CZ286598B6

CZ286598B6 - Způsob vytváření holicího břitu a holicí břit

Info

Publication number: CZ286598B6
Application number: CZ19932890A
Authority: CZ
Inventors: Robert C. Parent; John Madeira; Steven Syng-Hi Hahn; Chong-Ping Peter Chou; Lamar Eugene Brooks
Original assignee: The Gillette Company
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1992-06-11
Publication date: 2000-05-17
Also published as: TW215423B; MY110072A; CA2111343C; AU2192792A; AU667816B2; DE69226640D1; ES2118821T3; CA2111343A1; KR100245979B1; WO1993000204A1; DK0591339T3; TR27155A; EP0591339B1; CN1039793C; CN1068990A; MA22561A1; PL170815B1; CZ289093A3; EP0591339A1; EG19616A

Abstract

Naostřená klínovitá hrana (52) má sevřený úhel méně než 17.degree. do vzdálenosti 40 mikrometrů od ostří (520) naostřené hrany (52) a poloměr ostří menší než 500 angströmů, přičemž vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného materiálu má vrcholovou hranu (70), vymezovanou fasetami (62, 64), majícími délky v rozsahu od 0,1 .mi.m do 0,25 .mi.m a vymezujícími sevřený úhel nejméně 60.degree.. Poloměr vrcholové hrany (70) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je menší než 400 angroströmů a poměr tloušťky (a) vrstvy (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu nad ostřím (520) naostřené klínovité hrany (52) k tloušťce (b) vrstvy (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu na klínovitě naostřené hraně (52) je v rozsahu od 1:1 do 3:1. Vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu se vytváří tím, že substrát (50) a grafitový terč (98) se uloží proti sobě do komory (74), z níž byl odčerpán vzduch, na substrát ŕ

Description

Holicí břit a způsob jeho výroby

Oblast techniky

Vynález se týká holicích břitů, obsahujících substrát s naostřenou klínovitou hranou na něm vytvořenou, a vrstvu diamantu nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu vytvořenou na naostřené hraně substrátu. Dále se týká způsobu vytváření takového holicího břitu, při kterém se mechanicky odírá substrát pro vytváření klínovitě naostřené hrany na substrátu, a na naostřené hraně substrátu se vytváří vrstva diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu.

Dosavadní stav techniky

Holicí břit je v typickém případě vytvořen z vhodného substrátového materiálu, jako je kov nebo keramická hmota, a jeho hrana je vytvořena s klínovitým tvarem, jehož koncová hrana nebo špička má poloměr menší než okolo 1000 angstromů. Při použití je holicí břit držen v holicím strojku v úhlu přibližně 25° a s klínovitou hranou v dotyku s kůží, a je jím takto pohybováno přes tvář, takže když se hrana setká s vousem, vnikne do něj a odřízne ho postupujícím pronikáním, jemuž napomáhá klínovité působení. Předpokládá se, že řezaná část vousu (která má v průměru okolo 100 mikrometrů) zůstává přitlačená do dotyku s fasetami břitu odlehlými od povrchu kůže tváře pro proniknutí pouze do poloviny průměru vousu. Dále může být ohýbán a odtahován od břitu pro uvolňování klínovitých sil. Odpor vůči pronikání reakcí mezi vousem a fasetami břitu nastává proto pouze v okolo prvních šedesáti mikrometrech břitu od jeho ostří a geometrie ostří břitu v této oblasti je považována z hlediska řezání za nejdůležitější.

Předpokládá se, že zmenšením úhlu sevřeného fasetami by odpovídajícím způsobem se zmenší odpor vůči pokračujícímu pronikání ostří břitu do vousu. Když se však sevřený úhel příliš zmenší, je pevnost ostří břitu nepřiměřeně malá, aby mohla odolat výsledným ohybovým silám, působícím během řezacího procesu na hranu, a vrcholová část břitu se deformuje plasticky (nebo se křehce láme, v závislosti na mechanických vlastnostech materiálu, z něhož je vyrobena), a dochází tak k trvalému poškození, které poškozuje řezné vlastnosti břitu, tj. hrana se ztupí. Jelikož při holicím působení je břit značně namáhán a dochází často k poškození hrany břitu, bylo pro zlepšení schopnosti zajišťovat holení navrženo nanést na břit povlak jedné nebo více vrstev přídavného povlakového materiálu za účelem usnadnění holení a/nebo zvýšení tvrdosti a/nebo odolnosti holicí hrany proti korozi.

Byla navržena řada takových povlakových materiálů, jako polymerní materiály a kovy a slitiny, jakož i jiné materiály zahrnující diamantový a diamantu podobný uhlíkový materiál (DLC). Diamantové a diamantu podobné uhlíkové (DLC) materiály je možno charakterizovat jako mající v podstatě sp3 uhlíkovou vazbu, měrnou hmotnost větší než 1,5 g/cm³, aRamanův vrchol při přibližně 1331 cm'¹ (diamant) nebo okolo 1550 cm'¹ (DLC). Každá taková vrstva nebo vrstvy přídavného materiálu poskytuje žádoucí vlastnosti, jako zlepšenou holicí schopnost, zvýšenou tvrdost, pevnost hrany a/nebo odolnost proti korozi, aniž by přitom negativně ovlivňovaly geometrii a řeznou účinnost holicí hrany.

Podstata vynálezu

Vynález přináší holicí břit, obsahující substrát, na němž je vytvořena naostřená klínovitá hrana, a vrstvu diamantu nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu, vytvořenou na naostřené klínovité hraně substrátu, jehož podstatou je, že naostřená klínovitá hrana má sevřený úhel menší než 17° do vzdálenosti 40 mikrometrů od ostří naostřené klínovité hrany a poloměr ostří menší než 500 angstromů, přičemž vrstva diamantového nebo diamantu podobného materiálu má

- 1 CZ 286598 B6 vrcholovou hranu, vymezovanou fasetami, majícími délky v rozsahu od 0,1 gm do 0,25 gm a vymezujícími sevřený úhel nejméně 60°, přičemž poloměr vrcholové hrany diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je menší než 400 angstromů a poměr tloušťky vrstvy diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu nad ostřím naostřené klínovité hrany k tloušťce vrstvy diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu na klínovité naostřené hraně je v rozsahu od 1:1 do 3:1. Vrstva diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu má s výhodou tloušťku nanejvýše 2000 angstromů.

Podle dalšího znaku vynálezu je na klínovité tvarované naostřené hraně nanesena mezivrstva molybdenu, mající tloušťku nanejvýše 300 angstromů, přičemž vrstva diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je uložena na mezivrstvě molybdenu.

S výhodou má vrstva diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu tvrdost nejméně třináct gigapascalů, v podstatě sp3 uhlíkovou vazbu, měrnou hmotnost větší 1,5 g/cm³a Ramanův vrchol v rozsahu od 1331 cm'¹ do 1550 cm’¹.

Podle dalšího znaku vynálezu je na vrstvě diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu vrstva přilnavého polymeru.

Vynález dále přináší způsob vytváření výše uvedeného holicího břitu, při kterém se mechanicky obrušuje substrát pro vytváření klínovité naostřené hrany na substrátu, a na naostřené hraně substrátu se vytváří vrstva diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu, jehož podstatou je, že při vytváření vrstvy diamantového nebo diamantu podobného materiálu se substrát a grafitový terč uloží proti sobě do komory, z níž byl odčerpán vzduch, na substrát se zavede radiofrekvenční přepětí, a grafitový terč se rozprašuje jeho bombardováním ionty, čímž se vytváří atomy uhlíku, které se ve formě vrstvy diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu ukládají na naostřené klínovité hraně substrátu. S výhodou se při rozprašování současně se zavádění přepětí na substrát zavádí na grafitový terč elektrická energie.

Vytvořená břitová hrana má výbornou hranovou pevnost, prokazovanou silou řezače L5 mokré vlněné plsti méně než 0,8 kg, zanedbatelným poškozením hrany řezače suchou vlněnou plstí (méně než padesát malých hranových oblastí poškození, z nichž každá má velikost menší než 20 mikrometrů a hloubku menší než 10 mikrometrů) a žádnou oblast poškození většího rozměru nebo hloubky při mikroskopickém zjišťování.

Vynález umožňuje vytvořit holicí jednotku obsahující nosnou strukturu pro nesení břitu, která má vnější plochy pro záběr do kůže uživatele před a za břitovou hranou nebo hranami a nejméně jeden břitový člen upevněný k nosné struktuře. V obzvláštní holicí jednotce je použita břitová sestava obsahující dva substráty, a uvedené klínovité hrany s povlakem jsou uloženy vzájemně spolu rovnoběžně mezi uvedenými plochami zabírajícími do kůže. Holicí jednotka může být typu jednoúčelové vložky nebo hlavy pro zahození po opotřebení, upravené při připojení a odpojení od rukojeti holicího strojku, nebo může tvořit celek s rukojetí, takže celý holicí strojek se jako celek vyhodí, když se břit nebo břity ztupí. Přední a zadní povrch pro záběr do kůže spolupůsobí s hranou nebo hranami břitu za účelem vymezování holicí geometrie. Obzvláště výhodné holicí jednotky jsou typů známých z patentových spisů USA č.3 876 563 a 4 586 255.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, ve kterých znázorňuje obr. 1 perspektivní pohled na holicí jednotku obsahující holicí břit podle vynálezu, obr. 2 perspektivní pohled na jinou holicí jednotku podle vynálezu, obr. 3 schematické znázornění jednoho příkladu geometrie hrany holicího břitu podle vynálezu,

-2CZ 286598 B6 obr. 4 schematický pohled na zařízení pro provádění vynálezu a obr. 5 a 6 Ramanova spektra diamantu podobného uhlíkového materiálu, uloženého pomocí zařízení z obr. 4.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna holicí jednotka 10, obsahující základní konstrukci pro připojení k rukojeti holicího strojku, a plošinový člen 12, vytvořený jako výlisek z houževnatého polystyrenu a vytvarovaný tak, že vymezuje přední, příčně orientovanou plochu 14, zabírající do kůže. Na plošinovém členu 12 je osazen přední břit 16, mající naostřenou hranu 18, a následující břit 20, mající naostřenou hranu 22. Holicí jednotka 10 dále obsahuje krytový člen 24, vytvořený jako výlisek z houževnatého polystyrenu a tvarovaný tak, že vymezuje plochu 26, zabírající do kůže, uloženou směrem dozadu od naostřené hrany 22, a dále holicí kompozitní pomůcku 28, připevněnou ke krytovému členu 24.

Holicí jednotka 30, znázorněná na obr. 2, je typu znázorněného v patentovém spisu USA č. 4 586 255, a obsahuje tvarované těleso 32 s přední části 34 a zadní části 36. V tělese 32 jsou pružně upevněny chránítkový člen 38, přední břitová jednotka 40 a zadní břitová jednotka 42. Každá břitová jednotka 40, 42 obsahuje břitový člen 44, mající naostřenou hranu 46. Kompozitní holicí pomůcka 48 je třecím způsobem upevněna ve vybrání v zadní části 36.

Na obr. 3 je znázorněn schematický pohled na hranovou oblast břitů 16, 20. Břit obsahuje substrát 50 z nerezavějící oceli s naostřenou klínovitou hranou 52, vytvořenou sledem obrušovacích operací, kterými se tvoří naostřená hrana 52 s ostřím 520, mající poloměr v typickém případě menší než 500 angstrómů, s fasetami 54 a 56, které se rozbíhají v úhlu okolo 13°. Na naostřené klínovité hraně 52 a na fasetách 54, 56 je nanesena mezivrstva 58 molybdenu, která má tloušťku okolo 300 angstrómů. Na molybdenové mezivrstvě 58 je nanesena vnější vrstva 60 diamantu podobného materiálu (DLC), která má tloušťku okolo 2000 angstrómů, s fasetami 62, 64, které mají délky každá okolo jedné čtvrtiny mikrometru a svírají úhel okolo 80°. Fasety 62, 64 dále přecházejí do hlavních fasetových ploch 66, 68, které spolu svírají úhel okolo 13°. Poměr vzdálenosti a od vrcholové hrany 70 vrstvy 60 z diamatu podobného uhlíkového materiálu (DLC) k naostřené klínovité hraně 52 substrátu 50 z nerezavějící oceli a tloušťky b vrstvy 60 na naostřené klínovité hraně 52, dále v celém textu označovaný jako stranový poměr, má hodnotu okolo 1,7. Na vrstvě 60 je nanesena vrstva 72 přilnavého polymeru (telomeru), která má tloušťku v podstatě jak byla nanesena, ale redukuje se na monovrstvovou tloušťku během počátečního holení.

Na obr. 4 je schematicky znázorněno zařízení pro zpracovávání břitů typu znázorněného na obr. 3. Toto zařízení obsahuje stejnosměrný rovinný magnetronový rozprašovací systém, který má komoru 74 z nerezavějící oceli se stěnovou konstrukcí 80, dveřmi 82 a základnovou část 84, v níž je vytvořen průchod 86 připojený ke vhodnému neznázoměnému vakuovému systému. V komoře 74 je osazen karuselový nosič 88 s vystupujícím podpůrným členem 90, na němž je uložen sloupec 92 břitů s jejich naostřenými hranami 94, umístěných proti podpůrnému členu 90 a obrácenými směrem ven. V komoře 74 je také umístěna podpůrná konstrukce 76 pro terč 96 z molybdenu (99,99 % čistého) a podpůrná konstrukce 78 pro terč 98 z grafitu (99,999 % čistého).

Terče 96 a 98 jsou svisle orientované desky, mající každá šířku okolo 12 cm a délku okolo 37 cm. Podpůrné konstrukce 76, 78 a karuselový nosič 88 jsou elektricky izolovány od komory 74 ajsou vytvořena elektrická spojení pro spojení sloupce 92 břitů se zdrojem 100 radiofrekvenčního výkonu přes spínač 102 a se zdrojem 104 stejnosměrného proudového výkonu přes spínač 106, a terče 96 a 98 jsou dále připojeny přes odpovídající spínače 108. 110 ke stejnosměrnému magnetronovému výkonovému zdroji 112. U terčů 96, 98 jsou umístěny clony 114 a 116 pro pohyb mezi otevřenou polohou a polohou zakrývající jí přilehlý terč 96, 98.

-3CZ 286598 B6

Karuselový nosič 88 nese sloupec 92 břitů s naostřenými hranami 94, umístěnými ve vzdálenosti okolo sedm centimetrů od protilehlého terče 96, 98, aje otáčivý okolo svislé osy mezi první polohou, v níž je sloupec 92 břitů umístěn proti molybdenovému terči 96 (obr. 4) a druhou polohou, v níž je sloupec 92 břitů umístěn proti grafitovému terči 98.

V konkrétním zpracovávacím sledu se sloupec 92 břitů (30 cm vysoký) upevní na podpůrný člen 90 (spolu se třemi leštěnými tělesy z nerezavějící oceli, uloženými rovnoběžně s terčem 96, 98). Z komory 74 se odčerpá vzduch a terče 96, 98 se čistí rozprašováním při stejnosměrném proudu po dobu pěti minut. Potom se sepne spínač 102 a břity se radiofrekvenčně čistí v argonové atmosféře po dobu pěti minut při tlaku 1,333 Pa (10 militorr), přičemž argonový tok je 200 sccm a výkon 1,5 kW. Argonový tok se potom sníží na 150 sccm při tlaku 0,6 Pa (4,5 militorr) v komoře 74. Spínač 106 se sepne pro vyvinutí stejnosměrného přepětí -25 V na sloupec 92 břitů. Potom se sepne spínač 108, aby se začalo rozprašování při výkonu 1 kW a clona 114 před molybdenovým terčem 96 se otevře na 28 sekund pro nanášení vrstvy molybdenu o tloušťce okolo 300 angstromů na naostřených hranách 94 břitů. Potom se zavře clona 114. rozpojí se spínače 106 a 108, a karuselový nosič 88 se otočí o 90° tak, aby se hrany sloupce 92 břitů umístily proti grafitovému terči 98. Tlak v komoře 74 se udržuje na 0,266 Pa (dvou militorrech) s tokem argonu 150 sccm. Sepne se spínač 110 pro rozprašování grafitového terče 98 při 500 W. Sepne se spínač 102, aby se zavedlo radiofrekvenční 13,56 MHz přepětí 1000 W (-440 V stejnosměrného samočinného přepětí) na sloupec 92 břitů, a současně se otevře clona 116 na dvacet minut pro ukládání DLC vrstvy 60 o tloušťce okolo 2000 angstromů na molybdenové mezivrstvě 58. Vrstva 60 má poloměr na vrcholové hraně 70 okolo 250 angstromů, který je vymezován fasetami 62, 64 svírajícími úhel 80°, a stranovým poměrem 1,7:1, a tvrdost (měřenou na rovinném povrchu přilehlého břitové tělesa z nerezavějící oceli nástrojem Nanoindenter X do hloubky 500 angstromů) okolo 17 GPa (těleso z nerezové oceli má tvrdost okolo 8 GPa). Jak je znázorněno na obr. 5, Ramanova spektroskopie povlakového materiálu vrstvy 60, uloženého v tomto postupu, vykazuje široký Ramanův vrchol 120, ležící mezi přibližně 1400 a 1500 cm'¹vlnovými čísly, což je spektrum typické pro DLC strukturu.

Poté se na naostřené hrany 94 břitů s povlakem vnější vrstvy 60 z DLC materiálu nanese vrstva 72 přilnavého polymeru ve formě polytetrafluorethylenového telomeru. Postup zahrnuje ohřátí břitů v neutrální atmosféře argonu a vytvoření přilnavého polymemího povlaku z pevného PTFE na řezných hranách 94 břitů, snižujícího tření. Mezivrstva 58 a vrstva 60 jsou pevně přilnavé k substrátu 50, poskytují nízkou sílu řezače mokré vlněné plsti (nejnižší z prvních pěti řezů s mokrou vlněnou plstí [L5] je okolo 0,45 kg), a odolávají opakovanému vyvíjení sil řezače mokré vlněné plsti (nejnižší síla řezače z 496-500 řezů je okolo 0,65 kg), což udává, že DLC vrstva 60 je v podstatě neovlivňována vystavením přísným podmínkám této řezací zkoušky plsti a zůstává pevně přilnavá k substrátu 50 břitu. Poškození hrany 94 a delaminace po deseti řezech se suchou vlněnou plstí, určené mikroskopicky, jsou podstatně menší, než u na trhu běžných břitů s chrom-platinovým povlakem, jedná se o méně než čtyři malé okrajové oblasti poškození (každé takové poškození mělo velikost méně než 20 mikrometrů a hloubku méně než 10 mikrometrů) a nezjistí se žádné oblasti poškození větších rozměrů nebo hloubky. Výsledné břitové členy 44 se sestaví do holicích jednotek 30 typu znázorněného na obr. 2 a umožňují provádět holení s výbornými holicími výsledky. ^V

V jiném obzvláštním zpracovávacím sledu se upevní sloupec 92 břitů (vysoký 30 cm) na podpůrný člen 90 (spolu se třemi leštěnými tělesy z nerezavějící oceli, rovnoběžnými s terčem 96, 98). Z komory 74 se odčerpá vzduch a terče 96 a 98 se čistí rozprašováním po dobu 5 minut. Potom se sepne spínač 102 a břity sloupce 92 břitů se potom radiofrekvenčně čistí v argonové atmosféře při tlaku 1,333 Pa (10 militorr) při výkonu 1,5 kW a argonovém toku 200 sccm. Argonový tok se sníží na 150 sccm při tlaku 0,798 Pa (6 militorr) v komoře 74. Sepne se spínač 106 pro zavedení stejnosměrného přepětí -50 V na sloupec 92 břitů, clona 114 před molybdenovým terčem 96 se otevře, a spínač 108 se sepne pro vystavení molybdenového terče 96 rozprašo-4 CZ 286598 B6 vání při výkonu 1 kW po dobu 32 sekund pro ukládání molybdenové mezivrstvy 58 o tloušťce okolo 300 angstrdmů na naostřených hranách 94 břitů. Potom se clona 114 uzavře, spínače 106 a 108 se rozpojí, a karuselový nosič 88 se otočí o 90° tak, aby sloupec 92 břitů ležel proti grafitovému terči 98. Tlak v komoře 74 se sníží na 0,266 Pa (2 militorr) při argonovém toku 150 sccm. Sepne se spínač 110 pro rozprašování grafitového terče 98 při výkonu 500 W. Sepne se spínač 102 pro zavedení radiofrekvenčního přepětí 13,56 MHz 320 W (-220 V stejnosměrného samočinného přepětí) na sloupec 92 břitů, a souběžně se otevře clona 116 na 7 minut pro nanášení DLC vrstvy 60 o tloušťce okolo 900 angstromů na molybdenové mezivrstvě 58. Vnější vrstva 60 v DLC materiálu má poloměr vrcholové hrany okolo 300 angstromů, stranový poměr 1,6:1 a tvrdost (měřenou na rovinném povrchu přilehlého substrátu z nerezavějící oceli nástrojem Nanoindenter X) okolo 13 GPa.

Poté se nanese na naostřené hrany 94 břitů, s vrstvou 60 DLC povlaku, podle postupu popsaného v patentovém spisu USA č. 3 518 110, vrstva 72 přilnavého povlaku z polytetrafluorethylenového telomeru. Tento postup zahrnuje zahřívání břitů v neutrální atmosféře, jako je dusík nebo argon, a vytvoření přilnavého povlaku pevného PTFE na řezných hranách břitů, snižujícího tření. Povlaky mezivrstvy 58 a vrstvy 60 jsou pevně přilnavé k substrátu 50, tvořícímu těleso břitu, poskytují nízkou sílu řezače mokré vlněné plsti (nejnižší z prvních pěti řezů mokré vlněné plsti [L5] je 0,6 kg), a odolávají opakovaným vyvinutím sil řezače mokré vlněné plsti (nejnižší síla řezače z 496 až 500 řezů byla 0,76 kg), což ukazuje, že vrstva 60 je prakticky neovlivňována vystavením přísným podmínkám této zkoušky řezače plsti a zůstává pevně lnoucí k substrátu 50 tělesa břitu. Poškození hrany 94 a delaminování po deseti řezech se suchou vlněnou plstí, určené mikroskopicky, je podstatně menší, než u na trhu běžných břitů s chrom-platinovým povlakem, jedná se o méně než čtyři malé okrajové oblasti poškození (každé takové poškození mělo velikost menší než 20 mikrometrů a hloubku menší než 10 mikrometrů) a nezjistí se žádné oblasti poškození větších rozměrů nebo hloubky. Výsledné břitové členy 44 se sestaví do holicích jednotek 30 typu znázorněného na obr. 2 a umožní provádět holení s výbornými holicími výsledky.

V jiném zpracovávacím postupu se nejprve vyprázdní komora 74 a terče 96 a 98 se čistí katodovým rozprašováním stejnosměrným proudem po dobu 5 minut. Poté se sepne spínač 102 a břity se radiofrekvenčně čistí v argonové atmosféře po dobu dvě a čtvrt minuty při tlaku 1,333 Pa (10 militorr) při výkonu 1,5 kW a argonovém toku 200 sccm. Argonový tok se sníží na 150 sccm při tlaku 0,798 Pa (6 militorr) v komoře 74. Sepne se spínač 106 pro zavedení stejnosměrného přepětí -50 V na sloupec 92 břitů. Clona 114 před molybdenovým terčem 96 se otevře, spínač 108 se sepne pro rozprašování molybdenového terče 96 při výkonu 1 kW po dobu 32 sekund pro ukládání molybdenové mezivrstvy 58 o tloušťce okolo 300 angstromů na naostřených hranách 94 břitů. Clona 114 se potom uzavře a karusel 88 se otočí o 90° pro uložení sloupce 92 břitů proti grafitovému terči 98. Tlak v komoře 74 se sníží na 0,266 Pa (2 militorr) při argonovém toku 150 sccm. Sepne se spínač 110 pro rozprašování grafitového terče 98 při výkonu 500 W. Sepne se spínač 102 pro zavedení radiofrekvenčního přepětí 13,56 MHz při výkonu 320 W (samočinného stejnosměrného přepětí -220 V) na sloupec 92 břitů a souběžně se otevře clona 116 na dobu 5 minut pro nanášení DLC vrstvy 60 o tloušťce okolo 600 angstromů na molybdenové mezivrstvě 58. Výsledný DLC povlak vrstvy 60 má poloměr špičky okolo 400 angstromů, stranový poměr 1,7:1 a tvrdost (měřenou na rovině ploše přilehlého nerezového tělesa nástrojem Nanoindenter X) okolo 13 GPa. Jak je znázorněno na obr. 6, vykazuje Ramanova spektroskopie vnější vrstvy 60, nanesené v tomto postupu, široký Ramanův vrchol 122 při vlnové délce okolo 1543 cm’¹, což je spektrum typické pro DLC strukturu.

Vrstva 72 přilnavého polymeru se nanáší na hrany břitů v dusíkové atmosféře. Výsledné povlaky mezivrstvy 58 a vnější vrstvy 60 jsou pevně přilnavé k substrátu 50, zajišťují nízkou řeznou sílu při řezání mokré vlněné plsti (nejnižší síla z prvních pěti řezů s mokrou plstí L5 je okolo 0,76 kg) a odolávají opakovaným vyvíjení sil řezače mokré vlněné plsti (nejnižší řezná síla z 496-500 řezů je okolo 0,76 kg), což udává, že DLC vnější vrstva 60 je v podstatě neovlivňována vystavením

-5CZ 286598 B6 přísným podmínkám této zkoušky řezače plsti a zůstává pevně lnoucí k substrátu 50. Poškození okraje a delaminace po deseti řezech se suchou vlněnou plstí, určené mikroskopicky, bylo podstatně menší, než u na trhu běžných břitů s chrom-platinovým povlakem, jedná se o méně než pět malých okrajových oblastí poškození (každé takové poškození má velikost menší než 20 mikrometrů a hloubku menší než 10 mikrometrů) a nezjistí se žádné oblasti poškození větších rozměrů nebo hloubky. Výsledné břitové členy 44 se sestaví do hlavových holicích jednotek 30 typu znázorněného na obr. 2 a holí s výbornými holicími výsledky.

I když byla popsána a znázorněna konkrétní provedení vynálezu, budou pro odborníky v oboru zřejmé různé obměny. Vynález proto není omezen na popsaná provedení, nebo jejich podrobnosti, a jsou možné odchylky od těchto provedení v rámci rozsahu předmětu a myšlenky vynálezu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Holicí břit (16, 20), obsahující substrát (50), na němž je vytvořena naostřená klínovitá hrana (52), a vrstvu (60) diamantu nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu, vytvořenou na naostřené klínovité hraně (52) substrátu (50), vyznačený tím, že naostřená klínovitá hrana (52) má sevřený úhel menší než 17° do vzdálenosti 40 mikrometrů od ostří (520) naostřené klínovité hrany (52) a poloměr ostří menší než 500 angstromů, přičemž vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného materiálu má vrcholovou hranu (70), vymezovanou fasetami (62, 64), majícími délky v rozsahu od 0,1 pm do 0,25 pm a vymezujícími sevřený úhel nejméně 60°, přičemž poloměr vrcholové hrany (70) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je menší než 400 angstromů, a poměr tloušťky (a) vrstvy (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu nad ostřím (520) naostřené klínovité hrany (52) k tloušťce (b) vrstvy (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu na klínovité naostřené hraně (52) je v rozsahu od 1:1 do 3:1.
2. Holicí břit podle nároku 1, vyznačený tím, že vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu má na naostřené klínovité hraně (52) tloušťku (b) nanejvýše 2000 angstromů.
3. Holicí břit podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že na naostřené klínovité hraně (52) je nanesena mezivrstva (58) molybdenu, mající tloušťku nanejvýše 300 angstromů, přičemž vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je uložena na mezivrstvě (58) molybdenu.
4. Holicí břit podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačený tím, že vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu má tvrdost nejméně třináct gigapascalů, v podstatě sp3 uhlíkovou vazbu, měrnou hmotnost větší 1,5 g/cm³ aRamanův vrchol v rozsahu od 1331 cm’¹ do 1550 cm'¹.
5. Holicí břit podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že na vrstvě (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu je vrstva (72) přilnavého polymeru. ⁶
6. Způsob vytváření holicího břitu (16, 20) podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, při kterém se mechanicky obrušuje substrát (50) pro vytváření naostřené klínovité hrany (52) na substrátu (50), a na naostřené klínovité hraně (52) substrátu (50) se vytváří vrstva (60) diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu, vyznačený tím, že při vytváření vrstvy (60)

-6CZ 286598 B6 diamantového nebo diamantu podobného uhlíkového materiálu se uloží substrát (50) a grafitový terč (98) proti sobě do komory (74), z níž byl odčerpán vzduch, na substrát (50) se zavede radiofrekvenční přepětí, a grafitový terč (98) se rozprašuje jeho bombardováním ionty, čímž se vytváří atomy uhlíku, které se ve formě vrstvy (60) diamantového nebo diamantu podobného 5 uhlíkového materiálu ukládají na naostřené klínovité hraně (52) substrátu (50).
7. Způsob podle nároku 6, vyznačený tím, že se při rozprašování současně se zaváděním přepětí na substrát (50) zavádí na grafitový terč (98) elektrická energie.