなる刃部
材１ａ’を作製した。また焼入れ焼戻しを施した炭素工
具鋼を作製し、刃部材１ａ’の端面形状に合わせて加工
して基体部１ｂを作製した。
【００３０】次に、図２（Ｂ）に示すように、基体部１
ｂの先端近傍に、厚さ約０．３ｍｍのコバルト箔Ｃを整
合し、コバルト箔Ｃで整合された基体部１ｂの先端に刃
部材１ａ’の後端を整合させた状態で、コバルト箔Ｃの
近傍にＹＡＧレーザを照射した。このＹＡＧレーザの照
射によりコバルト箔Ｃと基体部１ｂ及び刃部材１ａ’と
が加熱され、図２（Ｃ）に示すようにコバルトが炭素工
具鋼の成分である鉄に固溶し、また同時に超硬合金にも
溶け込むことによってコバルト合金層１ｄ’が形成され
る。こうして刃部材１ａ’と基体部１ｂを接合した後、
図２（Ｄ）に示すように、刃部材１ａ’の先端に刃付け
加工を施すことによって、刃部１ａと基体部１ｂがコバ
ルト合金層１ｄを介して接合された繊維用切断刃１を形
成した。
ｂの先端近傍に、厚さ約０．３ｍｍのコバルト箔Ｃを整
合し、コバルト箔Ｃで整合された基体部１ｂの先端に刃
部材１ａ’の後端を整合させた状態で、コバルト箔Ｃの
近傍にＹＡＧレーザを照射した。このＹＡＧレーザの照
射によりコバルト箔Ｃと基体部１ｂ及び刃部材１ａ’と
が加熱され、図２（Ｃ）に示すようにコバルトが炭素工
具鋼の成分である鉄に固溶し、また同時に超硬合金にも
溶け込むことによってコバルト合金層１ｄ’が形成され
る。こうして刃部材１ａ’と基体部１ｂを接合した後、
図２（Ｄ）に示すように、刃部材１ａ’の先端に刃付け
加工を施すことによって、刃部１ａと基体部１ｂがコバ
ルト合金層１ｄを介して接合された繊維用切断刃１を形
成した。
【００３１】こうして得られた切断刃１の複数枚を、図
３（Ａ）に示すようにカッターローラ２の周囲に等間隔
で放射状に取付けて繊維用切断装置とした。
３（Ａ）に示すようにカッターローラ２の周囲に等間隔
で放射状に取付けて繊維用切断装置とした。
【００３２】このような繊維用切断装置を用いて、カッ
ターローラ２を周速度５００ｍ／分で回転させ、ガラス
ストランドＧを３ｍｍの長さに切断したところ、約８０
時間が経過しても刃部１ａに折損は認められず、問題な
く使用することができた。その後、刃部１ａの刃先の研
磨を行い再使用したが、研磨を５回繰り返しても刃部１
ａの研磨代が十分に余裕があり、同時間の反復使用が可
能であった。
ターローラ２を周速度５００ｍ／分で回転させ、ガラス
ストランドＧを３ｍｍの長さに切断したところ、約８０
時間が経過しても刃部１ａに折損は認められず、問題な
く使用することができた。その後、刃部１ａの刃先の研
磨を行い再使用したが、研磨を５回繰り返しても刃部１
ａの研磨代が十分に余裕があり、同時間の反復使用が可
能であった。
【００３３】これに対して、比較例として、コバルト箔
に代えて、ニッケル箔を使用した以外は、全て同じ条件
で切断刃を作製し、これを複数枚取り付けたカッターロ
ーラ２を用いて、上記と同じ条件でガラスストランドＧ
を切断したところ、約３０時間で切断刃の刃部に折損が
生じた。
に代えて、ニッケル箔を使用した以外は、全て同じ条件
で切断刃を作製し、これを複数枚取り付けたカッターロ
ーラ２を用いて、上記と同じ条件でガラスストランドＧ
を切断したところ、約３０時間で切断刃の刃部に折損が
生じた。
【００３４】尚、本実施例では、ガラス繊維を切断する
例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、これ以外の各種繊維、例えばアラミド繊維や炭素繊
維等にも適用できることは言うまでもない。また本発明
におけるビッカース硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２５１に準じ
て測定したものである。
例を挙げたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、これ以外の各種繊維、例えばアラミド繊維や炭素繊
維等にも適用できることは言うまでもない。また本発明
におけるビッカース硬度は、ＪＩＳ Ｚ２２５１に準じ
て測定したものである。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の繊維用切
断刃は、刃部の材料として非常に硬度の高い超硬合金を
使用しても、刃部と基体部とを安定して接合することが
でき、これをカッターローラに放射状に取り付け、カッ
ターローラを高速回転させても基体部が振動を吸収する
ため刃部が折損し難く、また刃部の摩耗が少なく、刃部
に十分な研磨代が確保されているため、刃部を研磨する
ことによりライフを延ばすことができ、生産効率の大幅
な向上を図ることが可能である。
断刃は、刃部の材料として非常に硬度の高い超硬合金を
使用しても、刃部と基体部とを安定して接合することが
でき、これをカッターローラに放射状に取り付け、カッ
ターローラを高速回転させても基体部が振動を吸収する
ため刃部が折損し難く、また刃部の摩耗が少なく、刃部
に十分な研磨代が確保されているため、刃部を研磨する
ことによりライフを延ばすことができ、生産効率の大幅
な向上を図ることが可能である。
【００３６】また本発明の繊維切断装置は、切断刃の刃
部の摩耗が少ないため、ガラス繊維のような硬い繊維の
切断に好適であり、ガラスチョップドストランドの生産
性を大幅に向上させることができる。
部の摩耗が少ないため、ガラス繊維のような硬い繊維の
切断に好適であり、ガラスチョップドストランドの生産
性を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の繊維用切断刃を示す説明図であって、
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線断面図であ
る。
（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線断面図であ
る。
【図２】本発明の繊維用切断刃を作製する工程を示す説
明図である。
明図である。
【図３】繊維切断装置を示す要部概略説明図である。
１ 繊維用切断刃
１ａ 刃部
１ｂ 基体部
１ｃ ニッケル合金層
１ｄ コバルト合金層
２ カッターローラ
３ ゴムローラ
Ｇ ストランド
Ｃ コバルト箔
Claims (4)
- 【請求項１】 超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼か
らなる基体部とを備えてなり、刃部と基体部がコバルト
合金層を介して接合されてなることを特徴とする繊維用
切断刃。 - 【請求項２】 刃部が、ビッカース硬度がＨｖ．２００
０以上の超硬合金からなることを特徴とする請求項１記
載の繊維切断刃。 - 【請求項３】 複数の切断刃を等間隔で放射状に取り付
けたカッターローラと、外周面にゴムを装着したゴムロ
ーラを備えてなる繊維切断装置であって、前記切断刃
が、超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体
部とを備えてなり、刃部と基体部がコバルト合金層を介
して接合されてなることを特徴とする繊維切断装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の繊維切断装置によって製
造されてなることを特徴とするガラスチョップドストラ
ンド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076399A JP2003266370A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 繊維用切断刃、及びそれを用いた繊維切断装置、並びにガラスチョップドストランド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076399A JP2003266370A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 繊維用切断刃、及びそれを用いた繊維切断装置、並びにガラスチョップドストランド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003266370A true JP2003266370A (ja) | 2003-09-24 |
Family
ID=29205185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002076399A Pending JP2003266370A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 繊維用切断刃、及びそれを用いた繊維切断装置、並びにガラスチョップドストランド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003266370A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005342812A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | ロータリーカッター |
| JP2006255822A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 繊維切断刃及びそれを具備する切断装置 |
| US20100263491A1 (en) * | 2001-07-26 | 2010-10-21 | Korb William B | Method of Making a Composite Utility Blade |
| US20120060379A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Stanley Black & Decker, Inc. | Utility knife blade |
| CN106988108A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-28 | 江苏和鹰机电科技有限公司 | 裁剪机的防撞装置及裁剪机 |
| FR3076480A1 (fr) * | 2018-01-11 | 2019-07-12 | Carbilly | Couteau monobloc en carbure de tungstene pour decoupe par ultrasons |
| CN111676688A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 长乐市丽智产品设计有限公司 | 一种滑性布料定长裁剪机 |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002076399A patent/JP2003266370A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100263491A1 (en) * | 2001-07-26 | 2010-10-21 | Korb William B | Method of Making a Composite Utility Blade |
| US9126259B2 (en) * | 2001-07-26 | 2015-09-08 | American Saw & Mfg. Company | Methods of making utility knife blades |
| JP2005342812A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-15 | Toyo Seikan Kaisha Ltd | ロータリーカッター |
| JP2006255822A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 繊維切断刃及びそれを具備する切断装置 |
| US20120060379A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Stanley Black & Decker, Inc. | Utility knife blade |
| US8769833B2 (en) * | 2010-09-10 | 2014-07-08 | Stanley Black & Decker, Inc. | Utility knife blade |
| US9393984B2 (en) | 2010-09-10 | 2016-07-19 | Stanley Black & Decker, Inc. | Utility knife blade |
| CN106988108A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-07-28 | 江苏和鹰机电科技有限公司 | 裁剪机的防撞装置及裁剪机 |
| CN106988108B (zh) * | 2017-04-28 | 2022-12-27 | 长园和鹰科技(河南)有限公司 | 裁剪机的防撞装置及裁剪机 |
| FR3076480A1 (fr) * | 2018-01-11 | 2019-07-12 | Carbilly | Couteau monobloc en carbure de tungstene pour decoupe par ultrasons |
| CN111676688A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-09-18 | 长乐市丽智产品设计有限公司 | 一种滑性布料定长裁剪机 |
| CN111676688B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-06-04 | 长乐市丽智产品设计有限公司 | 一种滑性布料定长裁剪机 |
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