CN113226648A - 磨料制品产生中改善的颗粒接收 - Google Patents

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CN113226648A CN201980083365.6A CN201980083365A CN113226648A CN 113226648 A CN113226648 A CN 113226648A CN 201980083365 A CN201980083365 A CN 201980083365A CN 113226648 A CN113226648 A CN 113226648A
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约瑟夫·B·埃克尔
托马斯·J·纳尔逊
安·M·霍金斯
阿梅莉亚·W·柯尼希
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Abstract

本发明提供了用于磨料制品及制造其的系统、装置和方法。方法可以包括:在包括多个腔体(1020)的成型磨料颗粒放置工具处接收多个成型磨料颗粒(502,504);确定多个腔体(1020)中是否有阈值数量的腔体包括适当位于其中的成型磨料颗粒;响应于确定多个腔体(1020)中没有阈值数量的腔体具有适当位于其中的成型磨料颗粒(502,504),在该成型磨料颗粒放置工具处接收其他成型磨料颗粒;以及响应于确定多个腔体(1020)中有至少阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒(502,504),将多个成型磨料颗粒(502,504)从成型磨料颗粒放置工具释放到基板(506)上的粘合材料(508)中,以将多个成型磨料颗粒(502,504)粘附到基板(506)上。

Description

磨料制品产生中改善的颗粒接收
背景技术
由磨料片制成的磨料制品可用于在产品制造过程中研磨、修整或磨削多种材料和表面。具体地讲,通过手持式直角磨床的脱手研磨对焊珠(例如,尤其是软钢焊件)、毛边、浇口和冒口铸件进行修整是涂覆研磨盘的重要应用。鉴于上述原因,一直存在对磨料制品的成本、性能和/或寿命及其制造进行改善的需求。
发明内容
本发明提供了一种方法,包括:在包括多个腔体的成型磨料颗粒放置工具处接收多个成型磨料颗粒;确定多个腔体中是否有阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒;响应于确定多个腔体中没有阈值数量的腔体具有适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,在该成型磨料颗粒放置工具处接收其他成型磨料颗粒;以及响应于确定多个腔体中有至少阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将第一多个成型磨料颗粒和第二多个成型磨料颗粒粘附到基板上。
该方法还可以包括以下一项或多项:在接收多个成型磨料颗粒之后,从成型磨料颗粒放置工具中移除至少一个不适当地位于多个腔体中的腔体中的所接收的多个成型磨料颗粒;在将多个成型磨料颗粒沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上移除不在多个腔体中的相应腔体中的其他成型磨料颗粒;振动成型磨料颗粒放置工具以将多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒放置到多个腔体中的腔体中;其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
本发明还提供了另一种方法,包括:在包括具有特定第一特征的多个第一腔体和具有较小相应特征的多个第二腔体的成型磨料颗粒放置工具处,接收具有大于第二特征且小于第一特征的相应特征的多个第一成型磨料颗粒;在接收多个第一磨料颗粒之后,在成型磨料颗粒放置工具处接收具有小于第二特征的相应特征的多个第二成型磨料颗粒;以及将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒粘附到基板上。
该方法还可以包括以下一项或多项:在接收多个第二成型磨料颗粒之前和接收多个第一成型磨料颗粒之后,移除不在成型磨料颗粒放置工具的多个第一腔体中的相应第一腔体中的多个第一成型磨料颗粒,或者移除不适当地位于成型磨料颗粒放置工具的多个第一腔体中的相应第一腔体中的多个第一成型磨料颗粒,并接收其他多个第一成型磨料颗粒,直到阈值数量的第一腔体包括位于其中的第一成型磨料颗粒;在将成型磨料颗粒放置工具沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上扫除或吹走不在多个第二腔体中的相应第二腔体中的多个第二成型磨料颗粒,并接收其他多个第二成型磨料颗粒,直到阈值数量的第二腔体包括位于其中的第二成型磨料颗粒;其中特征包括高度、宽度或深度;其中第一成型磨料颗粒或第二成型磨料颗粒不是等边三角形;还包括振动成型磨料颗粒放置工具,以使多个第一成型磨料颗粒中的第一成型磨料颗粒位于多个第一腔体中的第一腔体中;并且其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
本发明还提供了一种成型磨料颗粒放置工具,该成型磨料颗粒放置工具包括基板,该基板包括磨料制品接收表面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成的腔体包括一个或多个侧壁,腔体包括多个第一腔体和多个第二腔体,多个第一腔体包括在磨料制品接收表面处的第一宽度和第一长度和指示第一腔体从磨料制品接收表面向背面延伸的距离的第一深度,多个第二腔体包括在磨料制品接收表面处的第二宽度和第二长度和指示第二腔体从磨料制品接收表面向背面延伸的距离的第二深度,其中以下一个或多个成立:(1)第一宽度大于第二宽度,(2)第一长度大于第二长度,或者(3)第一深度大于第二深度;多个第一成型磨料颗粒,该多个第一成型磨料颗粒位于多个第一腔体中,多个第一成型磨料颗粒包括(1)分别小于第一宽度和第一长度且分别大于第二宽度或第二长度的宽度和长度,或者(2)大于比第二深度大的阈值且小于比第一深度大的阈值的高度;以及多个第二成型磨料颗粒,该多个第二成型磨料颗粒位于多个第二腔体中,该多个第二成型磨料颗粒包括(1)分别小于第二宽度和第二长度的宽度和长度,或者(2)小于比第二深度大的阈值的高度。
成型磨料颗粒放置工具还可以包括以下一个或多个:其中第一腔体相对于彼此位于非随机取向;其中第一宽度大于第二宽度或者第一长度大于第二长度;其中多个第一成型磨料颗粒的宽度和长度分别小于第一宽度和第一长度,并且分别大于第二宽度或第二长度;其中多个第二成型磨料颗粒的宽度和长度分别小于第二宽度和第二长度;其中第一深度大于第二深度;其中多个第一磨料制品的高度大于比第二深度大的阈值且小于比第一深度大的阈值;并且多个第二磨料制品的高度小于比第二深度大的阈值;其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒中的至少一者包括不等边三角形;其中大概第一腔体包括至少两个至少部分三角形的壁,该至少两个至少部分三角形的壁由两个侧壁彼此连接并且分隔开;其中多个第一腔体包括四个至少部分三角形的壁,形成棱锥形或截头棱锥形;其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒包括各自不同的特征;其中该特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的主表面的表面积;其中多个第一腔体和多个第二腔体包括不同的相应深度,并且第一腔体和第二腔体以交替的图案位于基板中;其中多个第二腔体的至少一个第二腔体位于两个最近的第一腔体之间,其各自的主表面在10度以内彼此平行;其中腔体包括腔体的槽,该槽的主表面位于与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括位于多个第一腔体中的两个第一腔体之间的多个第二腔体中的第二腔体,并且其中槽的多个第一腔体和多个第二腔体的相应主表面在10度以内彼此平行;其中腔体还包括多个第三腔体,多个第三腔体的宽度小于比第一宽度小的第二宽度;并且其中腔体定位为多个第二腔体中的第二腔体位于多个第一腔体中的第一腔体和多个第三腔体中的第三腔体之间;其中特征包括纵横比,该纵横比表示成型磨料颗粒从垂直于基板的主表面的轴线延伸的高度与平行于基板的主表面的元件宽度的比率;并且其中多个第一腔体和多个第二腔体相对于彼此随机地位于基板中。
附图说明
附图通常以举例的方式示出,但不受限于本文档中讨论的各种实施方案。
图1以举例的方式示出了成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图2以举例的方式示出了具有不同高度的成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图3以举例的方式示出了具有不同宽度的成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图4以举例的方式示出了具有不同长度的成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图5A和图5B以举例的方式示出了磨料制品的实施方案的图示。
图6以举例的方式示出了另一磨料制品的实施方案的图示。
图7以举例的方式示出了另一磨料制品的实施方案的图示。
图8以举例的方式示出了另一磨料制品的实施方案的图示。
图9以举例的方式示出了成型磨料制品制造机的实施方案的图示。
图10以举例的方式示出了生产工具的实施方案的图示。
图11以举例的方式示出了用于制造具有不同尺寸或形状的成型磨料颗粒的磨料制品的系统的实施方案的图示。
图12以举例的方式示出了适当地位于各个腔体中的成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图13以举例的方式示出了不适当地位于各个腔体中的成型磨料颗粒的实施方案的图示。
图14、图15、图16和图17以举例的方式示出了夹持工具的各个实施方案的图示。
图18以举例的方式示出了用于制造具有相同尺寸和形状但是不同其他特征的成型磨料颗粒的磨料制品的系统的实施方案的图示。
图19以举例的方式示出了用于制造磨料制品的系统的另一实施方案的图示。
图20以举例的方式示出了夹持装置的实施方案的图示。
图21、图22、图23、图24、图25和图26以举例的方式示出了不同形状的突起的各个实施方案的图示。
图27以举例的方式示出了用于促进成型磨料颗粒迁移到夹持装置的腔体(见图30)中的系统的实施方案的图示。
图28以举例的方式示出了用于将夹持装置中的成型磨料颗粒粘附到基板上的系统的实施方案的图示。
图29以举例的方式示出了在释放成型磨料颗粒504后形成的磨料制品的实施方案的图示。
图30以举例的方式示出了夹持装置的图示。
图31以举例的方式示出了制造磨料制品的方法的实施方案的图示。
图32以举例的方式示出了制造磨料制品的另一方法的实施方案的图示。
图33以举例的方式示出了制造磨料制品的另一方法的另一实施方案的图示。
具体实施方式
现在将详细参照本发明所公开主题的特定实施方案,其示例在附图中部分说明。虽然本发明所公开的主题将结合所列举的权利要求来描述,但应当理解,示例性主题不旨在将权利要求限制于本发明所公开的主题。
在整个该文档中,以一个范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的极限明确列举的数值而且还包括涵盖在该范围内的所有单个数值或子范围,如同明确列举了每个数值和子范围一样。例如,范围“约0.1%至约5%”或“约0.1%至5%”应当解释为不仅包括约0.1%至约5%,而且还包括在指示范围内的单个值(例如,1%、2%、3%、和4%)和子范围(例如,0.1%至0.5%、1.1%至2.2%、3.3%至4.4%)。除非另外指明,否则表述“约X至Y”具有与“约X至约Y”相同的含义。同样,除非另外指明,否则表述“约X、Y或约Z”具有与“约X、约Y或约Z”相同的含义。
在该文档中,除非上下文清楚地指明,否则术语“一个”、“一种”或“该/所述”用于包括一个(种)或多于一个(种)。除非另外指明,否则术语“或”用于指非排他性的“或”。表述“A和B中的至少一者”具有与“A、B或者A和B”相同的含义。此外,应当理解,本文所用且未以其他方式定义的措辞或术语仅用于描述而不具有限制性。部分标题的任何使用均旨在有助于文档的理解且不应当解释为是限制性的;与部分标题相关的信息可在该部分内或外出现。
在本文所述的方法中,除了明确列举了时间或操作序列之外,可以任何顺序进行各种行为而不脱离本发明原理。此外,规定的行为可同时进行,除非明确的权利要求语言暗示它们单独地进行。例如,进行X的受权利要求保护的行为和进行Y的受权利要求保护的行为可在单一操作中同时进行,并且所得的过程将落入受权利要求保护的过程的字面范围内。
如本文所用,术语“约”可允许值或范围的一定程度的可变性,例如在所述值或所述范围极限的10%内、5%内或1%内,并且包括确切表述的值或范围。
如本文所用,术语“基本上”是指大部分或大多数,如至少约50%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、99.99%、或至少约99.999%或更多、或100%。
如本文所用,“成型磨料颗粒”意指具有预定或非无规形状的磨料颗粒。制备成型磨料颗粒诸如成型陶瓷磨料颗粒的一种工艺包括在具有预定形状的模具中使前体陶瓷磨料颗粒成型以制备陶瓷成型磨料颗粒。在模具中形成的陶瓷成型磨料颗粒是在成型陶瓷磨料颗粒种类中的一个种类。制备其他种类的成型陶瓷磨料颗粒的其他工艺包括通过具有预定形状的孔口挤出前体陶瓷磨料颗粒,通过具有预定形状的印刷丝网中的开口印模前体陶瓷磨料颗粒,或者将前体陶瓷磨料颗粒压印成预定形状或图案。在其他示例中,可将成型陶瓷磨料颗粒从片材切割成单独的颗粒。合适的切割方法的示例包括机械切割、激光切割或水射流切割。成型陶瓷磨料颗粒的非限制性示例包括成型磨料颗粒,诸如三角板或细长的陶瓷杆/长丝。成型陶瓷磨料颗粒是大体均匀的或基本上一致的,并且保持其烧结形状而无需使用将较小磨料颗粒粘结成附聚结构的粘结剂诸如有机或无机粘结剂,但不包括通过生产无规尺寸和形状的磨料颗粒的压碎或粉碎工艺获得的磨料颗粒。在许多实施方案中,成型陶瓷磨料颗粒包括烧结的α氧化铝的均匀结构或基本上由烧结的α氧化铝组成。
图1以举例的方式示出了成型磨料颗粒100的实施方案的图示。成型磨料颗粒100被图示为符合截棱锥的等边三角形。其他形状的成型磨料颗粒也在本公开的范围内。如图1所示,成型磨料颗粒100包括由三角形顶部主表面104、多个倾斜侧面106A、106B、106C和与三角形顶部主表面104相对的三角形底部主表面102界定的截头正三棱锥。就成型磨料颗粒100而言,所有这些倾斜角具有约相等的值。在一些实施方案中,侧边缘110A、110B和110C具有在约0.5μm至约80μm、约10μm至约60μm范围内、或者小于、等于或大于约0.5μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm或约80μm的平均曲率半径。
在图1A中示出的实施方案中,侧面106A、侧面106B、侧面106C具有约相同的特征,并与底部主表面102形成约82度(与82度的倾斜角相对应)的二面角。然而,应当理解,可使用其他二面角(包括90度)。例如,侧面中的每者之间的二面角可独立地为在45度至90度(例如,70度至90度或75至85度)的范围内。连接侧面106、底部主表面102和顶部主表面104的边缘可具有任何合适的长度。例如,边缘的长度可在约0.5μm至约2000μm、约150μm至约200μm的范围内,或者小于、等于或大于约0.5μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm、1000μm、1050μm、1100μm、1150μm、1200μm、1250μm、1300μm、1350μm、1400μm、1450μm、1500μm、1550μm、1600μm、1650μm、1700μm、1750μm、1800μm、1850μm、1900μm、1950μm或约2000μm。
成型磨料颗粒100包括高度112、宽度114和长度116。不同的成型磨料颗粒可以具有不同的高度、长度和/或宽度。高度112是从将接触磨料制品基板表面的侧面106A到相对边缘110B的距离。宽度114是从三角形顶部主表面104到三角形底部主表面102的距离。长度116是将接触磨料制品基板表面的侧面106A的边缘110A、110C之间的距离。本文的一些实施方案涉及包括不同长度、宽度、形状或其他特征的成型磨料颗粒的成型磨料制品。
图2以举例的方式示出了具有不同高度的成型磨料颗粒200的实施方案的图示。第一成型磨料颗粒的顶部主表面104A的高度112A大于比第三成型磨料颗粒的顶部主表面104C的高度112C大的第二成型磨料颗粒的顶部主表面104B的高度112B。虽然图1和图2的顶部主表面104和底部主表面102被图示为三角形,但是成型磨料颗粒的顶部主表面104和底部主表面102可以是其他形状。其他形状可以包括多边形、椭圆形、不规则形状或它们的组合。形状可为平面、圆形或它们的组合。如关于图9-图33所述,使用锥形形状可以帮助装载用于制造成型磨料制品的工具。锥形形状的示例包括三角形、梯形、圆锥形、抛物线形、金字塔形和一些不规则形状等。
图3以举例的方式示出了具有不同宽度的成型磨料颗粒300的实施方案的图示。第一成型磨料颗粒的侧面106A的宽度114A大比第三成型磨料颗粒的侧面106C的宽度114C大的第二成型磨料颗粒的侧面106B的宽度114B。
图4以举例的方式示出了具有不同长度的成型磨料颗粒400的实施方案的图示。在图4中,第一成型磨料颗粒的侧面106D的长度116A大于比第三成型磨料颗粒的侧面106F的长度116C大的第二成型磨料颗粒的侧面106E的长度116B。
不同特征或形状的成型磨料颗粒可以附着到成型磨料制品的基板上。成型磨料制品可以包括椭圆形、矩形(或其他多边形)或不规则的印迹。成型磨料颗粒可以使用粘合剂附着,粘合剂将成型磨料颗粒粘附到基板上。成型磨料颗粒可以以有意的方式选择性地沉积在涂覆有粘合剂的基板上,使得成型磨料颗粒在基板上形成图案或者以其他方式放置在有意的位置和方向上。该图案可以包括以规则重复方式彼此相对放置的不同尺寸或形状的成型磨料颗粒。该图案可以包括各种有意的设计。当成型磨料颗粒与物体接触并移动,使得磨料颗粒移除物体表面的一部分时,该图案有助于提供特定的磨削特征。磨削特征可以包括压力、图案、深度、平滑度等。
一些图案可以包括彼此基本平行或基本垂直排列的成型磨料颗粒。如本文所用,平行成型磨料颗粒是指成型磨料颗粒的主表面面向大致同一方向(垂直于相应成型磨料颗粒主表面的线大致平行)。如本文所用,垂直成型磨料颗粒是指成型磨料颗粒的主表面面向彼此成大约90度的各个方向(垂直于相应成型磨料颗粒主表面的线大致垂直)。关于成型磨料颗粒100,顶部主表面104和底部主表面102是主表面的示例。
一些其他图案包括彼此平行、彼此垂直或其间成一定角度排列的成型磨料颗粒。例如,第一成型磨料颗粒可以与最接近(最近)的成型磨料颗粒成约5度、10度、20度、30度、45度、60度、75度、85度或其间的某个角度排列。
其他图案包括位于基板上特定或随机位置的不同硬度的成型磨料颗粒。例如,较硬的成型磨料颗粒可以首先接触物体的表面,而较软的成型磨料颗粒可以稍后接触物体的表面。在另一个示例中,硬度被构造成在与物体接触时断裂的成型磨料颗粒可以位于基板上的特定或随机位置。这些成型磨料颗粒有时被称为助磨剂。助磨剂的莫氏硬度可以小于氧化铝,而成型磨料颗粒的莫氏硬度可以大于氧化铝。成型磨料颗粒可以包括金刚石、立方氮化硼(CBN)、氧化铝、它们的组合等。
参考剩余的附图讨论了具有各种成型磨料颗粒图案的各种磨料制品以及如何制造和使用这些制品的技术。
图5A和图5B以举例的方式示出了磨料制品500的实施方案的图示。图示的成型磨料制品500包括通过粘合剂508选择性粘附到基板506上的成型磨料颗粒502和504。成型磨料颗粒502和504包括不同的长度116D、116E和高度112D、112E。
成型磨料颗粒502和成型磨料颗粒504中的一些可以选择性地相对于彼此位于槽510A、510B、510C和510D中。槽510A-510D可以选择性地相对于彼此定位。以这种方式,成型磨料制品可以包括微观图案(单个成型磨料颗粒相对于其他成型磨料颗粒所处的图案)和宏观图案(由相对于其他槽定位的多个成型磨料颗粒的槽限定的图案)。制品500的微观图案包括四个成型磨料颗粒,包括重复交替排列的成型磨料颗粒502和成型磨料颗粒504。在槽510中,成型磨料颗粒502和504与平行于并位于两个成型磨料颗粒504之间的成型磨料颗粒502交替。制品500的宏观图案包括彼此垂直的最接近的槽。关于槽的平行和垂直包括槽510的成型磨料颗粒502、504的顶部主表面104和底部主表面102相对于另一槽的成型磨料颗粒502、504的顶部主表面104和底部主表面102面向的方向。
磨料颗粒502、504可以包括陶瓷、金刚石、它们的组合或其他材料。磨料颗粒502、504可以被烧制或以其他方式加工成具有特定的硬度。指定的硬度可以在指定的公差范围内。较硬的成型磨料颗粒可以从较软的物体上移除材料。如果成型磨料颗粒比物体软,它会破裂并改变制品500的压力或其他磨削特征。在一些实施方案中,一些磨料颗粒502、504可以包括转移到被磨削物品的助磨剂。助磨剂可以通过磨削的热量熔化。
所示的磨料颗粒502、504分别包括不同的高度112D和112E。不同的高度可以允许较高的成型磨料颗粒504在成型磨料颗粒502之前接触物体。成型磨料颗粒504可以磨削物体,直至变得与成型磨料颗粒502约一样高或更短。成型磨料颗粒502可以包括与成型磨料颗粒504不同的磨削特征。例如,成型磨料颗粒502可以更软,包括不同的成型磨削点等。
粘合剂508可以包括环氧树脂、树脂或它们的组合。粘合剂508可以包括树脂粘合剂。在一些示例中,粘合剂508可包括分布在其中的磨料颗粒。树脂粘合剂可包括选自以下的一种或多种树脂:酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂、丙烯酸酯树脂、氨基塑料树脂、三聚氰胺树脂、丙烯酸酯化环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、干性油以及它们的混合物。
基板506可以是柔性的或刚性的。用于形成柔性背衬的合适材料的示例包括聚合物膜、金属箔、织造织物、针织织物、纸材、硫化纤维、短纤维、连续纤维、非织造布、泡沫、筛网、层压物、以及它们的组合。基板506可成型为允许磨料制品为片、盘、带、垫或卷的形式。在一些实施方案中,基板506可为足够柔性的以允许带涂层磨料制品形成为环,以制备可在合适的磨削设备上运行的磨带。在其他实施方案中,基板506可以切割为圆形、矩形或其他几何形状。
图6以举例的方式示出了另一磨料制品600的实施方案的图示。图示的磨料制品600包括通过粘合剂508选择性粘附到基板506上的成型磨料颗粒602、604、606和608。成型磨料颗粒602、604、606和608包括不同的宽度114。成型磨料颗粒602、604、606和608可以具有相同或不同的长度以及相同或不同的高度。磨料制品600的图案包括按宽度114递增顺序排列的成型磨料颗粒602、604、606和608。以宽度114递增顺序使用成型磨料颗粒602、604、606和608有助于逐渐增加待磨削物体的切割宽度。对任何特定的成型磨料颗粒来说,多个颗粒一起挖沟均比一个颗粒单独工作时的需要的力小。因此,相较于在没有子槽的较窄沟槽下切割原始宽度的沟槽,用一个或多个成型磨料颗粒切割较窄的沟槽,然后用更多的成型磨料颗粒增加沟槽的宽度所需的力小。在一些实施方案中,较硬的、可能更昂贵的成型磨料颗粒可以被定位成接触物体并产生子槽。较软的、可能较便宜的成型磨料颗粒可以在较硬的成型磨料颗粒之后接触物体,反之亦然。
图7以举例的方式示出了另一磨料制品700的实施方案的图示。所示的磨料制品700包括通过粘合剂508选择性地粘附到基板506上的成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716。成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716相对于轴线(例如,x轴或y轴)以不同的角度取向。在制品700中,成型磨料颗粒702垂直于x轴,并且成型磨料颗粒716平行于x轴。成型磨料颗粒704、706、708、710、712和714位于与x轴成零度至九十度的某处。如前所述的成型磨料颗粒的垂直和平行或另一个角度关系是相对于颗粒的主表面的。角度在图7中以角度720和722为例。
图8以举例的方式示出了另一磨料制品800的实施方案的图示。所示的磨料制品800包括通过粘合剂508选择性地粘附到基板506上的成型磨料颗粒802、804、806、808、810、812、814和816。类似于成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716,成型磨料颗粒802、804、806、808、810、812、814和816相对于轴线(例如,x轴或y轴)以不同的角度取向。与成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716不同,成型磨料颗粒802、804、806、808、810、812、814和816包括各种不同的宽度和长度,以及可能的高度。
制造磨料制品500、600、700和800可能包括在形成具有基本上均匀形状和尺寸的成型磨料颗粒的磨料制品中没有实现的独特挑战。例如,较小宽度的成型磨料颗粒可以装配到用于较大宽度成型磨料颗粒的腔体,但反之则不行。因此,如果在具有较大宽度的成型磨料颗粒之前提供较小宽度的成型磨料颗粒,则较大宽度的成型磨料颗粒可能具有较少的可用腔体。这种情况可以通过仔细选择提供哪些成型磨料颗粒以及成型磨料颗粒的提供顺序来避免。
图9以举例的方式示出了成型磨料制品制造机990的实施方案的图示。磨料制品制造机990包括可移除地设置在生产工具1000的腔体1020(见图10)内的成型磨料颗粒992,该生产工具具有引导生产工具1000穿过带涂层的磨料制品制造机990的第一幅材路径999,从而包裹成型磨料颗粒传送辊1022的外周的一部分。设备990可以包括例如惰辊1016和底胶层递送系统1002。这些部件退绕基板506,通过底胶层递送系统1002将粘合剂508输送到底胶涂布器,并将底胶树脂施加到基板506的第一主表面1012。此后,带树脂涂层的基板1014由惰辊1016定位,用于将成型磨料颗粒992施加到涂覆有粘合剂508的第一主表面1012上。用于带树脂涂层的背衬1014的第二幅材路径1032穿过带涂层的磨料制品制备设备990,使得其包裹成型磨料颗粒传送辊1022的外周的一部分,其中树脂层面向生产工具1000的定位在带树脂涂层的背衬1014和成型磨料颗粒传送辊1022的外周之间的分配表面212。合适的退绕装置、底胶层递送系统、底胶层树脂、涂布机和背衬是本领域的技术人员已知的。底胶层递送系统1002可以是包含底胶层树脂的简单的盘子或容器,也可以是具有储罐和递送管件的泵送系统,用于将粘合剂508转移至所需的位置。基板506可以包括布料、纸材、膜、非织造布、稀松布或其他幅材基材。底胶层递送系统1002可以是,例如,涂布机、辊涂机、喷涂系统、模具涂布机或杆涂布机。另选地,预涂覆的带涂层的背衬可通过惰辊1016进行定位,以将成型磨料颗粒992施加到第一主表面。
图10以举例的方式示出了生产工具的实施方案的图示。如图10所示,生产工具1000包括多个腔体1020,腔体与预期容纳于其中的成型磨料颗粒992具有互补的形状。成型磨料颗粒喂料机1018向生产工具1000供应至少一些成型磨料颗粒992。成型磨料颗粒喂料机1018可以供应过量的成型磨料颗粒992,使得生产工具的沿机器方向的每单位长度上存在的成型磨料颗粒992多于腔体1020中存在的磨料颗粒。供应过量的成型磨料颗粒992有助于确保生产工具1000内的期望数量的腔体1020最终填充有成型磨料颗粒992。由于成型磨料颗粒992的支撑区域和间距通常针对特定的磨削应用被设计到生产工具1000中,因此不希望产生过多未填充的腔体1020。成型磨料颗粒喂料机1018可以与生产工具1000具有相同的宽度,并且可以在生产工具1000的整个宽度上供应成型磨料颗粒992。成型磨料颗粒喂料机1018可为例如振动喂料机、料斗、斜槽、筒仓、滴式涂布机或螺旋喂料机。
任选地,在成型磨料颗粒喂料机1018后设置有填充辅助构件1021,以使成型磨料颗粒992围绕生产工具1000的表面移动并帮助成型磨料颗粒992取向或滑入腔体1020中。填充辅助构件1021可为例如刮粉刀、毛毡擦拭器、具有多根刷毛的刷子、振动系统、鼓风机或气刀、真空箱或它们的组合。填充辅助构件1021使成型磨料颗粒992在分配表面1012(图9中生产工具1000的顶部或上表面)上移动、平移、抽吸或搅动,以将更多的成型磨料颗粒992置于腔体1020中。在没有填充辅助构件1021的情况下,通常掉到分配表面1012上的成型磨料颗粒992的至少一些将直接落入腔体1020中并且无需进一步移动,但是其他磨料颗粒则需要一些附加的移动才可进入腔体1020中。任选地,填充辅助构件1021可以在横向方向上侧向摆动,或以其他方式进行相对运动,诸如使用合适的驱动力相对于生产工具1000的表面呈圆形或椭圆形运动,以帮助使成型磨料颗粒992完全填充生产工具1000中的每个腔体1020。如果使用刷子作为填充辅助构件1021,则刷毛可覆盖分配表面1012的一部分,在纵向上覆盖2英寸-60英寸(5.0cm-153cm)的长度,覆盖分配表面1012的宽度的全部或几乎全部,并且轻轻搭在分配表面1012上或分配表面正上方,并具有适度的灵活性。如果真空箱用作填充辅助构件1021,其可以与具有完全延伸穿过生产工具1000的腔体1020的生产工具1000结合。真空箱位于成型磨料颗粒喂料机1018附近,并且可以位于成型磨料颗粒喂料机1018之前或之后,或覆盖在1021处大致示出的设备的成型磨料颗粒填充和过量移除区段中的一对惰辊1016之间的幅材跨段的任何部分。另选地,生产工具1000可由承板或板支撑或推动,以有助于使其在设备的这一区段而不是真空箱1025中保持平坦,或除了真空箱外还在设备的这一区段中保持平坦。如图9所示,可以包括一个或多个辅助构件1021以移除过量成型磨料颗粒992,在一些实施方案中,可以只包括一个辅助构件1021。
在离开1021处大致示出的设备990的磨料颗粒填充和过量移除区段之后,生产工具1000中的成型磨料颗粒992朝向带树脂涂层的背衬1014行进。提供成型磨料颗粒传送辊1022,并且生产工具1000可以缠绕辊的周长的至少一部分。在一些实施方案中,生产工具1000缠绕成型磨料颗粒传送辊1022的外周长的介于30度至180度之间,或介于90度至180度之间。在一些实施方案中,分配表面1012的速度和带树脂涂层的背衬1014的树脂层的速度彼此在速度方面匹配,例如在±10%、±5%或±1%内。
可采用各种方法将成型磨料颗粒992从生产工具1000的腔体1020传送至带树脂涂层的背衬1014。一种方法包括压力辅助方法,其中生产工具1000中的每个腔体1020具有两个开口端或者背部表面,或者整个生产工具1000具有合适的多孔结构,并且成型磨料颗粒传送辊1022具有多个孔和内部加压空气源。借助压力辅助,生产工具1000无需再被反转,但是仍可以被反转。成型磨料颗粒传送辊1022还可具有活动的内部隔离壁,使得可将加压空气供应至辊的特定弧片段或圆周,以将成型磨料颗粒992吹出腔体并且吹到在特定位置处的带树脂涂层的背衬1014上。在一些实施方案中,成型磨料颗粒传送辊1022还可设置有内部真空源而没有对应的加压区域,或者在成型磨料颗粒传送辊1022旋转时通常在加压区域之前与加压区域相结合。真空源或区域可具有活动的隔离壁,以将其引导至成型磨料颗粒传送辊1022的特定区域或弧片段。在使成型磨料颗粒992经受成型磨料颗粒传送辊1022的加压区域之前,在生产工具1000缠绕成型磨料颗粒传送辊1022时,真空可将成型磨料颗粒992牢牢吸进腔体1020中。该真空区域可与例如成型磨料颗粒移除构件一起使用以从分配表面1012除去过量成型磨料颗粒992,或者可用于仅确保成型磨料颗粒992在沿成型磨料颗粒传送辊1022的外周到达特定位置之前不离开腔体1020。
与成型磨料颗粒传送辊1022分离后,生产工具1000在惰辊1016(必要时)的辅助下沿着第一幅材路径999反向朝向设备的成型磨料颗粒填充和过量移除区段行进。可提供任选的生产工具清洁器以除去被卡住而驻留在腔体1020中的成型磨料颗粒和/或移除被传送至分配表面1012的粘合剂508。生产工具清洁器的选择可以取决于生产工具的构造,并且可单独使用或组合使用附加的鼓风、溶剂或水喷雾、溶剂或水浴、超声变幅杆或惰辊,并且生产工具缠绕其以使用推动辅助将成型磨料颗粒992推出腔体1020。然后,环状生产工具1020或环形带推进到成型磨料颗粒填充和过量移除部分以便填充新成型磨料颗粒992。
可使用各种惰辊1016来引导涂覆有成型磨料颗粒的基板1014沿第二幅材路径1032进入烘箱中以固化底胶层树脂,其中涂覆有成型磨料颗粒的基板在第一主表面上具有预先确定可重现的非随机图案的成型磨料颗粒992,成型磨料颗粒由成型磨料颗粒传送辊1022施加并由底胶层树保持在第一主表面上。任选地,可提供第二成型磨料颗粒涂布机以在进入烘箱之前,将附加的磨料颗粒诸如另一种类型的磨料颗粒或稀释剂置于底胶层树脂上。第二磨料颗粒涂布机可为滴式涂布机、喷涂机或静电涂布机,如本领域的技术人员所已知。然后,带有成型磨料颗粒992的固化背衬可沿第二幅材路径1032进入任选的悬挂式烘箱中,然后进行进一步加工,诸如添加复胶层、固化复胶层及本领域的技术人员已知的制备带涂层磨料制品的其他加工步骤。
尽管制造机990显示为包括作为带的生产工具1000,但是在一些替代实施方案中,制造机990可以包括真空牵引辊1022上的生产工具1000。例如,真空牵引辊1022可以包括多个腔体1020,成型磨料颗粒992直接被供给到这些腔体中。成型磨料颗粒992可以用真空选择性地保持在适当的位置,真空可以解除以释放基板506上的成型磨料颗粒992。制造机990和合适的替代物的更多细节可在明尼苏达州圣保罗市3M公司(3M Company,St.Paul MN)的US 2016/0315081中找到,其内容通过引用并入本文。
图11以举例的方式示出了用于制造具有不同尺寸或形状的成型磨料颗粒502、504的磨料制品的系统1100的实施方案的图示。所示的系统1100包括磨料颗粒喂料机1102A、1102B、颗粒组织器1104A、1104B、颗粒移除器1106A、1106B和清洁器1108A、1108B。磨料颗粒喂料机1102A、1102B分别将成型磨料颗粒504、502引导至夹持装置1112。磨料颗粒喂料机1102A、1102B可以包括料斗、漏斗等,以将成型磨料颗粒504、502引导至夹持装置1112。
颗粒组织器1104A、1104B分离成型磨料颗粒504、502,并将它们引导至夹持装置1112中的腔体(参见图10-图16等)。颗粒组织器1104A、1104B可以包括刷子等。颗粒组织器1104A、1104B可以包括刷毛、杆、柱等。刷毛、杆、柱等可以位于夹持装置1112的腔体之间的空隙中,诸如将成型磨料颗粒504、502推到或引导到腔体中。
颗粒移除器1106A、1106B移除没有进入腔体、没有适当地位于腔体中或者位于不适当的腔体中的成型磨料颗粒504、502。成型磨料颗粒504、502可以是对称的或非对称的。例如,对称的成型磨料颗粒可以包括等边三角形。非对称的成型磨料颗粒包括其他形状。
图12以举例的方式示出了成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236的实施方案的图示,这些成型磨料颗粒适当地位于相应的腔体1222A、1222B、1222C、1222D、1222E、1222F和1222G中。成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236包括不同的长度、宽度、高度或形状。存在相应的腔体1222A-1222G,成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236分别适当地装配在其中。如果成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236中的一个落入不是为成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236构造的腔体中,或者如果成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236不是等边三角形并且以错误的方向落入腔体中,则成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236可能延伸超过夹持装置1112的表面1138太远或者落入腔体中。延伸超过表面1138太远的成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236会导致将成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236粘附到基板506上的下游工艺出现问题。腔体1222A-1222G可以是至少部分三角形(形状像三角形的一部分)、部分金字塔形、梯形或其他形状。
图13以举例的方式示出了成型磨料颗粒1224、1226、1228、1230、1232、1234和1236的实施方案的图示,这些成型磨料颗粒不适当地位于相应的腔体1222A、1222B、1222C、1222D、1222E、1222F和1222G中。在图13中,成型磨料颗粒1232滑落穿过腔体1222A,成型磨料颗粒1226、1228和1230分别在错误的腔体1222B、1222C和1222G中适当定向,成型磨料颗粒1224和1236在错误的腔体1222D和1222E中不适当定向,成型磨料颗粒1234在适当的腔体1222F中不适当定向。
颗粒组织器1104A、1104B可以帮助将成型磨料颗粒504、502引导至夹持装置1112中的适当腔体。颗粒移除器1106A、1106B可以帮助移除延伸超过表面1138太远的成型磨料颗粒504、502(延伸超过表面1138阈值距离以上)。清洁器1108A、1108B可以移除残留在夹持装置1112上或夹持装置中的成型磨料颗粒504、502或碎屑。清洁器1108A、1108B可以在夹持装置1112的表面1138(见图11)喷射流体。流体可以包括液体或气体或它们的组合。
较大的成型磨料颗粒504不能适当地装配进用于较小的成型磨料颗粒的腔体,较小的成型磨料颗粒能够落入用于较大的成型磨料颗粒的腔体中,并阻止较大的成型磨料颗粒落入适当的腔体中。为了有助于确保成型磨料颗粒不滑落穿过腔体,或者较小的成型磨料颗粒不位于为较大的成型磨料颗粒构造的腔体中,可以首先提供较大的成型磨料颗粒504。然后可以提供下一个最大的成型磨料颗粒,诸如通过另一个成型磨料颗粒喂料机,等等。以这种方式,夹持装置1112的腔体1222可以被适当地填充。
参照图11,真空牵引辊1110可以向前推动夹持装置,同时将成型磨料颗粒502、504真空抽吸到腔体中。真空抽吸可以将成型磨料颗粒502、504保持在腔体中。真空牵引辊1110可以仅在其一部分提供吸力。在图11的示例中,吸力仅在真空牵引辊1110的半球中提供。真空牵引辊1110可以在吸力下旋转夹持装置1112,直到夹持装置1112被倒置。此时,吸力可以释放。吸力的释放可导致成型磨料颗粒502、504从夹持装置1112释放。成型磨料颗粒502、504可以释放到涂覆有粘合剂508的基板506上。粘合剂508可以被固化以将成型磨料颗粒502、504附着到基板506上。
图14、15、16和17以举例的方式示出了夹持工具1112A、1112B、1112C和1112D的各个实施方案的图示。夹持工具1112A、1112B、1112C和1112D被构造成分别帮助制造磨料制品500、600、700和800。夹持工具1112A-1112D包括具有不同宽度、长度或深度的腔体1222,有时称为特征。各种特征可以容纳或以其他方式构造成保持具有相似的、稍小的相应特征的成型磨料颗粒。夹持工具1112A包括被构造成接收成型磨料颗粒504的腔体1222H和被构造成接收成型磨料颗粒502的腔体1222I。夹持工具1112B包括腔体1222J、1222K、1222L和1222M,其被构造成分别接收成型磨料颗粒602、604、606和608。夹持工具1112C包括腔体1022N、1022O、1022P、1022Q、1022R、1022S、1022T和1022U,其被构造成接收任何成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716,因为腔体1222N-1222U和成型磨料颗粒702、704、706、708、710、712、714和716包括相同或基本相同的特征。夹持工具1112D包括腔体1222V、1222W、1222X、1222Y、1222Z、1222AA、1222BB和1222CC,其被构造成分别接收成型磨料颗粒802、804、806、808、810、812、814和816。
如前所述,成型磨料颗粒除了形状和尺寸之外,还可以具有其他特征。例如,成型磨料颗粒可以包括不同的硬度,诸如通过包括不同的材料或通过烧制或以其他方式通过不同的时间或使用不同的方法形成。在另一个示例中,一些成型磨料颗粒可以被构造成在接触时破碎,而其他的可以被构造成在接触时磨削。为了将这些不同的成型磨料颗粒定位在预定位置,不同的成型磨料颗粒也可以包括相应的不同尺寸特征。然后,成型磨料颗粒可以被处理,例如通过图11的系统1100,以将成型磨料颗粒定位在它们各自的位置。
然而,在一些实施方案中,将不同的成型磨料颗粒定位在基板上特定位置的制造工具可能成本过高、时间过长或没有必要。在一些实施方案中,不同的成型磨料颗粒的随机分布将足以实现特定的磨削轮廓。在这样的实施方案中,不同的成型磨料颗粒可以具有基本相同的尺寸和形状。这些不同的成型磨料颗粒可以一起装入磨料颗粒喂料机中。向夹持装置1112供应不同的成型磨料颗粒可以随机化相应不同的成型磨料颗粒的位置。最终磨料制品中不同颗粒之间的比率可以至少部分地通过提供给磨料颗粒喂料机的不同的成型磨料颗粒的分布来控制。
图18以举例的方式示出了用于制造具有相同尺寸和形状但是不同其他特征的成型磨料颗粒1850和1852的磨料制品的系统1800的实施方案的图示。成型磨料颗粒1850可以具有不同于成型磨料颗粒1852的硬度、材料、组成、空心度或其他特征。磨料颗粒喂料机1102将成型磨料颗粒1850和1852引导至夹持装置1854。颗粒导向器1104将成型磨料颗粒1850、1852推到夹持装置1854的腔体中。移除器1106移除不适当地位于夹持装置1854的相应腔体中的成型磨料颗粒1850和1852。系统1800的其余部分类似于系统1100操作,以产生具有不同特征的成型磨料颗粒1850、1852的磨料制品。磨料制品中成型磨料颗粒1850与成型磨料颗粒1852的比率可被构造成提供特定的压力或其他磨削特征。
图19以举例的方式示出了用于制造磨料制品的系统1900的另一个实施方案的图示。系统1900类似于系统1800,系统1900包括振动器1972和从夹持装置1974的表面延伸的突起1970。振动器1972可以摇动夹持装置1974,并促使磨料颗粒504落入夹持装置1974的腔体中。振动器1972可以包括机械振动器,诸如马达、音频振动器,诸如扬声器等。
突起1970可以位于夹持装置1974表面的相应空隙处。空隙是表面上不属于腔体的位置。突起1970可以包括圆锥形、圆柱形、抛物线形、半球形、半椭圆形或其他形状。突起1970可以促进成型磨料颗粒504向相应腔体的移动。例如,如果成型磨料颗粒504落在平坦的空隙中,成型磨料颗粒504可能倾向于停留在空隙中。当突起1970在空隙中时,成型磨料颗粒504可以接触突起1970并被导向腔体。
图20以举例的方式示出了夹持装置1974的实施方案的图示。所示的夹持装置1974包括腔体1222和突起1970。突起1970位于腔体1222之间的位置。突起1970延伸远离夹持装置1974的基板2082的表面2080。
腔体1222从表面2080沿突起1970从表面2080延伸的相反方向延伸。腔体1222远离表面2080延伸的距离有时被称为深度。
成型磨料颗粒504在接触突起1970后可以向腔体1222移动。突起1970可以包括倾斜表面,该倾斜表面有助于在特定方向上引导成型磨料颗粒504。例如,突起可以是圆锥形(如图21所示)、抛物线形(如图22所示)、半球形(如图23所示)、半椭圆形(如图24所示)、圆柱形(如图25所示)、金字塔形(如图26所示)或其他形状。突起1970的目标可以是减少成型磨料颗粒504可以停留在基板2082的表面2080上而不在腔体1222中的空间量。
图21、图22、图23、图24、图25和图26以举例的方式示出了不同形状的突起1970的各个实施方案的图示。图21示出了圆锥形突起1970A。图22示出了抛物线形突起1970B。图23示出了半球形突起1970C。图24示出了四分之一球形突起1970D。图25示出了圆柱形突起1970E。图26示出了金字塔形突起1970F。可以使用其他形状,以帮助消耗腔体之间的空间并促进成型磨料制品向腔体1222的移动。
图27以举例的方式示出了用于促进成型磨料颗粒迁移到夹持装置2792的腔体3010(见图30)中的系统2700的实施方案的图示。系统2700包括磨料颗粒喂料机1102、导向器1104、移除器1106和清洁器1108。系统2700包括任选的液体喂料机2790,其用任选的浆料2794涂覆夹持装置2792,诸如水、助溶剂、润湿剂、它们的组合等。浆料2794可以帮助促进成型磨料颗粒移动到腔体3010中。涂有浆料2794的腔体3010可以比干腔体具有更大的保持力。例如,具有浆料2794的腔体3010可以将成型磨料颗粒504保持在腔体3010中,即使当夹持装置2792被定向为腔体3010面向地面时(与夹持装置2792的定向相互颠倒)。
在一些实施方案中,夹持装置2792可以在磨料颗粒喂料机1102下方通过。然后,夹持装置2792可以由导向器1104、移除器1106和清洁器1108中的一个或多个来处理。然后,夹持装置2792可以被分析,诸如通过人眼、照相机或其他视觉系统,以确定大约多少腔体3010中具有磨料颗粒504。如果有足够的磨料颗粒504,夹持装置2792可以通过,以进行进一步处理。如果没有足够的磨料颗粒504,夹持装置2792可以在另一时间通过磨料颗粒喂料机1102的下方返回。然后,夹持装置2792可以由导向器1104、移除器1106和清洁器1108中的一个或多个进行处理并重新分析。这一过程可以重复,直到足够数量的腔体3010中包括成型磨料颗粒504。
图28以举例的方式示出了用于将夹持装置2792中的成型磨料颗粒504粘附到基板506上的系统2800的实施方案的图示。系统2800包括夹持装置2792,该夹持装置取向成腔体3010的开口面向基板506(见图30)。干燥器2896可以从腔体3010中蒸发浆料2794,以从腔体3010中释放成型磨料颗粒504。成型磨料颗粒504可以落到粘合剂508上,并粘附到基板506上。图29以举例的方式示出了在释放成型磨料颗粒504后形成的磨料制品2900的实施方案的图示。
图30以举例的方式示出了夹持装置2792的图示。图示的夹持装置2792包括用于接收成型磨料颗粒504的腔体3010。腔体3010中包括浆料2794。夹持装置2792的表面3012可以至少部分涂覆有浆料2794。在一个或多个实施方案中,夹持装置2792的一个或多个腔体3010和表面3012可以包括亲水涂层。亲水涂层可以与水结合,诸如浆料2794的水。亲水涂层可以包括具有氧等离子体涂层的聚合物。
图31以举例的方式示出了制造磨料制品的方法3100的实施方案的图示。所示的方法3100包括:在操作3102,在基板的磨料颗粒接收表面接收多个成型磨料颗粒;并且在操作3104,将多个成型磨料颗粒从基板的腔体释放到磨料制品基板表面上的粘合剂上。磨料颗粒接收表面1012可以限定包括x轴和y轴的x-y平面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成多个腔体,该多个腔体包括一个或多个侧壁,该多个腔体包括磨料制品接收表面处的宽度和长度和由腔体在平行于垂直于x-y平面的z轴的方向上从磨料制品接收表面向背面延伸的距离限定的深度。
方法3100还可以包括通过多个腔体中的邻近腔体之间的一个或多个突起将多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒引导至多个腔体中的腔体。方法3100可以还包括,其中各个突起包括圆锥形、圆柱形、直线形、多边形或不规则形状。方法3100可以还包括在接收多个成型磨料颗粒之前,在磨料颗粒接收表面上沉积流体、固体或它们的组合。方法3100可以还包括,其中多个腔体包括亲水表面。方法3100可以还包括,其中磨料颗粒接收表面是亲水的。
图32以举例的方式示出了制造磨料制品的另一方法3200的实施方案的图示。所示的方法3200包括:在操作3202,在包括多个腔体的成型磨料颗粒放置工具处接收多个成型磨料颗粒;在操作3204,确定多个腔体中是否有阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒;在操作3206,响应于确定多个腔体中没有阈值数量的腔体具有适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,在该成型磨料颗粒放置工具处接收其他成型磨料颗粒;以及在操作3208,响应于确定多个腔体中有至少阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒粘附到基板上。
方法3200可以还包括在接收成型磨料颗粒之后,从多个成型磨料颗粒放置工具中移除至少一个不适当地位于多个腔体中的腔体中的所接收的多个成型磨料颗粒。方法3200还可以包括在将多个成型磨料颗粒沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上移除不在多个腔体的相应腔体中的其他成型磨料颗粒。方法3200还可以包括振动成型磨料颗粒放置工具以将多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒放置到多个腔体中的腔体中。方法3200可以还包括,其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
图33以举例的方式示出了制造磨料制品的另一方法3300的另一个实施方案的图示。所示的方法3300包括:在操作3302,在包括具有特定第一特征的多个第一腔体和具有较小相应特征的多个第二腔体的成型磨料颗粒放置工具处,接收具有大于第二特征且小于第一特征的相应特征的多个第一成型磨料颗粒;在操作3304,在接收多个第一磨料颗粒之后,在成型磨料颗粒放置工具处接收具有小于第二特征的相应特征的第多个二成型磨料颗粒;以及在操作3306,将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒粘附到基板上。
方法3300还可以包括在接收多个第二成型磨料颗粒之前和接收多个第一成型磨料颗粒之后,从成型磨料颗粒放置工具上移除不在多个第一腔体中的相应第一腔体中的多个第一成型磨料颗粒,并接收其他多个第一成型磨料颗粒,直到阈值数量的第一腔体包括位于其中的第一成型磨料颗粒。方法3300还可以包括在将成型磨料颗粒放置工具沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上扫除或吹走不在多个第二腔体中的相应第二腔体中的第二成型磨料颗粒,并接收其他多个第二成型磨料颗粒,直到阈值数量的第二腔体包括位于其中的第二成型磨料颗粒。方法3300可以还包括,其中特征包括高度、宽度或深度。
方法3300可以还包括,其中多个第一成型磨料颗粒或多个第二成型磨料颗粒不是等边三角形。方法3300还可以包括振动成型磨料颗粒放置工具,以将多个第一成型磨料颗粒中的第一成型磨料颗粒置于多个第一腔体中的第一腔体中。方法3300可以还包括,其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
尽管将已采用的术语和表达用作描述而非限制术语,并且不旨在使用此类术语和表达排除所示和所描述的特征或其部分的任何等同物,但是已经认识到,在本发明实施方案的范围内的各种修改是可以的。因此,尽管本公开已通过具体实施方案和任选的特征而具体公开,但是本领域普通技术人员可推出本文所公开的概念的修改和变型,并且此类修改和变型在本公开的实施方案的范围内。
附加实施方案
本发明提供了以下示例性实施方案,其编号不应当被解释为指定重要程度:
实施例1包括磨料制品,该磨料制品包括基板;设置在基板上的多个成型颗粒,其中多个成型颗粒包括多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型颗粒,并且其中多个第一成型磨料颗粒的特征不同于多个第二成型颗粒的相应特征;以及将多个成型颗粒固定到基板上的至少一种粘合剂。
在实施例2中,实施例1还包括,其中多个第二成型颗粒是助磨剂。
在实施例3中,实施例1-2中的至少一个还包括,其中多个第二成型颗粒是多个第二成型磨料颗粒。
在实施例4中,实施例1-3中的至少一个还包括,其中特征包括高度、宽度、长度、形状或硬度中的一个或多个。
在实施例5中,实施例1-4中的至少一个还包括,其中大多数成型颗粒以特定图案位于基板上。
在实施例6中,实施例1-5中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒中每个第一成型磨料颗粒包括至少两个彼此连接并由三个侧壁分开的三角形主面,并且在各自的基础上,至少90%的多个第一成型磨料颗粒的一个侧壁被设置成面向、靠近并通过至少一种粘合剂固定到基板上。
在实施例7中,实施例1-6中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒的形状包括四面体或梯形。
在实施例8中,实施例1-7中的至少一个还包括,其中特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的主表面的表面积。
在实施例9中,实施例1-8中的至少一个还包括,其中特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的硬度。
在实施例10中,实施例1-9中的至少一个还包括,其中特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的高度。
在实施例11中,实施例1-10中的至少一个还包括,其中特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的宽度。
在实施例12中,实施例1-11中的至少一个还包括,其中特征是高度,并且多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒以非随机顺序位于基板上。
在实施例13中,实施例12还包括,其中至少一个第二成型颗粒位于两个最近的第一成型磨料颗粒之间,其各自的主表面在10度以内彼此平行。
在实施例14中,实施例12-13中的至少一个还包括,其中磨料包括多个成型颗粒的槽,该槽的主表面与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括位于多个第一成型磨料颗粒的两个第一成型磨料颗粒之间的多个第二成型颗粒的一个第二成型颗粒,并且其中槽的多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型颗粒的相应主表面在10度以内彼此平行。
在实施例15中,实施例12-14中的至少一个还包括,其中磨料包括多个成型颗粒的槽,该槽的主表面位于与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括多个第二成型颗粒中的一个第二成型颗粒或多个第一成型磨料颗粒的第一成型磨料颗粒,并且其中槽的多个成型颗粒的相应主表面在10度以内彼此平行。
在实施例16中,实施例1-15中的至少一个还包括,其中特征包括面向并固定到基板的表面的表面积,成型磨料颗粒还包括个三成型磨料颗粒,多个第三成型磨料颗粒的表面的表面积大于比多个第一成型磨料颗粒的表面的表面积大的多个第二成型磨料颗粒的表面的表面积,并且多个成型磨料颗粒定位为多个第二成型磨料颗粒中的一个第二成型磨料颗粒位于多个第一成型磨料颗粒中的一个第一成型磨料颗粒和多个第三成型磨料颗粒中的一个第三成型磨料颗粒之间。
在实施例17中,实施例1-16中的至少一个还包括,其中特征包括硬度,并且多个第二成型颗粒包括助磨剂。
在实施例18中,实施例1-17中的至少一个还包括,其中特征包括硬度,并且多个第一成型磨料颗粒包括小于氧化铝莫氏硬度的莫氏硬度。
在实施例19中,实施例1-18中的至少一个还包括,其中特征包括硬度,并且多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒定位为较硬元件被构造成比较软元件先接触待磨削的表面。
在实施例20中,实施例1-19中的至少一个还包括,其中特征包括纵横比,该纵横比表示元件从垂直于基板的主表面的轴线延伸的高度与平行于基板的主表面的元件宽度的比率。
在实施例21中,实施例1-20中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒相对于彼此随机地位于基板上。
在实施例22中,实施例15-21中的至少一个还包括,其中特征是硬度,并且多个第一成型磨料颗粒的数量与多个第二成型磨料颗粒的数量的比率被构造成当与待磨削的物体接触时提供特定的压力分布。
实施例23包括磨料制品,该磨料制品包括基板;多个成型磨料颗粒,多个成型磨料颗粒被组织在基板的主表面上,以顺序接触物体,使得该顺序中的多个成型磨料颗粒中的第一颗粒移除指定宽度和深度的材料,并且该顺序中的多个成型磨料颗粒中的第二颗粒移除(1)比第一颗粒宽度大的材料和(2)比第一颗粒深度大的材料中的至少一种;以及将多个成型磨料颗粒固定到基板上的至少一种粘合剂。
在实施例24中,实施例23还包括,其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒中的每一者都包括多边形、椭圆形或不规则形状的主表面。
在实施例25中,实施例23-24中的至少一个还包括,其中第一颗粒包括比第二颗粒更窄的宽度。
在实施例26中,实施例23-25中的至少一个还包括,其中第一颗粒包括比第二颗粒更小的高度。
在实施例27中,实施例23-26中的至少一个还包括,其中基板的主表面限定了包括x轴和y轴的x-y平面,其中多个成型磨料颗粒包括从主基板沿垂直于x-y平面的z方向延伸的主面,其中多个磨料颗粒的不同的邻近的多个磨料颗粒的面相对于x轴以不同的角度取向。
在实施例28中,实施例23-27中的至少一个还包括,其个第一颗粒比第二颗粒硬。
在实施例29中,实施例23-28中的至少一个还包括,其中磨料包括多个成型磨料颗粒的槽,该槽的主表面与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括取向、尺寸和形状基本相同的成型磨料颗粒,并且其中槽的多个成型磨料颗粒的相应主表面在10度以内彼此平行。
在实施例30中,实施例23-29中的至少一个还包括粘附到基板上的多个第三颗粒,该多个第三颗粒包括助磨剂。
在实施例31中,实施例23-30中的至少一个还包括,其中颗粒序列包括具有不同硬度的颗粒,并且较硬元件被构造成在较软元件接触待磨削表面之前接触待磨削表面。
在实施例32中,实施例23-31中的至少一个还包括,其中颗粒序列包括具有不同纵横比的颗粒,该纵横比是元件从垂直于基板的主表面的轴线延伸的高度与平行于基板的主表面的元件宽度的比率。
实施例33包括成型磨料颗粒放置工具,该成型磨料颗粒放置工具包括:基板,该基板包括限定包括x轴和y轴的x-y平面的磨料制品接收表面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成多个腔体,该多个腔体包括一个或多个侧壁,该多个腔体包括磨料制品接收表面处的宽度和长度和由第一腔体从磨料制品接收表面向背面延伸的距离限定的深度,其中多个腔体中的邻近的多个腔体的一个或多个侧壁被定位成使得邻近的多个腔体的相应侧壁相对于x轴以不同的角度定向,并且多个成型磨料颗粒位于多个腔体中。
在实施例34中,实施例33还包括,其中多个腔体包括至少两个至少部分三角形的壁,至少两个至少部分三角形的壁由两个侧壁彼此连接并且分隔开。
在实施例35中,实施例33-34中的至少一个还包括,其中第一腔体包括四个至少部分三角形的壁,形成棱锥形或截头棱锥形。
在实施例36中,实施例33-35中的至少一个还包括,其中邻近的多个腔体包括第一腔体和第二腔体,并且第一腔体的侧壁相对于x轴的角度比第二腔体的侧壁相对于x轴的角度大至少十度。
实施例37包括成型磨料颗粒放置工具,该成型磨料颗粒放置工具包括基板,该基板包括限定包括x轴和y轴的x-y平面的磨料颗粒接收表面和与磨料颗粒接收表面相对的背面,在基板中形成多个腔体,该多个腔体包括一个或多个侧壁,该多个腔体包括磨料制品接收表面处的宽度和长度和由第一腔体在平行于垂直于x-y平面的z轴的方向上从磨料制品接收表面向背面延伸的距离限定的深度;和两个或多个邻近腔体之间的各个突起,各个突起从磨料制品接收表面沿平行于z轴的方向延伸并远离背面,多个成型磨料颗粒位于多个腔体中。
在实施例38中,实施例37包括,其中各个突起包括半球形。
在实施例39中,实施例37-38中的至少一个还包括,其中各个突起包括圆锥形。
在实施例40中,实施例37-39中的至少一个还包括,其中各个突起包括圆柱形。
在实施例41中,实施例37-40中的至少一个还包括,其中各个突起包括直线形。
在实施例42中,实施例37-41中的至少一个还包括,其中各个突起包括多边形。
在实施例43中,实施例37-42中的至少一个还包括,其中各个突起包括不规则形。
在实施例44中,实施例37-43中的至少一个还包括,其中多个成型磨料颗粒包括流体、固体或它们的组合。
在实施例45中,实施例43-44中的至少一个还包括,其中多个腔体包括亲水表面。
在实施例46中,实施例43-45中的至少一个还包括,其中磨料颗粒接收表面是亲水的。
实施例47包括成型磨料颗粒放置工具,该成型磨料颗粒放置工具包括基板,该基板包括限定包括x轴和y轴x-y平面的磨料制品接收表面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成多个腔体,该多个腔体包括一个或多个侧壁,该多个腔体包括磨料制品接收表面处的宽度和长度和由腔体在平行于垂直于x-y平面的z轴的方向上从磨料制品接收表面向背面延伸的距离限定的深度;和位于多个腔体中的多个成型磨料颗粒,其中多个成型磨料颗粒包括流体、固体或它们的组合。
在实施例48中,实施例47还包括,其中多个腔体包括亲水表面。
在实施例49中,实施例47-48中的至少一个还包括在邻近腔体之间的各个突起,该各个突起从磨料制品接收表面沿平行于z轴的方向延伸并远离背面。
在实施例50中,实施例49还包括,其中各个突起包括半球形。
在实施例51中,实施例49-50中的至少一个还包括,其中各个突起包括圆锥形。
在实施例52中,实施例49-51中的至少一个还包括,其中各个突起包括圆柱形。
在实施例53中,实施例49-52中的至少一个还包括,其中各个突起包括直线形。
在实施例54中,实施例49-53中的至少一个还包括,其中各个突起包括多边形。
在实施例55中,实施例49-54中的至少一个还包括,其中各个突起包括不规则形。
在实施例56中,实施例47-55中的至少一个还包括,其中磨料颗粒接收表面是亲水的。
实施例57包括一种制造磨料制品的方法,该方法包括在基板的磨料颗粒接收表面接收多个成型磨料颗粒,该磨料颗粒接收表面限定包括x轴和y轴的x-y平面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成多个腔体,多个腔体包括一个或多个侧壁,多个腔体包括磨料制品接收表面处的宽度和长度和由腔体在平行于垂直于x-y平面的z轴的方向上从磨料制品接收表面向背面延伸的距离限定的深度;以及将多个成型磨料颗粒从基板的多个腔体释放到磨料制品的基板表面上的粘合剂上。
在实施例58中,实施例57还包括通过多个腔体中的邻近腔体之间的一个或多个突起将多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒引导至多个腔体中的腔体。
在实施例59中,实施例58还包括,其中各个突起包括圆锥形。
在实施例60中,实施例58-59中的至少一个还包括,其中各个突起包括圆柱形。
在实施例61中,实施例58-60中的至少一个还包括,其中各个突起包括直线形。
在实施例62中,实施例58-61中的至少一个还包括,其中各个突起包括多边形。
在实施例63中,实施例58-62中的至少一个还包括,其中各个突起包括不规则形。
在实施例64中,实施例57-63中的至少一个还包括在接收多个成型磨料颗粒之前,在磨料颗粒接收表面上沉积流体、固体或它们的组合。
在实施例65中,实施例64还包括,其中多个腔体包括亲水表面。
在实施例66中,实施例64-65中的至少一个还包括,其中磨料颗粒接收表面是亲水的。
实施例67包括一种方法,该方法包括在包括多个腔体的成型磨料颗粒放置工具处接收多个成型磨料颗粒;确定多个腔体中是否有阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒;响应于确定多个腔体中没有阈值数量的腔体具有适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,在该成型磨料颗粒放置工具处接收其他成型磨料颗粒;以及响应于确定多个腔体中有至少阈值数量的腔体包括适当位于其中的多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒粘附到基板上。
在实施例68中,实施例67还包括在接收多个成型磨料颗粒之后,从成型磨料颗粒放置工具中移除至少一个不适当地位于多个腔体中的腔体中的所接收的多个成型磨料颗粒。
在实施例69中,实施例67-68中的至少一个还包括在将多个成型磨料颗粒沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上移除不在多个腔体中的相应腔体中的其他成型磨料颗粒。
在实施例70中,实施例67-69中的至少一个还包括振动成型磨料颗粒放置工具以将多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒放置到多个腔体中的腔体中。
在实施例71中,实施例67-70中的至少一个还包括,其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
实施例72包括一种方法,该方法包括在包括具有特定第一特征的多个第一腔体和具有较小相应特征的多个第二腔体的成型磨料颗粒放置工具处,接收具有大于第二特征且小于第一特征的相应特征的多个第一成型磨料颗粒;在接收多个第一磨料颗粒之后,在成型磨料颗粒放置工具处接收具有小于第二特征的相应特征的多个第二成型磨料颗粒;以及将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒粘附到基板上。
在实施例73中,实施例72还包括在接收多个第二成型磨料颗粒之前和接收多个第一成型磨料颗粒之后,从成型磨料颗粒放置工具上移除不在多个第一腔体中的相应第一腔体中的多个第一成型磨料颗粒,并接收其他多个第一成型磨料颗粒,直到阈值数量的第一腔体包括位于其中的第一成型磨料颗粒。
在实施例74中,实施例72-73中的至少一个还包括在将成型磨料颗粒放置工具沉积到至少一种粘合材料中之前,从成型磨料颗粒放置工具上扫除或吹走不在多个第二腔体中的相应第二腔体中的多个个第二成型磨料颗粒,并接收其他第二成型磨料颗粒,直到阈值数量的第二腔体包括位于其中的第二成型磨料颗粒。
在实施例75中,实施例72-74中的至少一个还包括,其中特征包括高度、宽度或深度。
在实施例76中,实施例72-75中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒或多个第二成型磨料颗粒包括不是等边三角形的主表面。
在实施例77中,实施例72-76中的至少一个还包括振动成型磨料颗粒放置工具,以使多个第一成型磨料颗粒中的第一成型磨料颗粒位于多个第一腔体中的第一腔体中。
在实施例78中,实施例72-76中的至少一个还包括,其中将多个成型磨料颗粒从成型磨料颗粒放置工具释放包括振动成型磨料颗粒放置工具。
实施例79包括成型磨料颗粒放置工具,该成型磨料颗粒放置工具包括基板,该基板包括磨料制品接收表面和与磨料制品接收表面相对的背面,在基板中形成的腔体包括一个或多个侧壁,腔体包括多个第一腔体和多个第二腔体,多个第一腔体包括在磨料制品接收表面处的第一宽度和第一长度和指示第一腔体从磨料制品接收表面向背面延伸的距离的第一深度,多个第二腔体包括在磨料制品接收表面处的第二宽度和第二长度和指示第二腔体从磨料制品接收表面向背面延伸的距离的第二深度,其中以下一个或多个成立:(1)第一宽度大于第二宽度,(2)第一长度大于第二长度,或者(3)第一深度大于第二深度;多个第一成型磨料颗粒,该多个第一成型磨料颗粒位于多个第一腔体中,该多个第一成型磨料颗粒包括(1)分别小于第一宽度和第一长度且分别大于第二宽度或第二长度的宽度和长度,或者(2)大于比第二深度大的阈值且小于比第一深度大的阈值的高度;以及多个第二成型磨料颗粒,该多个第二成型磨料颗粒位于多个第二腔体中,该多个第二成型磨料颗粒包括(1)分别小于第二宽度和第二长度的宽度和长度,或者(2)小于比第二深度大的阈值的高度。
在实施例80中,实施例79还包括,其中第一腔体相对于彼此位于非随机取向。
在实施例81中,实施例79-80中的至少一个还包括,其中第一宽度大于第二宽度或者第一长度大于第二长度,多个第一成型磨料颗粒包括分别小于第一宽度和第一长度并且分别大于第二宽度或第二长度的宽度和长度,并且多个第二成型磨料颗粒包括分别小于第二宽度和第二长度的宽度和长度。
在实施例82中,实施例79-81中的至少一个还包括,其中第一深度大于第二深度,第一磨料制品的高度大于比第二深度大的阈值且小于比第一深度大的阈值,并且多个第二磨料制品的高度小于比第二深度大的阈值。
在实施例83中,实施例79-82中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒中的至少一者包括非等边三角形的主表面。
在实施例84中,实施例79-83中的至少一个还包括,其中大概第一腔体包括至少两个至少部分三角形的壁,至少两个至少部分三角形的壁由两个侧壁彼此连接并分隔开。
在实施例85中,实施例79-84中的至少一个还包括,其中多个第一腔体包括四个至少部分三角形的壁,形成棱锥形或截头棱锥形。
在实施例86中,实施例79-85中的至少一个还包括,其中多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒包括各自不同的特征。
在实施例87中,实施例86还包括,其中特征是多个第一成型磨料颗粒和多个第二成型磨料颗粒的主表面的表面积。
在实施例88中,实施例79-87中的至少一个还包括,其中多个第一腔体和多个第二腔体包括不同的相应深度,并且多个第一腔体和多个第二腔体以交替的图案位于基板中。
在实施例89中,实施例88还包括,其中多个第二腔体中的至少一个第二腔体位于两个最近的第一腔体之间,其各自的主表面在10度以内彼此平行。
在实施例90中,实施例89还包括,其中腔体包括腔体的槽,该槽的主表面与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括位于多个第一腔体中的两个第一腔体之间的多个第二腔体中的第二腔体,并且其中槽的多个第一腔体多个和第二腔体的相应主表面在10度以内彼此平行。
在实施例91中,实施例86-90中的至少一个还包括,其中腔体还包括多个第三腔体,多个第三腔体的宽度小于比第一宽度小的第二宽度,并且腔体定位为多个第二腔体中的第二腔体位于多个第一腔体中的第一腔体和多个第三腔体中的第三腔体之间。
在实施例92中,实施例86-91中的至少一个还包括,其中特征包括纵横比,该纵横比表示成型磨料颗粒从垂直于基板的主表面的轴线延伸的高度与平行于基板的主表面的元件宽度的比率。
在实施例93中,实施例79-92中的至少一个还包括,其中多个第一腔体和多个第二腔体相对于彼此随机地位于基板中。

Claims (27)

1.一种方法,所述方法包括:
在包括多个腔体的成型磨料颗粒放置工具处接收多个成型磨料颗粒;
确定所述多个腔体中是否有阈值数量的腔体包括适当位于其中的所述多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒;
响应于确定所述多个腔体中没有阈值数量的腔体具有适当位于其中的所述多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,在所述成型磨料颗粒放置工具处接收其他成型磨料颗粒;以及
响应于确定所述多个腔体中有至少所述阈值数量的腔体包括适当位于其中的所述多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒,将所述多个成型磨料颗粒从所述成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将所述第一多个成型磨料颗粒和所述第二多个成型磨料颗粒粘附到所述基板上。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括在接收所述多个成型磨料颗粒之后,从所述成型磨料颗粒放置工具中移除不适当地位于所述多个腔体中的腔体中的所接收的多个成型磨料颗粒中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括在将所述多个成型磨料颗粒沉积到所述至少一种粘合材料中之前,从所述成型磨料颗粒放置工具上移除不在所述多个腔体中的相应腔体中的其他成型磨料颗粒。
4.根据权利要求1所述的方法,还包括振动所述成型磨料颗粒放置工具以将所述多个成型磨料颗粒中的成型磨料颗粒放置到所述多个腔体中的腔体中。
5.根据权利要求1所述的方法,其中将所述多个成型磨料颗粒从所述成型磨料颗粒放置工具释放包括振动所述成型磨料颗粒放置工具。
6.一种方法,所述方法包括:
在包括具有特定第一特征的多个第一腔体和具有较小相应特征的多个第二腔体的成型磨料颗粒放置工具处,接收具有大于所述第二特征且小于所述第一特征的相应特征的多个第一成型磨料颗粒;
在接收所述多个第一磨料颗粒之后,在所述成型磨料颗粒放置工具处接收具有小于所述第二特征的相应特征的多个第二成型磨料颗粒;以及
将所述多个成型磨料颗粒从所述成型磨料颗粒放置工具释放到基板上的至少一种粘合材料中,以将所述多个第一成型磨料颗粒和所述多个第二成型磨料颗粒粘附到所述基板上。
7.根据权利要求6所述的方法,还包括在接收所述多个第二成型磨料颗粒之前和接收所述多个第一成型磨料颗粒之后,从所述成型磨料颗粒放置工具上移除不在所述多个第一腔体中的相应第一腔体中的多个第一成型磨料颗粒,并接收其他多个第一成型磨料颗粒,直到阈值数量的第一腔体包括位于其中的第一成型磨料颗粒。
8.根据权利要求6所述的方法,还包括在将所述成型磨料颗粒放置工具沉积到所述至少一种粘合材料中之前,从所述成型磨料颗粒放置工具上扫除或吹走不在所述多个第二腔体中的相应第二腔体中的多个第二成型磨料颗粒,并接收其他多个第二成型磨料颗粒,直到阈值数量的第二腔体包括位于其中的第二成型磨料颗粒。
9.根据权利要求6所述的方法,其中所述特征包括高度、宽度或深度。
10.根据权利要求6所述的方法,其中所述多个第一成型磨料颗粒或所述多个第二成型磨料颗粒不是等边三角形。
11.根据权利要求6所述的方法,还包括振动所述成型磨料颗粒放置工具,以将所述多个第一成型磨料颗粒中的第一成型磨料颗粒放置到所述多个第一腔体中的第一腔体中。
12.根据权利要求6所述的方法,其中将所述多个成型磨料颗粒从所述成型磨料颗粒放置工具释放包括振动所述成型磨料颗粒放置工具。
13.一种成型磨料颗粒放置工具,所述成型磨料颗粒放置工具包括:
基板,所述基板包括磨料制品接收表面和与所述磨料制品接收表面相对的背面,在所述基板中形成的腔体包括一个或多个侧壁,所述腔体包括多个第一腔体和多个第二腔体,所述多个第一腔体包括在所述磨料制品接收表面处的第一宽度和第一长度,以及指示所述第一腔体从所述磨料制品接收表面向所述背面延伸的距离的第一深度,所述多个第二腔体包括在所述磨料制品接收表面处的第二宽度和第二长度,以及指示所述第二腔体从所述磨料制品接收表面向所述背面延伸的距离的第二深度,其中以下一个或多个成立:(1)所述第一宽度大于所述第二宽度,(2)所述第一长度大于所述第二长度,或者(3)所述第一深度大于所述第二深度;
多个第一成型磨料颗粒,所述多个第一成型磨料颗粒位于所述多个第一腔体中,所述多个第一成型磨料颗粒包括(1)分别小于所述第一宽度和所述第一长度且分别大于所述第二宽度或所述第二长度的宽度和长度,或者(2)大于比所述第二深度大的阈值且小于比所述第一深度大的阈值的高度;和
多个第二成型磨料颗粒,所述多个第二成型磨料颗粒位于所述多个第二腔体中,所述多个第二成型磨料颗粒包括(1)分别小于所述第二宽度和所述第二长度的宽度和长度,或者(2)小于比所述第二深度大的所述阈值的高度。
14.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述第一腔体相对于彼此位于非随机的方位。
15.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中:
所述第一宽度大于所述第二宽度或者所述第一长度大于所述第二长度,
所述多个第一成型磨料颗粒的宽度和长度分别小于所述第一宽度和所述第一长度,并且分别大于所述第二宽度或所述第二长度,并且
所述多个第二成型磨料颗粒的宽度和长度分别小于所述第二宽度和所述第二长度。
16.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中:
所述第一深度大于所述第二深度;
所述多个第一磨料制品的高度大于比所述第二深度大的阈值且小于比所述第一深度大的所述阈值,并且
所述多个第二磨料制品的高度小于比所述第二深度大的所述阈值。
17.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一成型磨料颗粒和所述多个第二成型磨料颗粒中的至少一者包括不等边三角形。
18.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一腔体包括至少两个至少部分三角形的壁,所述至少两个至少部分三角形的壁由两个侧壁彼此连接并且分隔开。
19.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一腔体包括四个至少部分三角形的壁,所述四个至少部分三角形的壁形成棱锥形或截头棱锥形。
20.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一成型磨料颗粒和所述多个第二成型磨料颗粒包括各自不同的特征。
21.根据权利要求20所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述特征是所述多个第一成型磨料颗粒和所述多个第二成型磨料颗粒的主表面的表面积。
22.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一腔体和所述多个第二腔体包括不同的相应深度,并且所述第一腔体和所述第二腔体以交替的图案位于所述基板中。
23.根据权利要求22所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第二腔体中的至少一个第二腔体位于两个最近的第一腔体之间,其各自的主表面在10度以内彼此平行。
24.根据权利要求23所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述腔体包括腔体的槽,所述槽的主表面与每个最近的槽在10度以内垂直,每个槽包括位于所述多个第一腔体中的两个第一腔体之间的所述多个第二腔体中的第二腔体,并且其中所述槽的所述多个第一腔体和所述多个第二腔体的相应主表面在10度以内彼此平行。
25.根据权利要求20所述的成型磨料颗粒放置工具,其中:
所述腔体还包括多个第三腔体,所述多个第三腔体的宽度小于比所述第一宽度小的所述第二宽度,并且
所述腔体定位为所述多个第二腔体中的第二腔体位于所述多个第一腔体中的第一腔体和所述多个第三腔体中的第三腔体之间。
26.根据权利要求20所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述特征包括纵横比,所述纵横比表示成型磨料颗粒从垂直于所述基板的所述主表面的轴线延伸的高度与平行于所述基板的所述主表面的元件的宽度的比率。
27.根据权利要求13所述的成型磨料颗粒放置工具,其中所述多个第一腔体和所述多个第二腔体相对于彼此随机地位于所述基板中。
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