CN101337339B

CN101337339B - 用于喷砂处理的研磨剂和使用该研磨剂的喷砂处理方法

Info

Publication number: CN101337339B
Application number: CN2008101360225A
Authority: CN
Inventors: 间濑惠二
Original assignee: Fuji Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: US20090011682A1; TW200914203A; TWI436861B; KR101446259B1; CN101337339A; DE102008029517A1; US8408969B2; BRPI0802378A2; RU2008127181A; JP2009012111A; US20120231704A1; JP5148183B2; KR20090004708A; US8197302B2

Abstract

一种研磨剂，其呈具有平坦表面的板状，其中平坦表面的最大直径在0.05mm至10mm的范围内，并且该最大直径是粘合剂厚度的1.5至100倍，而且喷砂处理方法为该研磨剂以相对于待处理产品表面倾斜的入射角度被喷射。所喷射的板状研磨剂沿待处理产品表面滑动，同时使所述平坦表面与为待处理的目标表面的待处理产品表面可滑动的接触，以致于待处理产品表面仅通过去除峰而变平，而不增加粗糙曲面的沟的深度。

Description

用于喷砂处理的研磨剂和使用该研磨剂的喷砂处理方法

技术领域

本发明涉及一种用于喷砂处理的研磨剂和使用该研磨剂的喷砂处理方法。更特别地，本发明涉及一种用于通过喷砂处理而处理工件表面的喷砂处理的研磨剂，从而提供光面精整、类镜面加工、类光泽加工(luster-like finish)、光泽加工(glossy finish)，等等，并且涉及使用该研磨剂的喷砂处理方法，从而提供光面精整、类镜面加工、类光泽加工、光泽加工，等等。

而且，本发明的“喷砂处理方法”不仅包括诸如湿喷法或干喷法的空气喷砂处理方法，在该方法中包含压缩空气等的压缩流体被用于研磨剂的喷射，而且还包括研磨剂以预定喷射速度并以相对于工件的处理表面的预定喷射角度被喷射的各种喷砂处理方法，例如通过旋转叶轮以向用于喷射的研磨剂提供离心力的离心型方法(叶轮车削法)，或者使用冲压滚筒向下冲压用于喷射的研磨剂的冲压型方法，等等。

背景技术

在采用刀头、端铣刀、铣刀、齿轮滚刀、拉刀等作为切削工具的加工过程中，可以在一条路径上被切削的面积受切削工具的轮齿宽度的尺寸的限制，等等。因此，当在工件上的相对较大面积上进行切削处理时，切削工具必须以预定间距被反复进给，并且为了加宽其中的切削面积该处理必须持续多次进行。

因此，在以所述方式切屑的产品的被处理切削表面中，称为“切痕”或“刀痕”等的处理刻痕就会因为上述切削工具的进给间距而产生，这导致在其中形成几微米至1mm的不均匀部分(参见图1，4和5)。

当已形成处理刻痕的产品被装配进装置中以作为其部件时，在所述装置被连续使用的过程中，由处理刻痕所致的不均匀部分中的不规则处将被磨损和切削从而减小其突出的长度。因此，所述部件的总尺寸也被减小，于是在产品和其他元件之间形成了过量余隙并导致诸如不能达到期望性能的问题。

因此，如上所述，必须消除在切削处理过程中所出现的处理刻痕，为的是在切削处理之后平整化产品的表面。

而且，当处理对象是金属模件时，该模件的处理通常通过由加工中心或电极放电加工方法实施的切削处理进行。但是，由于在模件表面经过加工中心或电极放电加工处理之后，通过这些方法处理的模件的表面粗糙度增大，所以模件必须被磨成期望的表面粗糙度。

该打磨处理传统上通过利用诸如研磨纸或研磨布，或砂轮等等的研磨剂抛光进行；或通过抛光轮抛光；研磨；通过旋转磨粒之间的接触抛光；通过已施加超声波振动的磨粒之间的接触抛光，等等。然而，由于这些操作通常是手工完成，因此它们需要熟练的操作者以及大量的时间。

而且，成品的状况依各个操作者的技术而有所不同。此外，当待处理产品具有复杂的形状时，则其处理变得极其困难。因此，还需要该平整化处理的自动化、其成本的降低并防止处理精度的变化。

另外，关于用于注模树脂的金属模件，金属模件的部件表面的边缘部分有时不是磨圆的，这取决于制造金属模件的方法。所以，当利用这种模具进行注模时，树脂注入其边缘部分，因此，在模压产品被释放之后，不规则处或线状毛口会形成于树脂注入的部分中。

在模压产品中形成的不规则处或毛口在模压之后由操作者通过用刀具切削或磨去而手工地去除。然而，特别地，由于用刀具去除毛口或不规则处的操作使刀具的操作者有受伤害的危险，所以该手工操作处理不仅是效率低的，而且是不安全的。

因此，所以十分希望开发一种安全并高效地去除上述毛口或不规则处的方法。

而且，通过在例如抛光金属模件的表面和去除产品中形成的毛口等生产过程中使用喷砂处理，就可以借助于所喷射磨粒的切削力去除毛口并进行抛光。即使在待处理产品具有复杂形状的情况下，所述喷砂处理也可以相对容易地进行。

但是，关于通过传统喷砂处理方法所处理的工件表面，当磨粒与此碰撞时，在产品的表面中形成刻痕。因此，由于这些刻痕导致在表面上形成类似于绸缎的光度，所以在处理或向产品提供类镜面加工之后，喷砂处理不可以用于磨光产品表面的期望对象，但即使可以使用，需要另外进行在毛口去除之后由喷砂处理形成的类似于绸缎光度等的处理。

因此，当进行传统的喷砂处理时，待处理产品表面具有类似于绸缎的光度，从而光面精整、类镜面加工、类光泽加工或光泽加工不可以用于工件的处理表面。另一方面，与待处理产品的形状等无关，可以相对容易地完成的喷砂处理方法的突出优点是：即使在待处理产品的形状为相对复杂的形状时也是可以应用。

因此，本发明提供了一种用于喷砂处理的新型研磨剂，其中光面精整、类镜面加工、类光泽加工或光泽加工被使用在待处理产品表面的，还提供了一种使用该研磨剂的喷砂处理方法。

而且，也提出了一种用于喷砂处理的方法，其中使用了承载于由橡胶弹性体等组成的载体上的磨粒(以下，磨粒以这样的方式被承载于弹性载体上的研磨剂将被称为“弹性研磨剂”)，并且通过将该弹性研磨剂以一定角度喷射在待处理产品的表面上，研磨剂与待处理产品表面碰撞的冲击力由载体的弹性形变吸收，从而防止刻痕和因此类似于绸缎的光度的形成，并且允许磨粒沿待处理产品表面滑动，从而可以提供平坦的或类镜面的加工等。

而且，相对于所述由橡胶形成的载体，用作所述弹性体的是一种用于通过以倾斜的角度将磨粒喷射在工件表面上用磨粉研磨工件表面的研磨方法，磨粒通过将研磨粉粘合在由天然植物纤维组成的弹性多孔的载体上而形成，然后与研磨液相混合，以作用在工件表面，使磨粒在工件表面上滑动，同时允许磨粒变形(参见日本未审查专利申请公开文件No.H9-314468，权利要求1)。

根据上述方法，磨粒通过研磨液的润滑作用在工件表面上滑动，而当被作用于工件表面上时使载体弹性变形，从而工件可以在磨粒行进的距离上被平滑地磨光(参见日本未审查专利公开文件No.H9-314468，[0006]段)。

而且，关于弹性研磨剂的结构，存在问题的是：当载体由橡胶形成时，待处理产品表面变得像绸缎一样(日本专利文件No.3376334，[0003]段)，并且当载体由植物纤维形成时，即使当载体含水时待处理产品被研磨的表面几乎被抛光成类镜面加工，一旦载体中的水由于磨光时所产生的热量而蒸发时，就会降低载体的弹性和粘性，待处理产品具有像绸缎一样的表面，并且载体的恢复速率因为载体的破损而降低(日本专利文件No.3376334，[0004]段)。因此，提出了使用弹性研磨剂的喷砂处理方法，其中的弹性研磨剂包括保水载体，通过与其中所含水分有关的粘附力，其上粘附有磨粒，保水载体由含有防蒸发剂的凝胶形成(日本专利文件No.3376334，权利要求1，和[0004]段)。

如上所述，在使用上述传统技术中的弹性研磨剂的喷砂方法中，通过使用磨粒被承载于弹性载体本体上的弹性研磨剂，即使当弹性研磨剂与待处理产品碰撞导致弹性研磨剂的弹性形变时，在待处理产品表面上会形成刻痕。因此，通过沿待处理产品表面滑动弹性研磨剂，同时防止待处理表面变得像绸缎一样，可以进行预定的磨光处理。

于是，通过利用弹性研磨剂进行喷砂处理，可以向待处理产品的后处理表面提供类光泽加工或光泽加工，当对产品进行喷砂处理，由于切削工具的进给间距形成刻痕时，可以降低从表面粗糙处的沟底部(最大沟深)至峰(最大峰高度)的高度，从而相对于预处理表面条件其表面可以变得相对平坦。

但是，对于使用弹性研磨剂的产品的后处理表面，如上所述，即使从沟底部至峰顶部的粗糙曲面的高度可以被降低，但是甚至在处理之后，预处理的粗糙曲面的峰和沟的形式外观保持相同。

然后，证实了后处理产品表面粗糙处的沟的深度比预处理产品表面粗糙处的沟的深度深，并且因此，不但峰被去除，而且沟也被切削得更深(参见图2和3)。

使用该种弹性研磨剂的喷砂处理的问题在于，为了完全消除待处理产品表面的所有不规则处，连同切削粗糙度曲线的峰一起，沟也不可避免地被切掉，因此更深了。

而且，如果为了消除表面不规则处而增加处理时间，则待处理产品被切掉的量也增加，因此很难以正确的抛光尺寸处理待处理产品。

因此，本发明的目的旨在解决相关领域的上述问题，提供用于喷砂处理的研磨剂和使用该研磨剂的喷砂处理方法，该研磨剂可以消除通过传统的弹性研磨剂难于消除的待处理产品表面的不规则处，而且在使用本发明的弹性研磨剂的情况下可以防止在待处理产品表面上形成像绸缎一样的表面。

发明内容

在以下发明内容的解释中，用参考代码指代实施例，目的是便于阅读本发明，但是，这些代码不将本发明限制于实施例。

为了实现上述目的，本发明的用于喷砂处理的研磨剂特征在于呈具有平坦表面的板状，其中所述研磨剂的平坦表面的最大直径(MD)在0.05mm至10mm的范围内，优选的在0.1mm至8mm的范围内，所述平坦表面的所述最大直径至少是待处理产品的被处理表面的表面粗糙处中的不规则处平均间隔的三倍，所述平坦表面的所述最大直径是所述研磨剂厚度(T)的1.5至100倍，优选的为2至90倍(MD＝0.05mm至10mm＝1.5至100T)，并且以相对于所述待处理产品的所述表面倾斜的入射角喷射所述研磨剂，所述研磨剂实现所述研磨剂的所述平坦表面与所述待处理产品的所述表面进行滑动接触的滑动方向。

具有上述结构的研磨剂可以包括具有平坦表面的板状载体，和承载于载体至少一侧的平坦表面上的磨粒。

另外，作为载体，纸可以被使用。

磨粒可以通过粘合剂被承载于载体上。而且，磨粒可以被分散在具有平坦表面的板状载体中。

当磨粒被分散在载体中时，载体可以是弹性体，例如橡胶或者树脂材料。

而且，在本发明中为了直观地确定磨粒的尺寸，例如可以使用着色剂，例如氧化钛粉、氧化锌粉、碳黑粉、白炭墨粉、硅石粉、云母粉或铝粉、金属薄片；氧化铁、含氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、硫化物染料、酞花青染料等等；或者无机或有机颜料。而且，荧光着色剂可以与这些着色剂混合进研磨剂中，并且还可以混合芳香剂或抗菌剂。

根据本发明的喷砂处理方法的特征在于，具有所述结构的研磨剂以相对于待处理产品表面倾斜的入射角度被喷射。

根据本发明的喷砂处理方法的特征在于，包括喷射呈具有平坦表面的板状的研磨剂，其中平坦表面的最大直径(MD)在0.05mm至10mm的范围内，所述平坦表面的所述最大直径至少是待处理产品的被处理表面的表面粗糙处中的不规则处平均间隔的三倍，所述平坦表面的所述最大直径是所述研磨剂厚度(T)的1.5至100倍，以相对于待处理产品的表面倾斜的入射角度喷射(MD＝0.05mm至10mm＝1.5至100T)，使所述研磨剂实现所述研磨剂的所述平坦表面与所述待处理产品的所述表面进行滑动接触的滑动方向。

优选地，可以使用具有至少为表面粗糙处出现的不规则处平均间隔(Sm)十倍的平坦表面的最大直径的研磨剂，其中Sm是由平均线和粗糙度曲线之间交点确定的沟和峰之间间隔的平均值。

特别地，如JIS’94标准所定义的，4.0mm的测量长度、0.8mm的截止(cut-off)波长、4mm的评价长度和0.3mm/s的测量速度被用作参数。

优选地，研磨剂的喷射以相对于待处理表面0～80度的入射角进行。

根据本发明的上述结构，以下所提的显著效果可以通过使用用于喷砂处理的研磨剂和使用该研磨剂的喷砂处理方法来实现。

当本发明的研磨剂被喷射而与待处理产品碰撞时，其平坦的表面与待处理产品表面可滑动地接触，并且因此可以在待处理产品表面上滑动。

而且，在使用了本发明的研磨剂的喷砂处理中，切削可以这样进行，即只有峰的高度被降低，而不增加在待处理产品表面粗糙处出现的沟的深度，并且因此，在待处理产品表面形成的不规则处，例如由在切削过程中产生的处理刻痕所致的不规则处，几乎可以被完全消除。

在这种用于喷砂处理的研磨剂是磨粒被承载于成形为板状载体的情况下，例如，磨粒被承载于形成载体的原料上，例如承载于纸、布、树脂膜或片、金属薄片、无机材料薄片上等等，从而之后，通过该材料等的切削，本发明用于喷砂处理的研磨剂可以被相对容易地制造。

特别地，在磨粒通过粘合剂被承载于载体上的结构中，通过将磨粒嵌入或施加入或者施加至粘合层，本发明用于喷砂处理的研磨剂可以被容易地制造，所述粘合层是通过向形成所述载体的原料上施加粘合剂或者通过向由预混合粘合剂形成的原料施加磨粒所形成，接着进行上述的切削处理等等。

在载体中的磨粒被分散的研磨剂结构中，甚至在所谓的“脱落”产生的情况下，其中由于与待处理产品接触，其表面部分上的磨粒滑离，当载体因与待处理产品接触而损坏时，隐藏在其中的磨粒被暴露在表面上，从而切削力可以恢复。特别地，在本发明的弹性体用作载体的情况下，出现所述的明显作用，就可以提供能够经受反复使用的研磨剂。

而且，在本发明的喷砂处理方法中，通过使用直径为表面粗糙处出现的不规则处平均间隔(Sm)的至少三倍的研磨剂，几乎可以完全防止研磨剂侵入表面粗糙处的沟中，因此防止了沟加深，并且允许其处理表面的平滑度被改进。

而且，通过以相对于待处理产品5度至70度的入射角喷射研磨剂，可以便于研磨剂沿待处理产品表面的滑动。

附图说明

从以下结合附图所提供的优选实施例的详细描述中，本发明的目的和优点将会显而易见，在附图中：

图1是实施例1和对比例1的待处理产品(工件)的说明性视图；

图2示出了通过根据实施例1的方法所处理的待处理产品表面形状的粗糙度曲线图；

图3示出了通过根据对比例1的方法所处理的待处理产品表面形状的粗糙度曲线图；

图4是通过根据实施例1的方法所处理的待处理产品表面的放大照片(50倍放大率)；

图5是通过根据对比例1的方法所处理的待处理产品表面的放大照片(50倍放大率)；

图6是在实施例2中所使用的分散磨粒型研磨剂(橡胶载体)表面的电子显微照片(500倍放大率)；

图7是在实施例2中所使用的分散磨粒型研磨剂(橡胶载体)的表面的电子显微照片(2000倍放大率)；并且

图8是在实施例2中所使用的分散磨粒型研磨剂(橡胶载体)的表面的电子显微照片(5000倍放大率)。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。

研磨剂

总体结构

本发明的一种用于喷砂处理的研磨剂形成为具有平坦表面的板状，并且其具有平整的外形，即相对于其厚度其板直径形成的相对较大。

这里，“板直径”表示在研磨剂的平坦表面外形中的最大直径。例如，在研磨剂的平坦表面是圆形的情况下，“板直径”可以相应地表示直径；在研磨剂的平坦表面是椭圆形的情况下，表示长度；在研磨剂的平坦表面是矩形的情况下，表示对角线长度；并且在形状不规则的情况下，最大直径的测量由各个研磨剂的平坦表面的形状确定。

板厚度表示研磨剂的平均厚度。具体地，在下文中它是“研磨粒的涂层厚度+载体的厚度”。

作为一种用于确定板直径的方法，也可以基于扫描电子显微照片(SEM图片)测量板直径。例如，可以根据从本发明的SEM显微照片的数字化图像数据的图像坐标中所获得的尺寸进行测量。

而且，平均值也可以通过从随机选择的预定数目(例如，100个样例)的样例中所获得的尺寸测得，其中所得的平均值被定义为板直径。类似的方法也可以用于确定板厚度。

本发明的研磨剂的平均板直径是在0.05mm至10mm的范围内，并且优选地是在0.1mm至8mm的范围内。

研磨剂的平坦度可以由研磨剂的板直径与厚度的比值确定，这在本发明的实施例中称为“板比值”，其由“板直径/厚度”给定。

在本发明的研磨剂中所期望的板比值是1.5至100，并且优选地是2至90。

在使用板直径小于0.05mm的研磨剂的情况下，即使研磨剂成形为板状，由于所喷出的研磨剂沿工件的粗糙表面(例如，诸如切痕的不规则处)滑动，即使从表面粗糙处的沟底部至顶端顶部的高度可以在一定程度上降低，但是由加深沟的底部所导致的不规则性不能被消除，这使处理成平坦的形状变得困难。因此，如上所述，研磨剂的板直径被设置为不小于0.05mm。

而且，当所使用的研磨剂的板直径大于10mm时，这样的研磨剂的喷出变得困难。例如，在这种类型的研磨剂通过喷嘴与压缩气体一起被喷出的情况下，其中在喷出中所使用的喷嘴的直径随着增大的研磨剂的板直径而增大，从而喷嘴部分和喷嘴部分所需的喷出管的管直径也被增大。在手工操作喷嘴的情况下，这反而影响了其可操作性。因此，如上所述，研磨剂的板直径优选地不大于10mm。

板比值表示为：板比值＝板直径/板厚度(载体的厚度+研磨粒的涂层厚度)。因此，当板直径为10mm且板厚度为0.1mm时，板比值＝板直径/板厚度＝10/0.1＝100。这里，所使用的研磨粒的粒直径例如为1mm至0.1μm。

而且，板比值处于1.5至100范围内的原因在于当板比值不小于1.5时，以及当研磨剂被喷出和与待处理产品的表面撞击时，可以以高的概率实现研磨剂的这一平坦表面与待处理产品表面进行滑动接触的滑动方向，从而通过在这一方向上沿待处理产品的表面滑动研磨剂，就可以高效地完成其中的处理。另一方面，当板比值小于1.5时，其中研磨剂借助于与待处理产品的碰撞，处于所述研磨剂的平坦表面在待处理产品表面上的滑动方向上的研磨剂的数量被降低，从而降低了处理效率。

当板比值超过100时，从喷嘴所喷出的研磨剂的末端由于空气阻力或在工件表面上撞击时常常会弯曲、变形或中断。

而且，为了使所述表面切痕变平整，通过利用本发明的研磨剂，板直径、板比值和硬度也可以基于其中的表面粗糙度算出。具体地，这些值可以从Rz(十个点的平均粗糙度)、Sm(平均不规则间隔)、S(相邻峰之间的平均间隔)和Pc(峰数)中算出。

具体地，所使用的研磨剂的板直径至少与Sm(平均不规则间隔)一样大，而作为处理对象的待处理产品的表面粗糙度优选地不小于Sm的三倍大，并且更优选地不小于Sm的十倍大。通过使用这种类型的研磨剂，可以防止研磨剂侵入表面粗糙处的沟底部，因此这防止了研磨剂的切削力的作用使表面粗糙的沟底部变深。而且，粗糙度外形参数如JISB0601-1994中所定义。

研磨剂可以显示出弹性或可塑性。这种弹性或可塑性可以通过使用以下所述的具有弹性或可塑性的载体的研磨剂获得。

通过提供具有这种弹性或可塑性的研磨剂，可以防止当研磨剂与待处理产品的表面撞击时在待处理产品的表面上形成刻痕等等。

本发明的研磨剂的形状只要它形成为如上所述的平板状，就不受任何具体限制。例如，可以从以下形状中选择，圆形或半圆形、椭圆形、三角形、矩形、其它多边形和不规则的形状等等，或使用从中选出的形状的组合的任何形状。

而且，以下所述配置中的任何一种可以用作本发明所使用的研磨剂的配置。

(1)形成为板状的研磨剂，其中的研磨粒本身具有平坦的表面(以下，具有这种类型结构的研磨剂将被称为“集成磨粒型”)；

(2)在研磨剂中，研磨粒被承载于具有平坦表面的板状载体的一个或两个表面上(以下，具有此类结构的研磨剂将被称为“承载磨粒型”)；并且

(3)在研磨剂中，研磨粒被分散在形成载体的材料中，并且其中分散有研磨粒的载体被成形为具有平坦表面的平坦形状(以下，具有这种类型结构的研磨剂将被称为“分散磨粒型”)。

在上述类型的研磨剂中，“承载磨粒型”可以由不同的材料组成，例如在载体的一个表面上所承载的颗粒类型、颗粒直径和分布等不同于另一表面上所承载的研磨粒。

而且，在这种“承载磨粒型”研磨剂中，除了只承载于载体一侧的磨粒之外，起到不同于这些磨粒作用的材料可以被承载于另一个表面上，例如，着色剂、防锈剂、润滑剂和具有修饰作用的球形珠等，这些材料可以使研磨剂具有这样的承载材料所拥有的功能。

而且，如上所述的“集成磨粒型”研磨粒，可以将诸如铝、铜、铁、锡、锌等金属，或其合金；或纤维、树脂、陶瓷或其任何复合材料成形为具有平坦表面的形状，以提供本发明的研磨剂。

载体

在按如上所述配置的本发明的研磨剂的结构中，用于承载磨粒的载体被包含在“承载磨粒型”和“分散磨粒型”研磨剂中，但不包括在“集成磨粒型”研磨剂中。

在下文中，将详细描述这几种类型载体的例子。

“承载磨粒型”

在“承载磨粒型”研磨剂中，其中研磨剂被构造为使磨粒被承载于板状载体的一个或两个表面上，只要其中的薄板形状或薄膜形状被成形为具有大约0.001mm至5mm的厚度，则可以使用任何类型的材料而不限定其中的或类似的材料。

例如，纸、布、非编织物、橡胶、塑料、纤维材料、树脂或其它类型有机材料的薄板或薄膜；由例如铝、锡、铜、锌、铁等的金属或其任何合金组成的薄片或薄板；或例如玻璃、氧化铝、陶瓷等非有机材料的薄片，都可以应用于这种类型的载体中。

“分散磨粒型”

当通过从形成载体的材料中形成板状而形成本发明的研磨剂时，所述载体上形成有磨粒，各种类型的材料可以被用作“分散磨粒型”研磨剂的载体，只要这种材料能够使磨粒分散在其中，并且当磨粒分散在其中时这种材料能够被成形为板状，例如可以恰当地使用橡胶或塑料等等。

而且，作为形成载体的材料，本发明的研磨剂可以使用已知的用于砂轮粘合剂的材料，例如烧结粘合剂、硅酸盐粘合剂、树脂质粘合剂、橡胶粘合剂、含乙烯基的粘合剂、虫胶粘合剂、金属粘合剂、氯氧化物粘合剂等，其中磨粒被分散在其中并且成形为板状。

磨粒

作为所述的磨粒，也与待处理的产品相接触，从而待处理的产品可以被处理为预定的状态等，只要在“承载磨粒型”研磨剂中所使用的磨粒是可以通过粘合剂等被承载于载体上的颗粒，并且只要在“分散磨粒型”研磨剂中所使用的磨粒是可以被分散在形成载体的材料中的颗粒，则可以使用各种磨粒，而不以任何方式限制其中的材料、形状或尺寸等。

可以采用通常用作研磨剂的各种材料；例如，诸如白刚玉(WA)或刚玉(A)等的氧化铝；绿色碳化硅、金刚石等；c-BN、硼化物、硼化碳(caribon boride)、硼化钛、硬质合金等；如下表1所示。

而且，也可以使用这些磨粒的两种或多种的任何混合物。表1 用作本发明的研磨剂的磨粒的范例

所述磨粒的颗粒尺寸也不受具体限制，并且因此可以根据处理对象等有所变化；例如，可以使用平均颗粒直径在1mm至0.1μm范围内的磨粒。而且，在通过抛光工件的处理表面进行镜面加工的情况下，优选使用平均颗粒直径不大于6μm(#2000或更大)的细磨粒。在本发明的研磨剂中，可以使用平均颗粒直径不大于1μm(#8000或更大)的细磨粒。

而且，在工件的处理表面被切割或处理成预定形状的情况下，可以使用平均颗粒直径不小于30μm(#400或更小)的粗糙磨粒，或在本发明中，也可以使用平均颗粒直径为1mm的磨粒。

尽管磨粒可以近似为其被暴露的颗粒直径的二分之一，但是在这样的情况下，磨粒从其载体中的暴露度优选地为其磨粒直径的10％至50％。在暴露度小于10％的磨粒中，投入处理过程的磨粒长度被降低，以致于其磨削力被降低，并且其工作效率是低的。在暴露度大于50％的磨粒中，承载于(嵌入在)载体上的磨粒的表面面积被降低，这导致了载体中磨粒的固持强度被降低，以致于在处理过程中磨粒滑离载体，因此阻碍了处理均匀性的维持。而且，研磨剂的耐久力差，并且成本高。因此，暴露度优选地为20％至40％。

当制造“承载磨粒型”研磨剂时，可以通过粘合剂将磨粒固定或承载至或者承载入载体，在这样的情况下，其中的粘合剂可以是任何常用于将磨粒固定或承载于例如砂纸或纱布上的粘合剂。

例如，环氧树脂粘合剂、聚氨基甲酸乙酯树脂粘合剂、丙烯酸脂胶粘剂、硅胶粘剂、橡胶粘合剂、氰基丙烯酸酯粘合剂、热熔粘合剂或者紫外光固化粘合剂可以用作这种粘合剂。

研磨剂的制造方法

在下文中，将详细描述各种粘合剂的制造方法的范例。

“集成磨粒型”

金属，例如铝、铜、铁、锡、锌等和它们的合金，通过碾压或类似的方法成形为板或薄片形状；树脂成形为板状或薄膜状；陶瓷板；或切割织物、非编织物等以具有预定的板直径，从而形成本发明的研磨剂。

而且，织物型研磨剂以预定的厚度黏附地附于以上所提到的粘合剂上，从而可以保持织物的形状，而在制造过程中不被磨损。然后，它被切割成所需的形状和尺寸。

“承载磨粒型”

制造方法1

例如刮刀涂敷机等的传统涂敷装置用于将合成的磨粒与粘合剂的重量比为1∶0.2至1∶2.0的混合物、并且干燥后厚度为2μm至2000μm的涂层涂在用作载体的1μm至5000μm厚的薄片、薄板和薄膜等的一个和两个表面上，载体随后被干燥并且切割成预定的板直径以形成本发明的研磨剂。

制造方法2

涂敷粘合剂从而在载体的一侧或两侧提供5μm至4000μm厚度的涂层，并且在将磨粒承载于载体的表面上的粘合剂固化之前，磨粒被粘附在粘合层上。

通过这种方式，其上承载有磨粒的载体被切割成预定的板直径以提供本发明的研磨剂。

制造方法3

在如铝等相对较软的金属或如橡胶、树脂等弹性体用作载体的情况下，期望数量的磨粒被分散在由上述材料成形为板状的载体上，其中通过按压分散于其上的磨粒的顶部，磨粒被嵌入载体的表面中。

“分散磨粒型”

形成磨粒和载体的材料，例如，相对于磨粒的60wt％至90wt％，组成载体的树脂材料以10wt％至40wt％的比例混合，然后材料被成形为板状并且切割成预定的板直径，从而形成本发明的研磨剂。

例如，在载体由橡胶组成的情况下，在进行最初的塑炼(masticating)处理之后，橡胶原料被揉捏。在揉捏步骤中，也可添加磨粒以及复合剂。

然后，利用装配有螺杆的挤压机等或者利用通过排列多个滚筒而形成的砑光机，塑性已通过复合剂或磨粒的捏合而被调节的所述原料被处理成类似于薄板的形状或类似于平板的形状，随后继续进行模压过程，直到材料处于可模压的状态。

被处理成板状的原料在模压过程中保持为板状，并且被切割为预定的尺寸和形状，以获得具有预定的板直径的片断。然后，通过模压处理获得的碎片通过硫化过程被热处理，以起动由碎片中所含的硫化剂所致的交联反应，然后除了磨粒之外的部分被处理成弹性体。而且，各种类型的传统装置，例如，挤压型、硫化罐型和按压型连续硫化机等也可以用于硫化过程。

而且，模压(模压过程)为碎片和随后的经硫化(硫化过程) 的交联反应也可以按相反的顺序完成。例如，经挤压过程或滚压过程而被处理成板状的原料也可以被传送至硫化过程，在此过程中原料被处理成弹性体，然后在模压过程中切割。

而且，在热塑弹性体用作上述聚合体原料的情况下，可以通过传统的热塑弹性体制造过程进行制造，从而，首先，一旦复合剂和磨粒已被加入混合的聚合体原料时，就进行捏合过程；接着，磨过的原料被加热至大于或等于其熔点的温度；然后，实施模压处理，从而熔化的原料通过挤压或注射等形成为板状；最后，通过切割过程，由此成形的板状体被切割成预定的板直径，于是形成了研磨剂。可以用于上述捏合过程的设备的范例诸如滚筒、压力捏合机、密闭式混合机等。

喷砂处理方法

根据上述制造方法所获得的本发明的研磨剂，通过使用该研磨剂进行喷砂处理，就可以进行平整处理，例如，进行光面精整、类镜面加工、类光泽加工或光泽加工等的作用。

研磨剂喷射方法

除了如湿喷或干喷等的空气喷砂处理法，其中利用如压缩气体等的压缩流体喷射磨粒，任何方法可以用作喷射方法，只要该方法可以相对于工件的处理表面以预定的喷射入射角度或喷射速率喷射磨粒，例如离心型方法(叶轮车削法)，其中叶轮被旋转而向研磨剂施加离心力，或者冲压型方法，其中利用冲压滚筒通过冲压喷射研磨剂，等等。

更具体地，为了将研磨剂精确地喷在目标处理部分上，优选的是利用基于喷嘴的方法喷射研磨剂，其中在喷射范围和喷射部分的选择上提供了较大的自由度，从而在黏附状态下，通过向喷嘴面对的方向移动来处理待处理的产品的部分，具备的优点在于，即使在待处理的产品重或尺寸大的情况下，其中的处理也可以容易地完成。

当研磨剂通过压缩流体被喷射时，除了如压缩空气等的压缩气体之外，研磨剂可以与如水或研磨液的压缩液体一起被喷射。

喷射压力和速率

用于喷砂处理的研磨剂的喷射以5m/s至200m/s的喷射速度进行，优选为20m/s至150m/s，或者以0.01MPa至1MPa的喷射压力进行，优选为0.02MPa至0.6MPa。

当喷射速度大于200m/s时，由于其动能待处理产品的表面变得类似于绸缎。而且，载体被损坏，磨粒滑离，以致于不能完成稳定的处理，并且研磨剂的耐久性降低，因此这导致了成本的增加。当喷射速度小于5m/s时，处理能力降低，生产率降低，并且其工业适用性差。因此，20m/s至150m/s的喷射速度是优选的。在喷射压力大于1Mpa并且使用压缩空气的情况下，喷射速度变为至少200m/s，并且表面变得类似于绸缎。

另外，载体被损坏，磨粒滑离，以致于不能完成稳定的处理，并且研磨剂的耐久性降低，因此这导致了成本的增加。而且，高压压缩机作为气源是必需的，并且设备和制造的成本增加。当喷射压力小于0.01Mpa时，不能获得足够的磨粒速度，以致于处理能力降低，生产率降低，并且其工业适用性差。

相对于待处理产品的入射角度

研磨剂向待处理产品的喷射相对于待处理产品的表面以0～80度的入射角θ进行，并且优选地以5度至70度的入射角进行。随着入射角变得更为锐角，研磨剂可以更容易地在待处理产品的表面上滑动，从而可以容易地获得平坦的像镜面一样的表面。

当研磨剂的入射方向给定为相对于待处理产品表面的角度θ时，垂直于待处理产品表面的速度分量表示为V×Sinθ，平行于待处理产品表面的速度分量表示为V×Cosθ。为了防止在待处理产品表面上的像绸缎一样的光度，V×Sinθ必须小，并且V×Cosθ必须大。因此，必须避免θ＝90度。此外，就处理性能来说，0度的低角度方向是不希望的。

如上所述，当形成为板状的本发明的研磨剂经由喷砂处理装置喷射时，以致于使入射角相对于待处理产品倾斜，所喷射的研磨剂在待处理产品的表面上滑动，从而磨光其表面。

当形成为具有1.5至100板比值的本发明的研磨剂经由喷砂处理装置被喷射和撞击时，它在待处理产品的表面上滑动，其方式为研磨剂的表面与待处理产品的表面可滑动的接触；因此，与研磨剂的平坦表面相接触的待处理产品的表面被切割并平整化。

形成为具有0.05mm至10mm板直径的本发明的研磨剂不容易注入待处理产品的表面粗糙处的沟中，因此，只切割顶点，而不会在增大沟深度的方向上施加任何切削力。因此，待处理产品的表面可以容易地平整化。

具体地，通过使板直径被处理为大于待处理产品不规则处的间距，优选地不小于不规则处的间距的三倍，并且更优选地不小于不规则处的间距的十倍，研磨剂的移动不可能跟踪上述不规则处的间距的形状，并且于是，在表面粗糙处出现的沟的深度增大的方向上的切割几乎可以被完全防止。

因此，关于待处理表面中的不规则处，集中在表面粗糙处的顶点的区域被刮掉，从而将其表面处理成平整化的形状，并且根据所使用磨粒的颗粒尺寸或材料或者作为处理目标的产品抛光，以致于表面可以被处理为具有期望的光度，例如像镜面一样的光度，像发光体一样的光度等。

在下文中，将详细描述本发明的实施例。

实施例1

研磨剂

在本实施例中所使用的研磨剂中，防水牛皮纸被用作载体，并且其中分散有磨粒的环氧树脂粘合剂被涂于其上。方形磨粒的一侧是1.5mm。

以下表格示出了实施例1中所使用磨粒的详细情况。表2 研磨剂(实施例1)

^*板比值是基于通过SEM观测的实际测量值。

而且，上述表2中的板直径是基于100个随机选择样例的SEM显微照片得到的，其中每个样例的板直径按其对角线长度测量，并且它们的平均值确定为上述的板直径。

而且，板比值是通过将上述的平均板直径值除以厚度所确定的值。

待处理产品(工件)

表3示出了在本实施例中用作处理对象的待处理产品。

如表3所示，用作本实施例的待处理产品(工件)的产品是S45C钢圆条(渗碳产品)，在圆周方向上具有平行形成的连续切痕，在纵向上大约有0.15mm的间距(如图1)。

而且，关于待处理的产品，在使用了本发明的研磨剂的喷砂处理实施之前，进行喷丸处理用来表面制备。

下表示出了上述待处理产品(工件)的详细情况。表3 待处理产品(工件)

使用板状研磨剂的喷砂处理的条件

上述研磨剂被喷射在与上述相同的待处理产品(工件)上用于进行喷砂处理。该喷砂处理的处理条件如表4所示。表4 喷砂处理条件(实施例1)

对比例

与上述实施例相同的待处理产品(工件)作为对象，通过使用具有以下所述颗粒形状的弹性研磨剂进行喷砂处理。

以下描述了处理条件和所使用的弹性研磨剂。表5 弹性研磨剂(对比例1)

表6 弹性研磨剂的喷射条件

试验结果

测量装置和测量方法

由Tokyo Seimitsu有限公司制造的“Surfcom 130A”被用作形状和表面粗糙度的测量装置，并且待处理产品的横截面形状在分别通过实施例1和对比例1的方法被处理之后予以测量(没有坡度校正)。

测量结果

图2示出了通过实施例1的方法所处理的待处理产品横截面形状的曲线图；图4是通过实施例1的方法所处理的待处理产品表面的放大照片。

图3示出了通过对比例1的方法所处理的待处理产品横截面形状的曲线图；图5是通过对比例1的方法所处理的待处理产品表面的放大照片。

处于图2和3中的水平轴上的大约从1.60mm至2.00mm的区域是由表6中所描述的覆盖产生的，并且表示覆盖部分和未覆盖部分之间的边界部分。在该部分中，覆盖材料的粘合材料通过喷射被挤压，以致于预处理表面条件和后处理表面条件共存，从一个条件向另一个条件渐变。

因此，在图2和3中，1.00mm的左边区域是覆盖部分(预处理部分)，2.00mm的右边区域是未覆盖部分(已处理部分)。

如图2所示，在采用本发明的研磨剂进行处理的待处理产品中，不但证实了除了在水平轴上大约2.9mm处被加深的局部区域之外，已处理部分的表面粗糙处被切削并变光滑，而且证实了在预处理部分或已处理部分中，其表面粗糙处的沟的最大深度大约为-2.5μm，并且即使在处理之后，表面粗糙处的沟深度也几乎没有变化。

具体地，在采用本发明的形成为板状的研磨剂的喷砂处理中，表明了只通过顶点的去除来进行待处理产品的平整化，而不会改变表面粗糙处的沟的深度。

而且，这种表面粗糙处的平整化也可以由图4所示的待处理产品的表面状况证实。

另一方面，使用具有颗粒形状的弹性研磨剂的对比例1证实了与未处理部分相比，已处理部分的表面粗糙处从沟底端至峰顶端的高度被降低，并且其中的粗糙处被降低和平整化。但是，与实施例1的样例相比，已处理部分的粗糙处(从沟底端至峰顶端的高度)仍然很明显。

而且，尽管通过对比例1的方法所处理的样例的未处理部分表面粗糙处的沟处于-7.5μm附近，但是已处理部分中的沟被加深至-12.5μm。因此，关于使用对比例1的磨粒形状的弹性研磨剂的处理，弹性研磨剂不仅切掉表面粗糙处的峰，而且沟也同样被切削并加深，以致于当研磨剂能逐渐地磨光在进行切割处理时由于切割工具的进给间距所形成的不规则处时，它不能除去该不规则处。

而且，关于对比例1中所描述的方法，待处理产品表面中的不规则处没有完全被消除的事实从图5所示的待处理产品表面状况中也很明显。实施例2 表7 研磨剂(实施例2)

^*板比值是通过SEM观测基于实际测量值得到的。

而且，表2中的板直径是基于100个随机选择样例的SEM显微照片，其中每个样例的板直径按其对角线长度测量，并且它们的平均值确定为上述的板直径。

而且，板比值是通过将平均板直径的值除以厚度所确定的值。待处理产品(工件)

表8示出了由本发明实施例用作处理对象的待处理产品。

用作本实施例的待处理产品(工件)的产品是传统结构轧钢材料的直径为30mm长为45mm的SS400圆条，并且圆条的表面在车床上由超硬合金处理。所使用的被处理的圆条在圆周方向上具有平行形成的连续切痕，在纵向上大约有0.1mm的间距。

使用板状研磨剂的喷砂处理的条件

上述研磨剂被喷射在与上述相同的待处理产品(工件)上并且进行喷砂处理。该喷砂处理的处理条件如表8所示。表8 喷砂处理条件(实施例2)

处理结果

已处理部分的目视观测证实了粗糙度被降低，并且已处理表面被提供光面精整和光泽加工。而且，凸起部分(峰)被有选择地磨光，并且证实了凹入部分(沟)没被处理。特别地，在使用本发明的成形为板状的研磨剂的喷砂处理中，表明仅通过突出部分的去除进行待处理产品的平整化，而不会改变表面粗糙处沟的深度。

图6至8是上述实施例2的喷砂处理方法中所使用的研磨剂(分散磨粒型；橡胶载体)表面的电子显微照片。

从图6至8中清楚地看到(特别是图7和8)，在实施例2的研磨剂中，其磨粒分散在为弹性体的载体中，即使在研磨剂用于喷砂处理之后，可以证实不会发生大量的磨粒留在其表面中，并且证实由于研磨剂掉落的脱落没有发生。

因此，甚至是在被使用之后，通过保持大量的磨粒被承载于载体表面上的结构，从而当与待处理产品接触时，甚至当与待处理产品表面相接触的暴露于表面上的磨粒滑离时，等等，载体被切割，应当认为，嵌入其中的磨粒被重新暴露在载体的表面上，以致于掉落的磨粒由补充在其表面上的新的磨粒代替。

因此，证实了实施例2中所使用的研磨剂可以被反复使用，甚至是在使用之后，其研磨力或切削力不会降低。

因此，以下最宽泛的权利要求不是指以特定方式构造的机器。而是，所述的最宽泛的权利要求旨在保护该突破性发明的核心和实质。本发明无疑是新颖的和有用的。而且，相对于现有技术，对作出本发明时的本领域普通技术人员来说，本发明从整体上考虑不是显而易见的。

而且，鉴于本发明的革新性，无疑是开创性发明。因而，根据法律，以下权利要求有很宽泛的解释权，从而保护了本发明的核心。

因此可以理解，以上所提出的目标和从上述说明中显现出的内容可以有效地得以实现，并且由于在不脱离本发明的范围下可以在上述结构中进行一些改变，因此上述说明中所包含的或附图所示的所有内容应当作为说明性的而不是限制性的解释。

也可以理解，以下权利要求旨在保护这里所描述的本发明的所有普通和特有特征，并且本发明范围的所有陈述从语言上来说可以认为落入其中。

至此，本发明已予描述。

Claims

1.一种用于喷砂处理的研磨剂，其形成为具有平坦表面的板状，其特征在于，所述平坦表面的最大直径在0.05mm至10mm的范围内，所述平坦表面的所述最大直径至少是待处理产品的被处理表面的表面粗糙处中的不规则处平均间隔的三倍，所述平坦表面的所述最大直径是所述研磨剂厚度的1.5至100倍，并且以相对于所述待处理产品的所述表面倾斜的入射角喷射所述研磨剂，所述研磨剂实现所述研磨剂的所述平坦表面与所述待处理产品的所述表面进行滑动接触的滑动方向。

2.根据权利要求1所述的用于喷砂处理的研磨剂，其包括具有平坦表面的板状载体以及承载于所述载体的平坦表面的至少一侧上的磨粒。

3.根据权利要求2所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，所述载体是纸。

4.根据权利要求2所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，所述磨粒通过粘合剂承载于所述载体上。

5.根据权利要求3所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，所述磨粒通过粘合剂承载于所述载体上。

6.根据权利要求1所述的用于喷砂处理的研磨剂，其包括具有平坦表面的板状载体以及分散在所述载体中的磨粒。

7.根据权利要求6所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，所述载体是弹性体。

8.根据权利要求1所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，混合了着色剂。

9.根据权利要求8所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，所述着色剂是染料或颜料。

10.根据权利要求1所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，加入了荧光着色剂。

11.根据权利要求10所述的用于喷砂处理的研磨剂，其特征在于，加入了芳香剂或抗菌剂。

12.一种喷砂处理方法，其包括喷射呈板状的具有平坦表面的研磨剂，其特征在于，所述平坦表面的最大直径在0.05mm至10mm的范围内，所述平坦表面的所述最大直径至少是待处理产品的被处理表面的表面粗糙处中的不规则处平均间隔的三倍，所述平坦表面的所述最大直径是所述研磨剂厚度的1.5至100倍，以相对于待处理产品的表面倾斜的入射角喷射，使所述研磨剂实现所述研磨剂的所述平坦表面与所述待处理产品的所述表面进行滑动接触的滑动方向。

13.根据权利要求12所述的喷砂处理方法，其特征在于，其中所使用的研磨剂的平坦表面形状的最大直径至少是待处理产品的被处理表面的表面粗糙处中的不规则处平均间隔的十倍。

14.根据权利要求12所述的喷砂处理方法，其特征在于，所述研磨剂的喷射以相对于待处理产品0～80度的入射角进行。

15.根据权利要求13所述的喷砂处理方法，其特征在于，所述研磨剂的喷射以相对于待处理产品0～80度的入射角进行。