加工件的切斷方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種加工件的切斷方法，在使用在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲，切斷硅以外的加工件時，即使為了使生產(chǎn)率提高而將樹脂被覆鋸絲的線速提高到800m/分鐘以上，在切斷途中也不會發(fā)生樹脂皮膜的磨損和樹脂被覆鋸絲的斷線，能夠減小切斷的加工件的算術(shù)平均粗糙度Ra，并且還能夠減少波度。一種加工件的切斷方法，是使在鋼絲的表面被覆樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲運行，切斷硅以外的加工件的方法，使所述樹脂被覆鋸絲或所述加工件中的至少一方擺動，并且向所述樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于0μm并在8μm以下的金剛石磨粒，使所述樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上。
【專利說明】
加工件的切斷方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及使在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲運行，切斷硅以外的 加工件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 碳化硅和硅等的加工件，由安裝有鋸絲的鋸床切斷。鋸絲沿單向或雙向（往復(fù)方 向）運行，通過使該鋸絲接觸加工件，能夠?qū)⒓庸ぜ袛喑扇我獾暮穸取?br>[0003] 上述加工件的切斷方式，根據(jù)使用的磨粒的形態(tài)，大體可區(qū)分為如下方式:一邊對 于由鋼絲構(gòu)成的鋸絲噴射含有磨粒的漿料，一邊切斷加工件的游離磨粒方式;在由鋼絲構(gòu) 成的基體絲的表面，形成附著固定有磨粒的鍍層，用該帶固定磨粒鋸絲來切斷加工件的固 定磨粒方式。在上述游離磨粒方式和固定磨粒方式中，使用圖1的(a)和(b)的模式圖，說明 切斷加工件時的情況。在圖1的（a)、（b)中，11表示鋼絲，12表示由鋼絲構(gòu)成的鋸絲，13表示 的是指示鋸絲的運行方向的箭頭，14表示加工件，15表示游離磨粒，16表示鍍層，17表示固 定磨粒，18表示帶固定磨粒鋸絲。
[0004] 在上述游離磨粒方式中，如圖1的(a)所示，噴射的漿料所含的磨粒，作為游離磨粒 15而被引入到加工件14與鋸絲12之間，可加速加工件14的磨耗，從而可促進加工件14的磨 削加工，并被切斷。另一方面，在上述固定磨粒方式中，如圖1的(b)所示，利用在鋼絲11的表 面經(jīng)由鍍層16而固定的固定磨粒17,可加速加工件14的磨耗，從而加工件14的磨削加工得 到促進，并被切斷。
[0005] 根據(jù)上述游離磨粒方式，與上述固定磨粒方式相比，切斷體表面的粗糙度變小，有 切斷體的品質(zhì)良好的傾向。另一方面，根據(jù)上述固定磨粒方式，相比上述游離磨粒方式，有 能夠加大加工件的切斷速度，能夠提高切斷體的生產(chǎn)率的傾向。切斷速度根據(jù)加工件等的 種類而不同，例如，切斷直徑2英寸的碳化硅晶錠時，在上述游離磨粒方式中，切斷速度為大 體0.05mm/分鐘左右，切斷體表面的波度為20~40μηι左右，相對于此，在上述固定磨粒方式 中，能夠?qū)⑶袛嗨俣忍岣叩?.1_/分鐘左右，而另一方面，可知切斷體表面的波度變大達30 ~50μπι左右。另外，切斷比碳化硅的硬度低的硅錠時，在上述游離磨粒方式中，切斷速度大 體為0.3mm/分鐘左右，相對于此，在上述固定磨粒方式中，可以說能夠?qū)⑶袛嗨俣忍岣咧链?約0.7mm/分鐘左右。
[0006] 作為相當(dāng)于上述游離磨粒方式和固定磨粒方式的技術(shù)，例如可列舉專利文獻1~ 3。具體來說，切斷加工件時，減少鋸絲承受的負(fù)荷，防止鋸絲斷線的技術(shù)，例如由專利文獻1 提出。另外，抑制用鋸絲切斷的加工件的厚度偏差的技術(shù)，例如，由專利文獻2、3提出。
[0007] 上述專利文獻1~3中，公開的是一邊對鋼絲所構(gòu)成的鋸絲噴射含磨粒的漿料，一 邊切斷加工件的技術(shù)，該技術(shù)相當(dāng)于上述游離磨粒方式。另一方面，在上述專利文獻2中，還 公開有一種使用在鋼絲的表面形成鍍層且在該鍍層上固定有磨粒的鋸絲來切斷加工件的 技術(shù)，該技術(shù)相當(dāng)于上述固定磨粒方式。
[0008] 另一方面，作為相當(dāng)于上述游離磨粒方式的技術(shù)，本
【申請人】在專利文獻4中提出有 一種鋸絲，其是在鋼絲的表面被覆蓋不含磨粒，且120°C下的硬度為0.07GPa以上的樹脂皮 膜，所述樹脂皮膜以抑制在切斷加工件時所噴射的磨粒侵入樹脂皮膜的方式控制硬度。在 專利文獻4的實施例中公開的例子是，作為加工件，切斷比碳化硅軟質(zhì)的單晶硅時，一邊噴 射含有平均粒徑為5.6μηι的金剛石磨粒的衆(zhòng)料，一邊在0.1~0.3mm/分鐘的范圍使單晶娃的 切斷速度變化，并且使鋸絲的線速為500m/分鐘。使用專利文獻4所述的樹脂被覆鋸絲時，與 使用由鋼絲構(gòu)成的鋸絲的情況相比，切斷后的加工件的表面光滑且表面粗糙度變小。具體 來說，在上述專利文獻4中記述，可將單晶硅的切斷面的算術(shù)平均粗糙度Ra抑制在0.5μπι以 下。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1:日本特開平10 - 249699號公報 [0012] 專利文獻2:日本特開2008 - 229752號公報 [0013] 專利文獻3:日本專利第3692703號公報 [0014] 專利文獻4:日本特開2013 - 56411號公報
[0015] 如上述，在專利文獻4的實施例中，使用硅作為加工件，確認(rèn)到該效果。
[0016] 近年來，用鋸絲切斷比硅硬度更高而缺乏加工性的碳化硅、藍寶石、氮化鎵等的高 硬度材料的技術(shù)受到研究，主要采用的是切斷速度大的固定磨粒方式。但是，切斷體有可能 發(fā)生波度變大等品質(zhì)的降低。因此，本
【申請人】嘗試使用采取了游離磨粒方式的上述專利文 獻4的樹脂被覆鋸絲，為了提高生產(chǎn)率而提高樹脂被覆鋸絲的線速來切斷上述高硬度材料。 其結(jié)果判明，能夠?qū)⑶袛囿w的算術(shù)平均粗糙度Ra減小為0.5μπι以下，但切斷體表面發(fā)生波 度。所得到的切斷體要在后續(xù)的工序中經(jīng)研磨而成為晶片。若切斷體表面的波度變大，則研 磨工序的研磨余量變大，因此為了制造一定厚度的晶片，需要增厚切斷體，材料的成品率降 低，成本增大，并且生產(chǎn)率降低。
[0017] 還有，在上述專利文獻4中，使用的樹脂被覆鋸絲具有在120Γ下的硬度很硬的樹 脂皮膜，但上述的問題被認(rèn)為不論樹脂皮膜的硬度，在使用具有樹脂皮膜的鋸絲時都同樣 發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018] 本發(fā)明著眼于上述這樣的情況而形成，其目的在于，提供一種加工件的切斷方法， 其使用在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲，在切斷硅以外的加工件(優(yōu)選為碳 化硅、藍寶石、氮化鎵等的高硬度材料)時，即使為了使生產(chǎn)率提高而將樹脂被覆鋸絲的線 速提高到800m/分鐘以上，在切斷途中也不會發(fā)生樹脂皮膜的磨損和樹脂被覆鋸絲的斷線， 能夠減小切斷的加工件的算術(shù)平均粗糙度Ra，并且還能夠減少波度。即，能夠提供一種不用 犧牲切斷加工件而制造切斷體時的生廣率，就能夠提尚切斷體的品質(zhì)的技術(shù)。
[0019] 能夠解決上述課題的本發(fā)明，是一種使在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆 鋸絲運行，切斷硅以外的加工件的方法，其在以下方面具有要旨：使所述樹脂被覆鋸絲或所 述加工件中的至少一方擺動，并且向所述樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于0M1并在8μπι以下 的金剛石磨粒，使所述樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上。
[0020] 所述金剛石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為高于Ομπι并在5μπι以下。所述樹脂被覆鋸絲的線 速優(yōu)選為1000m/分鐘以上。所謂使所述樹脂被覆鋸絲或所述加工件中的至少一方擺動，意 思是所述樹脂被覆鋸絲的法線之中，通過所述加工件的中心軸的法線的方向的振幅高于〇 度。所述振幅優(yōu)選高于〇度并在7度以下。所述樹脂皮膜優(yōu)選在120°C下的硬度為0.07GPa以 上。所述樹脂優(yōu)選為聚氨酯、聚酰亞胺、或聚酰胺酰亞胺。
[0021] 在本發(fā)明中，使在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲運行，切斷硅以外 的加工件時，使所述樹脂被覆鋸絲或所述加工件中的至少一方擺動，并且向所述樹脂被覆 鋸絲噴射平均粒徑高于〇Mi并在8μπι以下的金剛石磨粒，將所述樹脂被覆鋸絲的線速控制在 800m/分鐘以上。其結(jié)果是，不用特別控制被覆于鋼絲的表面的樹脂皮膜的硬度，另外，例如 碳化硅晶錠的情況下，即使將加工件的切斷速度提高為0.1mm/分鐘左右而追求生產(chǎn)率的提 高，也能夠抑制切斷時的樹脂皮膜的磨損，能夠防止樹脂被覆鋸絲的斷線，不僅如此，而且 還能夠縮小切斷的加工件表面的算術(shù)平均粗糙度Ra，并且也能夠減小波度。
【附圖說明】
[0022] 圖1是表示使用各種鋸絲切斷加工件時的情況的模式圖。
[0023] 圖2是表示在鋸床所具備的底座上固定加工件，一邊使運行的樹脂被覆鋸絲擺動， 一邊使之與加工件接觸而切斷加工件時的情況的模式圖。
[0024] 圖3是表示相對于運行的樹脂被覆鋸絲，一邊使安裝在鋸床所具備的底座上的加 工件連同底座一起擺動，一邊使之接觸，從而切斷加工件時的情況的模式圖。
[0025] 圖4的(a)和(b)是拍攝切斷體的斷面的附圖代用照片。
[0026]圖5是以掃描型電子顯微鏡拍攝切肩的附圖代用照片。
[0027]圖6是以掃描型電子顯微鏡拍攝切肩的附圖代用照片。
[0028] 圖7是以顯微激光拉曼光譜分析裝置分析切肩的結(jié)果的模式圖。
【具體實施方式】
[0029] 本發(fā)明是前述專利文獻4的改良技術(shù)，所涉及的是使用在鋼絲的表面被覆有樹脂 皮膜的樹脂被覆鋸絲(但是，120°C下的硬度沒有特別限定），通過游離磨粒方式，使除了硅 以外的加工件(優(yōu)選為碳化硅、藍寶石、氮化鎵等的高硬度材料)表面品質(zhì)優(yōu)異，而且可高生 產(chǎn)率進行切斷的技術(shù)。
[0030] 本
【發(fā)明人】們?yōu)榱嗽谑逛摻z的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲運行而切斷硅 以外的加工件時，即使在將樹脂被覆鋸絲的線速提高到800m/分鐘以上而提高生產(chǎn)率的情 況下，仍可防止樹脂皮膜的磨損，并且縮小切斷加工件所得到的切斷體表面的算術(shù)平均粗 糙度Ra，而且也減小波度，反復(fù)進行了銳意研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在切斷加工件時，如果在上述 樹脂被覆鋸絲的法線之中，以使通過加工件的中心軸的法線的方向偏向的方式使至少樹脂 被覆鋸絲或加工件的一方擺動，向樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于Own并在8μπι以下的金剛 石磨粒，使所述樹脂被覆鋸絲的線速達800m/分鐘以上，則能夠減小切斷體的算術(shù)平均粗糙 度Ra和波度，從而完成了本發(fā)明。
[0031 ] 即，上述游離磨粒方式，雖然是固定磨粒方式，但一般來說，越是減小磨粒的平均 粒徑，切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度就越小，切斷體的品質(zhì)提高。但是磨粒的平均 粒徑變得越小，磨削性越劣化，因此可知加工件的切斷速度會降低。因此，以往為了提高加 工件的切斷速度，需要使用比較大的磨粒。另一方面也可知，若增大所使用的磨粒，則切斷 體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度變大。即，切斷速度和鋸絲的線速等所低表的生產(chǎn)率，與 Ra、波度所代表的切斷體表面的品質(zhì)，被認(rèn)為處于取舍的關(guān)系，使其并立有困難。因此，歷來 為了提尚加工件的切斷速度而提尚生廣率，會在能夠允許的范圍內(nèi)犧牲切斷體的品質(zhì)。
[0032] 相對于此，在本發(fā)明中，因為使用在鋼絲的表面被覆有樹脂的樹脂被覆鋸絲來切 斷硅以外的加工件時，使樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，并且，使用平均粒徑高 于Ομπι并在8μπι以下這樣比較小的金剛石磨粒，所以，可證實加工件是在與不擺動樹脂被覆 鋸絲和加工件而進行切斷時有所不同的機理下被切斷。其結(jié)果是，能夠像采用固定磨粒方 式時那樣保持高切斷速度，不用犧牲切斷速度，即不用犧牲生產(chǎn)率，就能夠使晶片的品質(zhì)， 即算術(shù)平均粗糙度Ra和波度提高。這樣的效果通過提高鋸絲的線速而能夠更顯著地獲得。 以下，對于完成本發(fā)明的原委進行說明。
[0033] 使用樹脂被覆鋸絲切斷加工件時，為了使游離磨粒介于樹脂被覆鋸絲和加工件的 間隙中，而向樹脂被覆鋸絲噴射含有磨粒的漿料。噴射的漿料中所含的磨粒，如圖1的（c)所 示，作為游離磨粒15,被供給到樹脂被覆鋸絲20和加工件14的間隙中。被引入間隙的游離磨 粒15,持續(xù)地被樹脂皮膜19保持，以刨削的方式磨削加工件14。被樹脂皮膜19保持的游離磨 粒15,若到達加工件的端部，則如21所示那樣從樹脂皮膜上輕易地脫離。因此，在切斷加工 件14之后的樹脂被覆鋸絲的表面，幾乎沒有游離磨粒15附著。
[0034]如此，在切斷加工件時，需要有游離磨粒介于加工件與樹脂被覆鋸絲的間隙，該游 離磨粒越多，認(rèn)為加工件的磨削進展越快。在游離磨粒方式中，使用金剛石磨粒時的磨粒濃 度一般為30~50質(zhì)量％左右。但是，本
【發(fā)明人】們反復(fù)進行各種實驗后判明，在本發(fā)明中，因 為使用在鋼絲的表面被膜有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲，所以為了防止樹脂皮膜的磨損，需 要大幅降低磨粒濃度。被樹脂皮膜把持的游離磨粒的量存在限度，雖存在于上述間隙，但若 無助于加工件的磨削的游離磨粒的量增加，則可知樹脂皮膜被此多余的游離磨粒磨削，發(fā) 生磨損。在游離磨粒之中有助于磨削的磨粒被認(rèn)為占整體的很小一部分，只有將該有效的 磨粒引入加工件與樹脂被膜鋸絲之間，才被認(rèn)為是不會有招致樹脂磨損的多余的磨粒被引 入的有效的切斷方式。
[0035] 因此，本
【發(fā)明人】們認(rèn)為，在使用上述樹脂被覆鋸絲切斷加工件時，如果使樹脂被覆 鋸絲或加工件中的至少一方擺動而進行切斷，則不會妨礙有助于磨削的磨粒的引入，卻能 夠防止使樹脂磨損發(fā)生的多余的磨粒的引入。另外認(rèn)為，通過減少該多余的磨粒數(shù)，不用犧 牲切斷速度就能夠減小切斷后的切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra，并且也能夠減低波度。 通過減低波度，能夠減小后面工序中的研磨余量，因此材料的成品率提高，生產(chǎn)率提高，材 料成本能夠削減。
[0036] 而后，在進行各種研究時還了解到，這時使用的磨粒，需要為平均粒徑高于Ομπι并 在8μηι以下的金剛石磨粒，樹脂被覆鋸絲的線速需要為800m/分鐘以上。
[0037] 還有，在本發(fā)明中，使用在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的鋸絲即可，優(yōu)選如上述專 利文獻4那樣，控制被覆于鋼絲表面的樹脂皮膜的硬度即可。這是由于在本發(fā)明中，切斷加 工件時，使樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，因此，即使被覆于鋼絲的表面的樹脂 皮膜是，例如在120°C下的硬度低于0.07GPa的柔軟的皮膜，切斷時也幾乎看不到樹脂皮膜 的磨耗。
[0038] 關(guān)于樹脂皮膜的磨損，若對于與現(xiàn)有技術(shù)的不同點更詳細(xì)地說明，則是在上述游 離磨粒方式中使用的由鋼絲構(gòu)成的鋸絲中，因為沒有在鋼絲的表面被覆樹脂皮膜，所以，即 使向鋸絲與加工件的間隙大量供給游離磨粒，也不會發(fā)生樹脂皮膜磨損這樣的問題。另外， 固定磨粒方式所用的帶固定磨粒鋸絲中，在鋼絲的表面也沒有被覆樹脂皮膜，說到底，在加 工件的切斷時，沒有噴射含有磨粒的漿料，因此不會發(fā)生樹脂皮膜磨損這樣的問題。
[0039] 另外，根據(jù)本發(fā)明，使上述樹脂被覆鋸絲或上述加工件中的至少一方擺動即可，例 如，如上述專利文獻3所公開的，不需要在切斷加工件的途中使擺動角變化。即，在晶錠的切 斷開始部分和切斷結(jié)束部分，磨粒容易進入切斷槽，晶錠的切斷槽的槽寬有變大的傾向。因 此，在上述專利文獻3中，以晶錠的切斷開始部分和切斷結(jié)束部分的晶錠的切斷槽的槽寬不 變大的方式，根據(jù)線列與晶錠的接觸長度，控制線列的擺動角，調(diào)整磨粒的進入量。相對于 此，在本發(fā)明中，作為鋸絲，因為使用的是在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的，所以不僅在加 工件的切斷開始部分和切斷結(jié)束部分，而且在切斷途中，游離磨粒也會被引入樹脂皮膜而 供給到樹脂被覆鋸絲和加工件的間隙中。其結(jié)果是，加工件切割不均受到抑制，因此不需要 在加工件的切斷途中變更樹脂被覆鋸絲和加工件的擺動角度。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠使鋸 床的構(gòu)成簡化。
[0040] 以下，對于本發(fā)明的加工件的切斷方法詳細(xì)地加以說明。
[0041] 本發(fā)明的加工件的切斷方法，在以下方面具有特征：其具有使在鋼絲的表面被覆 有樹脂皮膜的鋸絲運行，切斷硅以外的加工件的工序，使所述樹脂被覆鋸絲或所述加工件 中的至少一方擺動，并且向所述樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于〇μπι并在8μπι以下的金剛石 磨粒，使所述樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上。
[0042]首先，對于賦予本發(fā)明以特征的樹脂被覆鋸絲或加工件的擺動進行說明。
[0043] 在本發(fā)明中，重要的是使上述樹脂被覆鋸絲或上述加工件中的至少一方擺動。通 過使樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，在切斷加工件時，可以不將無助于加工件 的磨削的磨粒引入樹脂被覆鋸絲與加工件之間。其結(jié)果是，能夠促進加工件的切斷，能夠減 小切斷加工件的切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra，而且也能夠抑制波度的發(fā)生。
[0044] 所謂使上述樹脂被覆鋸絲或加工件擺動，意思是在樹脂被覆鋸絲的法線之中，通 過加工件的中心軸的法線的方向的振幅高于〇度。即，使樹脂被覆鋸絲運行而切斷加工件 時，不使樹脂被覆鋸絲擺動，也不使加工件擺動的情況下，在樹脂被覆鋸絲的法線之中，通 過加工件的中心軸的法線的方向總是一定，上述振幅為0度。相對于此，若使至少樹脂被覆 鋸絲或加工件的任意一方擺動，則樹脂被覆鋸絲與加工件的切點變動，因此樹脂被覆鋸絲 的法線之中通過加工件的中心軸的法線的方向也發(fā)生變化。其結(jié)果是，上述振幅高于0度。
[0045] 上述振幅的下限，例如，優(yōu)選為0.2度以上，更優(yōu)選為0.3度以上，進一步優(yōu)選為0.4 度以上。
[0046] 上述振幅優(yōu)選最大值在7度以下。本
【發(fā)明人】們反復(fù)進行各種實驗研究時了解到，若 上述振幅的最大值高于7度，則介于樹脂被覆鋸絲和加工件的間隙中的游離磨粒過剩，在加 工件的切斷途中樹脂皮膜過剩地磨損，基體絲露出，容易磨耗、損傷而發(fā)生樹脂被覆鋸絲的 斷線。上述振幅的最大值更優(yōu)選為3度以下，進一步優(yōu)選為2度以下。
[0047] 還有，從防止鋸床振動的觀點出發(fā)，上述振幅優(yōu)選為0.2~2度。
[0048] 作為使上述樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，將上述振幅抑制在高于0 度的方法，可列舉以下的方法。
[0049] (1)在鋸床所具備的底座上固定加工件，一邊使樹脂被覆鋸絲擺動，一邊使之與加 工件接觸，控制這時的振幅的方法。
[0050] (2)不使樹脂被覆鋸絲擺動，例如，使之沿水平方向運行，一邊相對于該樹脂被覆 鋸絲，使安裝在底座上的加工件連同底座一起擺動一邊使之接觸，控制這時的振幅的方法。
[0051] 使用附圖，對于上述(1)、（2)具體加以說明。
[0052]圖2是用于說明上述（1)的方法的模式圖。1表示底座，2表示加工件，3表示加工件 的中心軸，4表示樹脂被覆鋸絲，5a、5b表示樹脂被覆鋸絲的法線之中，通過上述中心軸3的 法線的方向，Θ表示振幅。
[0053]在圖2中，將加工件2固定在底座1上，一邊使樹脂被覆鋸絲4運行，一邊使振幅為Θ， 沿上下方向使之?dāng)[動。即，在圖2中，沿水平方向運行的樹脂被覆鋸絲4,以在點劃線所示的 4a的位置，和點線所示的4b的位置往返的方式，使其上下方向擺動。
[0054]樹脂被覆鋸絲，處于由點劃線所示的4a的位置時，該樹脂被覆鋸絲4a的法線之中， 通過上述中心軸3的法線的方向為5a。另一方面，樹脂被覆鋸絲處于由點線所示的4b的位置 時，該樹脂被覆鋸絲4b的法線之中，通過上述中心軸3的法線的方向為5b。在圖2中，設(shè)法線 的方向5a與法線的方向5b所成的角度為振幅Θ，在本發(fā)明中，該振幅Θ高于〇度，優(yōu)選為7度以 下，如此使樹脂被覆鋸絲4擺動即可。上述振幅Θ與處于4a的位置時的樹脂被覆鋸絲與處于 4b的位置時的樹脂被覆鋸絲所構(gòu)成的角度對應(yīng)。
[0055] 圖3是用于說明上述(2)的方法的模式圖。與上述圖2重復(fù)的部分附加相同的符號。 在圖3的(a)中，6表不底座，7表不彈簧，8表不空氣氣缸，9表不旋轉(zhuǎn)軸。圖3的（b)是用于說明 圖3的(a)所示的法線的方向5a與法線的方向5b構(gòu)成的角度的圖。
[0056] 在圖3的(a)中，彈簧7和空氣氣缸8夾隔著用于使底座1擺動的旋轉(zhuǎn)軸9而設(shè)于在底 座6上，通過使空氣氣缸8工作，固定在底座1上的加工件2，以旋轉(zhuǎn)軸9為中心，沿左右方向擺 動。即，在圖3的(a)中，樹脂被覆鋸絲4沿水平方向運行，在該樹脂被覆鋸絲4的運行方向上， 使加工件2以在點劃線所示的2a的位置和點線所示的2b的位置往返的方式，沿左右方向擺 動。
[0057] 上述加工件2處于由點劃線所示的2a的位置時，樹脂被覆鋸絲4的法線之中，通過 加工件2a的中心軸3a的法線的方向為5a。另一方面，上述加工件2處于由點線所示的2b的位 置時，樹脂被覆鋸絲4的法線之中，通過加工件2b的中心軸3b的法線的方向為5b。
[0058]還有，在圖3的(a)中，加工件2與底座1，以點劃線和點線表示沿左右方向擺動，而 彈簧7和空氣氣缸8按照底座1和底座6的間隙的寬度伸縮。另外，在圖3的(a)中，作為連接底 座1和底座6,并且使底座6擺動的機構(gòu)，顯示的是使用了彈簧7和空氣氣缸8的例子，但本發(fā) 明并不限定于此。例如，也可以使用與空氣氣缸8不同的空氣氣缸來代替彈簧7而使底座6擺 動。另外，也可以使用油壓式的氣缸等代替空氣氣缸8。
[0059]在圖3的(a)、（b)中，法線的方向5a與法線的方向5b所成的角度為振幅Θ，在本發(fā)明 中，使該振幅Θ高于0度，優(yōu)選為7度以下，如此使加工件2擺動即可。上述振幅Θ，與加工件處 于2a的位置時的連接中心軸3a和旋轉(zhuǎn)軸9的中心的直線，與加工件處于2b的位置時的連接 中心軸3b和旋轉(zhuǎn)軸9的中心的直線所成的角度對應(yīng)。
[0060]還有，在本發(fā)明中，也可以使上述振幅Θ成為規(guī)定的范圍，例如，并用上述（1)、（2)， 如此使樹脂被覆鋸絲和固定有加工件的底座雙方擺動。
[0061 ]接著，對于本發(fā)明中使用的金剛石磨粒進行說明。
[0062] 用上述樹脂被覆鋸絲切斷加工件時，一邊向該樹脂被覆鋸絲噴射磨粒一邊切斷加 工件。作為該磨粒，使用金剛石磨粒。這是由于在本發(fā)明中，以硅之外的加工件為對象，優(yōu)選 以碳化硅等的硬質(zhì)材料為對象，因此所使用的磨粒也需要有高硬度。
[0063] 重要的是，上述金剛石磨粒的平均粒徑高于Ομπι并在8μπι以下。如上述，在加工件的 切斷時，如果使樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，則即使使用粒徑比較小的金剛 石磨粒，如后述通過將樹脂被覆鋸絲的線速提高到800m/分鐘以上，也能夠切斷加工件。因 為這時使用粒徑比較小的磨粒，所以能夠減小切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra，也能夠降 低波度。在本發(fā)明中，推薦使用盡可能小的金剛石磨粒，上述金剛石磨粒的平均粒徑優(yōu)選為 5μηι以下，更優(yōu)選為3μηι以下。
[0064]上述金剛石磨粒的平均粒徑，例如，能夠以日機裝株式會社制的^彳夕口卜 HRA(裝置名）測量。
[0065] 作為上述金剛石磨粒，例如，能夠使用住石株式會社制的"SCM7 7彳 乂夕''彳亇(商品名)"。作為金剛石磨粒，能夠使用多晶型或單晶型，但為了在切削時難以破 壞，優(yōu)選使用單晶型。
[0066] 在上述金剛石磨粒的噴射中，通常，使用將金剛石磨粒分散在加工液中而成為漿 料。
[0067] 作為上述加工液，能夠使用水溶性的加工液或油性的加工液。作為上述水溶性的 加工液，例如，能夠使用二シ口（尤希路)化學(xué)工業(yè)株式會社制的乙二醇系加工液"H4(商品 名)"，三洋化成工業(yè)株式會社制的丙二醇系加工液、、彳只夕分TMD(商品名)"等。作為上述 油性的加工液，例如，能夠使用二シ口化學(xué)工業(yè)株式會社"工シ口レ才0(商品名)"等。 [0068]上述漿料中的金剛石磨粒的濃度，例如，能夠使用0.5~20質(zhì)量％的。如果降低磨 粒的濃度，則能夠減少磨粒的量，但為了將磨粒的濃度保持一定，0.5質(zhì)量％左右為界限，若 超過這一界限而降低磨粒的濃度，則難以將磨粒濃度保持一定。上述金剛石磨粒的濃度優(yōu) 選為1~10質(zhì)量％，更優(yōu)選為1~6質(zhì)量％。
[0069]上述漿料的溫度，例如為10~30°C即可。上述漿料的溫度的優(yōu)選的下限是20°C，優(yōu) 選的上限是25°C。
[0070] 接下來，對于運行的樹脂被覆鋸絲的線速進行說明。
[0071] 在本發(fā)明中，需要使上述樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上而使之運行。若線 速低于800m/分鐘，則即使令樹脂被覆鋸絲或加工件中的至少一方擺動，噴射規(guī)定大小的金 剛石磨粒，磨削性也不足，切斷體表面發(fā)生波度。因此，在本發(fā)明中，上述樹脂被覆鋸絲的線 速為800m/分鐘以上。上述線速優(yōu)選為1000m/分鐘以上，更優(yōu)選為1300m/分鐘以上。線速的 上限雖然根據(jù)鋸床的能力而有所不同，但例如為2000m/分鐘以下。上述線速意味著平均線 速。
[0072]另一方面，加工件的切斷速度為0.1~0.35mm/分鐘。
[0073] 以上，對于賦予本發(fā)明以特征的樹脂被覆鋸絲或加工件的擺動、金剛石磨粒、樹脂 被覆鋸絲的線速進行說明。
[0074] 本發(fā)明中使用的樹脂被覆鋸絲是在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的，大體上能夠參 照上述專利文獻4。
[0075] 即，作為構(gòu)成基體絲的上述鋼絲，例如，優(yōu)選使用抗拉強度為3000MPa以上的鋼絲。 作為抗拉強度3000MPa以上的鋼絲，例如，能夠使用含有C為0.5~1.2質(zhì)量％的高碳鋼絲。作 為高碳鋼絲，例如，能夠使用JIS G3502所規(guī)定的鋼琴線材。
[0076] 上述鋼絲的直徑，最好在能夠耐受切斷時所賦與的載荷的范圍內(nèi)盡可能地縮小， 例如，優(yōu)選為130μηι以下，更優(yōu)選為ΙΙΟμπι以下，進一步優(yōu)選為100μπι以下。通過縮小鋼絲的直 徑，能夠減小切斷余量，能夠提高切斷體的生產(chǎn)率。但是，若上述鋼絲的直徑過小，則斷線的 危險性增加，因此鋼絲的直徑，例如優(yōu)選為50μπι以上。
[0077] 作為構(gòu)成上述樹脂皮膜的樹脂，能夠使用熱固性樹脂或熱塑性樹脂。這樣的樹脂 之中，能夠適用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、亞胺系樹脂、聚乙烯醇縮甲醛等的熱固性樹 月旨，氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯樹脂、聚酯、聚酰胺酰亞胺、酰胺系樹脂等的熱塑性樹 月旨。特別是聚氨酯、聚酰亞胺、或聚酰胺酰亞胺，因為被覆樹脂皮膜時的成形性，和高溫下的 硬度的保持性優(yōu)異，所以適合使用。其中最優(yōu)選聚酰胺酰亞胺。
[0078] 上述樹脂皮膜，能夠通過在上述鋼絲的表面，涂布例如市場銷售的漆，進行加熱而 形成。所謂漆，是將樹脂溶解于干性油和有機溶劑等之中的涂料。
[0079] 上述漆，也可以分成數(shù)次~數(shù)十次反復(fù)涂布，由此，能夠調(diào)節(jié)樹脂皮膜的厚度。
[0080] 作為上述漆，例如，能夠使用由東特涂料株式會社、宇部興產(chǎn)株式會社等銷售的琺 瑯線用漆，和由京瓷株式會社銷售的電線用漆等。
[0081] 作為上述琺瑯線用漆，例如能夠使用如下。
[0082] (a)聚氨酯漆（"TPU FI"、"TPU F2 -NC"、"TPU F2 -NCA"、"TPU 6200"、"TPU 5100"、"TPU 5200"、"TPU 5700"、"TPU K5 132"、"TPU 3000K"，"TPU 3000EA" 等；東特涂料 株式會社制的商品）
[0083] (b)聚酰胺酰亞胺漆（"Neoheat AI - 00C"等;東特涂料株式會社制的商品）
[0084] (c)聚酰亞胺漆（"U-Varnish"等;宇部興產(chǎn)株式會社制的商品）
[0085] (d)聚酯漆（"LITON 2100S"，"LITON 2100P"，"LITON 3100F"，"LITON 3200BF"， "LIT0N 3300"，"LITON 3300KF"，"LIT0N 3500SLD"，"Neoheat 8200K2" 等；東特涂料株式會 社制的商品）
[0086] (e)聚酯亞胺漆（"Neoheat 8600A"，"Neoheat 8600AY"，"Neoheat 8600"， "Neoheat 8600H3"，"Neoheat 8625"，"Neoheat 8600E2"等；東特涂料株式會社制的商品）
[0087] 作為上述電線用漆，例如，能夠使用耐熱氨基甲酸酯銅線用漆（"TVE5160 - 27"等， 環(huán)氧改性聚乙烯醇縮甲醛樹脂）、聚乙烯醇縮甲醛銅線用漆（"TVE5225A"等，聚乙烯醇縮甲 醛樹脂）、耐熱聚乙烯醇縮甲醛銅線用漆（"TVE5230 - 27"等，環(huán)氧改性聚乙烯醇縮甲醛樹 脂）、聚酯銅線用漆（"TVE5350系列"，聚酯樹脂)等(均為京瓷株式會社制的商品。）。
[0088] 上述樹脂皮膜，優(yōu)選以120 °C測量時的硬度為0.07GPa以上。通過調(diào)整上述硬度，能 夠?qū)渲つけ砻媲秩肽チ５膫€數(shù)抑制在20個/(50μπιΧ 200μπι)以下，使形成于切斷體的加 工變質(zhì)層的深度變淺，另外能夠使切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra為0.5μπι以下。上述硬度 更優(yōu)選為〇. lGPa以上。但是，若使樹脂皮膜過硬，則樹脂皮膜難以與加工件切斷時的切斷面 密接，磨粒被引入樹脂被覆鋸絲與加工件的切斷面之間，加工變質(zhì)層在切斷面容易形成得 很深。因此，上述硬度，例如優(yōu)選在0.5GPa以下。上述硬度更優(yōu)選為0.4GPa以下。
[0089] 上述樹脂皮膜的硬度，例如，能夠以納米壓痕法測量。
[0090] 上述樹脂皮膜的膜厚，例如，優(yōu)選為2~15μπι即可。若上述樹脂皮膜過薄，則在鋼絲 的表面均勻地形成樹脂皮膜有困難。另外，若上述樹脂皮膜過薄，則樹脂皮膜在切斷初始的 階段便發(fā)生磨損，因此作為芯線的鋼絲露出，芯線磨耗而容易發(fā)生斷線。因此，上述樹脂皮 膜的膜厚優(yōu)選為2μπι以上，更優(yōu)選為3μπι以上。但是，若上述樹脂皮膜過厚，則樹脂被覆鋸絲 的直徑變大，因此切斷余量變大，切斷體的生產(chǎn)率劣化。另外，樹脂在樹脂被覆鋸絲整體中 所占的比例變得過大，因此樹脂被覆鋸絲整體的強度降低。因此，若想要提高切斷體的生產(chǎn) 率而加大絲線的線速度，則有容易斷線的傾向。因此，上述樹脂皮膜的膜厚優(yōu)選為15μπι以 下，更優(yōu)選為13μηι以下，特別優(yōu)選為1 Ομπι以下。
[0091] 上述樹脂被覆鋸絲的直徑?jīng)]有特別限定，但通常為100~300μπι左右，優(yōu)選為100~ 150um〇
[0092] 上述樹脂被覆鋸絲作為切斷對象的加工件，只要是除了硅以外的便沒有特別限 定。上述加工件，例如，可列舉陶瓷、玻璃、氧化物、或氮化物等。作為上述陶瓷，例如，可以是 含有碳化硅的，也可以是單晶碳化硅。作為上述氧化物，能夠例示作為A1的氧化物的藍寶 石。作為上述氮化物，能夠例示硅的氮化物、鎵的氮化物。優(yōu)選的是碳化硅、藍寶石、氮化鎵 等的高硬度材料。
[0093] 接著，對于使用上述樹脂被覆鋸絲切斷加工件而制造切斷體時的條件進行說明。
[0094] 樹脂被覆鋸絲的張力(N)，如上述專利文獻4所公開，優(yōu)選以滿足下式（1)的范圍的 方式進行設(shè)定，下式（1)是基于作為被覆樹脂皮膜之前的鋼絲的芯線的抗張強度而計算出 的。
[0095] 抗張強度X0.5 - 5.0彡張力彡抗張強度Χ0·7 - 5·0···(1)
[0096] 使上述樹脂被覆鋸絲或使安裝于上述底座的加工件連同底座一起擺動時的擺動 速度沒有特別限定，例如，優(yōu)選為140~200度/分鐘。上述擺動速度更優(yōu)選為160~180度/分 鐘。
[0097] 上述加工件的切斷余量，相對于樹脂被覆鋸絲的直徑，優(yōu)選抑制在大體1~1. 10 倍，更優(yōu)選為1~1.05倍，進一步優(yōu)選為1~1.04倍，更進一步優(yōu)選為1~1.03倍。由此能夠提 高切斷體的生產(chǎn)率。
[0098] 用上述樹脂被覆鋸絲切斷加工件而得到的切斷體，表面性狀極其優(yōu)異。即，上述切 斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra，優(yōu)選控制為0.5μπι以下，更優(yōu)選為0.4μπι以下，進一步優(yōu)選為 0.3μηι以下。另外，上述切斷體表面的波度，優(yōu)選控制為30μηι以下，更優(yōu)選為25μηι以下，進一 步優(yōu)選為20μηι以下，特別優(yōu)選為15μηι以下。
[0099]上述算術(shù)平均粗糙度Ra和波度，由JIS B060U1994年)規(guī)定，切斷體表面的算術(shù)平 均粗糙度Ra和波度，例如，能夠用株式會社制"CS -3200(裝置名)"進行測量。測量長 度至少20mm即可。
[0100] 本申請基于2014年1月9日所申請的日本國專利申請第2014 - 002740號主張優(yōu)先 權(quán)的利益。日本國專利申請第2014 - 002740號的說明書的全部內(nèi)容，在本申請中為了參考 而援引。
[0101]以下，列舉實施例更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受下述實施例限制，在能夠符 合所述和后述的宗旨的范圍內(nèi)也可以加以變更實施，這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0102] 實施例
[0103] 使用在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被覆鋸絲，由安裝有該樹脂被覆鋸絲的 鋸床切斷加工件。作為上述鋸床，使用夕力HJ制的"NWS21"。
[0104] 上述樹脂被覆鋸絲的制造步驟如下。
[0105] 首先，對相當(dāng)于JIS G3502所規(guī)定的"SWRS 82A"的線材進行拉拔加工，達到直徑 φΙ?Ομηι而制造鋼絲后，進行脫脂處理。脫脂處理后的鋼絲的抗拉強度為3000MPa以上。
[0106] 其次，在上述鋼絲的表面涂布聚酰胺酰亞胺漆，使膜厚為3.0~10. Ομπι，將其加熱 至300°C而使之硬化，制造樹脂被覆鋸絲。作為上述漆，使用東特涂料株式會社制的琺瑯線 用漆"Neoheat AI - 00C(商品名)"。所得到的樹脂被覆鋸絲的直徑為Φ ΙΙΟμπι。在下述表1中 顯示樹脂皮膜的膜厚。
[0107] 對于得到的樹脂被覆鋸絲，以納米壓痕法測量樹脂皮膜的硬度。硬度的測量在室 溫(23°C)和120°C兩方下進行。具體的測量條件如下。
[0108] 《室溫和120°C下通用的測量條件》
[0109] 測量裝置：Agilent Technologies制"Nano Indenter XP/DCM"
[0110] 分析軟件:Agilent Technologies制"Test Works 4"
[0111] 壓頭:XP
[0112] 應(yīng)變速度:0.05/秒
[0113] 測量點間隔：30μπι
[0114] 標(biāo)準(zhǔn)試料:熔融石英
[0115] 《室溫下的測量條件》
[0116]測量模式：連續(xù)剛性測量法（Continuous Stiffness Measurment;CSM)
[0117] 激發(fā)振動周波數(shù):45Hz
[0118] 激發(fā)振動振幅：2nm
[0119] 壓入深度：450nm
[0120] 測量點：15點
[0121] 測量環(huán)境:在空調(diào)裝置內(nèi)，室溫23°C
[0122] 室溫下的硬度在距樹脂皮膜的最表面壓入深度為450nm的位置進行測量。平均測 量15點的結(jié)果，硬度為0.31GPa。還有，在硬度的測量時，以下述事項為根本來進行，但在本 實施例中，沒有這樣的異常值。
[0123] 測量結(jié)果之中，如果有相對于平均值為3倍以上或1/3以下的異常值，則將其除去， 加上重新測量的結(jié)果，使測量點的合計達到15點而進行調(diào)整。
[0124] 《120 °C下的測量條件》
[0125] 測量模式:負(fù)荷除去測量法
[0126] 壓入深度：450nm
[0127] 測量點：10點
[0128] 測量環(huán)境:以電阻加熱器將試樣盤保持在120°C
[0129] 120°C下的硬度在距樹脂皮膜的最表面壓入深度為450nm的位置進行測量。即，一 邊加熱試樣一邊測量硬度的情況下，不能像在室溫下測量硬度時那樣采用連續(xù)剛性測量 法，因此要使測量位置為距最表面的壓入深度為450nm的位置而調(diào)整荷重，并測量這一位置 的硬度。為了加熱，將上述樹脂被覆鋸絲用陶瓷系粘接劑粘貼在金屬制的納米壓痕用試樣 盤上，用電阻加熱器加熱試樣盤，一邊保持在120Γ -邊測量硬度。
[0130]平均測量10點的結(jié)果，硬度為0.28GPa。還有，硬度的測量時，以下述事項為根本來 進行，但在本實施例中，沒有這樣的異常值。
[0131] 測量結(jié)果之中，如果有相對于平均值為3倍以上或1/3以下的異常值，則將其除去， 加上重新測量的結(jié)果，使測量點的合計達到10點而進行調(diào)整。
[0132] 作為上述加工件，使用碳化硅的單晶錠。大小為Φ 2英寸的圓柱狀。
[0133] 上述加工件，基于圖2的模式圖切斷。即，在上述加工件2的下方使樹脂被覆鋸絲4 爬升，使該加工件2與樹脂被覆鋸絲4抵接而進行加工件2的切斷。這時，對于樹脂被覆鋸絲 4，噴射使金剛石磨粒懸浮在加工油中的漿料。作為上述漿料，使用使住石^'株式 會社制的''彳亇(商品名)"，懸浮在；^>口化學(xué)工業(yè)株式會社制的"乙二醇系 加工液H4(商品名)"中而成的漿料。上述''彳亇（商品名)"是金剛石磨粒。金 剛石磨粒的平均粒徑顯示在下述表1中。
[0134] 上述加工件2的切斷，使切斷速度為0.1mm/分鐘，樹脂被覆鋸絲4的線速為500~ 1300m/分鐘。下述表1中顯示平均線速。
[0135] 另外，在No. 2~16中，在切斷上述加工件2時，使樹脂被覆鋸絲4擺動。樹脂被覆鋸 絲4的擺動速度為170度/分鐘。樹脂被覆鋸絲4的法線之中，通過加工件2的中心軸3的法線 的方向的振幅的最大值顯示在下述表1中。
[0136] 另外，作為比較對象，不使上述樹脂被覆鋸絲4擺動，而切斷該加工件2的結(jié)果顯示 在下述表1的No. 1中。No. 1的上述振幅是0度。
[0137] 切斷上述加工件2后，對于樹脂被覆鋸絲的表面進行目視觀察和光學(xué)顯微鏡觀察， 調(diào)查樹脂皮膜有無磨損。關(guān)于樹脂皮膜磨損，在目視觀察下，樹脂皮膜的至少一部分消失， 或在光學(xué)顯微鏡觀察下，鋼絲的至少一部分露出的情況評價為"有磨損"。未確認(rèn)到樹脂皮 膜磨損、鋼絲露出的情況，評價為"無磨損"。評價結(jié)果顯示在下述表1中。
[0138] 另外，使樹脂被覆鋸絲4運行而切斷加工件2時，調(diào)查樹脂被覆鋸絲有無斷線。結(jié)果 顯示在下述表1中。
[0139] 接著，在切斷上述加工件2之后，對于未確認(rèn)到樹脂皮膜的磨損的No. 1~5、9~16， 測量切斷加工件2而得到的切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度。切斷體表面的算術(shù)平 均粗糙度Ra和波度的測量，基于JIS B0601(1994年），在與被稱為鋸痕的磨削痕成直角方向 的切斷方向上進行。在切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度的測量中，使用株式會社ミッ 卜3制的"CS-3200(裝置名)"，測量長度均為25mm。測量結(jié)果顯示在下述表1中。上述算術(shù)平 均粗糙度Ra為0.5μηι以下時，評價為合格，高于0.5μηι時，評價為不合格。上述波度在30μηι以 下時，評價為合格，高于30Μ1時，評價為不合格。還有，在下述表1中，"一"意思是沒有進行測 量。
[0140] 接著，對于下述表1所示的No. 1和No . 3，為了觀察切斷體的表面性狀，在切斷體的 表面以濺射法形成碳皮膜作為保護膜，使斷面露出而用透射型電子顯微鏡進行觀察。拍攝 No. 1的斷面的附圖代用照片顯示在圖4的(a)中，拍攝No.3的斷面的附圖代用照片顯示在圖 4的(b)中。在圖4丨>!中，22表示保護膜，23表示位錯，24表示恢復(fù)層。
[0141] 基于下述表1和圖4能夠進行如下考察。
[0142] No. 2~5、9~12、14~16，是滿足本發(fā)明所規(guī)定的要件的例子。使運行的樹脂被覆 鋸絲擺動，并且向樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于0M1并在8μπι以下的金剛石磨粒，使樹脂 被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上，其結(jié)果是，未確認(rèn)到樹脂皮膜的磨損，加工件的切斷時 也未發(fā)生樹脂被覆鋸絲的斷線。另外，經(jīng)切斷所得到的切斷體，表面的算術(shù)平均粗糙度Ra 小，而且波度也小，為高品質(zhì)。
[0143] 詳細(xì)地說，No. 2~5是使金剛石磨粒的平均粒徑為3. Ομπι，將樹脂被覆鋸絲的線速 固定在1000m/分鐘，使樹脂被覆鋸絲的振幅變化的例子。No. 2~5的切斷體表面的算術(shù)平均 粗糙度Ra和波度幾乎沒有變化，為大體一定的值。這被認(rèn)為是由于，即使將上述振幅的最大 值增大至本發(fā)明中推薦的上限值，增多引入到加工件和樹脂被覆鋸絲的間隙的磨粒的數(shù) 量，有助于加工件的切斷的磨粒的數(shù)量實質(zhì)上也未發(fā)生變動。
[0144] No.9~12是使樹脂被覆鋸絲的振幅為1度，將樹脂被覆鋸絲的線速固定為1000m/ 分鐘，使金剛石磨粒的平均粒徑發(fā)生變化的例子。由其結(jié)果可知，使金剛石磨粒的平均粒徑 越小，切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度變得越小。特別是通過使所用的金剛石磨粒 的平均粒徑為1.8μπι，能夠?qū)⑶袛囿w表面的算術(shù)平均粗糙度Ra降低至0.17μπι，波度降低至13 μηι〇
[0145] No. 14~16是使樹脂被覆鋸絲的振幅為1度，將金剛石磨粒的平均粒徑固定在1.8μ m，使樹脂被覆鋸絲的線速變化的例子。由其結(jié)果可知，使樹脂被覆鋸絲的線速越大，切斷體 表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度變得越小。特別是通過使樹脂被覆鋸絲的線速為1300m/分 鐘，能夠得到切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra為0.11M1，波度為ΙΟμπι這樣以往絕對得不到 的突破性的品質(zhì)良好的切斷體。
[0146] 如前述，在滿足本發(fā)明所規(guī)定的要件的No.2~5、9~12、14~16中，加工件的切斷 速度均固定為〇. 1mm/分鐘。一般性的常識是，磨粒的粒徑越小，磨削性越劣化，切斷速度越 會降低，但在本發(fā)明中，即使減小所用的磨粒的粒徑，仍能夠維持高切斷速度，而且還能夠 大幅改善切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度。因此根據(jù)本發(fā)明，能夠取得即使減小所 使用的磨粒的粒徑，也能夠提高加工件的磨削性這樣常識以外的效果。
[0147] 相對于此，No. 1、8、13是不滿足本發(fā)明中規(guī)定的要件的例子。
[0148] 其中，No. 1是未使樹脂被覆鋸絲4擺動而進行切斷的例子，上述振幅是0度。如下述 表1所示，在No. 1中，在切斷后也未觀察到樹脂皮膜的磨損，加工件的切斷時也沒有發(fā)生樹 脂被覆鋸絲的斷線，在切斷體表面，算術(shù)平均粗糙度Ra小，為0.5μπι以下。但是，在切斷體表 面確認(rèn)到有大的波度。
[0149] No.8是使用了平均粒徑高于本發(fā)明所規(guī)定的范圍的金剛石磨粒的例子，經(jīng)過切斷 上述加工件，確認(rèn)到上述樹脂皮膜的磨損。
[0150] No. 13是樹脂被覆鋸絲的線速低于本發(fā)明所規(guī)定的范圍的例子，切斷體表面確認(rèn) 到波度。
[0151] No.6、7是參考例，是使樹脂被覆鋸絲4過剩擺動的例子。若No.6是使上述振幅的最 大值高于本發(fā)明中推薦的范圍而為10.0度。其結(jié)果是，切斷上述加工件也未見樹脂被覆鋸 絲的斷線，但切斷后在樹脂被覆鋸絲表面觀察到樹脂皮膜的磨損。No.7是使上述振幅的最 大值為No.6的2倍，即20.0度。其結(jié)果是，在加工件的切斷途中，確認(rèn)樹脂被覆鋸絲斷線。另 外，在斷線后的樹脂被覆鋸絲表面觀察到樹脂皮膜的磨損。
[0152] 根據(jù)圖4的(a)可知，不使樹脂被覆鋸絲4擺動，而使上述振幅為0度來切斷加工件 時，切斷時導(dǎo)入的位錯的一部分恢復(fù)，形成恢復(fù)層。即，可以認(rèn)為，恢復(fù)層由于切斷時的溫度 上升而形成，不擺動而使振幅為〇度進行切斷時，切斷性不充分，雖然有恢復(fù)層被形成這一 程度的溫度上升，但未達到以下說明的氧化，切斷性不充分。此切斷性不充分，被認(rèn)為是增 大切斷體表面的波度的原因。
[0153] 相對于此，如如圖4的（b)所示，一邊使樹脂被覆鋸絲4擺動一邊切斷加工件時，切 斷體表面幾乎未觀察到恢復(fù)層。另外，若與上述使振幅為0度而進行切斷的上述圖4的(a)比 較，則可知位錯的深度也為一半以下，通過樹脂被覆鋸絲的擺動，切斷性提高。其結(jié)果被認(rèn) 為通過減小切斷體表面的波度。
[0154] 接著，本
【發(fā)明人】們?yōu)榱藢τ跇渲桓蹭徑z是否擺動與切斷體表面所形成的恢復(fù)層 的關(guān)系進行調(diào)查，著眼于切斷上述加工件時發(fā)生的切肩的形狀，以掃描型電子顯微鏡觀察 切肩。具體來說，對于下述表1所示的No. 1和No. 3,以掃描型電子顯微鏡觀察切斷上述加工 件時發(fā)生的切肩。拍攝No. 1發(fā)生的切肩的附圖代用照片顯示在圖5中，拍攝No.3發(fā)生的切肩 的附圖代用照片顯示在圖6中。在圖5和圖6中，31表示金剛石磨粒。
[0155] 如圖5所示，不使樹脂被覆鋸絲擺動而切斷加工件時發(fā)生的切肩32,呈粗大的粒 狀。相對于此，如圖6所示，使樹脂被覆鋸絲擺動而切斷加工件時發(fā)生的切肩33,呈細(xì)絲狀卷 曲。
[0156] 因此，為了調(diào)查No. 3發(fā)生的切肩的形狀呈細(xì)絲狀卷曲的的原因，對該切肩進行了 顯微拉曼光譜分析。在顯微拉曼光譜分析，使用堀場制作所制的顯微激光拉曼光譜分析裝 置"LabRAM HR-800"。分析條件如下。分析結(jié)果顯示在圖7中。在圖7中，箭頭A表示指示Si - 〇鍵的存在的峰值位置，箭頭B表示指示Si - C鍵的存在的峰值位置。
[0157] 《分析條件》
[0158] 激光波長:514.5nm
[0159] 激光功率:0.2mW
[0160] 激光照射范圍：約Ιμπι
[0161] 曝光時間：120秒
[0162] 累計次數(shù):8次 [0163]衍射光柵:600gr/mm
[0164] 共焦孔徑：100μπι
[0165] 由圖7可知，在No.3中，盡管是切斷單晶的碳化硅，但從切斷該單晶碳化硅發(fā)生的 切肩中，雖然確認(rèn)到指出Si - 0鍵的存在的峰值，但未觀察到指示Si - C鍵的存在的峰值。由 此結(jié)果表明，切肩不是碳化硅，而是氧化硅?？梢钥紤]是不是由于使樹脂被覆鋸絲擺動，而 使金剛石磨粒的尖端在磨削碳化硅時有巨大的溫度上升，因此碳化硅氧化而成為SiCO,最 終變成Si〇2和C0 2。
[0166] 即，如上述圖4的(a)所示，不使樹脂被覆鋸絲擺動而切斷加工件時，切斷體表面確 認(rèn)到有恢復(fù)層，認(rèn)為切斷時有大幅的溫度上升。此切斷時發(fā)生的切肩，如上述圖5所示，呈粗 大的粒狀，可認(rèn)為是作為加工件的單晶碳化硅被削斷，因此成了這樣的形狀。這種情況下， 切斷體表面的波度變大。
[0167] 相對于此，如上述圖6所示，一邊使樹脂被覆鋸絲擺動一邊切斷加工件時發(fā)生的切 肩，為以細(xì)絲狀卷曲的形狀。該切肩如圖7所示是氧化物。這可以認(rèn)為，相比不擺動樹脂被覆 鋸絲而切斷加工件時，使之?dāng)[動而切斷加工件時的一方，顯示出溫度的進一步上升，通過此 溫度進一步上升，加工件的表面氧化，通過削掉該氧化膜，在外觀上，加工件的切斷進行。 即，根據(jù)本發(fā)明的切斷方法，由于加工件的磨削與氧化同時進行，從而可實現(xiàn)光滑的切斷， 結(jié)果認(rèn)為，即使降低切斷速度，仍可大幅改善切斷體表面的算術(shù)平均粗糙度Ra和波度。
[0168] 通過使樹脂被覆鋸絲擺動，切斷時的溫度進一步上升的理由，被認(rèn)為是由于使用 平均粒徑小的金剛石磨粒，并且提高樹脂被覆鋸絲的線速。即，在下述表1中，因為將金剛石 磨粒的濃度固定在5質(zhì)量％，所以如No.9~12所示，使用的金剛石磨粒的平均粒徑越小，漿 料所含的金剛石磨粒的數(shù)量便越多。因此認(rèn)為，使用平均粒徑越小的金剛石磨粒，金剛石磨 粒的尖端的數(shù)量便越多，切斷時的溫度進一步提高。另外，通過提高樹脂被覆鋸絲的線速， 切斷時的溫度也進一步提高。
[0169] 如上，使運行的樹脂被覆鋸絲擺動，并且向樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于Ομπι并 在8μηι以下的金剛石磨粒，使樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上，貝lj磨削與氧化同時進 行，其結(jié)果是，不用犧牲切斷速度，便能夠得到品質(zhì)前所未有地良好的切斷體。
[0170] [表 1]
[0171]
[0172] 符號的說明
[0173] l，la，lb 底座
[0174] 2,2a，2b 加工件
[0175] 3,3a，3b 中心軸
[0176] 4,4a，4b樹脂被覆鋸絲
[0177] 5a，5b 通過加工件的中心軸的法線的方向
[0178] 6 底座
[0179] 7 彈簧
[0180] 8 空氣氣缸
[0181] 9 旋轉(zhuǎn)軸
[0182] 11 鋼絲
[0183] 12 由鋼絲構(gòu)成的鋸絲
[0184] 13 鋸絲的運行方向
[0185] 14 加工件
[0186] 15 游離磨粒
[0187] 16 鍍層
[0188] 17 固定磨粒
[0189] 18 帶固定磨粒鋸絲
[0190] 19 樹脂皮膜
[0191] 20 樹脂被覆鋸絲
[0192] 21 脫落的游離磨粒
[0193] 22 保護膜
[0194] 23 位錯
[0195] 24 恢復(fù)層
[0196] 31 金剛石磨粒
[0197] 32 切肩
[0198] 33 切肩
[0199] Θ 振幅
【主權(quán)項】
1. 一種加工件的切斷方法，其特征在于，是使在鋼絲的表面被覆有樹脂皮膜的樹脂被 覆鋸絲運行，切斷硅以外的加工件的方法， 使所述樹脂被覆鋸絲或所述加工件中的至少一方擺動，并且， 向所述樹脂被覆鋸絲噴射平均粒徑高于Own并在8μηι以下的金剛石磨粒， 并使所述樹脂被覆鋸絲的線速為800m/分鐘以上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的切斷方法，其中，所述金剛石磨粒的平均粒徑高于〇Mi并在5μπι 以下。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的切斷方法，其中，使所述樹脂被覆鋸絲的線速為1000m/分 鐘以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項所述的切斷方法，其中，所述樹脂被覆鋸絲的法線之中， 使通過所述加工件的中心軸的法線的方向的振幅高于0度。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的切斷方法，其中，使所述振幅高于0度并在7度以下。6. 根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項所述的切斷方法，其中，所述樹脂皮膜在120°C下的硬度 為0.07GPa以上。7. 根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的切斷方法，其中，所述樹脂是聚氨酯、聚酰亞胺或 聚酰胺酰亞胺。
【文檔編號】B24B27/06GK105873723SQ201580003625
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月9日
【發(fā)明人】吉川男, 吉川一男, 阿南匡范, 浦塚昭典, 松島義武
【申請人】株式會社鋼臂功科研