すべての人工製品と同様、切削インサートの製造は、原材料の問題、つまりインサート材料の組成と配合を決定することから始まります。現在のほとんどのインサートは超硬合金でできており、主に炭化タングステン (WC) とコバルト (Co) で構成されています。 WC はインサート内の硬質粒子で構成され、Co はインサートを成形するためのバインダーとして機能します。
超硬合金の特性を変更する最も簡単な方法は、使用する WC 粒子の粒径を変更することです。より大きな WC 粒子 (3 ～ 5 μm) で製造された超硬合金材料は硬度が低く、摩耗しやすくなります。より小さい WC 粒子 (<1 μm) can produce cemented carbide materials with higher hardness and better wear resistance, but also greater brittleness. When machining very hard metals, fine-grained cemented carbide inserts may achieve the best machining results. On the other hand, coarse-grained cemented carbide inserts perform better in interrupted cutting or other machining processes that require high insert toughness.
超硬合金インサートの特性を制御するもう 1 つの方法は、WC と Co の含有率を変更することです。 WC と比較すると、Co は硬度がはるかに低いですが、靭性は優れています。したがって、Co 含有量を減らすと、切削工具が硬くなります。もちろん、これにより全体のバランスという問題が再び生じます。-硬い工具は耐摩耗性が優れていますが、同時に脆くなります。特定の加工タイプに応じて、適切な WC 粒径と Co 含有率を選択するには、関連する科学的知識と豊富な加工経験が必要です。
勾配材料技術を適用することで、工具の強度と靱性の間のトレードオフをある程度回避できます。{0}この技術は世界的な大手工具メーカーで広く使用されており、工具の外層では内層に比べて高い Co 含有率を使用します。より具体的には、外層（厚さ15-25μm）のCo含有量を増やすと「緩衝ゾーン」が形成され、工具が破損することなくある程度の衝撃に耐えられるようになります。これにより、工具本体は高強度超硬合金組成物でのみ実現可能な様々な優れた特性を実現することができます。
原材料の粒子サイズ、組成、その他の技術的パラメーターが決定されると、切削工具の実際の製造プロセスを開始できます。まず、タングステン粉末、カーボン粉末、コバルト粉末を適切な割合で、洗濯機ほどの大きさのミルに入れます。粉末を必要な粒度に粉砕し、材料を均一に混合します。粉砕プロセス中にアルコールと水を加えて、濃厚な黒色のスラリーを調製します。次に、このスラリーをサイクロン乾燥機に入れて液体を蒸発させ、塊状の粉末にして保管します。
次の製造工程では、試作ブレードが得られます。まず、調製した粉末とポリエチレングリコール（PEG）を混合します。 PEG は可塑剤として機能し、生地のように粉末を一時的に結合します。次に、材料を金型内でブレードの形状にプレスします。プレス方法に応じて、単軸プレスまたは多軸プレスを使用して、さまざまな角度からブレード形状をプレスできます。-
プレスされたブランクが得られた後、大型の焼結炉に入れられ、高温で焼結されます。焼結中に、PEG が溶けてブランク混合物から除去され、半完成の超硬ブレードが残ります。- PEG が溶け出すと、ブレードは最終的なサイズに縮小します。この工程では、材料の組成や比率によって収縮量が異なるため、正確な数学的計算が必要となり、完成品の寸法公差を数マイクロメートル以内に制御する必要があります。
