專利名稱：制品的連接或改進制品的連接的方法
技術領域：
這里所闡述的說明書總的涉及切削刀具刀片和/或具有一個或多個超硬磨料切削尖端的刀具以及制造所述切削刀具的方法。
背景技術：
機加工、切削、鋸或者鉆的切削刀具通常設置有可移除的刀片，該刀片包括傳統的材料，例如硬質合金或陶瓷(例如Si3N4，TiC-Al2O3復合物)。圖1描述了刀片通過螺釘或其它夾緊機構而被牢牢夾持并鎖定在切削刀具夾持器5內。這些刀片是機床切削刀具系統中可處理的部件，因為在機加工操作中，刀片被夾持與工件接觸，并且最后被磨損到需要更換的程度。超硬磨料材料包括金剛石，例如，多晶金剛石(PCD)，和/或立方氮化硼，例如，多晶立方氮化硼(PCBN)，與傳統材料相比，超硬磨料材料提供增強的加工性能，且超硬磨料材料也被廣泛地用作切削刀具刀片。然而，由于材料和/或成本，超硬磨料材料在很多應用中的使用可能是不切實際的。因此，由于較高的材料和/或生產成本，制造技術已經發展并被最優化，用以減少超硬磨料的用量，例如在刀片或鉆頭的尖端上使用超硬磨料的用量。一種這樣的工藝是制造在圖1中描述的切削刀具刀片。切削刀具刀片1可包括包含基底材料3的刀片本體和包含磨料切削刀刃2的磨料切削尖端，該磨料切削刀刃可以由超硬磨料材料構成，而刀片本體3通常由預先制造出的碳化鎢硬質合金或硬質鋼或硬質金屬材料制造。超硬磨料切削尖端2可通過釬焊工藝而連接到刀片本體3的角部或邊緣或中心或外圍，或者以其他方式與刀片本體3接觸。釬焊提供足夠的結合力，以抵抗切削力和熱量，并且釬焊便于連接小的磨料切削刀刃。然后刀片1可經由夾具4或楔塊而固定到切削刀具夾持器5。然后刀具夾持器5被固定或鍥入切削機床中。盡管現有技術中的釬焊工藝降低制造超硬磨料刀片的材料成本，但是工藝，尤其是釬焊操作本身在一些情況下是勞動密集型且昂貴的。釬焊工藝是勞動密集型的，這是因為操作者必須密切關注接縫交界面，即，磨料切削刀刃，釬焊交界面層和刀片本體，以及必要時在材料熔化時重新布置材料，以便保證良好的定位精度以及良好的結合。磨料切削刀刃在刀片本體內最終的定位及其連接的質量能夠因為變化的釬焊金屬熔融流、伴隨的潤濕力以及對控制尖端的位置用以抵抗那些流體作用力的需要而改變。用于非潤濕尖端的熔融流的毛細力趨向于使尖端升高并且使尖端“浮起來”，除非尖端被(例如用陶瓷銷)夾持住。 這在圖3b中被清楚地示出，其中能看到在尖端之間的薄金屬層。金屬熔融流體的屬性是，根據溫度，熔融物能夠具有如此低的粘度，即使流體變成非粘性的，從而起到純的潤滑劑的作用。夾持尖端變得更加困難。將多個尖端夾持在小的刀片中或者在鉆尖上夾持在適當的位置中，或者將多個尖端夾持到多尖端的刀具夾持器即使不是不可能，也是非常困難的。實際上，如果尖端彼此靠近在一起，可能的是不可能單獨地釬焊每個尖端而不會熔化另一個接縫。這使得將多個小尖端釬焊到小刀具上變得極度困難。在釬焊熔化期間，當熔融流體變滑時，需要專門的夾具來夾持尖端。
將尖端釬焊到刀片本體或鉆頭或刀具上是高技能和高技術的操作。這不可避免的增加成本，缺陷，檢驗，并放慢帶尖端刀具的制造。釬焊工藝中的另一個困難是切削刀具材料具有不同的成分或粒度，這經常需要不同的釬焊條件，即，溫度，時間，釬縫金屬配方。另外，釬焊不同的材料，例如將立方氮化硼切削刀刃釬焊到硬質合金刀片本體上需要專門的釬焊合金和能夠在同一加工周期中同時結合這兩種材料的條件。已知的是PCBN和P⑶難以采用釬焊潤濕，除非金屬配方中結合有活性金屬，例如Ti或Fe。這種活性金屬容易氧化，并且可能需要使用惰性氣氛或真空爐，或者需要非常快的感應加熱釬焊，以增強結合。活性金屬還需要較高的溫度，這可能導致超硬磨料材料的性能變差。由于釬焊接縫 的質量取決于釬焊焊料的熔化、流動和固結，因此時間與溫度的關系是關鍵的。如果工藝太長時間高溫，釬料將比所期望的薄得多或流動遠得多。這會損害接縫并浪費貴的釬焊金屬。如果工藝太冷，釬料將不能充分流動，導致在接縫處的空隙。對工藝時間要求不高的連接工藝將是有幫助的。由于PCBN和PCD是非潤濕的尖端，因而流體力更具排斥性，從而傾向于推動超硬磨料尖端向上或者離開，而不是將尖端吸回到刀具夾持器中，刀具夾持器通常由釬焊金屬更容易潤濕的硬質合金或鋼材料制成。常規的釬焊刀片的另外一個缺點是一旦形成，在后續的加工步驟中(諸如例如刀片的化學氣相沉積(CVD)涂覆)，釬焊刀片不能被加熱到釬焊金屬的升華或液化溫度之上。 用于釬焊合金中的低熔點金屬，例如Sn，Zn是揮發性的，且釬焊結合將受到損害并且/或者真空的組分在釬焊之后被熱處理污染。另外，在釬焊期間，由于熱脹/縮循環，可能破壞磨料切削刀刃或刀片本體，從而需要將釬焊溫度和時間保持在最小。在一些情況下，再次釬焊切削刀刃以修正釬焊缺陷或者重新研磨切削刀刃是不可能的。此外，切削期間在切削刀刃處產生的熱量可能破壞釬焊連接，尤其是通過可熔融的固體而單獨形成連接時，從而使得切削刀刃在夾持器中位移。這將使切削操作中斷。存在許多用于排除釬焊要求的特殊化切削刀具的參考文獻，包括名稱為“Cutting tool with Insert Clamping Mechanism(帶有刀片夾緊機構的切削刀具)”的美國專利No. US5, 829，924，名稱為“Throw Away Cutting tool (拋棄式刀具)”的美國專利 No. US4, 909，677，名稱為 “Throw Away Cutting Drill Bit (拋棄式切削鉆頭)”的美國專利 No. US5, 154，550 和名稱為“Cutting tool System for Precision Slotting (用于精確開槽的切削刀具系統)，，的美國專利No. US4, 558，974。這些專利的教導依靠刀片和切削刀具夾持器的精確且復雜的幾何構造來保證操作中切削刀具夾持器可靠地夾緊刀片。然而， 這些參考文獻采用機械方式將刀片夾持在切削刀具夾持器中，而沒有將磨料切削刀刃夾持在刀片本體本身內。釬焊工藝需要同時處理三個部件(1)尖端，(2)刀具或者刀片，(3)釬焊材料，例如，焊膏，焊箔或者焊帶。釬焊材料必須牢固地連接在刀具和尖端之間，直至熔融溫度，在熔融溫度點處，流體附著力可能會或者可能不會將釬焊材料夾持在接縫中。另外，用于高溫的刀具釬焊的釬焊金屬系統通常包括大量非可氧化銀，高達釬焊材料的80%。已知氧化物會削弱釬焊金屬流，并且削弱接縫。銀是非常昂貴的。因此，需要在沒有控制釬焊熔融流體的毛細力的問題的情況下生產超硬磨料切削刀具的系統。這將允許非金屬潤濕的切削尖端無接觸地附著連接到金屬潤濕的刀具夾持器材料上。
發明內容
實施例 包括切削刀具。切削刀具包括磨料切削刀刃和材料，所述切削刀刃被結合到所述材料上。磨料切削刀刃可以包括超硬磨料材料。該磨料切削刀刃可以是不可變形的。磨料切削刀刃可以具有比包括刀具或者刀具夾持器的材料更高的硬度。材料可以是刀片本體或刀具本體，鉆頭，基底或刀具夾持器。材料可以包括下列材料的一種或多種鋼，金屬(metals)，粉末金屬，碳化物，陶瓷或其混合物。超硬磨料尖端或材料與刀具本體的連接通過將金屬和/或陶瓷前體 (precursors)氣相滲入(也稱為“CVD”)到材料和超硬磨料尖端的不完全接觸且氣體可到達的表面之間的縫隙和/或接縫中而得以實現和/或得以改進。前體在縫隙和/或接縫中沉積并反應或者轉化，形成固態的金屬或陶瓷相，它們自身附著結合到刀具夾持器并且附著結合到超硬磨料尖端。反應氣體轉變為固體，其充滿在尖端和材料之間的縫隙和/或接縫，并且在切削刀刃和材料夾持器中產生新的附著力。形成的固態膜涂覆了刀具和尖端的所有的氣體可到達的表面，包括裂縫，裂紋，接縫，縫隙和接觸區域。在涂覆表面之間的距離小于涂層厚度的1/2時，將形成固態的陶瓷的橋接結合。該固態的橋接結合通過附著力而將尖端夾持到刀具上。結合劑可以是陶瓷或者金屬，微晶或者多晶或甚至單晶。所述結合劑可包括單個材料層或多個層。通過氣相CVD反應形成的固態結合劑的厚度能夠被調整成薄的，以維持導電性，或者被調整成厚的，以允許粗磨的尖端或者鋸出來的切削尖端的連接。固態附著材料可以是耐火陶瓷，由此連接將能夠經得起比傳統釬焊接縫更高的溫度。本體可以具有與磨料切削刀刃特定的幾何布置，以改善結合。以這種方式，不存在流體相或者不存在引起尖端移動的流體相毛細力。尖端或材料夾持器的潤濕是無關緊要的。不需要在連接期間夾持或者固定或者定位尖端。在切削刀刃和材料之間的縫隙和接縫的原始連接或形成可以包括壓配合，過盈配合，熱縮配合，化學粘合(例如環氧化物)，或傳統焊料，釬焊金屬或者僅僅是重力。刀具尖端表面可被磨光到使接縫厚度最小，且因此使形成橋接結合要求的涂層厚度最小。各種類型的刀具尖端材料，例如，陶瓷，PCBN，金剛石或碳化物，可能需要不同的固態膜來最優化特定的附著。
圖1是用于車削的切削刀具設置的實例的俯視圖和側視圖。圖2是對如何測量連接強度的描述。圖3是刀片在釬焊和研磨前以及釬焊和研磨后的照片，顯示出刀片的主要部分 鋼制的刀具材料(3)或刀片本體，PCBN切削尖端(7)的碳化物支承部(6)。圖4是刀片在TiN陶瓷CVD氣相沉積后的一系列三張照片，顯示出在鋼和切削尖端的碳化物部分之間存在新的陶瓷，并且在PCBN和鋼之間不存在新的陶瓷。
具體實施例方式如這里所使用的，術語“刀片”是指超硬磨料、陶瓷和/或碳化物(例如碳化鎢) 或者替代性的切削材料制成的部件，所述刀片被機械地夾持、釬焊、軟焊(soldered)或者焊接到模具或切削刀具的適當位置上，并且當磨損完時被丟棄，而其它部件仍然被裝配在它們的位置中。圖1中示出了一個實例，其中刀片1包括刀片本體3和磨料切削刀刃2。 還可參見 A Dictionary of Machining(機力口工詞典)(Eric N. Simmons, Philosophical Library，美國紐約，1972)。如這里所使用的，術語“刀具夾持器”是指在適當的位置牢固地夾持一個或多個刀片的剛性本體，使得刀片能夠在車削，銑削，鏜孔，切削或者鉆削應用中被使用(參見例如圖1)。本發明總的涉及刀片3，所述刀片包括磨料切削刀刃2和刀片本體3。特別地，刀片1包括被嵌入模制在磨料切削刀刃2的一部分上的材料。在本領域中已知的燒結技術可以制造磨料切削刀刃2。磨料切削刀刃2可以包括可在機加工，切削或鉆削應用中使用的任何材料，包括但不限于碳化物，陶瓷或者超硬磨料，例如氮化硅，碳化硅，碳化硼，碳化鈦_氧化鋁陶瓷，例如碳化鈦，熔融氧化鋁，陶瓷氧化鋁，熱處理的氧化鋁，氧化鋁_氧化鋯，鐵的氧化物，碳化鉭，氧化鈰，石榴石，硬質合金(例如，WC-Co)，合成的和天然的金剛石，氧化鋯，立方氮化硼，這些材料的疊層，這些材料的混合物和復合材料。這些材料可以是單晶或燒結的多晶體的形式。通常，磨料切削刀刃可以由比工件材料更少變形(更硬)或者更耐磨并且比材料或刀片本體更耐磨的任何材料制成。在本發明的一個實施例中，磨料切削刀刃2可以具有與刀片本體3的厚度類似的厚度。這種組合允許使用磨料切削刀刃的頂部和底部切削刀刃。厚的切削刀刃可以是單晶體，燒結的多晶體的形式，或者是疊層體的形式，其中在疊層組合體的頂層和底層上帶有磨料材料。包含多晶金剛石(P⑶)或多晶立方氮化硼(PCBN)的磨料塊或坯體在商業上可從很多來源獲得,包括Diamond Innovations公司，分別以商標名COMPAX⑧和BZN⑧。P⑶和 PCBN塊可以是自結合的，或者可以包括按體積計約5%到約80%的合適的結合基質。結合基質可以是金屬，例如鈷，鐵，鎳，鉬，鈦，鉻，鉭，銅或者其合金或混合物，和/或碳化物，硼化物，或氮化物，或其混合物。基質還可包含再結晶或生長催化劑，例如用于CBN的鋁或用于金剛石的鈷。所述塊可以是具有約1到約15mm厚度的PCBN盤。在另一實施例中，PCBN塊具有約1. 6到6. 4mm的厚度。所述塊可通過本領域中已知的工藝形成，包括電火花加工(EDM)， 電火花磨削(EDG)，激光，等離子和水射流。所切割的片的幾何形狀可以被預先確定并由電腦控制，以保持緊公差。在一個實施例中，PCBN坯體的形狀可通過研磨料水射流的方式形成。在本發明的另一個實施例中，PCBN坯體的形狀可以根據預先確定的電腦控制樣式而在表面上選定的位置處進行激光蝕刻，例如，形成一多邊形，所述多邊形其中的兩邊形成約80°角且具有約 5. Omm切削刀刃長度，而其它的直邊形成鋸齒狀，用于隨后與在刀片本體中的裝配特征相互
鎖定在一起。在一個實施例中，磨料切削刀刃可以具有長度a為約0. 5mm到約24. 5mm的切削刀
7刃，同時包括在任一參考平面中約20到90°的角。在第二實施例中，磨料切削刀刃的厚度可以為約0. 5mm到約7mm。磨料切削刀刃可以是圓形，橢圓形，八邊形，六邊形，部分的或完整的環形，或者其它形狀，或者是用于切削刀具的尺寸。在CVD處理之前，可能需要預清潔表面。典型地通過氧化或者氫還原來去除非結合的氧化物和碳污染物。切削刀刃通過某一方法被附接到刀具夾持材料。然后切削刀具被放置到 CVD(化學氣相沉積)反應容器中，由此空氣被去除并被包括惰性氣體和反應組分的氣體替代。金屬的沉積可采用氣體，其包括羰絡金屬或金屬-乙縮醛-丙酮酸鹽 (metal-acetal-acetonates)，例如，五羰基鐵。陶瓷的沉積前體可包括TiCl4, NH3, CH4, AlCl3, (CH3)3Al等或其混合物。氣體通過擴散滲入到縫隙，接縫，接觸空隙中，并且在設備中的外部或內部的氣體可到達的任何的和所有的加熱固態表面上沉積。在凝結于表面之后， 凝結相發生化學反應，從而形成新的固相。例如，TiCl4+NH3 —TiC固態+氣相HC1。該固相根據化學親合力而附著結合到固態表面。固相的質量(晶體完整性，密度)取決于溫度和所述固相所凝結于上的固態表面的親合力。滲入，凝結和反應以形成新的固相的過程持續下去，直至表面被新的固相覆蓋或涂覆并且反應停止。氣體的可到達性由氣體擴散確定，而氣體擴散取決于溫度和壓力。較低壓力允許反應氣體較深地擴散到刀具組件的接縫和縫隙中。形成固態的氣體的沉積，反應和凝結速率必須被控制，以防止過早的“堵塞”狹窄的縫隙和接縫，由此減少膜的接觸面積和接縫強度。典型地，這需要降低溫度或者調節反應物的氣相部分壓力。最終，形成的膜的質量、膜的結晶度和晶體取向取決于溫度和時間。如果膜被過快地形成和淬火，它的質量可能不好， 并且在膜內部或者在膜_尖端的交界面處或者在膜_刀具的交界面處裂開。重要的是氣相前體不加區分地與固態表面反應，而不管反應器中的方向。所謂的 “瞄準線”沉積工藝，例如，PVD，將不會像氣相前體那樣有效，將不滲透到縫隙和接縫中，因此顯著地減少附著面積和附著強度。此外，非“瞄準線”的CVD涂層不需要刀具被翻轉并且被加工多次來形成均勻的涂層。在一個焙燒周期內，CVD涂覆所有的氣體能夠到達的表面。可以被視為CVD的氣相反應包括任何氣體-固體反應，例如氧化，水合或滲碳。固態組分可以首先被吸附到表面上，然后反應和結晶，或者可以在反應和結晶之前通過固態表面的張力而在表面上形成并且沉積。后CVD處理，例如退火，可以被用來改善膜或膜_尖端/膜_刀具附著的質量。在這種“氣相”或“干式釬焊”工藝的沉積中的關鍵工藝變量包括反應器溫度和壓力，以及原始固態表面的清潔度和狀態，凝結和反應將在原始固態表面上發生。反應器溫度范圍可以約為200°C到2000°C，壓力范圍可以約為IOOPa到150Pa。可以使用的反應器包括但不限于CVD反應器，微波CVD (MVCVD)反應器，等離子增強CVD (PECVD)反應器和其它氣相工藝。在氣相沉積工藝中沒有新的作用力，因此不存在切削刀刃相對于切削刀具或刀具刀片的材料的運動。一旦縫隙和接縫被填滿并被橋接起來，工藝有效地停止。固態材料繼續積聚在外表面上。傳統上，磨料切削刀刃包括硬質層，例如燒結金剛石，所述硬質層結合到較軟的層，例如燒結的碳化鎢。然而，磨料切削刀刃也可包括本身結合到硬質金剛石層和/或硬質碳化物層的單層硬質材料或者多層不同材料，例如純金屬層或純陶瓷層。這些層可以起到絕熱體作用，空間填充作用(用以減少金剛石成本)以及抗磨擦或者釬焊層的作用。可以形成不同形狀，大小或厚度的刀片，所述刀片可連接到在車削，銑削，鏜孔，鋸和鉆削應用中使用的各種刀具夾持器。本發明的所結合的刀片可以包括多個磨料切削刀刃 (僅僅受刀片形狀限制)，并且可以不需要外部夾具，楔形體或者固定約束。包含超硬磨料切削刀刃的切削刀具具有多種尺寸和形狀，包括鏜孔刀具，鉸刀，鉆具以及銑削刀具。還已經發現將超硬磨料材料結合到類似的材料上能夠通過“干式釬焊”工藝完成， 例如將PCNB結合到PCNB，將碳化物結合到碳化物或其它材料。下面的實例僅僅是有助于本發明的教導的工作的代表，并且本發明不受下列實例的限制。實例1包含PCBN等級BZN6000的SNGA43刀片通過將來自燒結坯體的精密切割的 BZN6000尖端壓入精密切割的硬質A2鋼本體而制成，其中燒結坯體包括結合到WC/Co層的 PCBN0通過推動尖端(參照圖2)直至所述尖端被推出凹口，同時觀察所需的最大力，從而測量出尖端的連接強度。所測得的強度是46，35和191磅(Ibs)的力。這是涉及EDM切削表面的壓配合的特性，即由于凹凸不平度和表面污染物造成的尺寸不精確導致了變化的但依然足夠的連接強度。為了改善連接強度，來自實例1的相同的刀片被放置到加熱爐中，在500°C下在空氣中放置12小時。這導致在所裝配的刀片中的縫隙或接縫開口的熱膨脹，從而允許暴露到熱的氧氣以及鋼和碳化物表面的后續氧化，以形成靠著碳化物上的W或Co氧化物的新的固相的鐵的氧化物，氫氧化物。刀片的重量增加近0.9%，這全歸因于鋼的氧化。精密測微計顯示出整個鋼本體外表面的尺寸增加近0. 020mm。這個相同的新的固態膜也將通過熱膨脹而在鋼和尖端之間的縫隙中形成，并且在原始的壓配合操作中未屈服的凹凸不平部分之間形成。這些新的氧化物相附著于碳化物和鋼這兩者，且因此增加來自過盈配合或壓配合的力量。在冷卻新的固相之后，有效地增加低膨脹的PCBN和高膨脹的鋼之間的過盈配合，因此改善連接。最后，新的氧化物填充縫隙并且增加了尖端和鋼本體之間的接觸面積。所測得強度為368，478，365磅(Ibs)，增加了幾乎4倍，并且減少了連接的變化性。實例2具有PCBN等級HTM的DNGA43刀片通過將精密切割的尖端壓入到硬質鋼中的精密切割的凹口中而制成。通過推出測試測量連接強度，同時測試對沿推出方向的軸向應力的阻力，這達到254，279磅。當在空氣中在600°C的溫度下氧化6小時后，連接強度增加到421，424磅(推出測試測量)。具有較大尖端的D刀片顯示出氧化對于連接強度增加的益處。實例3壓配合裝配的DNG43刀片與CuAg在熔爐中在850°C下釬焊，然后在所有的側面上研磨并且倒角，從而形成DNG432切削刀片。研磨力不會使任何切削尖端移動或挪動。連接強度通過推出測試來測量，釬焊并研磨后的刀片的尖端連接強度是190，224和 57磅，平均157磅。來自實例2的壓配合裝配的氧化的DNG43刀片在所有的側面上被研磨并且倒角，從而形成DNG432切削刀片。這些刀片在CVD反應器中在IOOiTC下被處理，使用 TiC14，CH4, NH3, AlCl3氣體和氧氣以形成包括TiN，TiC, TiCN和氧化鋁的多固相。連接強度通過推出測試來測量，在CVD干式釬焊后的尖端連接強度是130磅，112磅，180磅和159 磅，平均145磅。來自CVD氣相釬焊的尖端連接強度與傳統熔爐釬焊熔融金屬的尖端連接
強度一樣好。實例4PCBN等級HTM尖端被放置到精密切割的特大型碳化物凹口中,以形成 CNMA43切削刀具刀片。凹口成形為松樹形狀，以便在尖端和刀具本體之間形成機械互鎖。對于大部分的接觸區域來說，尖端和碳化物凹口之間的縫隙<0. 020mm。裝配好的刀片被放置到金屬托盤上，并在1000°C下在CVD反應熔爐中處理，同時引入反應物氣體TiCl4,吐和CH4, 這些氣體在刀片裝配體(PCBN和碳化物)的所有表面上形成附著的陶瓷膜。尖端和刀具本體表面之間的縫隙< 0. 020mm時，涂層能夠跨過并橋接縫隙，因此形成固態結合。這些“干式釬焊”刀片被研磨，制造出CNGA432,即0. 004” χ 30度倒角；利用0. 001”磨石(hone)， 并且在硬車削中進行測試656表面英尺/每分鐘(sfpm)，0. 010”的切削深度，0. 007”英寸每轉(ipr)，干式外徑(OD)切削HRC618620鋼。刀片沒有表現出尖端移動或破壞。實例5小的5mm的位于碳化物上的HTM PCBN片被彼此堆疊放置，使碳化物對碳化物，并且如實施例4中的那樣將其放置到CVD反應器中。這些小的部件被良好地結合到一起，使得它們可以被研磨到一點。用這種CVD干式釬焊陶瓷膜工藝，能夠將碳化物結合到碳化物上。不需要磨光。實例6在碳化物上的12平方毫米的HTM PCBN被彼此堆疊放置，使碳化物對碳化物，并且將其放置在上面所述的同樣的CVD反應器循環中。這些部件被結合到一起，并且經受外周研磨。然而，在頂部/底部研磨之后，刀片出現彎曲裂紋。觀察到結合陶瓷膜的滲入僅僅是4mm。縫隙沒有完全被反應氣體滲透，在接縫中留下縫隙，使得在頂部/底部研磨之后碳化物部件出現缺陷，從而導致刀片開裂。實例7HTM PCBN小三角形被磨光到< 0. 002mm光滑度，所述HTM PCBN小三角被放置在已研磨的氧化鋁片晶片上，并且在如上述的同樣的CVD反應器循環中被加工。在循環后，所有的氣相能到達的表面均被附著的陶瓷膜涂覆，除了白色的氧化鋁以外。因此，與氧化鋁接觸的尖端立刻掉下來，從而證實在陶瓷膜與氧化鋁的任何附著的情況下沒有形成橋接結合形成物，并且沒有形成氧化鋁到碳化物的接縫。可以理解的是上述公開的許多特征和其它特征以及功能或其替換形式可以期望地組合成多種其它不同的系統或應用。而且，本領域技術人員后續可以作出各種目前沒有預料到的或者沒有預期的替換形式，修改，變型或改進，這些也意圖被所附權利要求書涵
至
ΓΤΠ ο
權利要求
1.一種切削或成形刀具，包括；a.切削或成形刀刃；以及b.刀具夾持材料其中所述切削刀刃和所述刀具夾持材料之間的連接通過氣相沉積和/或反應而在所述切削刀刃和所述刀具夾持材料之間形成新的且附著的固相來改進或產生。
2.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述材料是切削刀具刀片本體或鉆具本體。
3.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述刀具是鉸刀，鉆具或其它刀具。
4.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀具的切削刀刃被設計成將切屑運送離開所述刀片本體，因此不熔化，軟化所述本體或使所述本體性能變差。
5.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃在氣相沉積和反應工藝之前， 期間或之后被涂覆處理，并在刀刃和所述刀具夾持材料之間形成新相的質量或體積，從而改善與所述刀具夾持材料的附著結合。
6.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃具有比包括所述本體的所述材料更高的硬度。
7.根據權利要求1所述的切削刀具，其中所述切削刀刃與刀具夾持器材料之間的連接通過CVD，MW-CVD, PECVD或其它氣相工藝而得到改善或通過CVD，MW-CVD, PECVD或其它氣相工藝得以實現，使得在切削刀刃和刀具夾持材料之間沒有流體相中間產物或毛細力。
8.一種形成切削刀具的方法，包括提供切削刀刃；提供形成刀片和/或刀具本體的材料；通過在切削刀刃和刀片本體材料之間的CVD固相沉積，將所述切削刀刃連接到形成所述刀片本體的材料，或改進所述切削刀刃與形成所述刀片本體的材料的連接。
9.根據權利要求8所述的方法，其中所述材料是切削刀具刀片本體或鉆具本體。
10.根據權利要求8所述的方法，其中所述切削刀具是鉸刀，鉆具或其它刀具。
11.根據權利要求8所述的方法，其中所述切削刀具的切削刀刃被設計成將切屑運送離開所述刀片本體，因此不熔化，軟化所述本體或使所述本體性能變差。
12.根據權利要求8的方法，其中所述切削刀刃具有比包括所述本體的所述材料更高的硬度。
13.根據權利要求8所述的方法，其中切削刀刃與刀片和/或刀具本體的連接通過CVD 沉積而得到改善或通過CVD沉積得以實現，使得在切削刀刃和刀片和/或刀具本體之間沒有流體相中間產物或毛細力。
14.根據權利要求8所述的方法，進一步包括以下步驟通過同樣的CVD工藝涂覆所述刀片本體和所述切削刀具或刀片上的所有固態表面，所述CVD工藝用于切削刀刃和刀具夾持材料之間的附著結合或改進切削刀刃和刀具夾持材料之間的結合。
15.根據權利要求8所述的方法，還包括研磨所述切削刀具刀片的步驟。
16.一種制品，包括a.第一材料；以及b.第二材料；其中所述第一材料和第二材料之間的連接通過氣相沉積和/或反應而在所述第一材料和所述第二材料之間形成新的且附著的固相來改進或產生。
17.根據權利要求16所述的制品，其中所述第一材料的邊緣在氣相沉積和反應工藝之前，期間或之后被涂覆處理，并且在邊緣和第二材料之間形成新相的質量或體積，從而改善與所述刀具夾持材料的附著結合。
18.根據權利要求16所述的制品，其中所述第一材料與所述第二材料的連接通過CVD， MW-CVD, PECVD或其它氣相工藝而得以改善或通過CVD，MW-CVD，PECVD或其它氣相工藝得以實現，使得在所述第一材料和所述第二材料之間沒有流體相中間產物或毛細力。
全文摘要
本公開涉及包括第一材料和第二材料的制品，其中通過氣相沉積和/或反應而在所述第一材料和所述第二材料之間形成新的且附著的固相，改進或產生所述第一材料和第二材料之間的連接。
文檔編號B23B27/16GK102438781SQ201080019181
公開日2012年5月2日 申請日期2010年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者史蒂文·韋伯 申請人:戴蒙得創新股份有限公司