研磨磨具的制造方法和研磨磨具

文档序号:430776 发布日期:2021-12-24 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 研磨磨具的制造方法和研磨磨具 (Method for producing grinding tool and grinding tool ) 是由 马路良吾 于 2021-06-02 设计创作,主要内容包括:本发明提供研磨磨具的制造方法和研磨磨具,该研磨磨具能够使用于金属、陶瓷的表面的研磨。研磨磨具的制造方法具有:玻璃粒提供步骤,向模框提供玻璃粒;以及烧制步骤,将收纳有该玻璃粒的该模框在超过该玻璃粒的软化点且低于熔点的温度下进行加热,形成成为研磨磨具的玻璃块,在该烧制步骤中,在气泡分散地残存在该玻璃粒之间的间隙中的状态下结束加热。优选该玻璃粒为钠玻璃、长石或硼硅酸玻璃。另外,优选实施该烧制步骤后的该玻璃块的表面粗糙度Ra为0.2μm以上且1.5μm以下,气孔率为2%以上且8%以下。而且,优选该烧制步骤在1小时以上且2小时以内实施。(The invention provides a method for manufacturing a grinding tool and a grinding tool, wherein the grinding tool can be used for grinding the surfaces of metal and ceramics. The method for manufacturing the grinding tool comprises the following steps: a glass bead supply step of supplying glass beads to the mold frame; and a firing step of heating the mold frame containing the glass pellets at a temperature exceeding the softening point and lower than the melting point of the glass pellets to form a glass gob to be a grinding wheel, wherein in the firing step, heating is terminated in a state where bubbles remain dispersed in gaps between the glass pellets. Preferably, the glass pellets are soda glass, feldspar or borosilicate glass. Preferably, the surface roughness Ra of the glass block after the firing step is 0.2 to 1.5 μm, and the porosity is 2 to 8%. Further, the firing step is preferably performed for 1 hour or more and 2 hours or less.)

研磨磨具的制造方法和研磨磨具

技术领域

本发明涉及使用于金属或陶瓷的面的研磨的研磨磨具的制造方法和研磨磨具。

背景技术

当对金属、陶瓷的表面进行加工时,有时在该表面上产生微小的凹凸或被称为毛刺的微小的突起。作为为了将这样的凹凸、毛刺从该表面去除而使用的研磨磨具,已知有阿肯色(Arkansas)磨具。例如在对半导体晶片等被加工物进行加工的加工装置中,在对支承着保持该被加工物的卡盘工作台的工作台基座的清洗中使用阿肯色磨具(参照专利文献1)。

专利文献1:日本特开2004-37009号公报

阿肯色磨具是美国的阿肯色州出产的天然油石。阿肯色磨具是天然产物,因此价格昂贵且珍贵,另外,性质容易变得不均匀,个体差异也大。因此,谋求能够作为阿肯色磨具的代用品使用的研磨磨具和比阿肯色磨具偏差少的高品质的研磨磨具。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够用于金属、陶瓷的表面的研磨的新的研磨磨具的制造方法和研磨磨具。

根据本发明的一个方式,提供一种研磨磨具的制造方法,其特征在于,该研磨磨具的制造方法具有如下的步骤:玻璃粒提供步骤,向模框提供玻璃粒;以及烧制步骤,将收纳有该玻璃粒的该模框在超过该玻璃粒的软化点且低于熔点的温度下进行加热,形成成为研磨磨具的玻璃块,在该烧制步骤中,在气泡分散地残存在该玻璃粒之间的间隙中的状态下结束加热。

优选该玻璃粒为钠玻璃、长石或硼硅酸玻璃。

另外,优选实施该烧制步骤后的该玻璃块的表面粗糙度Ra为0.2μm以上且1.5μm以下,气孔率为2%以上且8%以下。

进一步优选的是,该烧制步骤在1小时以上且2小时以内实施。

另外,根据本发明的另一方式,提供一种研磨磨具,其用于对金属或陶瓷的面进行研磨,其特征在于,该研磨磨具由表面粗糙度Ra为0.2μm以上且1.5μm以下、气孔率为2%以上且8%以下的玻璃块构成。

优选该研磨磨具不包含磨粒。

在本发明的一个方式的研磨磨具的制造方法中,向模框提供玻璃粒,通过超过该玻璃粒的软化点且低于熔点的温度的加热而形成成为研磨磨具的玻璃块。此时,在气泡分散地残存在玻璃粒之间的间隙中的状态下结束加热。并且,本发明的一个方式的研磨磨具处于气孔适度存在的状态,性质均匀且个体差异也小。该研磨磨具可以代替阿肯色磨具而适用于金属、陶瓷的表面的研磨。

因此,根据本发明的一个方式,提供能够用于金属、陶瓷的表面的研磨的新的研磨磨具的制造方法和研磨磨具。

附图说明

图1是示意性示出玻璃粒提供步骤的剖视图。

图2是示意性示出烧制步骤的剖视图。

图3的(A)是示意性示出研磨磨具的一例的立体图,图3的(B)是示意性示出研磨磨具的另一例的立体图。

图4是示出研磨磨具的制造方法的各步骤的流程的流程图。

标号说明

1:玻璃粒;3、5:研磨磨具;3a、5a:表面;2:容器;2a:提供口;4:模框;6:主体;8:收纳部;10:加热炉;12:内部空间;14:盖体。

具体实施方式

对本发明的实施方式进行说明。通过本实施方式的研磨磨具的制造方法制造的该研磨磨具可以作为阿肯色磨具的代用品使用。以往,一直将阿肯色磨具作为用于将加工金属、陶瓷的表面时所产生的微小的凹凸和被称为毛刺的微小的突起从该表面去除的研磨磨具使用。

在对金属、陶瓷的加工后的表面进行研磨时,存在希望可靠地去除该表面的微小的凹凸、毛刺的要求,另一方面,要求不会因研磨而过度地使该表面损耗或对该表面造成损伤。阿肯色磨具是以石英为主要成分的比较硬的磨具,另一方面,阿肯色磨具包含能够适度地保持研磨时作为润滑剂使用的油(oil)、水等的气孔(气泡),适合于金属、陶瓷的表面的研磨。

但是,由于阿肯色磨具是天然产物,因此储量有限而珍贵,而且品质容易不均匀,个体差异也容易变大。因此,需要能够代替阿肯色磨具的人造研磨磨具。但是,要制造由硬的材料形成却能够适度分散气孔的良好性质的人造研磨磨具并不容易。

本实施方式的研磨磨具的制造方法能够制造这样的良好性质的研磨磨具。以下,对该制造方法的各步骤进行说明。图4是示出各步骤的流程的流程图。在该制造方法中,首先,实施向模框提供玻璃粒的玻璃粒提供步骤S10,接着,实施对模框进行加热而形成成为研磨磨具的玻璃块的烧制步骤S20。

图1是示意性地示出玻璃粒提供步骤S10的剖视图。图1中示意性地示出了收纳有玻璃粒1的容器2的侧视图和模框4的剖视图,该玻璃粒1是成为研磨磨具的玻璃块的原料。模框4具有由能够耐受后述的烧制步骤S20中的加热温度的陶瓷等形成的主体6。在主体6的上表面的中央设置有供玻璃粒1投入的凹状的收纳部8。在玻璃粒提供步骤S10中,从容器2的提供口2a向收纳部8投入玻璃粒1。

投入到收纳部8的玻璃粒1在高温下被烧制而成为玻璃块。所形成的玻璃块可以直接作为研磨磨具使用,也可以整形成规定的形状而作为研磨磨具使用。玻璃块的形状成为反映了收纳部8的形状的形状。因此,在将玻璃块直接作为研磨磨具的情况下,在玻璃粒提供步骤S10中,选择使用具有与要制造的研磨磨具的形状一致的形状的收纳部8的模框4即可。

玻璃粒1的材质例如为钠玻璃、长石或硼硅酸玻璃等。另外,玻璃粒1可以使用左右的粒径的玻璃粒。但是,收纳于收纳部8中的一部分的玻璃粒1的粒径也可以超出该范围,只要主要的玻璃粒1的粒径满足该范围即可。

例如,若主要的玻璃粒1的粒径小于则玻璃粒1的处理变得困难,玻璃粒1难以收纳于模框4的收纳部8。另一方面,若主要的玻璃粒1的粒径大于则难以在所形成的玻璃块上形成以适度的大小适度分散的气孔。例如,存在如下情况:在玻璃块中气孔相互连接,在实施被研磨物的研磨时提供到研磨磨具的油、水等润滑剂浸透到内部,在与被研磨物接触的面上无法充分地保持润滑剂。

在玻璃粒提供步骤S10中,按照与要形成的体积对应的量向模框4的收纳部8提供玻璃粒1。此时,为了将收纳于收纳部8的玻璃粒1的上表面平坦地铺开且不残留多余的空间,可以对模框4施加振动。例如,可以以小于1分钟的时间对模框4施加振动。振动成为有助于均质的研磨磨具的制造的要素之一。

在玻璃粒提供步骤S10之后,实施烧制步骤S20。图2是示意性示出烧制步骤S20的剖视图。如图2所示,在收纳部8中收纳有玻璃粒1的模框4被收纳于加热炉10的内部空间12并被加热。在收纳于加热炉10时,在模框4的上部载置用于封闭模框4的收纳部8的盖体14。盖体14例如由与模框4相同的材料形成,能够承受对玻璃粒1进行烧制时的加热温度。

加热炉10具备用于将内部空间12加热至规定的温度的电热线等热源(未图示)。在烧制步骤S20中,以超过玻璃粒1的软化点且低于熔点的温度对收纳有玻璃粒1的模框4进行加热,形成成为研磨磨具的玻璃块。在此,玻璃粒1的软化点是指使温度上升时该玻璃粒1开始变形时的温度。软化点根据玻璃粒1的材质、结构等性质而不同,是比熔点低的温度。

在烧制步骤S20中,在玻璃粒1为钠玻璃的情况下,以高于720℃且低于1000℃的温度对模框4进行加热。另外,在玻璃粒1为长石的情况下,以高于900℃且低于1350℃的温度对模框4进行加热。另外,在玻璃粒1为硼硅酸玻璃的情况下,以高于820℃且低于1250℃的温度对模框4进行加热。

而且,在烧制步骤S20中,在气泡分散地残存在玻璃粒1之间的间隙中的状态下结束加热。例如,若玻璃粒1的温度超过熔点,则玻璃粒1液化而导致玻璃粒1之间的间隙的气泡消失。在该情况下,即使想要将所形成的玻璃块用作研磨磨具,该研磨磨具也无法保持润滑剂,因此无法适当地对被研磨物进行研磨。

另外,即使在玻璃粒1的温度不超过熔点的情况下,当玻璃粒1长期暴露于比软化点高的温度时,也同样会导致玻璃粒1间的气泡消失。因此,在烧制步骤S20中,优选以1小时以上且2小时以内的时间加热玻璃粒1。当实施烧制步骤S20时,形成能够作为研磨磨具使用的玻璃块。然后,从加热炉10中取出模框4,从模框4中取出玻璃块。

图3的(A)是示意性地示出由长方体状的玻璃块构成的研磨磨具3的立体图,图3的(B)是示意性地示出由圆板状的玻璃块构成的研磨磨具5的立体图。在本实施方式的研磨磨具的制造方法中,通过变更模框4的收纳部8的形状,能够以自由的形状制造研磨磨具。

在此,当测量实施烧制步骤S20后的玻璃块(研磨磨具3、5)的表面3a、5a的表面粗糙度(Ra)时,成为0.2μm以上且1.5μm以下。即,可以理解为表面3a、5a非常平坦。在本实施方式的研磨磨具的制造方法中,由于不使磨粒混入到玻璃粒1中,因此能够得到不包含磨粒的研磨磨具3、5。因此,表面3a、5a的平坦性极高,即使利用研磨磨具3、5对金属、陶瓷的表面进行研磨,也不会在被研磨面上产生划痕等损伤。

另外,关于所制造的研磨磨具3、5的气孔率,使气孔率为2%以上且8%以下。在此,气孔率是指研磨磨具3、5的总体积中的气孔所占的体积的比例。若研磨磨具3、5的气孔率小于2%,则难以适度地保持作为润滑剂的油。另一方面,若气孔率超过8%,则气孔彼此连接,润滑剂容易浸透到研磨磨具3、5的内部,所需量的油难以残存于表面。

另外,若气孔率过高而在研磨磨具3、5的表面3a、5a露出较多的气孔,则被研磨物的表面上产生的毛刺等容易接触气孔。当毛刺等与气孔接触时,被研磨物容易在该部分产生缺损等损伤。因此,气孔过多时,成为使加工品质降低的主要原因。

另外,在本实施方式的研磨磨具的制造方法中,在实施了烧制步骤S20之后,为了进一步提高所形成的玻璃块的表面的平坦性,也可以进一步实施对该表面进行研磨的研磨步骤。为了确保与所制造的研磨磨具3、5的用途相应的所需要的平坦性,可以对表面3a、5a进行适当研磨。

并且,在实施了烧制步骤S20之后,也可以实施将玻璃块整形成规定的形状的研磨磨具的整形步骤。在该整形步骤中,例如,利用圆环状的切削刀具对玻璃块进行切削,或者利用圆板状的磨削磨具进行磨削,由此对玻璃块进行整形。由此,能够制造与用途相应的各种形状的磨削磨具。

当使用所制造的研磨磨具对金属、陶瓷等被研磨物进行研磨时,有时产生的加工屑等积存于研磨磨具的表面而产生堵塞。在该情况下,对研磨磨具的表面进行研磨、磨削而去除堵塞的部分,使新的表面露出,从而能够恢复该研磨磨具的研磨能力。

如以上说明的那样,根据本实施方式的研磨磨具的制造方法,能够制造能够作为阿肯色磨具的代用品使用的研磨磨具3、5。所形成的研磨磨具3、5的表面的平坦性高,具有适度的气孔率,因此能够适合用于加工后的金属、陶瓷的表面的研磨。

而且,所制造的研磨磨具3、5与作为天然产物的阿肯色磨具不同,是均质的,个体差异的偏差也变小。特别是,当玻璃粒提供步骤中向模框4提供的玻璃粒1使用钠玻璃时,则能够将烧制步骤S20中的模框4的加热温度抑制得比较低,因此能够容易且廉价地制造研磨磨具3、5,而且性质更稳定。

另外,在上述实施方式中,对将研磨磨具3、5用于金属或陶瓷的表面的研磨的情况进行了说明,但本发明的一个方式并不限定于此。即,研磨磨具3、5也可以用于其他用途。

另外,在上述实施方式中,说明了在玻璃粒提供步骤S10中对模框施加振动来去除气泡而使玻璃粒1的上表面平坦地铺开的情况,但本发明的一个方式并不限定于此。例如,可以通过其他方法使玻璃粒1的上表面平坦地铺开,也可以利用具有平坦形状的治具来铺开。

此外,上述实施方式的构造、方法等只要不脱离本发明的目的的范围,就能够适当变更而实施。

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