发明创造名称：应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法
外观设计名称：
决定号：190185
决定日：2019-08-21
委内编号：1F255009
优先权日：
申请（专利）号：201610006389.X
申请日：2016-01-06
复审请求人：倍兹（上海）精密刀具有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：范肖凌
合议组组长：邓学欣
参审员：陆帅
国际分类号：B23P15/30(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项权利要求请求保护的技术方案与对比文件公开的技术方案相比存在区别技术特征，但部分区别技术特征是本领域技术人员在该对比文件给出的技术启示下容易想到的，其余的区别技术特征是本领域的公知常识，则该项权利要求请求保护的技术方案相对于该对比文件不具有突出的实质性特点，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610006389.X，名称为“应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为倍兹（上海）精密刀具有限公司。本申请的申请日为2016年01月06日，公开日为2016年04月06日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年05月15日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日提交的原始申请文件。驳回决定中引用了以下对比文件：
对比文件1：WO98/56528A1，公开日为：1998年12月17日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法，其特征在于：包括以下步骤:
(1)将整体PCD材料和硬质合金基体烧结在一起；
(2)根据所需制造的刀具刃口的直径在加工步骤(1)提及的硬质合金基体尾端制造出适当尺寸的凸起；
(3)在作为刀柄的硬质合金杆头部制作出与步骤(2)中的凸起相匹配的凹槽；
(4)将步骤(2)中制得的材料的凸起与步骤(3)中制得材料的凹槽对接焊接；
(5)精加工刀刃，即整体PCD材料,使其符合质量要求。
2. 根据权利要求1所述的一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中整体PCD材料在高温高压的条件下烧结到硬质合金基体上。
3. 根据权利要求2所述的一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法，其特征在于：所述整体PCD材料和硬质合金基体都是圆柱形，所述整体PCD材料的高度大于等于5毫米，直径小于等于6毫米，所述硬质合金基体高度大于等于3毫米。
4. 根据权利要求2所述的一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法，其特征在于：所述凸起的截面为规则形状的。
5. 根据权利要求1所述的一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法，其特征在于：所述精加工的过程依次包括以下步骤：焊接，电腐蚀加工，砂轮精磨和槽面抛光。”
驳回决定指出：独立权利要求1与对比文件1的区别技术特征是：本申请制造的是应用于小直径孔加工的整体PCD刀具，其中，烧结后刀具刃口硬质合金基体尾端制造的是凸起，刀柄的硬质合金杆头部制作出的是凹槽，然后凸起和凹槽配合焊接。对于这些区别技术特征，在对比文件1公开的基础上，将制造方法应用于小直径孔加工的整体PCD刀具，刀具尾端制造凸起、刀柄头部制作出凹槽，两者配合焊接等是常规技术选择。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2的附加技术特征被对比文件1公开，从属权利要求3、5的附加技术特征为本领域常用技术手段，权利要求4的部分附加技术特征被对比文件1公开，其余部分为常规技术选择。因此，权利要求2-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对申请人的意见陈述，进一步指出对比文件1和本申请均是孔和凸起对接焊接，位置的调换是根据刀具设计需求的变换，属于常规技术选择，且效果可以预期，因此，申请人的意见陈述没有说服力。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2018年06月29日向国家知识产权局提出了复审请求，但并未修改权利要求书。复审请求人认为：采用对比文件1的制造方法制造小直径刀具时，随着PCD材料切削刃的增加，作为载体的硬质合金片必然要切除掉更多的材料（填充CBN和/或PCD材料的槽、研磨切削刃去除的材料），这会造成作为载体的硬质合金片的直径更加小，结果必然是造成刀具强度下降，甚至刀具在使用过程中会发生变形和断裂，这是对比文件1在制造小直径刀具时的缺陷，而且对比文件1也没有给出相应的解决办法以及技术启示；因此权利要求1-5具备专利法第22条第3款规定的创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年07月11日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：硬质合金片开槽填粉，是为了减少成本，对比文件1的背景技术以及多篇专利文献中均有PCD粉和硬质合金粉烧结后再加工出切削刃的，其为现有技术和常规选择；本申请发明点在于采用凸起、凹槽配合实现焊接，无裂痕，连接牢固；对比文件1已公开该发明构思，凹槽和凸起的位置变换是常规选择，因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月18日向复审请求人发出复审通知书。该复审通知书以对比文件1作为最接近的现有技术，对独立权利要求1进行评述，并指出：权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：①本申请制造的是应用于小直径孔加工的整体PCD刀具，是采用整体PCD材料和硬质合金烧结在一起，且精加工刀刃时是整体PCD材料；②在烧结后，硬质合金基体尾端制造凸起，刀柄的硬质合金杆头部制作凹槽，并是根据所需制造的刀具刃口直径来加工凸起的适当尺寸。区别技术特征①是本领域公知常识，而关于区别技术特征②，在对比文件1公开的在刀具上设凹槽且刀柄上设凸起，以此增加对接焊接面积的基础上，本领域技术人员容易想到将凹槽设置在刀柄上，在刀具上设置凸起的技术手段。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征，部分被对比文件1公开，其余部分为本领域公知常识，因此权利要求2-5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述，合议组认为：整体PCD材料与硬质合金基体烧结，然后将烧结后的基体与硬质合金导杆钎焊在一起，最后在整体PCD材料上通过刃磨来形成刀刃是现有的、公知的整体PCD刀具的制备方法；对比文件1已经公开了采用整体PCD材料刀具或填充式PCD材料刀具都是现有技术，前者由于PCD整体性好而使得强度更高，但成本也高，后者由于开槽而损失一部分强度，但成本也低；本领域技术人员根据刀具的具体使用需求，在两种现有技术中进行选择，不会带来预料不到的技术效果。
复审请求人于2019年05月24日提交了意见陈述书，但未修改申请文件。复审请求人认为：本申请实际要解决的技术问题是如何保证小直径刀具结构强度的基础上设置多个PCD刀刃；采用对比文件1的制造方法制造小直径刀具时，随着PCD材料切削刃的增加，作为载体的硬质合金片必然要切除掉更多的材料（填充CBN和/或PCD材料的槽、研磨切削刃去除的材料），这会造成作为载体的硬质合金片的直径更加小，结果必然是造成刀具强度下降，甚至刀具在使用过程中会发生变形和断裂，而本申请能够保证同样数量和形状的切削刃的硬质合金基体材料不减少、尺寸不降低和强度不下降；此外，公知常识证据中也未给出整体PCD刀具能够提高刀具结构强度，能够应用于小直径刀具制造，使其设置更多PCD刀刃。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段没有对申请文件进行修改，本复审请求审查决定所针对的文本如下，即，申请日提交的说明书摘要、说明书附图图1-5（第1-3页）、摘要附图、说明书第1-31段（第1-3页）、权利要求第1-5项。
关于专利法第22条第3款
创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
具体到本案：权利要求1-5请求保护的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性，理由如下：
2.1 权利要求1所要求保护的技术方案不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求1请求保护一种应用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法。对比文件1公开了一种制造端铣的方法（参见对比文件1说明书第1-3页及附图1），该端铣在切削刃上具有PCD，因而该端铣为PCD刀具，并具体公开了方法包括以下步骤：（1）将PCD粉末填充至硬质合金片的凹槽中，并通过热处理使两者结合在一起，该硬质合金片具有一中心孔；（2）在作为刀杆（即刀柄）的硬质合金杆头部制作出与硬质合金片的中心孔相匹配的凸榫4（即凸起）；（3）将硬质合金片的中心孔与刀杆的凸榫对接焊接；（4）焊接后研磨所获得的刀具形成切削刃（相当于精加工刀刃），使其符合质量要求。
该权利要求所要求保护的技术方案与该对比文件1所公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：①本申请制造的是应用于小直径孔加工的整体PCD刀具，是采用整体PCD材料和硬质合金烧结在一起，且精加工刀刃时是整体PCD材料；②在烧结后，硬质合金基体尾端制造凸起，刀柄的硬质合金杆头部制作凹槽，并是根据所需制造的刀具刃口直径来加工凸起的适当尺寸；
对于第①部分区别技术特征而言，整体PCD刀具是现有刀具，其制备方法也为公众所知，制备方法主要包括：采用聚晶金刚石PCD薄层（即整体PCD材料）与硬质合金基体烧结在一起，形成聚晶金刚石复合片；将该复合片焊接到硬质合金柱（即刀柄）形成切削元件；最后对整体PCD材料进行刃磨形成刀刃（参见《钎焊手册》，张启运等，北京：机械工业出版社，1999年01月31日，第314页倒数第2段，第323页12.6.3；《硬质材料与工具》，周书助，北京：冶金工业出版社，2015年08月31日，第351页9.8.2.2）；此外，在对比文件1的背景技术中也公开了制造端铣（立方氮化硼CBN或多晶金刚石PCD）的现有技术为：将一层金刚石在高温高压下与硬质合金基体结合在一起，然后钎焊到硬质合金杆上，然后研磨出最终形状；本领域技术人员在这些基础上，为解决现有的小直径孔加工的整体PCD刀具的焊接基体不足的技术问题，容易想到将该凸-凹配合以增加焊接面积的方法引入到现有的用于小直径孔加工的整体PCD刀具的制造方法中，以制备出结合强度更高的该刀具；
对于第②部分区别技术特征而言，在对比文件1公开了中心孔和凸起对接焊接的基础上，本领域技术人员明晰这种凸-凹配合可以增加焊接面积，从而增强结合强度并提高使用寿命；凸起和凹槽通常分别设置在两个待焊接主体的焊接面上，在刀具上设凹槽且刀柄上设凸起（如对比文件1）或者在烧结后刀具刃口硬质合金基体尾端制造凸起，刀柄的硬质合金杆头部制作凹槽（如本申请），都是凸起和凹槽的常规设置方式，且没有带来预料不到的技术效果；由于该刀具最后需加工形成刀刃，根据刃口直径选择凸起的适当尺寸是本领域技术人员为保证刀具强度而通常采用的技术手段；
由此可知，在对比文件1的基础上结合公知常识得出该权利要求的技术方案，对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备创造性，不符合专利法第二十二条第三款的规定。
2.2 权利要求2-5所要求保护的技术方案不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
权利要求2引用权利要求1，整体PCD材料在高温高压的条件下烧结到硬质合金基体上是公知常识（参见《钎焊手册》，张启运等，北京：机械工业出版社，1999年01月31日，第314页倒数第2段）；
权利要求3引用权利要求2，对比文件1公开了硬质合金片是圆柱形，在此基础上，本领域技术人员根据切削加工的需求，选择整体PCD材料和硬质合金基体都是圆柱形，整体PCD材料的高度大于等于5毫米，直径小于等于6毫米，硬质合金基体高度大于等于3毫米，是本领域技术人员的常规设计；
权利要求4引用权利要求2，对比文件1公开了凸榫的截面为规则形状，在此基础上，设置本申请刀具刃口硬质合金基体尾端制造的凸起截面为规则形状是本领域技术人员的常规选择；
权利要求5引用权利要求1，在现有技术中刃磨通常采用砂轮磨削或电火花磨削（即电腐蚀加工的一种），这是本领域的公知常识（参见《硬质材料与工具》，周书助，北京：冶金工业出版社，2015年08月31日，第352-353页）；本领域技术人员为保障刀刃精度，选择精加工的过程依次包括：焊接，电腐蚀加工，砂轮精磨和槽面抛光是本领域的常规技术手段；
因此，当其所引用的权利要求不具备创造性时，这些权利要求也不具备专利法二十二条第三款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
合议组认为：
第一，关于复审请求人认为的实际要解决的技术问题是“如何保证小直径刀具结构强度的基础上设置多个PCD刀刃”；本申请的权利要求中未对刀刃的数量进行限定，原始申请文件中也未限定刀刃的数量为多个；因此，无法得出复审请求人认为的该技术问题；
第二，整体PCD材料与硬质合金基体烧结，然后将烧结后的基体与硬质合金导杆钎焊在一起，最后在整体PCD材料上通过刃磨来形成刀刃是本领域公知的整体PCD刀具的制备方法（参见《钎焊手册》，张启运等，北京：机械工业出版社，1999年01月31日，第314页倒数第2段，第323页12.6.3；《硬质材料与工具》，周书助，北京：冶金工业出版社，2015年08月31日，第351页9.8.2.2）；
第三，对比文件1背景技术已经公开了端铣的现有技术为：“将一层金刚石在高温高压下与硬质合金基体结合在一起，然后钎焊到硬质合金杆上，然后研磨出最终形状，但该方法存在成本高的问题；而为了降低成本，采用在硬质合金片上开槽，将PCD材料填充进槽内，然后热处理形成刀具部分的技术手段”；也就是说，采用整体PCD材料刀具或填充式PCD材料刀具都是现有技术，前者由于PCD整体性好而使得强度更高，但成本也高，后者由于开槽而损失一部分强度，但成本也低；本领域技术人员根据刀具的具体使用需求，在两种现有技术中进行选择，不会带来预料不到的技术效果；
第四，关于多个刀刃，原始申请中并未有记载，也无法直接地、毫无疑义地确定其刀刃为多个，因此，其不能作为本申请权利要求具有创造性的考量因素；退一步而言，本申请是通过整体PCD材料与硬质合金基体烧结后进行刃磨而形成刀刃，其同样是通过去除PCD材料与硬质合金基体来形成刃，同样随着刀刃数量的增加，基体材料会减少，尺寸会降低，强度会下降。
因此，申请人的意见陈述不具备说服力。
根据以上事实和理由，本案合议组依法作出以下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年05月15日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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