[發明專利]切削刃邊緣的加工方法及具有切削刃邊緣的器具

有效

• 申請號: 201310271165.8
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103526160A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 佐藤明伸;鈴木晃子
• 申請（專利權）人: 日本航空電子工業株式會社
• 主分類號: C23C14/22
• 分類號: C23C14/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉曉迪

技術領域

本發明涉及切削刃邊緣的加工方法及具有切削刃邊緣的器具，其能夠廣泛應用于例如切削工具及刀具等機械加工用器具、菜刀等烹飪器具、手術刀等醫療用器具等利用刀刃形狀的器具。

背景技術

關于切削刃，公知有將其刃邊緣（刀沿）加工成怎樣的形狀在很大程度上左右其性能。若使其刃邊緣鋒利化，則雖然提高了鋒利度，但容易引起崩邊，耐久性變差。另外，為了提高耐久性或防止原材料勾掛在刃邊緣上，通常對刃邊緣進行倒圓。例如，專利文獻1（日本特開2008－112523號公報）記載了通過濕式蝕刻對玻璃圓盤的邊緣進行倒圓的例子。另外，專利文獻2（日本特開2005－224419號公報）中記載了通過精研磨來對剪刀的切削刃進行倒圓的例子。

另外，為了提高切削刃的邊緣強度，設置被稱為刻面及倒棱的倒角。例如，專利文獻3（日本特開2004－58168號公報）記載了在切削刃上形成有倒棱的例子。若設置這樣的被稱為刻面及倒棱的倒角，則能夠提高耐久性，且銳度不會大幅降低。

另一方面，作為比濕式蝕刻及精研磨更高精度地研磨精細區域的方法，提出有利用氣體團簇離子束的方法。專利文獻4（日本特表2011－512173號公報）記載了對外科用手術刀照射氣體團簇離子束，使刃邊緣鋒利化的例子。氣體團簇離子束與單體離子束相比，能量集中在材料表面附近，因此，具有能夠實現低損傷加工的特征。因此，即使是非常鋒利的切削刃的加工，也能夠在不造成微小裂紋等損傷的前提下進行加工。

另外，專利文獻5（日本特開2010－36297號公報）中公開了對切削刃照射氣體團簇離子束的結果。其提供了通過氣體團簇離子束使10μm見方的最大高度[maximum?height?of?profile]Rz（Rz的定義參照日本工業標準（Japanese?Industrial?Standards）B0601:2001。最大高度Rz是距輪廓曲線的平均線的峰高[profile?peak?height]Zp的最大值和距平均線的谷深[profile?valley?depth]Zv的最大值的和）大于1μm的金剛石被覆膜表面平滑化的方法。作為對于切削刃邊緣的影響，顯示了殘留了金剛石覆蓋工具本來的倒棱，通過氣體團簇離子束照射，切削刃邊緣不會變圓，即使從垂直方向對切削刃邊緣照射氣體團簇離子束，表面粗糙度也不會發生大的變化。

若利用濕式蝕刻及單體離子束蝕刻，則結晶材料中各向異性受到影響，選擇性地出現某種晶面。雖然有些情況下也能夠有效利用該各向異性，但是在用于精密器具的情況下存在不能任意控制切削刃邊緣的形狀的問題。另外，在除了結晶材料以外的非晶材料等的情況下，存在可能由于材料內部存在的相分離或各種缺陷而引起不均勻的蝕刻，該不均勻性會明顯降低切削刃的機械耐久性等問題。

精研磨這樣的技術是用磨粒磨削切削刃材料表面的工藝，故而不能避免用該磨粒磨削時在切削刃材料表面產生的微小損傷，降低了切削刃的機械耐久性。

若在切削刃邊緣設置被稱為刻面及倒棱的倒角（以下，稱為刻面），則雖然可能相應地提高了機械耐久性，但存在如下問題：該制作方法只要是通過濕式蝕刻及單體離子束蝕刻、激光加工、精研磨等現有技術實施，就會在刻面上產生微小傷痕及裂紋、易碎的加工變質層等，不能夠得到足夠的機械耐久性。

另一方面，若利用氣體團簇離子束技術，則雖然能夠實現低損傷加工，但是在目前，只公開了使切削刃鋒利化的技術。若使切削刃鋒利化，則存在切削刃的機械耐久性容易變得不足的問題。另外，還可以考慮利用氣體團簇離子束技術使切削刃邊緣鈍化，但若只是單純使其鈍化，則會產生切削阻力變大等銳度變差的問題。

另一方面，在專利文獻5中，如上所述公開了對切削刃照射氣體團簇離子束的結果。但是，在專利文獻5中，通過氣體團簇離子束，對10μm見方的最大高度大于1μm的金剛石被覆膜表面進行平坦化處理，即使能夠進行平坦化也不能形成例如刻面，絲毫未提及能夠精密地控制切削刃邊緣形狀的加工方法。

由此，目前還未提出一種不會對切削刃造成微小損傷且能夠精密地控制切削刃邊緣的形狀并形成理想刻面的加工方法。

發明內容

鑒于上述這樣的情況，本發明的目的在于提供能夠實現低損傷加工，且能夠在切削刃邊緣上形成理想刻面的加工方法及具有該加工方法加工的切削刃邊緣的器具。