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TW201819072A - 刃口積屑緣形成用構件及刃口積屑緣形成方法 - Google Patents

刃口積屑緣形成用構件及刃口積屑緣形成方法 Download PDF

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TW201819072A
TW201819072A TW106137691A TW106137691A TW201819072A TW 201819072 A TW201819072 A TW 201819072A TW 106137691 A TW106137691 A TW 106137691A TW 106137691 A TW106137691 A TW 106137691A TW 201819072 A TW201819072 A TW 201819072A
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cutting edge
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TW106137691A
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松山洋介
堀江茂
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三菱瓦斯化學股份有限公司
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Abstract

一種刃口積屑緣形成用構件，具備樹脂塊，該樹脂塊含有：重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、及碳(C)。

Description

刃口積屑緣形成用構件及刃口積屑緣形成方法
本發明關於刃口積屑緣形成用構件及刃口積屑緣形成方法。
以纖維強化塑膠(FRP：Fiber Reinforced Plastics)為代表的纖維強化複合材當中，碳纖維強化塑膠(CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics)相較於玻璃纖維強化塑膠(GFRP：Glass Fiber Reinforced Plastics)、芳香族聚醯胺纖維強化塑膠(AFRP)、不銹鋼材(SUS)，拉伸強度、拉伸彈性力更大，密度更小，故近年有常使用在航空器、車輛之外板等之傾向。在此，CFRP係指疊層1片或2片以上的使基質樹脂含浸於碳纖維而得之預浸體並進行加熱成型或加熱加壓成型而成之塑膠。以此CFRP形成的構件係使用螺栓、鉚釘等扣件而固定在結構體。因此，將CFRP固定於航空器零件等結構體時，需要切削加工，其中需要在CFRP鑽出多個用以使扣件通過之孔之切削加工。
為了在CFRP之切削加工中得到高品質的孔，已有一些技術方案被提出。例如，將工具之形狀，例如鑽頭之前刀面之曲率、前端角予以階段地改變等方法(例如參照專利文獻1)。
又，航空器之機體結構用材料(結構材)之主體為金屬材，以鋁合金佔大部分。又，在機體結構之中可能成為較高溫之處，例如噴射排氣處、後燃器周邊，已使用係耐熱合金的鈦合金、不銹鋼等。再者，若將來航空器越趨高速化，由於空氣動力加熱，習知的鋁合金的強度會降低。故預期今後會使用更硬的鈦合金、不銹鋼作為結構材以用在機體結構之主體。為了將金屬材彼此、或將金屬材與CFRP等其他材質之結構材以螺栓扣接，該等構成航空器之機體的結構材需要利用鑽頭進行開孔加工。
針對該等金屬之開孔加工，已有一些技術方案被提出。例如，由於鈦合金材為難削材，故鑽頭壽命非常短。針對此課題，已有人例示噴灑切削油劑而進行加工的方法、藉由改變鑽頭之形狀以減輕對於鑽頭之負荷並避免鑽頭之壽命降低的方法(例如參照專利文獻2)。 ［先前技術文獻］ ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2012-210689號公報 ［專利文獻2］日本特開2006-150557號公報
［發明所欲解決之課題］ 對於纖維強化複合材的切削加工，通常使用鑽頭進行。就利用一般的鑽頭所為之開孔而言，鑽頭壽命極短，隨著加工孔數增加，鑽頭之刃產生磨耗，加工孔之品質降低。具體而言，加工而得的孔的內徑易變小，容易在鑽頭貫穿的出口部發生碳纖維之未完全切斷(係形成纖維強化複合材的纖維的一部分未被切斷，而以未完全切斷之形式殘留於加工孔之周圍的現象。)，也容易發生形成纖維強化複合材的預浸體的疊層間的剝離(以下稱為「層間剝離」)。再者，有時會因鑽頭之刃磨耗導致加工孔之內徑變得不均勻，並以加工孔之凹凸為起點發生層間剝離。如此之現象被視為重大缺陷。如上，很可能因鑽頭之刃磨耗導致加工孔出現品質上的問題。針對此，對於製造航空器用的使用有CFRP的結構體等，尤其要求高品質的切削加工，解決上述纖維未完全切斷、層間剝離等問題變得極重要。
在CFRP之切削加工中，切削工具磨耗增加，切削阻力越大，則越容易發生加工孔的品質問題。尤其，在高強度的航空器用途的CFRP等中，碳纖維係以高密度存在，故鑽頭擦過碳纖維的頻度增加，更加快切削工具之磨耗。作為對策，會提早更換工具以維持孔品質，從而加工成本中工具費佔的比例變高乃為現狀。
針對此點，如專利文獻1所記載，已有人開始從工具方面進行切削加工困難的纖維強化複合材(例如CFRP)之加工性改良之研究，但效果不充分。
再者，對於金屬的切削加工通常使用鑽頭進行，但即便使用金屬專用的鑽頭，鑽頭壽命仍短，使用一般的鑽頭時，鑽頭壽命極短。而且，隨著加工孔數增加，鑽頭之刃產生磨耗，加工孔之品質降低。具體而言，加工而得的孔的內徑易變小，也容易在鑽頭貫穿的出口部發生毛邊。再者，有時因鑽頭磨耗，導致螺栓扣接的金屬材與CFRP等其他材質之結構材之間產生間隙，而於該等結構材間發生浮動、或有加工屑進入所產生的間隙。如此的現象被視為重大缺陷。如上，很可能因鑽頭之刃磨耗導致加工孔出現品質上的問題。於此狀況中，對於製造航空器用之使用有鈦合金材的結構體等，尤其要求高品質的開孔加工，解決上述的鑽頭壽命、金屬材與異種結構材之間發生浮動等問題變得極重要。
又，使用鑽頭進行金屬之開孔加工時，在旋轉的鑽頭與金屬間會產生摩擦熱，加工孔周邊之溫度局部地上升。是以，加工孔數多時，隨著加工孔數增加，熱會蓄積在鑽頭及係被加工材料的金屬。為熱傳導率低的金屬時，由於散熱不充分，故加工孔周邊之溫度上升。此時，金屬之溫度若上升則金屬軟化，故會在加工孔之鑽頭貫穿的出口部出現毛邊。又，有時也會出現金屬之加工屑因加工熱而融合於鑽頭，過度的負荷施加於鑽頭而加工裝置停止之情形。如上，很可能因開孔加工時之熱蓄積導致加工孔出現品質上的問題。於此狀況中，對於製造航空器用的使用有鈦合金材的結構體等，尤其要求高品質的開孔加工，解決上述關於毛邊的問題變得極重要。
為了防止如此的加工處及鑽頭的熱蓄積，以往會進行使用切削油等的濕式加工。但濕式加工的情形，於切削加工結束時需要洗淨步驟。再者，當油分殘留於加工孔周邊、內部時，會有於貫穿孔進行扣接時的扣接具即螺釘出現劣化、扣接部出現鬆動之可能性，該等不良情形可能造成致命的事故。
針對此點，如專利文獻2所記載，已有人從切削工具、切削加工方法之方面進行開孔加工困難的金屬的加工性改良之研究，但效果不充分。
又，以往的加工方法會發生以下問題：隨著孔之直徑及使用之鑽頭之徑增大，相較於小孔之孔形成加工，鑽頭較易磨耗，在鑽頭貫穿之入口部或出口部(以下也總稱「切削部周邊」)易發生毛邊、缺損、或纖維未完全切斷。這是由於鑽頭之徑大，從而以切削加工去除的被加工材料之體積增大，對於鑽頭之負荷增大所致。
再者，以往的加工方法會發生以下問題：隨著被加工材料之厚度增厚，相較於厚度薄的被加工材料之加工，切削工具較易磨耗，在切削工具貫穿之入口部或出口部(以下也總稱為「切削部周邊」)易發生毛邊、缺損、或纖維未完全切斷。這是由於被加工材料厚，從而以切削加工去除的被加工材料之體積增大，對於切削工具之負荷增大所致。
本發明係鑑於上述問題點而成，目的為：提供一種刃口積屑緣形成用構件，其能在被加工材料(尤其難削材)之切削加工中減輕切削工具之刀刃之磨耗；及提供使用該刃口積屑緣形成用構件的刃口積屑緣形成方法。又，「難削材」係指纖維強化複合材、難削金屬材、或纖維強化複合材與難削金屬材之複合材。 ［解決課題之手段］
本案發明人等為了解決上述課題而努力研究。結果發現：若為具備含有高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及具預定之平均粒徑的碳(C)的樹脂塊的刃口積屑緣形成用構件，則能解決上述課題，乃完成本發明。
亦即，本發明如下。 ［1］ 一種刃口積屑緣(built-up-edge)形成用構件，具備樹脂塊， 該樹脂塊含有： 重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、以及碳(C)。 ［2］ 如［1］之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該刃口積屑緣形成用構件係用於具有刃口積屑緣形成步驟之刃口積屑緣形成方法，該刃口積屑緣形成步驟係藉由切削工具將該刃口積屑緣形成用構件進行切削以在該切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。 ［3］ 如［1］或［2］之刃口積屑緣形成用構件，其中，在該樹脂塊之下更具備維氏硬度300°以上之難削塊。 ［4］ 如［1］至［3］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該難削塊為纖維強化複合材及/或難削金屬材。 ［5］ 如［1］至［4］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該高分子量化合物(A)為重量平均分子量5×104 以上且1×106 以下之熱塑性樹脂， 該中分子量化合物(B)為重量平均分子量1×103 以上且2×104 以下之熱塑性樹脂。 ［6］ 如［1］至［5］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該高分子量化合物(A)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為10~60質量份。 ［7］ 如［1］至［6］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該中分子量化合物(B)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為10~75質量份。 ［8］ 如［1］至［7］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該碳(C)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為5~70質量份。 ［9］ 如［3］至［8］中任一項之刃口積屑緣形成用構件，其中，在該難削塊之下更具有黏接層。 ［10］ 如［9］之刃口積屑緣形成用構件，其中，該黏接層含有丙烯酸系聚合物。 ［11］ 一種刃口積屑緣形成方法，具有刃口積屑緣形成步驟，該刃口積屑緣形成步驟係以切削工具對於刃口積屑緣形成用構件進行切削而在該切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。 ［12］ 如［11］之刃口積屑緣形成方法，其中， 該刃口積屑緣形成用構件具備含有重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、及碳(C)之樹脂塊， 且更具備維氏硬度300°以上之難削塊。 ［13］ 如［11］或［12］之刃口積屑緣形成方法，係使用如［1］至［10］中任一項之刃口積屑緣形成用構件作為該刃口積屑緣形成用構件。 ［14］ 如［11］至［13］中任一項之刃口積屑緣形成方法，其中，在該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具係鑽頭、路達機(router)、立銑刀(end mill)、平面銑刀(Face mill)、車刀(turning tool)、鑽桿(boring bar)、電塗工具、圓鋸。 ［15］ 如［11］至［14］中任一項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具在該樹脂塊中旋轉之轉速為100rpm以上。 ［16］ 如［11］至［15］中任一項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具進入到該樹脂塊中之速度為1mm/min以上。 ［17］ 如［11］至［16］中任一項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具在該樹脂塊中滯留之滯留時間為1秒以上。 ［18］ 一種切削工具，具有由如［1］至［10］中任一項之刃口積屑緣形成用構件獲得之刃口積屑緣。 ［19］ 一種切削工具，具有由如［11］至［17］中任一項之刃口積屑緣形成方法獲得之刃口積屑緣。 ［20］ 一種切削加工方法，具有使用如［18］或［19］之切削工具將被加工材料進行切削之切削步驟。 ［發明之效果］
依照本發明，可提供能在被加工材料(尤其難削材)之切削加工中減輕切削工具之刀刃之磨耗的刃口積屑緣形成用構件、及使用該刃口積屑緣形成用構件的刃口積屑緣形成方法。
以下針對用以實施本發明之形態(以下稱為「本實施形態」。)詳細說明，但本發明不限於此，可在不脫離其要旨之範圍內進行各式各樣的變形。
［刃口積屑緣形成用構件］ 本實施形態之刃口積屑緣形成用構件具備樹脂塊，該樹脂塊含有：重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、以及碳(C)。
本實施形態之刃口積屑緣形成用構件可用於具有刃口積屑緣形成步驟之刃口積屑緣形成方法，該刃口積屑緣形成步驟係藉由切削工具將刃口積屑緣形成用構件進行切削以在切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。
圖1為顯示本實施形態之刃口積屑緣形成用構件之使用態樣的概略圖。如圖1所示，本實施形態之刃口積屑緣形成用構件具備樹脂塊b，視需要，於樹脂塊b之下更具備維氏硬度300°以上之難削塊c。藉由對於刃口積屑緣形成用構件，從樹脂塊b側使用切削工具a實施切削加工，而在切削加工中曝露於高溫高壓下的切削工具a之刀刃形成刃口積屑緣。另外，「刃口積屑緣」係指因切削加工中的高的壓力與溫度致使切屑的一部分固定於切削工具之刀刃而成者，為薄的膜狀或層狀，而呈現與刀刃相似的形狀。一般而言，刀刃若形成有刃口積屑緣而變圓，則有切削力降低，切削面被刮掉，出現細的龜裂，光澤消失之問題。又，也可能因刃口積屑緣之成長、脱落而產生刀刃切入方向不穩定並使尺寸精度變差之問題。然而，使用本實施形態之刃口積屑緣形成用構件而形成的刃口積屑緣，有能在被加工材料(尤其難削材)之切削加工中減輕切削工具之刀刃之磨耗，能延長切削工具之壽命之優點。其結果能減少切削工具的相關成本、切削工具的更換步驟等，也能實現生產性優異的切削加工。在此，「切削加工」若為對於被加工材料進行切削的加工即可，不特別限定，例如可列舉開孔加工、溝削加工、旋削加工、切斷加工等。其中，本實施形態之刃口積屑緣形成用構件適合於使用鑽頭之開孔加工。
以下，針對本實施形態之刃口積屑緣形成用構件之構成更詳細地說明。
［樹脂塊］ 樹脂塊含有：重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、以及碳(C)。
［高分子量化合物(A)］ 高分子量化合物(A)可發揮作為潤滑劑的作用，可提升刃口積屑緣形成用構件之潤滑性並且不磨耗刀刃而形成刃口積屑緣。再者，高分子量化合物(A)可發揮作為成形劑的作用，提升刃口積屑緣形成用構件之成形性。
高分子量化合物(A)只要重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下即可，不特別限定，可列舉水溶性熱塑性樹脂、非水溶性熱塑性樹脂、水溶性熱硬化性樹脂、及非水溶性熱硬化性樹脂。其中，水溶性熱塑性樹脂及/或非水溶性熱塑性樹脂較佳，水溶性熱塑性樹脂更佳。水溶性熱塑性樹脂及非水溶性熱塑性樹脂不特別限定，例如可列舉以下說明的水溶性樹脂及非水溶性樹脂。另外，「水溶性樹脂」係指於25℃、1大氣壓對於水100g溶解1g以上的高分子化合物。高分子量化合物(A)可單獨使用1種也可併用2種以上。
使用水溶性樹脂時，因水溶性樹脂具有的潤滑性，故有更有效地形成刃口積屑緣之傾向。又，藉由使用水溶性樹脂，刃口積屑緣形成用構件之表面硬度成為適度的柔軟性，故有能在刃口積屑緣形成中更減輕對於切削工具之負荷之傾向。水溶性熱塑性樹脂不特別限定，例如可列舉：聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚環氧乙烷-環氧丙烷共聚物等聚環氧烷化合物；聚乙二醇、聚丙二醇等聚伸烷基二醇化合物；聚伸烷基二醇之酯化合物；聚伸烷基二醇之醚化合物；聚乙二醇單硬脂酸酯、聚丙二醇單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯等聚伸烷基二醇之單硬脂酸酯化合物；水溶性胺甲酸酯；聚醚系水溶性樹脂；水溶性聚酯；聚(甲基)丙烯酸鈉；聚丙烯醯胺；聚乙烯基吡咯烷酮；聚乙烯醇；纖維素及其衍生物等糖類；改性聚醯胺。其中，考慮上述觀點，聚環氧乙烷、聚乙二醇、聚醚系水溶性樹脂較佳。
使用非水溶性樹脂之情況，相較於使用水溶性樹脂之情況，刃口積屑緣形成用構件之表面硬度有增高之傾向。因此，有例如提升在刃口積屑緣形成步驟時的切削工具之刀刃之咬入性，再者，提升刃口積屑緣形成用構件之剛性並更提升操作性之傾向。非水溶性熱塑性樹脂不特別限定，例如可列舉：胺甲酸酯系聚合物；丙烯酸系聚合物；乙酸乙烯酯系聚合物；氯乙烯系聚合物；聚酯系聚合物；聚乙烯蠟、苯乙烯均聚物(GPPS)、苯乙烯-丁二烯共聚物(HIPS)、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物(例如MS樹脂)等所例示之聚苯乙烯系樹脂；及它們的共聚物等。
高分子量化合物(A)之重量平均分子量為5×104 以上，較佳為6×104 以上，更佳為1×105 以上，又更佳為1.25×105 以上。又，高分子量化合物(A)之重量平均分子量為1×106 以下，較佳為8×105 以下，更佳為7×105 以下，又更佳為6×105 以下。藉由高分子量化合物(A)之重量平均分子量為5×104 以上，有更提升成形性之傾向。又，藉由高分子量化合物(A)之重量平均分子量為1×106 以下，更提升潤滑性。另外，使用2種以上之高分子量化合物(A)時，各化合物宜滿足上述重量平均分子量。另外，本實施形態中，重量平均分子量可利用實施例記載之方法測定(以下同)。
高分子量化合物(A)也可含有重量平均分子量為3×105 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A-1)及/或重量平均分子量為5×104 以上且未達3×105 之高分子量化合物(A-2)，宜同時含有高分子量化合物(A-1)及高分子量化合物(A-2)。藉由併用高分子量化合物(A-1)及高分子量化合物(A-2)，有能更提升成形性及潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。
高分子量化合物(A-1)之重量平均分子量為3×105 以上，較佳為4×105 以上，更佳為4.5×105 以上，又更佳為5×105 以上。又，高分子量化合物(A-1)之重量平均分子量為1×106 以下，較佳為8×105 以下，更佳為7×105 以下，又更佳為6×105 以下。
刃口積屑緣形成用構件中的高分子量化合物(A-1)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為5質量份以上，更佳為10質量份以上，又更佳為15質量份以上。又，樹脂塊中的高分子量化合物(A-1)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為35質量份以下，更佳為30質量份以下，又更佳為25質量份以下。藉由高分子量化合物(A-2)之含量為5質量份以上，有更提升成形性之傾向。又，藉由高分子量化合物(A-1)之含量為35質量份以下，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。
高分子量化合物(A-2)之重量平均分子量為5×104 以上，較佳為6×104 以上，更佳為1×105 以上，又更佳為1.25×105 以上。又，高分子量化合物(A-2)之重量平均分子量未達3×105 ，較佳為2.5×105 以下，更佳為2×105 以下。
樹脂塊中的高分子量化合物(A-2)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為5質量份以上，更佳為10質量份以上，又更佳為15質量份以上。又，樹脂塊中的高分子量化合物(A-2)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為35質量份以下，更佳為30質量份以下，又更佳為25質量份以下。藉由高分子量化合物(A-2)之含量為5質量份以上，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。又，藉由高分子量化合物(A-2)之含量為35質量份以下，有更提升成形性之傾向。
樹脂塊中的高分子量化合物(A)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為10質量份以上，更佳為20質量份以上，又更佳為25質量份以上，又再更佳為30質量份以上。又，樹脂塊中的高分子量化合物(A)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為60質量份以下，更佳為55質量份以下，又更佳為50質量份以下。藉由高分子量化合物(A)之含量為10質量份以上，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。又，藉由高分子量化合物(A)之含量為10質量份以上，有提升追隨性、靭性，並提升曲面之切削加工性之傾向。又，藉由高分子量化合物(A)之含量為65質量份以下，有更提升成形性之傾向。
［中分子量化合物(B)］ 中分子量化合物(B)可發揮作為潤滑劑之作用，可提升刃口積屑緣形成用構件之潤滑性並且不磨耗刀刃而形成刃口積屑緣。
中分子量化合物(B)只要重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 即可，不特別限定，例如可列舉水溶性熱塑性樹脂、非水溶性熱塑性樹脂、水溶性熱硬化性樹脂、及非水溶性熱硬化性樹脂。其中，水溶性熱塑性樹脂或非水溶性熱塑性樹脂較佳，水溶性熱塑性樹脂更佳。另外，就水溶性熱塑性樹脂或非水溶性熱塑性樹脂而言，可使用和上述水溶性樹脂及非水溶性樹脂同種類，重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 的樹脂。中分子量化合物(B)可單獨使用1種也可併用2種以上。
中分子量化合物(B)不特別限定，例如可列舉：聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等聚伸烷基二醇化合物；聚環氧乙烷油醚、聚環氧乙烷鯨蠟醚、聚環氧乙烷硬脂醚、聚環氧乙烷月桂醚、聚環氧乙烷壬基苯醚、聚環氧乙烷辛基苯醚等聚環氧烷之單醚化合物；聚環氧乙烷單硬脂酸酯、聚環氧乙烷山梨糖醇酐單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯等聚環氧烷之單硬脂酸酯化合物；聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚環氧乙烷-環氧丙烷共聚物等聚環氧烷化合物。其中，聚環氧乙烷單硬脂酸酯較佳。藉由使用如此的中分子量化合物(B)，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。
中分子量化合物(B)之重量平均分子量為1×103 以上，較佳為1.25×103 以上，更佳為1.5×103 以上，又更佳為2×103 以上，又再更佳為2.5×103 以上，特佳為3×103 以上。又，中分子量化合物(B)之重量平均分子量未達5×104 ，較佳為2.5×104 以下，更佳為2×104 以下，又更佳為1×104 以下，又再更佳為7.5×103 以下，特佳為5×103 以下。藉由中分子量化合物(B)之重量平均分子量為1×103 以上，會更提升成形性。又，藉由中分子量化合物(B)之重量平均分子量未達5×104 ，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。
樹脂塊中的中分子量化合物(B)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為10質量份以上，更佳為20質量份以上，又更佳為30質量份以上。又，樹脂塊中的中分子量化合物(B)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，宜為75質量份以下，更佳為60質量份以下，又更佳為45質量份以下，又再更佳為40質量份以下。藉由中分子量化合物(B)之含量為10質量份以上，有能更提升潤滑性並且不磨耗刀刃而更有效地形成刃口積屑緣之傾向。又，藉由中分子量化合物(B)之含量為75質量份以下，有更提升成形性之傾向。
分子量不同的高分子量化合物(A)與中分子量化合物(B)各自的熔融黏度及熔點也可能不同。藉由併用如此的高分子量化合物(A)與中分子量化合物(B)，例如，可抑制因為只使用高分子量化合物(A)導致刃口積屑緣形成用構件顯著地高黏度化或熔點顯著地提高，從而刃口積屑緣形成用構件之成型性、潤滑性降低之情形，又，可抑制因為只使用中分子量化合物(B)導致刃口積屑緣形成用構件顯著地低黏度化或熔點顯著地降低，從而刃口積屑緣形成用構件之成型性、潤滑性降低之情形。
上述中，係為重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之熱塑性樹脂的高分子量化合物(A)、與係為重量平均分子量為1×103 以上且2×104 以下之熱塑性樹脂的中分子量化合物(B)之組合較佳。
［碳(C)］ 碳(C)可發揮作為固體潤滑劑之作用，提升刃口積屑緣形成用構件之潤滑性，為形成刃口積屑緣的成分之一。碳(C)不特別限定，例如可列舉天然石墨、人造石墨、活性碳、乙炔黑、碳黑、膠態石墨、熱分解石墨、膨脹化石墨、鱗片狀石墨。其中，具鱗片狀之形狀的碳(C)較佳。藉由碳(C)具有鱗片狀之形狀，有更改善磨耗減少性能之傾向。碳(C)可單獨使用1種也可混用2種以上。
碳(C)之平均粒徑較佳為100μm以上，更佳為125μm以上，又更佳為150μm以上，又再更佳為175μm以上，又再更佳為200μm以上，特佳為225μm以上。又，碳(C)之平均粒徑較佳為1000μm以下，更佳為750μm以下，又更佳為500μm以下，特佳為300μm以下。藉由碳(C)之平均粒徑為100μm以上，會更提升潤滑性及成形性。又，藉由碳(C)之平均粒徑為1000μm以下，有更減少切削工具之磨耗之傾向。另外，含有2種以上之碳(C)時，只要各自的平均粒徑滿足上述範圍即可。
本實施形態中，碳(C)之平均粒徑係指中位徑。中位徑係從粒徑之累積分布曲線(個數基準)獲得，意指在該曲線中成為50%之高度的粒子直徑(D50值)，可利用實施例記載之方法測定。
樹脂塊中的碳(C)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，較佳為5質量份以上，更佳為15質量份以上，又更佳為20質量份以上，又再更佳為25質量份以上，特佳為30質量份以上。又，樹脂塊中的碳(C)之含量，相對於高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)之合計100質量份，較佳為70質量份以下，更佳為65質量份以下，又更佳為60質量份以下。藉由碳(C)之含量為5質量份以上，有更提升潤滑性之傾向。又，藉由碳(C)之含量為70質量份以下，有更提升成形性之傾向。
［其他成分］ 本實施形態之刃口積屑緣形成用構件也可視需要含有其他成分。其他成分可列舉：潤滑性改善成分、塑化劑、柔軟劑、表面調整劑、塗平劑、抗靜電劑、乳化劑、消泡劑、蠟添加劑、偶聯劑、流變控制劑、防腐劑、防黴劑、抗氧化劑、光安定劑、成核劑、有機填料、無機填料、固體潤滑劑、熱安定化劑、著色劑等。
潤滑性改善成分不特別限定，例如可列舉：乙烯雙硬脂醯胺、油醯胺、硬脂醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺等所例示之醯胺系化合物；月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、油酸等所例示之脂肪酸系化合物；硬脂酸丁酯、油酸丁酯、月桂酸二醇酯等所例示之脂肪酸酯系化合物；流動石蠟等所例示之脂肪族烴系化合物；油醇等所例示之高級脂肪族醇；可選擇該等之中的至少1種。
碳(C)以外的固體潤滑劑不特別限定，例如可列舉二硫化鉬、二硫化鎢、鉬化合物、聚四氟乙烯、聚醯亞胺等。
樹脂塊的厚度較佳為0.05cm以上，更佳為0.1cm以上，又更佳為0.2cm以上。又，樹脂塊之厚度之上限不特別限定，但例如5cm以下較佳。
［難削塊］ 難削塊只要為維氏硬度300°以上之塊體即可，不特別限定，例如可列舉纖維強化複合材及/或難削金屬材。難削塊，位於樹脂塊之下，作為貫穿樹脂塊而來的切削工具之刀刃的接受端發揮作用。進入到難削塊的切削工具之刀刃會曝露於更高溫高壓下，藉由從樹脂塊供給的成分，可不磨耗刀刃而形成刃口積屑緣。另外，「維氏硬度」可利用維氏硬度計測定。
纖維強化複合材若為由基質樹脂與強化纖維構成的複合材即可，不特別限定。基質樹脂不特別限定，例如可列舉：環氧樹脂、苯酚樹脂、氰酸酯樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂；ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、PA(聚醯胺)樹脂、PP(聚丙烯)樹脂、PC(聚碳酸酯)樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚乙烯、壓克力、聚酯樹脂等熱塑性樹脂。強化纖維不特別限定，例如可列舉玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚醯胺纖維。又，強化纖維之形態不特別限定，例如可列舉：纖絲、藤、布、編織帶(braid)、切細纖維、磨碎纖維、氈席、紙、預浸體等。如此的纖維強化複合材之具體例不特別限定，例如可列舉碳纖維強化塑膠(CFRP)、玻璃纖維強化塑膠(GFRP)、芳香族聚醯胺纖維強化塑膠(AFRP)等纖維強化塑膠(FRP)。其中，拉伸強度、拉伸彈性力較大、密度較小的碳纖維強化塑膠(CFRP)較佳。此外，纖維強化複合材也可視需要含有無機填料、有機填料等。另外，纖維強化塑膠(FRP)係含有強化纖維、與熱硬化性樹脂及/或熱塑性樹脂之概念，其中，含有強化纖維、與熱塑性樹脂的纖維強化複合材也稱為FRTP(纖維強化熱塑性塑膠，Fiber Reinforced Thermo Plastics)。例如，含有碳纖維、與熱塑性樹脂的纖維強化複合材稱為CFRTP(碳纖維強化熱塑性塑膠，Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)。
又，難削金屬材只要為一般作為結構材使用的金屬即可，不特別限定，例如可列舉鈦合金、鋁合金、鎂合金、低合金鋼、不銹鋼、耐熱合金。其中，鈦合金較佳，再者，鈦合金之中由鈦、鋁及釩構成的強度更高的Ti-6Al-4V尤佳。難削金屬材可單獨使用1種也可將2種以上製成疊層體來使用。
難削塊之厚度較佳為0.3cm以上，更佳為0.5cm以上，又更佳為1cm以上。又，難削塊之厚度之上限不特別限定，但例如3cm以下較佳。
［黏接層］ 本實施形態之刃口積屑緣形成用構件也可於難削塊之下具有黏接層，以使刃口積屑緣形成用構件在刃口積屑緣形成步驟中固定不動。
黏接層之構成成分不特別限定，例如可列舉熱塑性樹脂及/或熱硬化性樹脂。熱塑性樹脂不特別限定，例如可列舉胺甲酸酯系聚合物、丙烯酸系聚合物、乙酸乙烯酯系聚合物、氯乙烯系聚合物、聚酯系聚合物及它們的共聚物。熱硬化性樹脂不特別限定，例如可列舉苯酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚胺甲酸酯、熱硬化性聚醯亞胺、氰酸酯樹脂等樹脂。其中，考慮能於常溫輕易地黏接之觀點，丙烯酸系聚合物較佳，溶劑型丙烯酸黏接劑及丙烯酸乳劑型黏接劑(水系)更佳。
此外，黏接層也可視需要於黏接層之成分含有抗氧化劑等劣化防止劑、碳酸鈣、滑石、二氧化矽等無機填料。
黏接層之厚度不特別限定，較佳為0.01mm以上，更佳為0.05mm以上。又，黏接層之厚度較佳為5mm以下，更佳為2.5mm以下。
［刃口積屑緣形成用構件之製造方法］ 本實施形態之刃口積屑緣形成用構件之製造方法不特別限制，可廣泛利用將含有高分子材料等樹脂與填充材(例如無機填充材)的樹脂組成物成形為塊體狀態的以往公知的方法。例如可列舉：將高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)，於溶劑存在下或溶劑不存在下予以混合，塗佈於支持體，使其冷卻、固化而形成塊體，然後將支持體去除、剝離而得到刃口積屑緣形成用構件之方法；將高分子量化合物(A)、中分子量化合物(B)、及碳(C)，於溶劑存在下或溶劑不存在下予以混合，擠製成形為塊體之形狀，視需要予以切斷從而得到刃口積屑緣形成用構件之方法等。
刃口積屑緣形成用構件為與前述難削塊之疊層體時，製造該疊層體之方法不特別限定，可列舉將樹脂塊與難削塊予以壓接之方法。又，將黏接層形成於刃口積屑緣形成用構件之難削塊之面的方法，只要為工業上使用的公知方法即可，不特別限定。具體而言，可例示利用輥法、簾塗法、噴霧噴出法等形成黏接層之方法、使用輥、T模擠製機等預先形成所希望之厚度之黏接層之方法等。該黏接層之厚度不特別限定，可視被加工材料之曲率、刃口積屑緣形成用構件之構成適宜地選擇最適的厚度。
［刃口積屑緣形成方法］ 本實施形態之刃口積屑緣形成方法，具有刃口積屑緣形成步驟，該刃口積屑緣形成步驟係以切削工具對於刃口積屑緣形成用構件進行切削而在該切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。刃口積屑緣形成用構件具有難削塊時，宜使切削工具之刀刃從樹脂塊側進入。
針對該刃口積屑緣形成步驟中，進入刃口積屑緣形成用構件的工具之轉速、切削速度、工具之材質、工具表面之被膜種類、工具形狀不特別限定。以下記載刃口積屑緣形成條件之一例。
前述刃口積屑緣形成步驟中，切削工具進入刃口積屑緣形成用構件的切削工具之轉速不特別限定，較佳為100rpm以上10,000rpm以下，更佳為200rpm以上8,000rpm以下。又，切削工具之轉速較佳為200rpm以上5,000rpm以下。藉由切削工具之轉速為100rpm以上，由於切削工具之刀刃曝露於容易形成刃口積屑緣的溫度及壓力環境下，故有促進刃口積屑緣形成之傾向。
前述刃口積屑緣形成步驟中，切削工具進入刃口積屑緣形成用構件的切削速度不特別限定，較佳為1mm/min以上100mm/min以下，更佳為1mm/min以上50mm/min以下。又，切削工具之轉速較佳為1mm/min以上10mm/min以下。
前述刃口積屑緣形成步驟中，切削工具之材質不特別限定。具體而言，可列舉鋼材、鋁、不銹鋼、由鎢構成的高速不銹鋼、由碳化鎢與鈷構成的超硬合金。
前述刃口積屑緣形成步驟中，處理於切削工具之表面的被膜之有無、種類不特別限定。具體的被膜之種類可列舉鑽石被膜、類鑽被膜、碳化鈦、氮化鈦、氧化鋁。
前述刃口積屑緣形成步驟中，切削工具之種類及形狀不特別限定。具體而言，可列舉鑽頭、路達機、立銑刀、平面銑刀、車刀、鑽桿、電塗工具、圓鋸。
又，「切削加工」只要為對於被加工材料進行切削的加工即可，不特別限定，例如可列舉開孔加工、溝削加工、旋削加工、切斷加工等。其中，適合使用鑽頭的開孔加工(以下也稱為「鑽孔加工」)。
又，刃口積屑緣形成步驟中的滯留時間宜為1秒以上，較佳為15秒以上，更佳為30秒以上。滯留時間之上限不特別限定，較佳為10分鐘以下。藉由滯留時間為1秒以上，由於切削工具之刀刃曝露於容易形成刃口積屑緣的溫度及壓力環境下的時間變長，有促進刃口積屑緣形成之傾向。在此，「滯留時間」係指使切削工具滯留於樹脂塊中的時間。有難削塊時，滯留時間為使切削工具滯留於樹脂塊及難削塊中的時間。
［切削工具］ 本實施形態之切削工具具有利用上述刃口積屑緣形成用構件得到的刃口積屑緣。如此的切削工具可利用上述刃口積屑緣形成方法形成刃口積屑緣而得到，可製成具有利用上述刃口積屑緣形成方法得到的刃口積屑緣者。
［切削加工方法］ 本實施形態之切削加工方法具有使用上述切削工具將被加工材料進行切削之切削步驟。可於切削步驟中使用一般的切削加工之技術。例如實施切削加工時，邊使用氣體、液體將進行切削加工之處及/或切削工具冷卻邊進行切削加工等。使用氣體將進行切削加工之處及/或切削工具冷卻之方法，例如可列舉：對於進行切削加工之處及/或切削工具供給壓縮氣體之方法、藉由抽吸切削加工之處/或切削工具附近之氣體以從周圍對於切削加工處及/或切削工具供給氣體之方法。
此外，孔形成以外之加工也可和上述同樣進行。針對切削加工之工具及方法不特別限定。具體而言，除了鑽頭以外，還可列舉利用路達機、銑刀、立銑刀、側銑刀(side cutter)等形成貫穿孔、非貫穿孔的開孔加工、利用路達機、切管機(pipe cutter)、立銑刀、金屬鋸等將被加工材料切斷的加工等。又，為了提高硬度並抑制磨耗，也可於切削工具之刀刃形成鈦、鑽石、類鑽碳等的被膜。
作為對象的被加工材料不特別限定，例如可列舉纖維強化複合材、難削金屬材、或纖維強化複合材與難削金屬材之複合材料。
纖維強化複合材只要為由基質樹脂與強化纖維構成的複合材即可，不特別限定。基質樹脂不特別限定，例如可列舉：環氧樹脂、苯酚樹脂、氰酸酯樹脂、乙烯酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱硬化性樹脂；ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、PA(聚醯胺)樹脂、PP(聚丙烯)樹脂、PC(聚碳酸酯)樹脂、甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚乙烯、壓克力、聚酯樹脂等熱塑性樹脂。強化纖維不特別限定，例如可列舉玻璃纖維、碳纖維、芳香族聚醯胺纖維。又，強化纖維之形態不特別限定，例如可列舉：纖絲、藤、布、編織帶、切細纖維、磨碎纖維、氈席、紙、預浸體等。如此的纖維強化複合材之具體例不特別限定，例如可列舉碳纖維強化塑膠(CFRP)、玻璃纖維強化塑膠(GFRP)、芳香族聚醯胺纖維強化塑膠(AFRP)等纖維強化塑膠(FRP)。其中，拉伸強度、拉伸彈性力較大、密度較小的碳纖維強化塑膠(CFRP)較佳。此外，纖維強化複合材也可因應需要而含有無機填料、有機填料等。另外，纖維強化塑膠(FRP)係含有強化纖維、與熱硬化性樹脂及/或熱塑性樹脂之概念，其中，含有強化纖維、與熱塑性樹脂的纖維強化複合材也稱為FRTP(纖維強化熱塑性塑膠，Fiber Reinforced Thermo Plastics)。例如，含有碳纖維、與熱塑性樹脂的纖維強化複合材稱為CFRTP(碳纖維強化熱塑性塑膠，Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)。
又，難削金屬材只要為一般作為結構材使用的金屬即可，不特別限定，例如可列舉鈦合金、鋁合金、鎂合金、低合金鋼、不銹鋼、耐熱合金。其中，鈦合金較佳，再者，鈦合金之中由鈦、鋁及釩構成的強度更高的Ti-6Al-4V尤佳。鈦合金為比起鋁合金有2倍強的拉伸強度且耐蝕、耐熱性亦優異的材料，但由於為硬度高的難削材，就以往技術而言，需要特殊的切削加工條件、特殊的切削工具之形狀。然而，藉由使用本實施形態之切削工具，可不使切削加工條件、切削工具之形狀為特殊，仍可更延長切削工具之壽命。考慮用途方面，使用於航空器之機體結構用材料等的金屬材料較佳。金屬的強度越高，使用本實施形態之切削工具所帶來的切削工具之壽命延長效果越顯著。難削金屬材可單獨使用1種也可將2種以上製成疊層體來使用。
再者，纖維強化複合材與難削金屬材之複合材料不特別限定，例如可列舉將上述纖維強化複合材與難削金屬材藉由疊層等予以複合化而成之材料。纖維強化複合材與難削金屬材之最適的切削條件通常大不相同，在纖維強化複合材之情形，以高速旋轉且低速輸送量較適合，在難削金屬材之情形，以低速旋轉且高速輸送量較適合。就難削金屬材的切削條件而言，是為了在例如實施鑽孔加工時抑制鑽頭之溫度上升、抑制鑽頭之刀刃之磨耗。不耐熱的鑽石被膜鑽頭尤需要如此的開孔條件。對於如上相反的開孔條件，於實際的加工現場，會在CFRP與鈦合金之交界改變開孔條件、或以取中庸的同一條件進行開孔加工。或例如進行鑽孔加工時，為了防止鑽頭之溫度上升，亦有人在航空器用途之鈦合金之開孔加工時，實施邊注入切削油、或吹送冷風邊同時以集塵機集塵之方式。但藉由使用本實施形態之切削工具，有能大幅緩和容易因摩擦熱而發熱的難削金屬材之開孔條件之限制之附帶效果。 ［實施例］
以下，舉實施例及比較例具體地說明本發明。另外，下列實施例只不過顯示本發明之實施形態之一例，本發明不限於該等。
表1顯示用於刃口積屑緣形成用構件之製造的各成分、黏接層、基材、用於切削加工的路達機鑽頭、切削加工設備之規格。
【表1】
另外，碳(C)之平均粒徑(中位徑)，係使碳分散於由六偏磷酸溶液與數滴Triton構成的溶液，並使用雷射繞射式粒度分布測定裝置，測定經投影的碳的粒子各自的最大長度。然後，算出粒徑之累積分布曲線(個數基準)。將在此累積分布曲線(個數基準)中成為50%之高度的粒子直徑定義為平均粒徑。
又，高分子量化合物(A)及中分子量化合物(B)之重量平均分子量，係使高分子量化合物(A)及中分子量化合物(B)溶解、分散於0.05%之食鹽水，利用具備GPC(凝膠滲透層析，Gel Permeation Chromatography)管柱的液體層析，以聚乙二醇作為標準物質進行測定，並以相對平均分子量之形式計算出。
［刃口積屑緣形成用構件之製作方法］ 以如表2所示之樹脂塊的樹脂組成、作為難削塊使用的基材種類、及構成，製作作為刃口積屑緣形成用構件的疊層體a~e。以下，顯示各疊層體之製作方法。
･疊層體a 將作為高分子量化合物(A)的聚環氧乙烷(ALKOX E-45，明成化學工業(股)公司製)10質量份、聚環氧乙烷(ALKOX R-150，明成化學工業(股)公司製)20質量份、作為中分子量化合物(B)的聚環氧乙烷單硬脂酸酯(Nonion S-40，日油(股)公司製)30質量份、及作為碳(C)的石墨(XD100，伊藤石墨工業(股)公司)40質量份，使用單軸擠製機於溫度140℃利用擠製機予以成形，藉此製成厚度1.0mm之片。將得到的片重疊10片，於80℃壓製30秒，得到厚度10mm之塊體。又，將厚度0.12mm之雙面貼帶(No.5612，日東電工(股)公司製)之強黏接面貼附於此塊體的單面。再藉由前述塊體之黏接面將該塊體貼附於厚度20mm之GFRP(G-10，利昌(股)公司製)之單面，而得到疊層有由樹脂組成物構成的塊體與成為基材的GFRP的疊層體a。
･疊層體b 將作為高分子量化合物(A)的聚環氧乙烷(ALKOX E-45，明成化學工業(股)公司製)10質量份、聚環氧乙烷(ALKOX R-150，明成化學工業(股)公司製)20質量份、作為中分子量化合物(B)的聚環氧乙烷單硬脂酸酯(Nonion S-40，日油(股)公司製)30質量份、及作為碳(C)的石墨(XD100，伊藤石墨工業(股)公司)40質量份，使用單軸擠製機於溫度140℃利用擠製機予以成形，藉此製成厚度1.0mm之片。又，將厚度0.12mm之雙面貼帶(No.5612，日東電工(股)公司製)之強黏接面貼附於此片的單面。再藉由前述片之黏接面將該片貼附於厚度20mm之CFRP(茨木工業(股)公司製)之單面，而得到疊層有由樹脂組成物構成的塊體與成為基材的CFRP的疊層體b。
･疊層體c 將作為高分子量化合物(A)的聚環氧乙烷(ALKOX E-45，明成化學工業(股)公司製)10質量份、聚環氧乙烷(ALKOX R-150，明成化學工業(股)公司製)20質量份、作為中分子量化合物(B)的聚環氧乙烷單硬脂酸酯(Nonion S-40，日油(股)公司製)30質量份、及作為碳(C)的石墨(XD100，伊藤石墨工業(股)公司)40質量份，使用單軸擠製機於溫度140℃利用擠製機予以成形，藉此製成厚度2.0mm之片。又，將厚度0.12mm之雙面貼帶(No.5612，日東電工(股)公司製)之強黏接面貼附於此片的單面。再藉由前述片之黏接面將該片貼附於厚度20mm之CFRP(茨木工業(股)公司製)之單面，而得到疊層有由樹脂組成物構成的塊體與成為基材的CFRP的疊層體c。
･疊層體d 將作為高分子量化合物(A)的聚環氧乙烷(ALKOX E-45，明成化學工業(股)公司製)10質量份、聚環氧乙烷(ALKOX R-150，明成化學工業(股)公司製)20質量份、作為中分子量化合物(B)的聚環氧乙烷單硬脂酸酯(Nonion S-40，日油(股)公司製)30質量份、及作為碳(C)的石墨(XD100，伊藤石墨工業(股)公司)40質量份，使用單軸擠製機於溫度140℃利用擠製機予以成形，藉此製成厚度1.0mm之片。將得到的片重疊10片，於80℃壓製30秒，得到厚度10mm之塊體。又，將厚度0.12mm之雙面貼帶(No.5612，日東電工(股)公司製)之強黏接面貼附於此塊體之單面。再藉由前述塊體之黏接面將該塊體貼附於厚度20mm之CFRP(茨木工業(股)公司製)之單面，而得到疊層有由樹脂組成物構成的塊體與成為基材的CFRP的疊層體d。
･疊層體e 將作為高分子量化合物(A)的聚環氧乙烷(ALKOX E-45，明成化學工業(股)公司製)10質量份、聚環氧乙烷(ALKOX R-150，明成化學工業(股)公司製)20質量份、作為中分子量化合物(B)的聚環氧乙烷單硬脂酸酯(Nonion S-40，日油(股)公司製)30質量份、及作為碳(C)的石墨(XD100，伊藤石墨工業(股)公司)40質量份，使用單軸擠製機於溫度140℃利用擠製機予以成形，藉此製成厚度1.0mm之片。將得到的片重疊10片，於80℃壓製30秒，得到厚度10mm之塊體。又，將厚度0.12mm之雙面貼帶(No.5612，日東電工(股)公司製)之強黏接面貼附於此塊體之單面。再藉由前述塊體之黏接面將該塊體貼附於厚度20mm之鋁板(航空器用材鋁板)之單面，而得到疊層有由樹脂組成物構成的塊體與成為基材的鋁板的疊層體e。
【表2】
［實施例1-10］ 實施例1至10中，使用已製作好的疊層體a至e，以表3所示之條件於工具之刀刃形成刃口積屑緣。針對實施例1至4，如圖1所示，係從工具的前端進入疊層體的加工方法；針對實施例5至10，如圖2所示，係從工具之側面進入疊層體的加工方法。皆以開始時疊層體之樹脂塊與工具接觸之方式進行加工。觀察加工後的工具之刀刃，將針對刃口積屑緣之形成與破裂(缺損)進行評價而得的結果顯示於表3。
［比較例1-3］ 比較例1至3中，以不包括樹脂塊的單獨基材來替代疊層體，除此以外，以與實施例1同樣方式進行加工。觀察加工後的工具之刀刃，將針對刃口積屑緣之形成與破裂(缺損)進行評價而得的結果顯示於表3。
［評價：刃口積屑緣之形成］ 於實施例及比較例中，以顯微鏡(V-LASER顯微鏡 VK-9700)觀察工具之刀刃，評價刃口積屑緣之形成狀態。另外，圖3顯示以V-LASER顯微鏡於倍率500倍觀察實施例8之切削工具之刀刃的照片。
［評價：破裂(缺損)］ 於實施例及比較例中，以顯微鏡(V-LASER顯微鏡 VK-9700)觀察工具之刀刃，評價破裂(缺損)之發生狀態。另外，圖4顯示以V-LASER顯微鏡於倍率1500倍觀察實施例8之切削工具之刀刃的照片。
【表3】
［實施例11］ 其次，使用實施例8中製作而得的形成有刃口積屑緣的工具，進行貫穿槽形成加工。使用治具將被加工材料固定於加工中心機(machining center)。使用厚度4mm之CFRP作為被加工材料並以每1根工具之加工距離為5000mm之條件進行利用工具所為之切削加工，形成寬度8mm、長度5000mm之貫穿槽。將針對工具出口側之貫穿槽周邊之碳纖維(以下也稱為「CF」。)之未完全切斷及CFRP之內層脫層之發生進行評價而得的結果顯示於表4。
［比較例4、5］ 使用已在比較例2中使用過的工具及新品工具，以與實施例1同樣方式進行貫穿槽形成加工。使用治具將被加工材料固定於加工中心機。使用厚度4mm之CFRP作為被加工材料並以每1根工具之加工距離為5000mm之條件進行利用工具所為之切削加工，形成寬度8mm、長度5000mm之貫穿槽。將針對工具出口側之貫穿槽周邊之碳纖維(以下也稱為「CF」。)之未完全切斷及CFRP之內層脫層之發生進行評價而得之結果顯示於表4。
【表4】［產業利用性］
本發明之刃口積屑緣形成用構件，作為在被加工材料，尤其難削材的切削加工中改善其加工品質及降低加工成本的片，具有產業利用性。
a‧‧‧切削工具
b‧‧‧樹脂塊
c‧‧‧難削塊
［圖1］係顯示本實施形態之刃口積屑緣形成方法之一態樣的概略圖。 ［圖2］係顯示本實施形態之刃口積屑緣形成方法之一態樣的概略圖。 ［圖3］係以V-LASER顯微鏡於倍率500倍觀察實施例8之切削工具之刀刃的照片。 ［圖4］係以V-LASER顯微鏡於倍率1500倍觀察實施例8之切削工具之刀刃的照片。

Claims (20)

  1. 一種刃口積屑緣(built-up-edge)形成用構件，具備樹脂塊， 該樹脂塊含有： 重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、以及碳(C)。
  2. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該刃口積屑緣形成用構件係用於具有刃口積屑緣形成步驟之刃口積屑緣形成方法，該刃口積屑緣形成步驟係藉由切削工具將該刃口積屑緣形成用構件進行切削以在該切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。
  3. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中，在該樹脂塊之下更具備維氏硬度300°以上之難削塊。
  4. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該難削塊為纖維強化複合材及/或難削金屬材。
  5. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該高分子量化合物(A)為重量平均分子量5×104 以上且1×106 以下之熱塑性樹脂， 該中分子量化合物(B)為重量平均分子量1×103 以上且2×104 以下之熱塑性樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中， 該高分子量化合物(A)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為10~60質量份。
  7. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該中分子量化合物(B)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為10~75質量份。
  8. 如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該碳(C)之含量，相對於該高分子量化合物(A)、該中分子量化合物(B)、及該碳(C)之合計100質量份為5~70質量份。
  9. 如申請專利範圍第3項之刃口積屑緣形成用構件，其中，在該難削塊之下更具有黏接層。
  10. 如申請專利範圍第9項之刃口積屑緣形成用構件，其中，該黏接層含有丙烯酸系聚合物。
  11. 一種刃口積屑緣形成方法，具有刃口積屑緣形成步驟，該刃口積屑緣形成步驟係以切削工具對於刃口積屑緣形成用構件進行切削而在該切削工具之刀刃形成刃口積屑緣。
  12. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，其中， 該刃口積屑緣形成用構件具備含有重量平均分子量為5×104 以上且1×106 以下之高分子量化合物(A)、重量平均分子量為1×103 以上且未達5×104 之中分子量化合物(B)、及碳(C)之樹脂塊， 且更具備維氏硬度300°以上之難削塊。
  13. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，係使用如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件作為該刃口積屑緣形成用構件。
  14. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，其中，在該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具係鑽頭、路達機(router)、立銑刀(end mill)、平面銑刀(Face mill)、車刀(turning tool)、鑽桿(boring bar)、電塗工具、圓鋸。
  15. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具在該樹脂塊中旋轉之轉速為100rpm以上。
  16. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具進入到該樹脂塊中之速度為1mm/min以上。
  17. 如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法，其中，該刃口積屑緣形成步驟中，該切削工具在該樹脂塊中滯留之滯留時間為1秒以上。
  18. 一種切削工具，具有由如申請專利範圍第1項之刃口積屑緣形成用構件獲得之刃口積屑緣。
  19. 一種切削工具，具有由如申請專利範圍第11項之刃口積屑緣形成方法獲得之刃口積屑緣。
  20. 一種切削加工方法，具有使用如申請專利範圍第18項之切削工具將被加工材料進行切削之切削步驟。
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