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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Planscheibe zum Endpolieren, eine Endpoliervorrichtung und ein Polierverfahren.
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Es wird die Priorität der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-026048 , eingereicht am 15. Februar 2016, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist, in Anspruch genommen.
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Stand der Technik
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Gemäß dem Stand der Technik sind als Poliervorrichtungen, bei denen eine Polierfolie auf einer Planscheibe bereitgestellt wird, eine Poliervorrichtung, bei der mittels eines elastischen Körpers auf der Planscheibe die Polierfolie auf der Planscheibe fixiert wird, und eine Poliervorrichtung bekannt, bei der die Polierfolie direkt auf der Planscheibe fixiert wird. Diese gut bekannten Poliervorrichtungen sind zum Beispiel im Patentdokument 1 offenbart. Das Patentdokument 1 offenbart eine Poliervorrichtung, bei der zwei Arten von Polierfolie, einschließlich eine Polierfolie für die Grobbearbeitung und eine Polierfolie zum Endpolieren, auf einer Polierplanscheibe angebracht sind und bei Bedarf ein elastischer Körper zwischen der Poliertarget-Planscheibe und der Polierfolie angebracht ist.
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In einem Fall, in dem der elastische Körper zwischen der Poliertarget-Planscheibe und der Polierfolie angebracht ist, oder in einem Fall, in dem ein Poliertuch mit darauf verteilten losen Schleifkörnern verwendet wird, kann eine Randsenkung verursacht werden. Die Randsenkung ist ein Phänomen, bei dem ein weicher Teil einer Polierprobe übermäßig poliert und abgetragen werden kann und ein Umfangsrand eines von dem weichen Teil umgebenen harten Teils kann ebenfalls übermäßig poliert werden. Insbesondere in einem Fall, in dem das Polieren ausgeführt wird, wenn die losen Schleifkörner dazwischen angeordnet sind, ist es wahrscheinlich, dass die Randsenkung auftritt.
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Falls ein Schmiermittelfilm, wie etwa Wasser, in einem Fall, in dem eine Folie mit fixierten Schleifkörnern auf einer glatten Polierplanscheibe angebracht ist, dick ist, besteht die Sorge, dass sich das Schmiermittel zwischen der Folie mit fixierten Schleifkörnern und der Polierprobe befinden kann und das Polieren nicht ausgeführt wird. Außerdem besteht die Sorge, dass die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe, ähnlich wie bei einem Saugnapf zu der Folie mit fixierten Schleifkörnern gesaugt werden kann und das Polieren erschwert wird. Darüber hinaus besteht außerdem die Sorge, dass Späne zwischen die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Folie mit fixierten Schleifkörnern eindringen und die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe beschädigen können.
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Als Technik zum Lösen dieser Probleme offenbar das Patentdokument 2 eine Endpolier-Planscheibe, bei der eine Zahl von Rillen mit einer Breite von einigen Millimetern parallel zu einer planaren Glasscheibe gebildet sind.
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Literaturliste
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Patentliteratur
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- [Patentdokument 1] Japanische ungeprüfte Patentanmeldung, Erstveröffentlichung Nr. 2007-185754
- [Patentdokument 2] Japanisches Patent Nr. 5317095
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Eine Wickelpolierfolie, die in dem obigen Patentdokument 1 und Patentdokument 2 offenbart wird, ist eine Folie, die zum glatten Polieren von Materialien ausreicht. Andererseits wird in einem Fall, in dem eine ebene Polierprobe unter Verwendung der Wickelpolierfolie erzeugt wird, die Wickelpolierfolie auf einer harten Scheibe (Glasscheibe) mit einer hohen Planarität platziert, und die Probe wird manuell poliert, während bewirkt wird, dass der Schmiermittel, wie etwa Wasser, zu der Wickelpolierfolie fließt. Mit abnehmendem Maß der Schleifkörner werden in diesem Fall die zu polierende Probe und die Folie in engeren Kontakt miteinander gebracht und der Widerstand nimmt zu. Dementsprechend gibt es einen Fall, in dem die Polierprobe nicht glatt auf der Polierfolie gleiten kann und nicht sauber poliert werden kann. Wenn die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe größer wird, ist es bemerkbar, dass die Polierprobe nicht glatt auf der Polierfolie gleitet.
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Außerdem gibt es einen Fall, in dem aufgrund von Spänen viele Kratzer auf der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe gebildet werden können. Mit größer werdender Polier-Targetoberfläche der Polierprobe werden die Kratzer auffällig.
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Darüber hinaus besteht bei Patentdokument 2, insbesondere wenn die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe zum manuellen Polieren größer wird, die Sorge, dass langwierige Arbeit erforderlich ist, um eine Hochglanzpolitur der Probe zu erhalten. Aus diesem Grund besteht Bedarf daran, die zum Erzeugen einer Hochglanzpolitur erforderliche Zeit zu verkürzen.
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Außerdem ist aufgrund des Polierens in einer gewissen Richtung (Länge) beim manuellen Polieren fachkundige Technik erforderlich, um die Probenoberfläche gleichmäßig zu polieren. Insbesondere mit größer werdender Polier-Targetoberfläche der Polierprobe gibt es aus diesem Grund einen Fall, in dem sich ein Polierzustand abhängig vom Geschicklichkeitsgrad eines Arbeiters ändern kann.
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In einem Fall, in dem die oben beschriebene Randsenkung aufgetreten ist, und in einem Fall, in dem die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe mittels Sekundärionenmassenspektroskopie (SIMS) analysiert wird, liegt außerdem ein Fall vor, in dem die Ebenheit einer Analyseoberfläche (Polier-Targetoberfläche) ungenügend sein kann und die Analyse nicht gut ausgeführt werden kann. Insbesondere mit größer werdender Polier-Targetoberfläche der Polierprobe besteht aus diesem Grund die Sorge, dass die Analyseverarbeitungszeit zunehmen kann.
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Falls die Polierprobe klein ist, ist außerdem auch die die Glättungsbearbeitung durch Polieren betreffende Zeit kurz. Andererseits, da die Sorge besteht, dass die die Glättungsbearbeitung durch Polieren betreffende Zeit lang werden kann, wenn die Polierprobe groß ist, besteht Bedarf daran, diese Zeit zu verkürzen. Wenn die Polierprobe groß wird, wird außerdem die Glättungsbearbeitung durch Polieren schwierig. Folglich hängen Effizienz und Genauigkeit der Probenherstellung vom Geschicklichkeitsgrad des Arbeiters ab. Aus diesem Grund besteht Bedarf daran, die Abhängigkeit vom Geschicklichkeitsgrad des Arbeiters zu beseitigen.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorangehenden Situation gemacht, um die folgenden Aufgaben zu erfüllen.
- 1. Beseitigung der Randsenkung.
- 2. Unterdrückung von ungleichmäßigem Polieren oder dergleichen in jeder Region infolge von Härteunterschieden.
- 3. Unterdrückung des Haftens der Polierprobe an der Poliervorrichtung.
- 4. Unterdrückung der Beschädigung der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe.
- 5. Unterdrückung der Beschädigung der Polierfolie.
- 6. Anpassung an eine große Polierprobe.
- 7. Beseitigung der Abhängigkeit vom Geschicklichkeitsgrad des Arbeiters.
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Lösung des Problems
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Eine Endpolier-Planscheibe, die sich auf einen ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht, ist derart konfiguriert, dass eine Polierfolie darauf angebracht ist. Die Endpolier-Planscheibe umfasst einen Scheibenkörper mit einer planaren Oberfläche; und eine Vielzahl von inselförmigen Vorsprüngen, die auf der Oberfläche des Scheibenkörpers gebildet sind. In der Vielzahl von inselförmigen Vorsprüngen sind zwischen den jeweiligen inselförmigen Vorsprüngen durchgehende rillenförmige Vertiefungen gebildet.
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Ein Durchmessermaß der inselförmigen Vorsprünge kann in einem Bereich von einem 1,5-bis 2,5-fachen eines Breitenmaßes der rillenförmigen Vertiefungen eingestellt sein.
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Die einander benachbarten inselförmigen Vertiefungen können derart angeordnet sein, dass auf der gesamten Oberfläche des Scheibenkörpers ein Trennabstand zwischen ihnen gleich dem Breitenmaß der rillenförmigen Vertiefungen ist.
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Jeder der inselförmigen Vorsprünge kann in Draufsicht eine polygonale Form aufweisen.
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Ein Durchmessermaß der inselförmigen Vorsprünge kann in einem Bereich von 1/2 bis 3/2 in Bezug auf ein Durchmessermaß einer Polier-Targetoberfläche einer Polierprobe eingestellt sein.
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Eine Polier-Targetoberfläche einer Polierprobe kann eine Region mit unterschiedlichen Härten aufweisen, und eine Mohs-Härte-Differenz zwischen einer Region mit hoher Härte und einer Region mit geringer Härte in der Polier-Targetoberfläche kann 3 oder mehr betragen.
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Eine Endpoliervorrichtung, die sich auf einen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht, umfasst die Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt; und eine Dreheinrichtung, welche die Endpolier-Planscheibe in Bezug auf eine zur Oberfläche des Scheibenkörpers senkrechte Drehachse dreht.
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Die Dreheinrichtung kann eine drehende Scheibe, die sich um die Drehachse dreht, und ein Halteteil, das die Endpolier-Planscheibe an der drehenden Scheibe hält, aufweisen.
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Die Endpolier-Planscheibe kann aus Magnetismus aufweisendem Edelstahl gebildet sein, und das Halteteil kann in der Lage sein, die Endpolier-Planscheibe zu magnetisieren.
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Ein Polierverfahren, das sich auf einen dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht, umfasst das Ausführen von Polieren unter Verwendung von einer planaren Planscheibe und von Polierschleifkörnern, um die Randsenkung bei einer Polierprobe zu erzeugen; und das Ausführen von Polieren unter Verwendung der Endpoliervorrichtung, die sich auf den obigen zweiten Aspekt bezieht, und einer Polierfolie, um die Randsenkung zu beseitigen, um die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe zu ebnen.
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Gemäß der Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt ist es, da die durchgehenden rillenförmigen Vertiefungen zwischen den jeweiligen inselförmigen Vorsprüngen in der Vielzahl von inselförmigen Vorsprüngen gebildet sind, möglich, auf effiziente Weise einen Ableitungseffekt aus den sich in mehreren Richtungen statt in einer Richtung erstreckenden rillenförmigen Vertiefungen aufzuweisen. Aus diesem Grund ist es möglich, die Ableitung von Schmiermittel, wie z. B. Wasser, zu erleichtern. Die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Polierfolie können einfach miteinander in Kontakt gelangen, und die Polierleistung kann verbessert werden. Da von der Polierprobe her erzeugte Späne über die rillenförmigen Vertiefungen der Planscheibe einfach zum Äußeren einer Arbeitsebene abgeführt werden, kann eine Häufigkeit, mit der die Polier-Targetoberfläche beschädigt wird, erheblich verringert werden.
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Da die inselförmigen Vorsprünge durch die rillenförmigen Vertiefungen geteilt werden, erstrecken sich außerdem Randteile der inselförmigen Vorsprünge, die dem Polieren auszusetzenden Regionen entsprechen, in die mehreren Richtungen statt in eine Richtung. Selbst in einem Fall, in dem die Polier-Targetoberfläche Regionen mit unterschiedlichen Härten aufweist, ist es folglich möglich, das Auftreten von Senkungen zu verhindern.
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Da die inselförmigen Vorsprünge durch die sich in die mehreren Richtungen statt in eine Richtung erstreckenden rillenförmigen Vertiefungen geteilt werden, ist es gleichzeitig möglich, eine Situation zu verhindern, in der die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Polierfolie miteinander in engen Kontakt gebracht werden können und das Polieren nicht ausgeführt werden kann, wenn die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Polierfolie das Polieren ausführen, indem sie sich relativ zueinander bewegen.
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Da die Ableitung des Schmiermittels leicht durch die rillenförmigen Vertiefungen erfolgt, können außerdem die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Polierfolie leicht miteinander in Kontakt gelangen, die Poliereffizienz kann ausgeführt werden und die Bearbeitungszeit kann, selbst in einem Fall, in dem die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe groß wird, verkürzt werden.
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Da das Durchmessermaß der inselförmigen Vorsprünge in einem Bereich von dem 1,5- bis 2,5-fachen des Breitenmaßes der rillenförmigen Vertiefungen eingestellt ist, können bei der Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt außerdem die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden.
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Da der Trennabstand zwischen den einander benachbarten inselförmigen Vorsprüngen gleich dem Breitenmaß der rillenförmigen Vertiefungen auf der gesamten Oberfläche des Scheibenkörpers ist, können bei der Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt außerdem die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden.
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Da die Formen der inselförmigen Vorsprünge in Draufsicht die polygonalen Formen sind, werden bei der Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt außerdem die Ableitung des Schmiermittels, und die inselförmigen Vorsprünge werden von den sich in den mehreren Richtungen statt in einer Richtung erstreckenden rillenförmigen Vorsprüngen geteilt, wobei die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden können.
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Da das Durchmessermaß der inselförmigen Vorsprünge in einem Bereich von 1/2 bis 3/2 in Bezug auf das Durchmessermaß der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe eingestellt ist, können bei der Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt außerdem die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden.
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Selbst in einem Fall, in dem die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe Bereiche mit unterschiedlichen Härten aufweist und die Mohs-Härte-Differenz zwischen dem Bereich mit hoher Härte und dem Bereich mit geringer Härte in der Polier-Targetoberfläche 3 oder mehr beträgt, können bei der Endpoliervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt außerdem die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden.
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Da die Endpoliervorrichtung gemäß dem obigen zweiten Aspekt die Endpolier-Planscheibe gemäß dem ersten Aspekt und die Dreheinrichtung, welche die Endpolier-Planscheibe in Bezug auf die zur Oberfläche des Scheibenkörpers senkrechte Drehachse dreht, umfasst, kann außerdem das Polieren ausgeführt werden, indem ein Zustand geändert wird, wo die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe und die Polierfolie miteinander in Kontakt gelangen. Aus diesem Grund kann die Einfachheit der Ableitung des Schmiermittels unter Verwendung von Drehung weiter verbessert werden, und die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung können wirksam realisiert werden.
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Da die Dreheinrichtung die drehende Scheibe, die sich um die Drehachse dreht, und das Halteteil, das die Endpolier-Planscheibe an der drehenden Scheibe hält, aufweist, können die Ableitung des Schmiermittels, die Verhinderung des Haftens der Polierprobe und die Verhinderung der Senkung wirksam realisiert werden. Dementsprechend ist es möglich, die Polierbearbeitung auszuführen, ohne vom Geschicklichkeitsgrad eines Arbeiters abhängig zu sein.
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Da bei der Endpoliervorrichtung gemäß dem ersten Aspekt die Endpolier-Planscheibe aus Magnetismus aufweisendem Edelstahl gebildet ist und das Halteteil in der Lage ist, die Endpolier-Planscheibe zu magnetisieren, können außerdem die Einfachheit der Auswechselns der Polierfolie und der enge Kontakt der Polierfolie mit der Planscheibe verbessert werden.
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Außerdem umfasst das Polierverfahren gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung das Ausführen von Polieren unter Verwendung einer planaren Planscheibe und von Polierschleifkörnern, um die Randsenkung bei einer Polierprobe zu erzeugen; und das Ausführen von Polieren unter Verwendung der Endpoliervorrichtung-Planscheibe gemäß dem zweiten Aspekt und einer Polierfolie, um die Randsenkung zu beseitigen, um die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe zu ebnen. Außerdem kann es sich bei den Polierschleifkörnern um Aluminiumoxidpaste handeln. Da die Menge (Oberflächenbereich) der mit der Polierfolie zu schneidenden Polierprobe klein gemacht werden kann, ist es dementsprechend möglich, die zum Ebnen benötigte Arbeitszeit weiter zu verkürzen, um das Polieren mit der planaren Planscheibe und den Polierschleifkörnern schnell auszuführen.
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Da außerdem weitere Zwischenräume zwischen der Polierfolie und der Polierprobe gebildet werden können, werden daher die Späne nicht ohne Weiteres mit der Polier-Targetoberfläche in Kontakt gebracht und können außerdem einfach abgeleitet werden, wodurch eine Rate verringert wird, mit der eine Probenoberfläche beschädigt wird.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß den obigen Aspekten der vorliegenden Erfindung kann das Auftreten der Absenkung an der Polierprobe verhindert werden. Außerdem kann das Auftreten ungleichmäßigen Polierens oder dergleichen in jedem Bereich infolge eines Härteunterschieds auf der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe verhindert werden. Außerdem kann das Haften der Polierprobe an der Polierfolie verhindert werden. Außerdem kann das Auftreten der Beschädigung der Polier-Targetoberfläche infolge der Späne verhindert werden. Außerdem kann die Beschädigung der Polierfolie durch das Haften oder andere Ursachen verhindert werden. Außerdem kann die Möglichkeit des Bewältigens der Größe der Polierprobe realisiert werden, und die Erzeugung der Polierprobe kann realisiert werden, ohne vom Geschicklichkeitsgrad eines Arbeiters abzuhängen.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Draufsicht, die eine Endpolier-Planscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche die Endpolier-Planscheibe gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 3 ist eine schematische Ansicht von vorne, welche die Endpoliervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 4 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, wo eine Polierfolie, die eine Folie mit fixierten Schleifkörnern enthält, an der Endpoliervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist, um eine Polierprobe zu polieren.
- 5 ist eine Draufsicht, die eine Endpolier-Planscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 6 ist eine Abbildung, die eine Proben-Polier-Targetoberfläche darstellt, die mit der Endpolier-Planscheibe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung poliert wurde.
- 7 ist eine Abbildung, die eine Proben-Polier-Targetoberfläche darstellt, die mit der Endpolier-Planscheibe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung poliert wurde.
- 8 ist eine Abbildung, die eine Proben-Polier-Targetoberfläche darstellt, die mit der Endpolier-Planscheibe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung poliert wurde.
- 9 ist eine Abbildung, die eine Proben-Polier-Targetoberfläche darstellt, die mit der Endpolier-Planscheibe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung poliert wurde.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend werden eine Endpolier-Planscheibe und eine Endpoliervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung darf nicht als darauf beschränkt ausgelegt werden, und mit den Kenntnissen eines Fachmanns können verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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1 ist eine Draufsicht der Endpolier-Planscheibe gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, welche die Endpolier-Planscheibe gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 3 ist eine schematische Ansicht von vorne, welche die Endpoliervorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
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Eine Endpolier-Planscheibe 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird beim Polieren eines Verbundmaterials mit unterschiedlichen Härten verwendet, um ein dünnes Probenstück zu bilden. Wie zum Beispiel in den 1 und 2 gezeigt, sind eine Vielzahl von inselförmigen Vorsprüngen 5 und rillenförmigen Vertiefungen 3, die kontinuierlich zwischen den inselförmigen Vorsprüngen 3 bereitgestellt sind, auf der Oberfläche eines Scheibenkörpers 2 vorgesehen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der Scheibenkörper 2 eine ebene Scheibenform auf. Als der Scheibenkörper 2 kann zum Beispiel eine Metallscheibe oder dergleichen mit wohlbekanntem Magnetismus verwendet werden. Es wird bevorzugt, dass der Scheibenkörper 2 aus einer Magnetismus aufweisenden Edelstahlscheibe gebildet ist. Die Größe des Scheibenkörpers 2 beträgt ∅ 100 bis 300 mm und insbesondere vorzugsweise etwa ∅ 150 mm (± 15 mm) oder 200 mm (± 20 mm). Außerdem beträgt die Dicke des Scheibenkörpers 2 1,5 bis 3 mm und insbesondere vorzugsweise etwa 2 mm (± 0,2 mm). Außerdem kann Serie SUS 200 angewandt werden.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, weisen die inselförmigen Vorsprünge 5 in der Draufsicht eine regelmäßige hexagonale Form auf, und die einzelnen inselförmigen Vorsprünge 5 sind angeordnet, um in einem gegenseitig getrennten Zustand am dichtesten zu sein.
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Ein Durchmessermaß T1 jedes inselförmigen Vorsprungs 5 kann eingestellt sein, um der Größe einer Polier-Targetoberfläche an einer Polierprobe 8 zu entsprechen. Zum Beispiel kann T1 auf einen Bereich von 1/2 bis 3/2 in Bezug auf das Durchmessermaß der Proben-Polier-Targetoberfläche (Polier-Targetoberfläche) der Polierprobe 8 eingestellt sein. Insbesondere kann das Durchmessermaß T1 des inselförmigen Vorsprungs 5 auf etwa 12 mm (± 1,2 mm) in einem Bereich von 8 mm bis 20 mm eingestellt sein. Außerdem ist das Durchmessermaß T1 des inselförmigen Vorsprungs 5 ein Abstand zwischen gegenüberliegenden Seiten des inselförmigen Vorsprungs 5.
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Die Trennabstände zwischen benachbarten inselförmigen Vorsprüngen 5 (Abstände zwischen gegenüberliegenden Seiten zweier benachbarter inselförmiger Vorsprünge 5) können zueinander gleich sein. Außerdem können, obwohl die Profile der inselförmigen Vorsprünge 5 in Abschnitten, die einen Randteil des Scheibenkörpers 2 überlagern, keine hexagonalen Formen sind, diese Abschnitte derart geformt sein, dass die Abstände zwischen benachbarten inselförmigen Vorsprüngen 5 zueinander gleich sind.
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Obwohl die planaren Profile der inselförmigen Vorsprünge 5 bei der vorliegenden Ausführungsform eine regelmäßige hexagonale Form aufweisen, sind die planaren Profile nicht darauf beschränkt, solange die inselförmigen Vorsprünge im dichtest gedrängten Zustand auf einer Ebene angeordnet sind. Es kann auch eine Kreisform, eine Ellipsenform oder eine polygonale Form mit einer größeren Zahl von Ecken als 6 verwendet werden. Obwohl in diesem Fall die Breite jeder nachfolgend beschriebenen rillenförmigen Vertiefung 3 je nach Position ungleichmäßig ist, kann der Anordnungszustand der inselförmigen Vorsprünge 5 auf die gleiche Weise beibehalten werden, wie im Fall der regelmäßigen hexagonalen Form.
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An der Profilposition jedes inselförmigen Vorsprungs 5 ist ein Endteil des inselförmigen Vorsprungs 5 in einem Zustand gebildet, in dem die rillenförmige Vertiefung 3 durch Polieren gebildet ist, das heißt in einem Zustand, in dem das Endteil aufrecht geschnitten ist, so dass eine Seitenoberfläche des inselförmigen Vorsprungs 5 oder der rillenförmigen Vertiefung 3 gleich einer Normalenrichtung einer Hauptoberfläche des Scheibenkörpers 2 ist.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist die rillenförmige Vertiefung 3 zwischen den zwei benachbarten inselförmigen Vorsprüngen 5 gebildet und ist derart vorgesehen, dass ein Breitenmaß T2 der rillenförmigen Vertiefung gleich dem Trennabstand zwischen den inselförmigen Vertiefungen 5 ist. Die Breitenmaße T2 der rillenförmigen Vertiefungen 3 können auf der gesamten Oberfläche einer Arbeitsebene des Scheibenkörpers 2 zueinander gleich eingestellt sein und können gleich etwa der Hälfte des Durchmessermaßes T1 des inselförmigen Vorsprungs 5 eingestellt sein. Insbesondere kann das Breitenmaß T2 jeder rillenförmigen Vertiefung 3 etwa 6 mm (± 0,6 mm) in einem Bereich von 4 mm bis 10 mm betragen.
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Außerdem ist die rillenförmige Vertiefung 3 graviert, so dass das Tiefenmaß von einem oberen Teil des inselförmigen Vorsprungs 5 innerhalb eines Bereichs von 50 bis 300 µm, vorzugsweise etwa 100 bis 200 µm (± 10 µm) liegt. Die rillenförmige Vertiefung 3 erstreckt sich zwischen dem inselförmigen Vorsprung 5 und dem benachbarten inselförmigen Vorsprung 5, und alle rillenförmigen Vertiefungen 3 sind auf der Oberfläche des Scheibenkörpers 2 in einen durchgehenden Zustand gebracht.
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Die rillenförmigen Vertiefungen 3 können mittels wohlbekannter Verfahren, wie etwa Ätzen, Polieren und Schleifen, auf der Oberfläche des aus Metall hergestellten Scheibenkörpers 2 gebildet sein.
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Ein Eckteil 6 einer Grenzlinie zwischen jeder rillenförmigen Vertiefung 3 und jedem inselförmigen Vorsprung 5 kann auch gebildet werden, indem eine Ecke in dem gleichen Maß abgerundet wird, wie ein Krümmungsradius, der die Hälfte der Tiefe der rillenförmigen Vertiefung 3 beträgt.
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Obwohl eine Polierfolie 7, die bei der vorliegenden Ausführungsform auf der Endpolierplanscheibe 1 angebracht ist, nicht besonders beschrieben wird, wird zum Beispiel eine wohlbekannte Folie mit fixierten Schleifkörnern mit einem Schleifkorndurchmesser von etwa 0,3 µm bis 3 µm zur Endbearbeitungsanwendung verwendet.
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Die vorliegende Ausführungsform kann auch auf die Polierprobe 8 angewandt werden, bei der eine Polier-Targetoberfläche Regionen mit unterschiedlichen Härten aufweist, und eine Mohs-Härte-Differenz zwischen einer Region mit hoher Härte und einer Region mit geringer Härte beträgt bei dieser Polier-Targetoberfläche 3 oder mehr. Wenn auf der Polier-Targetoberfläche eine Härtedifferenz vorliegt, ist das Auftreten von Absenkung wahrscheinlicher. Bei der Endpolier-Planscheibe 1 der vorliegenden Ausführungsform kann das Polieren jedoch selbst bei einer derartigen Polierprobe auf geeignete Weise ausgeführt werden.
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Außerdem weist die Region mit hoher Härte eine Mohs-Härte von etwa 4 bis 8 auf und kann Glas, ein Mineral, Metall oder dergleichen umfassen, und die Region mit geringer Härte kann ein Mineral oder dergleichen mit einer geringeren Viskosität als Harz umfassen. Die Region mit geringer Härte weist eine Mohs-Härte von etwa 1 bis 3 auf und kann Indium umfassen.
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Die Polierprobe umfasst zum Beispiel eine Probe, bei der eine Vielzahl von Polierproben, wie etwa Stein, in einer Oberfläche aus einem harzartigen zylindrischen Grundmaterial mit einem Durchmessermaß von etwa 25 mm eingebettet sind.
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Wie in 3 gezeigt, weist die Endpoliervorrichtung 10 bei der vorliegenden Ausführungsform als Dreheinrichtung, welche die Endpolier-Planscheibe 1 mit einer zu der zur Zeit des Polierens als die Arbeitsebene verwendeten Hauptoberfläche (Horizontalebene) senkrechten Drehachse C als eine Mitte dreht, eine drehende Scheibe 11, die sich um die Drehachse C dreht, und eine Antriebsquelle 12, wie z. B. einen Motor, der die drehende Scheibe 11 dreht, auf. Außerdem weist die Endpoliervorrichtung 10 als ein Halteteil, das die Endpolier-Planscheibe 1 an der drehenden Scheibe 11 hält, ein magnetisierendes Teil 13 auf, das in der Lage ist, die Endpolier-Planscheibe 1 zu magnetisieren und vorgesehen ist, um die Endpolier-Planscheibe 1 an der drehenden Scheibe 11 zu fixieren. Darüber hinaus weist die Endpolier-Planscheibe 1 ein Zuführteil 14 auf, das von oberhalb der drehenden Scheibe 11 her Schmiermittel 9, wie z. B. Wasser, zu der Arbeitsebene zuführen kann.
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Wie in 3 gezeigt, ist die drehende Scheibe 11 eine Scheibe, die einen Durchmesser aufweist, der ungefähr gleich dem der Endpolier-Planscheibe 1 ist oder größer als die Endpolier-Planscheibe 1 ist, und weist eine obere Oberfläche auf, die als flache Oberfläche gebildet ist, in der das magnetisierende Teil 13 eingebettet ist. Die drehende Scheibe 11 ist über einen Drehmechanismus 11a mit der Antriebsquelle 12 verbunden, und der Drehmechanismus 11a ist an einer Mittenposition einer unteren Oberfläche der drehenden Scheibe 11 aufgestellt.
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Wie in 3 gezeigt, kann das magnetisierende Teil 13 ein Elektromagnet sein, der mit einer oberen Oberfläche der drehenden Scheibe 11 bündig ist und in der Lage ist, die Magnetisierung EIN/AUS zu schalten. Außerdem kann das magnetisierende Teil 13 eine anisotrope Gummimagnetlage sein, die mit einer gleichmäßigen Dicke auf der gesamten Oberfläche der drehende Scheibe 11 vorgesehen ist und deren obere Oberfläche eine flache Oberfläche ist.
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Wie in 4 gezeigt, platziert die Endpoliervorrichtung 10 die Endpolier-Planscheibe 1 mit daran angebrachter Polierfolie 7 auf der drehenden Scheibe 11, um die drehende Scheibe 11 mittels der Antriebsquelle 12 zu drehen. Dabei wird die Polierbearbeitung ausgeführt, indem das Schmiermittel 9 von dem Zuführteil 14 zu einer oberen Oberfläche der Polierfolie 7 zugeführt wird, um die Polierprobe 8 gegen die Polierfolie 7 zu drücken. Dementsprechend wird überschüssiges Schmiermittel 9 aus jeglichen durchgehenden rillenförmigen Vertiefungen 3 auf der gesamten Arbeitsebene des Scheibenkörpers 2 abgeführt, die Polierfolie 7 ist entlang der Formen der rillenförmigen Vertiefungen 3 in die Abschnitten der rillenförmigen Vertiefungen 3 der Endpolier-Planscheibe 1 eingesunken, und in der Oberfläche der Polierfolie 7 sind bogenförmige Vertiefungen 4a mit einer der Form jeder rillenförmige Vertiefung 3 entsprechenden Form gebildet.
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Auf diese Weise wird zum Beispiel überschüssiges Schmiermittel 9, wie z. B. Wasser, auf der Arbeitsebene des Scheibenkörpers 2 durch die rillenförmigen Vertiefungen 3 und die in der Oberfläche der Polierfolie 7 gebildeten bogenförmigen Vertiefungen 4a von der Arbeitsebene des Scheibenkörpers 2 abgeführt. Dementsprechend ist das Schmiermittel 9 nicht wesentlich zwischen der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe 8 und der Polierfolie 7 unmittelbar über den inselförmigen Vorsprüngen 5 angeordnet. Dementsprechend können die Polier-Targetoberfläche der Polierprobe 8 und die Polierfolie 7 über den inselförmigen Vorsprüngen 5 einfach miteinander in Kontakt gelangen, und die Polierleistung kann verbessert werden.
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Außerdem ist der Kontaktbereich zwischen der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe 8 und der Polierfolie 7 durch die Bildung der bogenförmigen Vertiefungen 4a begrenzt. Daher wird die auf die Polierfolie 7 wirkende Saugwirkung der Polier-Targetoberfläche der Polierprobe 8 unterdrückt. Daher kann eine zum Polieren benötigte wirkende Kraft verringert werden, und die Polierbearbeitungsdauer kann verkürzt werden. Da sich die von der Polierprobe 8 erzeugten Späne K in den bogenförmigen Vertiefungen 4a der Polierfolie ansammeln oder über die bogenförmigen Vertiefungen 4a nach außen abgeführt werden, nimmt außerdem die Häufigkeit, mit der die Späne K die Polier-Targetoberfläche beschädigen, erheblich ab.
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Selbst in einem Fall, in dem die Polierprobe 8 aus einem Verbundmaterial mit einer Härtedifferenz auf der Polier-Targetoberfläche poliert wird, ist es möglich, die Absenkung zu verhindern oder die partielle Schwankung eines Polierzustands zu verhindern, um Polieren mit Planarität und Glattheit zu realisieren.
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Selbst bei Bedienung mit geringem Geschicklichkeitsgrad ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, einfach in einer kurzen Zeit eine Polierprobe 8 mit hoher Planarität und Glattheit zu erzeugen. Daher kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Polierprobe 8 selbst beschädigt wird, verringert werden, und die vorliegende Ausführungsform kann außerdem auf eine wertvolle Probe ohne Alternativen, wie etwa einen Einzelartikel, angewandt werden.
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Nachfolgend wird eine Endpolier-Planscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Verweis auf eine Zeichnung beschrieben.
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5 ist eine Draufsicht, die eine Endpolier-Planscheibe gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
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Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform in Bezug auf die Maße der inselförmigen Vorsprünge 5 und der rillenförmigen Vertiefungen 3, und einander entsprechende Bestandteile außer diesen werden mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Breite T2 jeder rillenförmigen Vertiefung 3 kleiner ausgeführt als der Durchmesser T1 jedes inselförmigen Vorsprungs 5, und der Durchmesser T1 des inselförmigen Vorsprungs 5 kann auf etwa 4 mm (± 4 mm) in einem Bereich von 2 bis 8 mm eingestellt sein.
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Die Breite T2 der rillenförmigen Vertiefungen 3 ist derart bereitgestellt, dass sie gleich einem Trennabstand zwischen zwei benachbarten inselförmigen Vorsprüngen 5 ist. Die Breiten T2 der rillenförmigen Vertiefungen 3 sind auf der gesamten Oberfläche der Arbeitsebene des Scheibenkörpers 2 gleich. Insbesondere kann die Breite T2 jeder rillenförmige Vertiefung 3 auf etwa 2 mm (± 0,2 mm) in einem Bereich von 1 bis 4 mm eingestellt sein.
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Die vorliegende Ausführungsform kann auch auf die Polierprobe 8 angewandt werden, bei der eine Polier-Targetoberfläche Regionen mit unterschiedlichen Härten aufweist, und eine Mohs-Härte-Differenz zwischen einer Region mit hoher Härte und einer Region mit geringer Härte beträgt bei dieser Polierprobenoberfläche 3 oder mehr. Wenn auf der Polier-Targetoberfläche eine Härtedifferenz vorliegt, ist das Auftreten einer Absenkung wahrscheinlich. Bei der Endpolier-Planscheibe 1 der vorliegenden Ausführungsform kann das Polieren jedoch selbst bei einer derartigen Polierprobe auf geeignete Weise ausgeführt werden.
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Die vorliegende Ausführungsform kann zum Beispiel auch auf eine Polierprobe angewandt werden, bei der eine Vielzahl von Polierproben, wie etwa Stein, in einer Oberfläche aus einem harzartigen zylindrischen Grundmaterial mit einem Durchmesser von etwa 5 bis 10 mm eingebettet sind.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann das Polieren derart ausgeführt werden, dass es einer Polierprobe 8 entspricht, die kleiner ist als die Polierprobe 8 bei der ersten Ausführungsform, indem die Breite T2 der rillenförmigen Vertiefungen 3 und der Durchmesser T1 des inselförmigen Vorsprungs 5 wie oben beschrieben eingestellt sind.
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Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform zuerst ein erster Polierschritt ausgeführt, indem Aluminiumoxidpaste einer Planscheibe ohne die gewöhnlichen rillenförmigen Vertiefungen 3 zugeführt wird, und dann ein zweiter Polierschritt unter Verwendung der Endpolier-Planscheibe 1 und der Polierfolie 7 der vorliegenden Ausführungsform ausgeführt wird.
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In dem ersten Polierschritt wird die Bearbeitung des Bildens einer Polier-Targetoberfläche mit einer Fläche und einer Glattheit ausgeführt, die ausreichend zum Ausführen von Endpolieren an der Polierprobe 8 sind. In einem Fall, in dem die Region mit hoher Härte und die Region mit geringer Härte mit unterschiedlichen Härten auf der Polier-Targetoberfläche enthalten sind, liegt andererseits ein Fall vor, in dem die Absenkung auftreten kann, da die Planscheibe keine rillenförmigen Vertiefungen 3 und inselförmigen Vorsprünge 5 auf der Arbeitsebene aufweist. Außerdem liegt ein Fall vor, in dem die Region mit geringer Härte übermäßig poliert werden kann.
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Durch Ausführen des zweiten Polierschritts nach dem ersten Polierschritt kann bei der vorliegenden Ausführungsform jedoch die Menge (Oberflächenbereich) der mit der Polierfolie zu schleifenden Polierprobe durch den ersten Polierschritt (erster Schritt) klein gemacht werden, und das Ebnen kann durch den zweiten Polierschritt (zweiter Schritt) erfolgen. Dementsprechend ist es möglich, die Arbeitsstunden weiter zu verkürzen, um das Polieren schnell auszuführen.
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Außerdem können von den weiteren bogenförmigen Vertiefungen herrührende Zwischenräume zwischen der Polierfolie 7 und der Polierprobe 8 gebildet werden. Daher werden die Späne K nicht einfach mit der Polier-Targetoberfläche in Kontakt gebracht und können außerdem einfach abgeführt werden, wodurch eine Rate verringert wird, mit der eine Probenoberfläche beschädigt wird.
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[Beispiele]
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Nachfolgend werden die vorliegende Erfindung betreffende Beispiele beschrieben.
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6 ist eine Abbildung, die eine Polierprobe zeigt, die durch Ausführen des ersten Schritts in der zweiten Ausführungsform unter Verwendung einer Planscheibe ohne rillenförmige Vertiefungen 3 erhalten wurde.
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Hier wurde die Polierbearbeitung unter Verwendung von 0,3 µm-Aluminiumoxidpaste als lose Schleifkörner ausgeführt. Wie in 6 gezeigt, ist zu sehen, dass aufgrund eines Unterschieds der Materialhärte erhebliche Randsenkung auftritt.
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Außerdem sind die Härten in der Polierprobe in 6 die folgenden Härten: Tonmineral (schwarzer Anteil) < Glaslava (hellgraue Farbe) < pyrogenes Mineral (weißer vieleckiger Anteil).
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7 zeigt eine Abbildung, die eine durch Ausführen des zweiten Schritts in der zweiten Ausführungsform an der in 6 gezeigten Polierprobe unter Verwendung der Endpolier-Planscheibe 1 erhaltene Polierprobe illustriert.
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Hier wurde, nachdem das Polieren für 1 Minute in einem Zustand ausgeführt wurde, in dem die drehende Scheibe 11 mit 300 U/min unter Verwendung einer Polierfolie (Wickelfolie) mit einem Schleifkorndurchmesser von 3 µm gedreht wurde, das Endpolieren für 2 Minuten in einem Zustand ausgeführt, in dem die drehende Scheibe 11 mit 300 U/min unter Verwendung einer Polierfolie (Wickelfolie) mit einem Schleifkorndurchmesser von 0,5 µm gedreht wurde.
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Wie in 7 gezeigt, ist zu sehen, dass selbst, wenn unterschiedliche Materialhärten vorliegen, keine Senkung auftritt und die Probe geebnet ist.
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8 ist eine Abbildung, die eine Polierprobe zeigt, die durch Ausführen des ersten Schritts in der zweiten Ausführungsform unter Verwendung einer Planscheibe ohne rillenförmige Vertiefungen 3 erhalten wurde.
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Hier wurde die Polierbearbeitung unter Verwendung von 0,3 µm-Aluminiumoxidpaste als lose Schleifkörner ausgeführt. Wie in 8 gezeigt, ist zu sehen, dass aufgrund eines Unterschieds der Materialhärte erhebliche Randsenkung auftritt.
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Außerdem sind die Härten in der Polierprobe in 8 die folgenden Härten: Tonmineral (schwarzer Anteil) < Glaslava (hellgraue Farbe) < pyrogenes Mineral (weißer vieleckiger Anteil).
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9 zeigt eine Abbildung, die eine durch Ausführen des zweiten Schritts an der in 8 gezeigten Polierprobe unter Verwendung der Endpolier-Planscheibe 1 in der vorangehend beschriebenen zweiten Ausführungsform erhaltene Polierprobe illustriert.
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Hier wurde das Polieren für 3 Minuten in einem Zustand ausgeführt, in dem die drehende Scheibe 11 mit 300 U/min unter Verwendung einer Polierfolie (Wickelfolie) mit einem Schleifkorndurchmesser von 0,5 µm gedreht wurde.
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Wie in 9 gezeigt, ist zu sehen, dass selbst, wenn unterschiedliche Materialhärten vorliegen, keine Senkung auftritt und die Probe geebnet ist.
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Außerdem können als die Polierproben 8 solche enthalten sein, die ein Pyroxen (Mohs-Härte 6,5 bis 7), Olivine (Mohs-Härte 7), Spinell (Mohs-Härte 8), Indiummetall (Mohs-Härte 1,2), Kaolinit oder Ton (Mohs-Härte 1-2), Eisen-Nickel-Legierung (Mohs-Härte 4) enthalten.
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Anhand dieser Ergebnisse ist zu sehen, dass ausreichendes Planarisieren und Ebnen für eine Polierprobe realisiert werden kann, die dem die Endpolier-Planscheibe 1 in der Ausführungsform verwendenden zweiten Schritt unterzogen wird.
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Dementsprechend ist es möglich, dass die in der vorliegenden Erfindung geebnete Polierprobe 8 die für die Anwendung von SIMS (Sekundärionenmassenspektroskopie) erforderliche Glattheit ausreichend erfüllt. Insbesondere kann ein Zustand erreicht werden, in dem eine Probenoberfläche unter Verwendung einer Objektivlinse (Nikon L Plan 2,5 × 0,075 EPI), die eine relativ flache Schärfentiefe aufweist, mit reflektiertem Licht eines Polarisationsmikroskops auf genügend beobachtet werden kann, was ein Kriterium zum Bestimmen ist, ob eine durch SIMS ausgeführte Analyse möglich ist oder nicht.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung macht es möglich, ein Verbundmaterial mit erheblich unterschiedlichen Härten schnell und problemlos zu polieren, und kann auf vielerlei einzelnen Gebieten, in denen schwer zu verarbeitende Materialien bearbeitet werden, breit eingesetzt werden, einschließlich des Gebiets der Werkstoffkunde.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- ENDPOLIER-PLANSCHEIBE
- 2:
- SCHEIBE
- 3:
- RILLENFÖRMIGE VERTIEFUNG
- 4A:
- BOGENFÖRMIGE VERTIEFUNGEN
- 5:
- INSELFÖRMIGER VORSPRUNG
- 6:
- ECKTEIL
- 7:
- POLIERFOLIE
- 8:
- POLIERPROBE
- 9:
- SCHMIERMITTEL
- 10:
- ENDPOLIERVORRICHTUNG
- 11:
- DREHENDE SCHEIBE
- 11A:
- DREHMECHANISMUS
- 12:
- ANTRIEBSQUELLE
- 12, 13:
- MAGNETISIERENDES TEIL (ANISOTROPE GUMMIMAGNETLAGE)
- K:
- SPÄNE
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016026048 [0002]
- JP 5317095 [0006]
