JP2008100348A - Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand - Google Patents
Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008100348A JP2008100348A JP2007277462A JP2007277462A JP2008100348A JP 2008100348 A JP2008100348 A JP 2008100348A JP 2007277462 A JP2007277462 A JP 2007277462A JP 2007277462 A JP2007277462 A JP 2007277462A JP 2008100348 A JP2008100348 A JP 2008100348A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting blade
- blade
- manufacturing
- glass chopped
- chopped strand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten trioxide Chemical compound O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 30
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 30
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 20
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 17
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 6
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 6
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 229910009043 WC-Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ガラス繊維を一定の長さに切断するのに適したガラスチョップドストランド製造用切断刃に関する。 The present invention relates to a cutting blade for producing glass chopped strands suitable for cutting glass fibers into a certain length.
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。 Glass fiber is produced by drawing molten glass from a number of nozzles formed at the bottom of the bushing, spinning it as a continuous thin glass filament, cooling it with water spray, and coating the surface with a sizing agent. The glass strands are formed by concentrating several hundred to several thousand pieces, and the glass strands are wound with a winder to form a roving yarn called a cake. The wound glass strand is used as a yarn through a twisting process as a yarn or as a glass roving through a spinning process, and is used as a glass chopped strand of a certain length through a chopping process. It is used for GRC (abbreviation for glass fiber reinforced cement).
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。
As the fiber cutting device used for cutting the glass strand in the chopping process, a device as shown in FIG. 3 is generally used. This apparatus includes a
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を研磨して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。
Conventionally, the
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ガラスチョップドストランド製造用切断刃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。
In addition, cemented carbide has been known as a metal with excellent wear resistance from the past, and cemented carbide has the advantage that it can be reused if it is worn, but in terms of impact resistance. There is a disadvantage of being inferior. For this reason, when an excessive impact load is applied to the
上記の問題に対処するために、本出願人は、特許文献1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、刃先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。
In order to deal with the above problem, the applicant of the present application in
上記の繊維用切断刃は、刃部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が振動を吸収するため刃部の折損を抑えることができる。さらに、この繊維用切断刃は、刃部と基体部とがニッケル合金層を介して接合されており、このニッケル合金層は、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、刃部と基体部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。
特許文献1には、炭素工具鋼にニッケルを溶射して被覆した後、その被覆部と超硬合金の一端を整合させた状態でレーザー溶接することによって繊維用切断刃を作製する方法が開示されているが、このような方法で作製された切断刃は、接合部に残留する熱応力が大きくなりすぎたり、合金層自体の強度が不足することがあった。
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、刃部と基体部を接合する合金層に残留する応力が小さいため刃部と基体部を良好に接合でき、また合金層自体の強度が高いため刃部の折損が少ないガラスチョップドストランド製造用切断刃を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose thereof is to satisfactorily join the blade portion and the base portion because the residual stress in the alloy layer joining the blade portion and the base portion is small. Another object of the present invention is to provide a cutting blade for producing glass chopped strands, which has a high strength of the alloy layer itself and therefore has little blade breakage.
本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃の製造方法は、超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体部をニッケル箔又はコバルト箔を介して整合させた後、その整合部をレーザー照射することによって、刃部と基体部とを合金層を介して接合することを特徴とする。 The method for producing a cutting blade for producing glass chopped strands according to the present invention comprises aligning a blade portion made of cemented carbide and a base portion made of carbon tool steel via a nickel foil or cobalt foil, and then aligning the alignment portion with a laser. By irradiating, the blade part and the base part are bonded via an alloy layer.
また本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃の製造方法は、レーザー照射がニッケル箔へ向けて照射されるYAGレーザーによるものであることを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the cutting blade for glass chopped strand manufacture of this invention is based on the YAG laser with which laser irradiation is irradiated toward nickel foil.
また本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃の製造方法は、ニッケル箔の厚みが0.2〜0.5mmであることを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the cutting blade for glass chopped strand manufacture of this invention is characterized by the thickness of nickel foil being 0.2-0.5 mm.
本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃は、本発明のガラス繊維用切断刃の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。 The cutting blade for manufacturing a glass chopped strand of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a cutting blade for glass fiber of the present invention.
本発明において、合金層の幅方向の長さを、合金層の断面方向の長さの0.7〜3.5倍にすることが好ましい。その理由は、次の通りである。図1に示すように、本発明の繊維用切断刃は、超硬合金からなる刃部1aと、炭素工具鋼からなる基体部1bとが合金層1cを介して接合されてなるが、合金層の幅方向の長さt1が、その断面方向の長さt2の0.7倍未満であると、刃部1aと基体部1bとの接合部の残留応力が大きくなりすぎて、接合部に変形を生じ、強度が低下する。一方、合金層1cの幅方向の長さt1が、その断面方向の長さt2の3.5倍を超えると、合金層の強度が低下し、カッターローラを高速回転させた際に合金層自体に折損が生じる。t1/t2の好ましい範囲は、0.75〜2.5、より好ましい範囲は、0.8〜2である。
In the present invention, the length in the width direction of the alloy layer is preferably 0.7 to 3.5 times the length in the cross-sectional direction of the alloy layer. The reason is as follows. As shown in FIG. 1, the cutting blade for fibers of the present invention has a
合金層の幅方向の長さが、合金層の断面方向の長さの0.7〜3.5倍となるようにするためには、超硬合金からなる刃部と、炭素工具鋼からなる基体部をニッケル箔又はコバルト箔を介して整合させた後、その整合部をレーザー照射することによって、刃部と基体部をニッケル合金層又はコバルト合金層で接合すれば良い。つまり従来のように基体部にニッケルを溶射する方法では、ニッケルの付着状態が不安定となり、ニッケル合金層の形状を制御することが困難であるが、本発明のように、基体部の一端にニッケル又はコバルトからなる金属箔を整合し、金属箔に刃部の後端を整合させた後、その整合部にレーザーを照射して加熱すると、ニッケル又はコバルトが、炭素工具鋼の主成分である鉄と固溶すると共に、超硬合金に溶け込むことによって合金層が形成されるが、金属箔の厚みを選択することによって、合金層の寸法比を制御することが可能となる。 In order to make the length in the width direction of the alloy layer 0.7 to 3.5 times the length in the cross-sectional direction of the alloy layer, the blade portion made of cemented carbide and carbon tool steel are used. After aligning the base portion via a nickel foil or cobalt foil, the blade portion and the base portion may be joined by a nickel alloy layer or a cobalt alloy layer by irradiating the alignment portion with a laser. That is, in the conventional method of spraying nickel onto the base portion, the adhesion state of nickel becomes unstable and it is difficult to control the shape of the nickel alloy layer. However, as in the present invention, at one end of the base portion. After aligning the metal foil made of nickel or cobalt and aligning the rear end of the blade part to the metal foil, when the alignment part is irradiated with laser and heated, nickel or cobalt is the main component of carbon tool steel Although the alloy layer is formed by dissolving in iron and dissolving in the cemented carbide, the dimensional ratio of the alloy layer can be controlled by selecting the thickness of the metal foil.
本発明の刃部を形成する超硬合金としては、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、この合金は耐磨耗性に優れ、また磨耗しても研磨すれば再使用が可能である。具体的には、WC−Co系、WC−TaC−Co系、WC−TiC−Co系、WC−TiC−TaC−Co系の合金が使用でき、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。 As the cemented carbide forming the blade portion of the present invention, an extremely hard alloy obtained by mixing and sintering a powder of a metal element carbide and a metal powder can be used, and this alloy has excellent wear resistance. Even if worn, it can be reused if it is polished. Specifically, WC-Co, WC-TaC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co alloys can be used, and the thermal expansion coefficient of these alloys is 25 to 200. It is 48-62 * 10 < -7 > / degreeC in the temperature range of degreeC.
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、耐衝撃性に優れている。具体的には、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100〜120×10-7/℃である。 Moreover, the carbon tool steel forming the base portion of the present invention is obtained by quenching and tempering iron containing carbon, and is excellent in impact resistance. Specifically, SK-5, SK-2 and the like can be used, and their thermal expansion coefficient is 100 to 120 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 25 to 200 ° C.
本発明では、刃部と基体部を接合する合金層が、ニッケル合金層又はコバルト合金層であることが好ましい。つまり刃部と基体部の間にニッケル又はコバルトを配置し、これを溶接すると、ニッケルや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。特にニッケル合金層は、超硬合金の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有するため、残留応力が発生し難く、材料費が安価であり、加工性にも優れているため好適である。 In this invention, it is preferable that the alloy layer which joins a blade part and a base | substrate part is a nickel alloy layer or a cobalt alloy layer. That is, when nickel or cobalt is disposed between the blade portion and the base portion and welded, nickel or cobalt is melted into the carbon tool steel and the cemented carbide and integrated. In particular, the nickel alloy layer is suitable because it has a thermal expansion coefficient that is close to that of cemented carbide, so that residual stress hardly occurs, material costs are low, and workability is excellent.
本発明に係るガラスチョップドストランド製造用切断刃の厚さは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。実用上、切断刃のより好ましい厚さは、0.3〜1.5mmである。 The thickness of the glass chopped strand manufacturing cutting blade according to the present invention is preferably 0.3 to 4.5 mm. If the thickness of the cutting point is less than 0.3 mm, the strength is lowered, and if the thickness of the cutting blade exceeds 4.5 mm, it becomes difficult to shorten the cut length of the fiber. Practically, a more preferable thickness of the cutting blade is 0.3 to 1.5 mm.
また本発明に係るガラスチョップドストランド製造用切断刃は、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倍超であると、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あるからである。 The cutting blade for producing glass chopped strand according to the present invention is preferably configured so that the Vickers hardness of the blade portion is 2.0 to 3.0 times the Vickers hardness of the base portion. The reason is that if the Vickers hardness of the blade part is less than 2.0 times the Vickers hardness of the base part, the entire cutting blade is liable to be excessively deformed (sticky) when the fiber is cut, especially when the rubber roller is worn out. In this case, the cutting edge does not hit the fiber accurately, and erroneous cutting (miscut) is likely to occur. On the contrary, if it exceeds 3.0 times, the difference in thermal expansion coefficient between the two becomes large and stable bonding is achieved. This is because it is difficult to do.
さらに本発明に係るガラスチョップドストランド製造用切断刃は、基体部の接合端から他端までの長さ(基体部の幅)が、刃部の接合端から刃先までの長さ(刃部の幅)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、基体部の幅が、刃部の幅の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、逆に5倍超であると、繊維用切断刃の取付寸法による制限により刃部の幅が相対的に短くなり、刃部の研磨代が少なくなるからである。 Further, in the cutting blade for producing glass chopped strand according to the present invention, the length from the joining end to the other end of the base portion (the width of the base portion) is the length from the joining end of the blade portion to the blade edge (the width of the blade portion). It is desirable to make it 2 to 5 times as large as). The reason is that if the width of the base portion is less than twice the width of the blade portion, it becomes difficult for the base portion to sufficiently absorb vibration when the cutter roller is rotated at a high speed, and conversely, it exceeds 5 times. This is because the width of the blade portion is relatively shortened due to the limitation due to the mounting dimensions of the fiber cutting blade, and the polishing allowance of the blade portion is reduced.
次に、本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃の作製方法を説明する。 Next, the manufacturing method of the cutting blade for glass chopped strand manufacture of this invention is demonstrated.
まず、刃部として、平均粒径が0.5〜1.0μmで85〜95質量%のタングステンカーバイド(WC)粉末と、5〜15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(例えば刃部の接合端から刃先までの長さを3〜7mmにする)に成形した超硬合金と、基体部として、0.8〜1.3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(例えば基体部の接合端から他端までの長さを12〜20mmにする)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ニッケル箔(厚み0.2〜0.5mm)を整合させ、ニッケル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、ニッケル箔にレーザーを照射して加熱する。これにより、ニッケルと炭素工具鋼及び
超硬合金とが局部的に加熱されてニッケル合金層を形成し、このニッケル合金層によって刃部と基体部とが接合される。このニッケル合金層(熱膨張係数は30〜300℃の温度域において40〜47×10-7/℃)は、ニッケルが炭素工具鋼の成分である鉄に固溶し、また超硬合金に溶け込んだものであり、また刃部の材料である超硬合金(熱膨張係数:25〜200℃の温度域において48〜62×10-7/℃)に近似した熱膨張係数を有するため、刃部と基体部との接合部に残留する熱応力が小さく、この接合部に変形を生じることなく刃部と基体部とが強固に接合される。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。またニッケル箔に代えてコバルト箔を使用し、これに向けてレーザー照射することにより刃部と基体部を接合
することも可能である。
First, as a blade part, 85-95 mass% tungsten carbide (WC) powder with an average particle diameter of 0.5-1.0 μm and 5-15 mass% cobalt (Co) powder are blended and sintered. Cemented carbide formed into a predetermined dimension (for example, the length from the joining end of the blade part to the blade edge is 3 to 7 mm), and 0.8 to 1.3% by mass of carbon as the base part Carbon tool steel formed into a predetermined dimensional shape (for example, the length from the joining end to the other end of the base portion is set to 12 to 20 mm) by quenching and tempering iron (Fe) containing (C). prepare. Next, a nickel foil (thickness 0.2 to 0.5 mm) is aligned with the tip of the base portion made of carbon tool steel, and the rear end of the blade portion made of cemented carbide is aligned with the tip of the base portion aligned with the nickel foil. After the alignment, the nickel foil is irradiated with a laser and heated. Thereby, nickel, carbon tool steel, and a cemented carbide are heated locally, and a nickel alloy layer is formed, and a blade part and a base part are joined by this nickel alloy layer. This nickel alloy layer (with a thermal expansion coefficient of 40 to 47 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 30 to 300 ° C.) is a solid solution of nickel in iron, which is a component of carbon tool steel, and also into a cemented carbide. Since it has a thermal expansion coefficient approximate to that of a cemented carbide (thermal expansion coefficient: 48 to 62 × 10 −7 / ° C. in a temperature range of 25 to 200 ° C.) which is a material of the blade portion, the blade portion The thermal stress remaining in the joint portion between the base portion and the base portion is small, and the blade portion and the base portion are firmly joined without causing deformation in the joint portion. After joining the blade portion and the base portion in this manner, a cutting blade for fibers is obtained by performing a cutting process on the tip of the blade portion. Moreover, it is also possible to use a cobalt foil instead of the nickel foil, and to join the blade portion and the base portion by irradiating with a laser beam.
本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃を搭載した繊維切断装置は、カッターローラの表面に上記の切断刃の複数本を放射状に取り付けたものであり、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。尚、カッターローラに対する切断刃の取り付けは、各切断刃が等間隔となるようにすれば良い。 The fiber cutting device equipped with the cutting blade for producing the glass chopped strand of the present invention has a plurality of cutting blades radially attached to the surface of the cutter roller, and since the wear of the blade portion is small, the glass fiber This device is suitable for cutting such hard fibers, and even when the cutter roller is rotated at high speed, the base part sufficiently absorbs vibration, so that the cutting edge is less likely to break and the productivity of glass chopped strands is reduced. Can be greatly improved. The cutting blades may be attached to the cutter roller so that the cutting blades are equally spaced.
また本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃を搭載した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0.2〜0.5mm)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。 Moreover, in the fiber cutting device equipped with the cutting blade for producing the glass chopped strand according to the present invention, when the cutting blades are arranged at a short distance (for example, 3 mm intervals), the cutting blades come into contact with each other and gradually wear and break. However, it is preferable to attach a cushioning material such as rubber (for example, a thickness of 0.2 to 0.5 mm) or a metal spacer to both surfaces of the cutting blade because the cutting blade is difficult to break.
以上説明したように、本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃は、刃部と基体部を接合する合金層に残留する応力が小さいため刃部と基体部を良好に接合でき、また合金層自体の強度が高く、しかも刃部の磨耗が少ないため長時間に亘って使用することができ、耐衝撃性に優れているためカッターローラを高速回転させても折損が少なく、生産効率の大幅な向上を図ることができる。 As described above, the cutting blade for producing a glass chopped strand according to the present invention has a small residual stress in the alloy layer that joins the blade portion and the base portion, and therefore can satisfactorily join the blade portion and the base portion, and the alloy layer itself. High strength and low wear of the blade, it can be used for a long time, and it has excellent impact resistance, so even if the cutter roller is rotated at high speed, there is little breakage and production efficiency is greatly improved. Can be achieved.
また本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃を搭載した繊維切断装置は、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。 Further, the fiber cutting device equipped with the cutting blade for producing the glass chopped strand of the present invention is suitable for cutting hard fibers such as glass fiber because the blade portion of the cutting blade is less worn, and the productivity of the glass chopped strand is high. Can be greatly improved.
以下、本発明のガラスチョップドストランド製造用切断刃の実施例を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, the Example of the cutting blade for glass chopped strand manufacture of this invention is described in detail based on drawing.
図1は本発明のガラスチョップドストランド製造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。 1A and 1B are explanatory views showing a cutting blade for producing a glass chopped strand according to the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a sectional view taken along line YY of FIG.
ガラスチョップドストランド製造用切断刃1は、平均粒径が0.5μmで90質量%のタングステンカーバイド(WC)と、10質量%のコバルト(Co)とからなり、ビッカース硬度がHv.1700である超硬合金(25〜200℃の温度域における熱膨張係数57×10-7/℃)により形成された刃部1a(肉厚1.2mm、幅5mm)と、98質量%の鉄(Fe)と0.8質量%の炭素(C)を含有し、焼入れ焼戻しを施した、ビッカース硬度がHv.800である炭素工具鋼(SK−5:20〜200℃の温度域における熱膨張係数112.5×10-7/℃)により形成された基体部1b(肉厚1.2mm、幅13mm)とを備えている。刃部1aと基体部1bとはニッケル合金層1c(30〜300℃の温度域における熱膨張係数40〜47×10-7/℃)を介して接合され、この合金層の幅方向の長さt1は1.0mm、合金層の断面方向の長さt2は1.2mmである。尚、t1は、合金層の表面部の長さを測定し、またt2は、合金層の表面部同士の間隔を測定したものである。
The
上記のガラスチョップドストランド製造用切断刃1は、次のようにして作製した。
The above-described
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 Isostatics Press)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。
First, as shown in FIG. 2 (A), a tungsten carbide (WC) fine particle containing Co as a binder is fired and then subjected to HIP (Hot Isostatics Press) treatment to form a blade member made of a plate-like cemented carbide. 1a 'was produced. Further, a carbon tool steel subjected to quenching and tempering was produced and processed according to the end face shape of the
次に、図2(B)に示すように、基体部1bの先端近傍に、厚さ約0.3mmのニッケル箔Nを整合し、ニッケル箔N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、ニッケル箔Nに向けてYAGレーザーを照射した。このYAGレーザー照射によりニッケル箔Nと基体部1bとが加熱され、図2(C)に示すように、主にニッケル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ニッケル合金層1c′が形成される。
Next, as shown in FIG. 2B, a nickel foil N having a thickness of about 0.3 mm is aligned in the vicinity of the tip of the
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がニッケル合金層1cを介して接合された繊維用切断刃1を形成した。
After joining the
こうして得られた切断刃1の複数枚を、図3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。この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60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。
A plurality of
これに対し、比較例として、ニッケル合金層の幅方向の長さt1が0.8mmである以外は、全て実施例と同じ条件で切断刃を形成した。この切断刃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時間が経過した時点で、基体部1bとニッケル合金層1cの境界付近に亀裂が生じているのが確認された。
On the other hand, as comparative examples, cutting blades were formed under the same conditions as in the examples except that the length t1 in the width direction of the nickel alloy layer was 0.8 mm. When the glass strand G was cut under the same conditions as described above using the
また他の比較例として、ニッケル合金層の幅方向の長さt1が4.3mmである以外は、全て実施例と同じ条件で切断刃を形成した。この切断刃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15時間が経過した時点で、ニッケル合金層1cの中央部に亀裂が生じているのが確認された。
As other comparative examples, cutting blades were formed under the same conditions as in the examples except that the length t1 in the width direction of the nickel alloy layer was 4.3 mm. When the glass strand G was cut under the same conditions as described above using the
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。 The Vickers hardness in the present invention is measured according to JIS Z2251.
1 ガラスチョップドストランド製造用切断刃
1a 刃部
1b 基体部
1c ニッケル合金層
2 カッターローラ
3 ゴムローラ
G ストランド
N ニッケル箔
R レーザー照射方向
t1 合金層の幅方向の長さ
t2 合金層の断面方向の長さ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007277462A JP2008100348A (en) | 2001-04-11 | 2007-10-25 | Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001112404 | 2001-04-11 | ||
| JP2007277462A JP2008100348A (en) | 2001-04-11 | 2007-10-25 | Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002099630A Division JP2002370192A (en) | 2001-04-11 | 2002-04-02 | Fiber cutting blade and method of its manufacture, fiber cutter and glass chopped strand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008100348A true JP2008100348A (en) | 2008-05-01 |
Family
ID=39435047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007277462A Pending JP2008100348A (en) | 2001-04-11 | 2007-10-25 | Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2008100348A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10286454B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-05-14 | Mitsubishi Materials Corporation | Composite part and cutting tool |
| JP2023092010A (en) * | 2021-12-21 | 2023-07-03 | 日本電気硝子株式会社 | Cutting blade, glass fiber cutting device, glass fiber manufacturing method, and cutting blade manufacturing method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260204B2 (en) * | 1984-06-01 | 1987-12-15 | Sumitomo Electric Industries | |
| JPH0224022A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Silver Roi:Kk | Tip saw |
| JPH07116919A (en) * | 1992-11-26 | 1995-05-09 | Hiroshi Iwata | Manufacture of cemented carbide tip saw |
| JPH11123693A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Cutting edge for fibers |
-
2007
- 2007-10-25 JP JP2007277462A patent/JP2008100348A/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6260204B2 (en) * | 1984-06-01 | 1987-12-15 | Sumitomo Electric Industries | |
| JPH0224022A (en) * | 1988-07-13 | 1990-01-26 | Silver Roi:Kk | Tip saw |
| JPH07116919A (en) * | 1992-11-26 | 1995-05-09 | Hiroshi Iwata | Manufacture of cemented carbide tip saw |
| JPH11123693A (en) * | 1997-10-23 | 1999-05-11 | Nippon Electric Glass Co Ltd | Cutting edge for fibers |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10286454B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-05-14 | Mitsubishi Materials Corporation | Composite part and cutting tool |
| JP2023092010A (en) * | 2021-12-21 | 2023-07-03 | 日本電気硝子株式会社 | Cutting blade, glass fiber cutting device, glass fiber manufacturing method, and cutting blade manufacturing method |
| JP7765275B2 (en) | 2021-12-21 | 2025-11-06 | 日本電気硝子株式会社 | Cutting blade, glass fiber cutting device, glass fiber manufacturing method, and cutting blade manufacturing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10648051B2 (en) | Reciprocating cutting blade with cladding | |
| KR101671679B1 (en) | Brake disc and method for producing same | |
| JPS5825866A (en) | Manufacture of composite metallic element | |
| KR100440870B1 (en) | Diamond saw blade used undercut preventing tip | |
| JP2012066070A (en) | Utility knife blade | |
| KR20100101066A (en) | Self sharpening, auto signal wear parts | |
| EP3437782A1 (en) | Method and device for friction stir bonding of structural steel | |
| JP5328494B2 (en) | Band saw blade and manufacturing method thereof | |
| US20080096037A1 (en) | Steel Strip for Spreading Knives, Doctor Blades and Crepe Scrapers and Powder Metallurgical Method for Producing the Same | |
| JP2002370192A (en) | Fiber cutting blade and method of its manufacture, fiber cutter and glass chopped strand | |
| JP2008100348A (en) | Manufacturing method of cutting blade for manufacturing glass chopped strand and cutting blade for manufacturing glass chopped strand | |
| JP2003266370A (en) | Fiber cutting blade, fiber cutting device using the same, and glass chopped strand | |
| CN113276068A (en) | Insertion tool and method for producing an insertion tool | |
| CN106413959A (en) | Method for producing a preliminary material for a cutting tool and corresponding preliminary material | |
| KR101766856B1 (en) | Method for coating mold of continuous casting apparatus and mold with coating layer | |
| CN106413960A (en) | Method for manufacturing rough machining material for cutting tool and corresponding rough machining material | |
| JP2003053693A (en) | Fiber cutting blade, its manufacturing method, fiber cutting apparatus, and glass chopped strand | |
| JP4099342B2 (en) | Glass strand cutting device | |
| JP2002361590A (en) | Cutting blade for fibers, fiber cutting device with such blade and glass-chopped strand | |
| JP2002355788A (en) | Fiber cutting blade, fiber cutting device using the same, and glass chopped strand | |
| JPH11123693A (en) | Cutting edge for fibers | |
| CN212616462U (en) | High-wear-resistance ball valve | |
| KR100899413B1 (en) | How to make a carbide knife | |
| JP2006255822A (en) | Fiber cutting blade and cutting device equipped therewith | |
| JP2006027972A (en) | Fiber cutting blade and cutting device equipped with it |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110221 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20110621 |