DE19580280C2

DE19580280C2 - Schleifmaterialbogen und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE19580280C2
Application number: DE19580280T
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Watanabe; Takeshi Fujii; Masashi Hara; Hisatomo Ohno; Makoto Kuwabara
Original assignee: Nihon Micro Coating Co Ltd
Current assignee: Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2015-02-23
Also published as: KR960701728A; KR100366906B1; US5816902A; DE19580280T1; JP3598115B2; WO1995022435A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schleif materialbogen gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen gemäß Gattungsbegriff des Patentanspruchs 8.

Eine Festplatte findet breite Anwendung als magnetisches Speichermittel für einen Computer und dergl. Eine Struktur bearbeitung der Oberfläche einer solchen Festplatte findet dazu statt, um mikroskopisch kleine Rillen zu bilden, womit die Auf zeichnungsstabilität und -lebensdauer aufrechterhalten und ein Kontakt des R/W-Kopfes (d. h. Lese- und Schreibkopfes) mit der Festplattenoberfläche vermieden werden kann.

Herkömmlicherweise wurde ein Schleifmaterialbogen einfach dadurch hergestellt, daß eine Mischung aus Schleifpartikeln oder -körnern und einem Binder auf einen Basisbogen, wie z. B. einen PET-Basisbogen oder einen Textilstoff-Basisbogen, aufgetragen wurde, und dieser für einen solchen Strukturbearbeitungsprozeß verwendet (beispielsweise JP 0486669 A). Auch wurden ein Schleifkissen und eine Suspension in Form eines losen Schleifmaterials, gewonnen durch Dispersion von Schleifmaterial partikeln in einem wässrigen Lösungsmittel, für die Strukturbe arbeitung verwendet.

Neuerdings wird eine höhere Dichte der Speicherinformatio nen verlangt ebenso wie eine Kapazitätsvergrößerung des Spei chers. Hierzu muß der Schwebespalt zwischen einem R/W-Kopf und der Festplattenoberfläche geringer sein und muß die Struktur bearbeitung der Festplattenoberfläche präziser und gleichmäßi ger erfolgen.

Wenn in solchen Fällen die Strukturbearbeitung an einer Festplattenoberfläche unter Verwendung eines herkömmlichen Schleifmaterialbogens erfolgt, entstehen auf der Festplatten oberfläche relativ höhere Stellen oder anomale Stellen, ebenso wie darauf Mikrokratzer erzeugt werden, weshalb die Struktur bearbeitung mit einem Schleifmaterialbogen herkömmlicher Art nicht mikroskopisch fein und gleichmäßig erfolgen kann.

Auch wenn die Strukturbearbeitung mit einem losen Schleif mittel herkömmlicher Art geschieht, entsteht auf der Festplat tenoberfläche eine mikroskopisch kleine Welligkeit, und selbst wenn die Partikelgröße bei der Strukturbearbeitung kleiner ge macht wird, kann die Dichte der darauf hervorgerufenen Linien oder Rillen nicht mikroskopisch klein sein. Hinzu kommt, daß das darauf zurückbleibende lose Schleifmittel nach der Struk turbearbeitung entfernt werden muß.

Werden auf einer Festplattenoberfläche durch die Struktur bearbeitung erhöhte Stellen hervorgerufen, so trifft der R/W- Kopf auf diese auf, und die Speicherung verschwindet, es tre ten Störsignale auf, und zwischen R/W-Kopf und Festplatten oberfläche kann kein geringer Schwebespalt stabil aufrechter halten werden. Auf diese Weise kommt es nicht nur zu keiner ordnungsgemäßen Aufzeichnung, sondern es ist auch schwierig, zur Vergrößerung der Speicherkapazität die Speicherdichte einer Festplatte zu erhöhen.

Des weiteren geht, wenn die Speicherfläche für ein einzel nes Speichersignal (d. h. eine Speicherzelle) klein sein soll, um eine höhere Speicherdichte zu erreichen, das Speichersignal bei Bildung von Mikrokratzern auf der Festplattenoberfläche verloren, so daß damit keine ordnungsgemäße Informationsauf zeichnung erfolgen kann.

Sodann kann bei Bildung einer mikroskopischen Welligkeit auf der Festplattenoberfläche der Spalt zwischen R/W-Kopf und Festplattenoberfläche nicht gleichmäßig aufrechterhalten wer den, wodurch die Signalintensität instabil wird und Störsi gnale entstehen.

Ferner kommt, wenn die durch die Strukturbearbeitung auf der Festplattenoberfläche hervorgerufene Liniendichte gering ist, der R/W-Kopf an der Festplattenoberfläche zur Anhaftung, so daß er bei erneutem Start nicht arbeiten kann.

Schließlich bleibt auch noch loses Schleifmaterial auf der Festplattenoberfläche zurück, wodurch Signalfehler entstehen können.

So also verringern eine Ungleichförmigkeit auf der Fest plattenoberfläche, beispielsweise in Gestalt von Erhebungen oder anomalen Stellen, von Mikrokratzern, oder Welligkeit, ebenso eine geringe Liniendichte darauf sowie auf der Fest plattenoberfläche zurückbleibendes loses Schleifmaterial die Leistungsfähigkeit der Festplatte, die erforderlich wäre, um ihre Speicherkapazität zu erhöhen.

Solch eine Ungleichförmigkeit darauf kann durch den Mangel an Elastizität innerhalb des Basisbogens entstehen. D. h. wenn die Elastizität des Basisbogens unzureichend ist, bohren sich aus dem Schleifmaterialbogen hervortretende Schleifpartikel tief in die Festplattenoberfläche hinein, wodurch darauf unerwünschte Kratzer und anomale Erhebungen erzeugt werden.

Ein weiterer Grund für die Bildung einer Ungleichförmigkeit auf der Festplatte ist infolge der Strukturbearbeitung darauf zurückbleibender Abfall oder Schmutz, welcher die Festplatten oberfläche tief genug verkratzt, um darauf anomale Erhebungen zu erzeugen.

Während bei einem Schleifmaterialbogen nach dem Stand der Technik, wie er in JP 0486669 A beschrieben ist, als Basisbogen ein ungewebtes Textilmaterial Verwendung findet, um Elastizität des Basisbogens zu erreichen, ist darauf eine gleichmäßige Schleifmaterialschicht gebildet durch einfaches Beschichten mit einer Mischung aus Schleifmaterialpartikeln und einem Binder, und bei einem solchen Schleifmaterialbogen ist es erforderlich, auf dem Basisbogen Rillen zu bilden für die Abführung von Rückständen oder Schmutz.

Von daher besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Schleifmaterialbogen zu schaffen, der in der Lage ist, eine Werkstückoberfläche mit einer vorbestimmten Rauhigkeit gleichmäßig zu schleifen und gleichzeitig Schleifspäne von der Oberfläche abzuführen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß produktmäßig mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und verfahrensmäßig mit denen des Anspruchs 8 gelöst. Die jeweiligen Unteransprüche geben dazu vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten an.

Der betreffende Schleifmaterialbogen ist elastisch, indem jeder Faden des Bogens samt daran anhaftenden Schleifmaterial partikeln von benachbarten Fäden getrennt und damit frei ist, sich individuell zu bewegen, und weil auf der Oberfläche des fadenbesetzten Bogens keine durchgehende feste Schleifmaterialschicht besteht.

Die Höhe aller Fäden des Bogens kann gleich sein, ohne daß ein Faden andere Fäden kreuzt und damit an der Kreuzungsstelle durch das aus den Schleifmaterialpartikeln und einem Binder bestehende Beschichtungsmaterial eine feste Verbindung eingehen könnte.

Ein erfindungsgemäßer Schleifmaterialbogen kann durch Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf jeden einzelnen Faden eines fadenbesetzten Bogens hergestellt werden, wobei das Beschichtungsmaterial aus Schleifmaterialpartikeln und einem Binder besteht und je der mit Schleifmaterialpartikeln behaftete Faden von anderen Fäden getrennt ist, so daß jeder solche Faden frei ist, sich individuell zu bewegen. Ein Schleifmaterialbogen nach der vor liegenden Erfindung wird durch Aufbringen eines Beschichtungs materials auf einen jeden Faden eines fadenbesetzten Bogens hergestellt, wobei das Beschichtungsmaterial durch Dispergie ren nach Durchmischen und Verrühren von Schleifmaterialparti keln und einem Binder gewonnen wird.

Die Fäden des fadenbesetzten Bogens bestehen aus Nylon-, Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyethylen-Terephthalat- Fasern, Glasfasern, Carbonfasern oder Metallfasern. Der Durch messer und die Länge derselben liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 0,1 und 10 d bzw. zwischen 0,1 und 1,0 mm. Dies ist deshalb der Fall, weil bei zu großem Durchmesser und zu gerin ger Länge die Elastizität vermindert ist und bei zu geringem Durchmesser und zu großer Länge nicht jeder Faden von den an deren Fäden getrennt bliebe, vielmehr die Fäden zusammenhängen würden, so daß nicht jeder Faden unabhängig Schleifpartikel tragen könnte.

Für die Schleifmaterialpartikel finden Al₂O₃, SiC, Diamant, Cr₂O₃ oder CeO₂ und vorzugsweise Al₂O₃ oder SiC Verwendung.

Der Binder wird erhalten durch Reagierenlassen eines Här ters mit Polyesterharz, Polyurethanharz, copolymerisierten Vi nylharzen, Epoxyharz oder Phenolharz oder einer Mischung hier von oder wasserlöslichem Harz.

Der Binder wird in einem Lösungsmittel in Gestalt von Toluol, Xylol, MEK, MIBK, Ethylacetat, Cyclohexan, Aceton oder Alkohol oder einer Mischung hiervon gelöst.

Das Beschichtungsmaterial wird durch Mischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel mit dem Binder und darauffolgende Dispergierung hergestellt, wobei die Viskosität des Beschich tungsmaterials 20 bis 300 cP, vorzugsweise 50 bis 150 cP, be trägt. Fig. 3A zeigt einen Querschnitt durch einen fadenbe setzten Bogen mit daran anhaftendem Beschichtungsmaterial, wo bei die Viskosität des Beschichtungsmaterials zu gering war, und Fig. 3B zeigt einen Querschnitt durch einen fadenbesetzten Bogen mit anhaftendem Beschichtungsmaterial, wobei die Visko sität des Beschichtungsmaterials zu groß war. Ist die Viskosi tät des Beschichtungsmaterials 2' geringer als vorstehend an gegeben, so fällt das Beschichtungsmaterial vom oberen Ende der Fäden 1 nach unten, wie in Fig. 3A gezeigt, und bei der Bearbeitung eines Werkstücks kommen die Schleifmaterialparti kel 2' nicht mit der Werkstückoberfläche in Berührung. Ist die Viskosität des Beschichtungsmaterials größer als vorgenannt, so ist die Menge des an dem fadenbesetzten Bogen anhaftenden Beschichtungsmaterials 2' zu groß, wodurch dieses Material an den oberen Enden der Fäden als große Masse erhärtet, wie in Fig. 3B gezeigt, was auf der Werkstückoberfläche zu Kratzern führt. Vorzugsweise wird das Beschichtungsmaterial mit einer Viskosität von 30 bis 150 cP wie folgt zubereitet: Zunächst werden Schleifmaterialpartikel von 60 bis 98 Gewichts-%, bezo gen auf das Gewicht des Beschichtungsmaterials, aus AL₂O₃ er hitzt und getrocknet. Darauf werden die Schleifmaterialparti kel gemischt und mit einem Binder verrührt, der durch Lösen von 1 bis 35 Gewichts-% gesättigtem Polyesterharz in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol, Xylol, Ethylacetat und MEK erhalten wird. Sodann wird die Mischung aus Schleifmaterial partikeln und Binder dispergiert und gefiltert. Das Beschich tungsmaterial mit einer Viskosität von 30 bis 150 cP wird her gestellt durch Hinzugeben von 1 bis 5 Gewichts-% eines Isocya nat-Härters hierzu unmittelbar vor dem Beschichten.

Hierauf beträgt der Anteil der Schleifmaterialpartikel an dem Beschichtungsmaterial mehr als 60 Gewichts-%, und in der Praxis findet bevorzugt ein Anteil von 90 bis 98 Gewichts-% Anwendung. Dies ist deshalb der Fall, weil, wenn der Anteil beim Aufbringen des aus Schleifmaterialpartikeln und Binder hergestellten Beschichtungsmaterials auf die einzelnen Fäden zu gering ist, die Fäden miteinander verbunden werden und die Schleifmaterialpartikel nicht an jedem Faden getrennt anhaften können.

Wenngleich für den Basisbogen des fadenbesetzten Bogens ein Textilstoff oder ein Kunststoffilm Verwendung finden kann, verdient ein Kunststoffilm für den Basisbogen den Vorzug. Als Kunststoffilm kann ein solcher aus PET, PEN, PPS, PEI, PI, PC, PVC, PP, PVDC, Nylon, PE oder PES Verwendung finden.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt eines Schleifmate rialbogens unter Verwendung eines Textilstoffes als Basisbo gen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann bei Verwendung eines Textilstoffes 3' als Basisbogen 3 des fadenbesetzten Bogens die Höhe einzelner Fäden 1 unterschiedlich sein von derjenigen anderer (wie bei der Bezugszahl 14 angedeutet), und hierdurch kann das Beschichtungsmaterial 2 auf die Fäden 1 nicht gleich mäßig aufgetragen werden. Auch können die Fäden 1 einander überkreuzen und miteinander eine Verbindung eingehen, so daß sie an einer solchen Kreuzungsstelle (siehe Bezugszeichen 12 und 13 in Fig. 2) an der Oberfläche des Schleifmaterialbogens nicht frei beweglich sind und die Elastizität des Schleifmate rialsbogens hierdurch reduziert ist.

Bevorzugt findet daher ein Kunststoffilmbogen, wie z. B. ein solcher aus PET und dergl., als Basisbogen des fadenbe setzten Bogens Verwendung. Dabei ist die Oberfläche des Basis bogens eben, und alle Fäden können sich von dem Basisbogen bis zum gleichen Niveau erheben. Auch ist das Spannungs- und Dehnungsmaß eines solchen Basisbogens gering, so daß, wenn der fadenbesetzte Bogen, bei welchem die Höhe aller Fäden gleich ist, gespannt wird, die Fäden darauf aufstehen und in diesem Zustand be schichtet werden können, die Beschichtung ohne Verringerung der Dicke des fadenbesetzten Bogens erfolgen kann und eine gleichmäßige Beschichtungslänge mit dem Beschichtungsmaterial vom oberen Ende der Fäden her erhalten wird. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Schleifmaterialbogen mit einem Basisbogen aus Webstoff kann beim Schleifen einer metallischen oder aus Kunststoff bestehenden Werkstückoberfläche mit einem Schleif materialbogen mit Kunststoffilm-Basisbogen, bei dem sich die Fäden nicht kreuzen und nicht zusammenhaften, sich vielmehr jeder beschichtete Faden frei bewegen kann, so daß die Elasti zität vergrößert ist, die Werkstückoberfläche präzise ge schliffen werden ohne Entstehung von anomalen Stellen und einer Welligkeit hierauf. Bei der Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche entstehen auf der Oberfläche derselben keine anomalen Stellen und keine Welligkeit, so daß die Struk turbearbeitung der Festplattenoberfläche gleichmäßig erfolgen kann. Beispielsweise wird bei der Strukturbearbeitung an einer Festplattenoberfläche Abfall und Schmutz in den Raum zwischen den Fäden aufgenommen, wodurch er von der Festplattenoberflä che abgeführt wird und die Werkstückoberfläche nicht tief ver kratzt wird. Auch kann bei der Strukturbearbeitung einer Fest plattenoberfläche Abfall und Schmutz hiervon während der Strukturbearbeitung abgeführt werden, wodurch auf der Fest plattenoberfläche keine Mikrokratzer entstehen.

Ein Verfahren zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf die Fäden besteht vorzugsweise in einer Gravurbeschich tung. Ebenso können Sprühbeschichtungs- oder Elektrobeschich tungsverfahren Anwendung finden.

Die Gravurbeschichtung erfolgt vorzugsweise mit folgenden Schritten: Aufbringen eines Beschichtungsmaterials auf eine Gravurrolle, wobei das Beschichtungsmaterial durch Mischen und Verrühren von Schleifmaterialpartikeln mit einem Binder herge stellt wird, Aufstellen und Ausrichten der Fäden eines faden besetzten Bogens auf einer Stützrolle durch Spannen des faden besetzten Tuches um die Stützrolle, welche der Gravurrolle ge genübersteht, und Aufbringen des Beschichtungsmaterials auf den fadenbesetzten Bogen durch Hindurchführen des fadenbesetz ten Tuches zwischen Gravurrolle und Stützrolle. Des weiteren gehört zur Gravurbeschichtung ein Einstellen der Beschich tungslänge des Beschichtungsmaterials auf den Fäden durch Ein stellen des Spalts zwischen Gravurrolle und Stützrolle.

Zusätzlich ist bei Verwendung eines Kunststoffilmbogens als Basisbogen das Spannungs- und Dehnungsmaß des Kunststoff filmbogens so gering, daß die Dicke des Basisbogens selbst durch Krümmen des Basisbogens in U-Form und Spannen desselben um die Stützrolle zum Aufrichten der Fäden nicht verringert werden kann. Auf diese Weise sind die Höhe der Fäden des fa denbesetzten Tuches und die Dicke des Basisbogens bei der Durchführung der Gravurbeschichtung durch Einstellen des Spalts zwischen Gravurrolle und Stützrolle konstant zu halten, so daß sich keine Fäden überkreuzen und die Beschichtungslänge des Beschichtungsmaterials auf den Fäden konstant ist und das Beschichtungsmaterial auf alle Fäden gleichförmig aufgebracht werden kann, die, wie oben beschrieben, voneinander getrennt verlaufen. Dementsprechend sind bei einem Schleifmaterialbogen unter Verwendung eines Kunststoffbogens als Basisbogen alle Fäden voneinander unabhängig und ist die Beschichtungslänge aller Fäden konstant, so daß jeder Faden ein hohes Maß von Be wegungsfreiheit besitzt und der Schleifmaterialbogen auf einer Werkstückoberfläche elastisch arbeiten kann, was es den Schleifmaterialpartikeln erlaubt, auf die Werkstückoberfläche wirksam und gleichmäßig einzuwirken. Dabei kann sich jeder mit Schleifmaterialpartikeln behaftete Faden selbständig bewegen, und Abfall und Schmutz können in den Raum zwischen den Fäden aufgenommen werden.

Hinsichtlich der Form der Gravurrolle gibt es zwei Arten, nämlich den Matrixtyp und den Kreuzlinientyp. Für die Form gibt es keine bestimmten Begrenzungen, jedoch richten sich die Anzahl der Linien sowie die Tiefe und das Volumen der Zellen nach der Menge des auf jeden Faden aufzubringenden Beschich tungsmaterials. Ist die auf die Fäden aufzubringende Menge Be schichtungsmaterial zu groß, so kreuzen die Fäden einander, wodurch sie festgelegt werden. Ist die auf die Fäden aufge brachte Menge Beschichtungsmaterial zu klein, so kommen die für eine effektive Bearbeitung erforderlichen Schleifpartikel daran nicht zum Anhaften. Deshalb liegt die Liniendichte der Gravurrolle vorzugsweise bei etwa 20 bis 80 Linien/cm und das Zellenvolumen bei 8 bis 100 cm³/m².

Die Umfangsgeschwindigkeit der Gravurrolle beim Gravurbe schichten beträgt 40 bis 90% der Fördergeschwindigkeit des fadenbesetzten Bogens, vorzugsweise 50 bis 80% derselben. Die Umfangsgeschwindigkeit der Gravurrolle ist geringer als die Fördergeschwindigkeit des fadenbesetzten Bogens, um einen Überschuß des Beschichtungsmaterials durch einen hervortreten den Teil der Linien der Gravurrolle zu entfernen und die Fäden vermittels der ihnen innewohnenden Elastizität aufstehen zu lassen. Auf diese Weise können selbst einander zunächst über kreuzende Fäden voneinander getrennt werden, so daß sie letzt lich nicht miteinander verbunden sind.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein vergrößerter Schnitt durch einen mit Schleifmaterial besetzten Basisbogen nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch einen Schleifmaterialbogen unter Verwendung eines Textilstoffes als Basisbogen.

Fig. 3 ist ein fadenbesetzter Bogen, beschichtet mit einem Beschichtungsmaterial, wobei nach Fig. 3A die Viskosität des Beschichtungsmaterials zu gering und nach Fig. 3B zu hoch war.

Fig. 4 ist ein Schema eines Gravurbeschichtungsgeräts zur Herstellung eines Schleifmaterialbogens nach der vorliegenden Erfindung.

Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt durch hervortre tende Teile der Linien einer Gravurrolle, der zeigt, wie ein Überschuß an Beschichtungsmaterial von den Fäden entfernt wird.

Fig. 6 zeigt anomale Stellen auf einer Festplattenoberflä che, wenn die Strukturbearbeitung daran unter Verwendung eines Schleifmaterialbogens nach vorliegender Erfindung erfolgt.

Fig. 7 ist ein Diagramm des Feststoffanteils (%) im Ver hältnis zur Zahl von Mikrokratzern.

Fig. 8 ist eine vergrößerte Fotografie eines Oberflächen teils eines Schleifmaterialbogens, bei welchem Schleifmateri alpartikel an einzelnen voneinander getrennten Fäden anhaften (× 200 (Fig. 8A) und × 750 (Fig. 8B)).

Fig. 9 ist eine vergrößerte Fotografie eines Oberflächen teils eines Schleifmaterialbogens, bei welchem das Beschich tungsmaterial an Kreuzungsstellen der Fäden feste Bereiche bildet (× 200 (Fig. 9A) und × 750 (Fig. 9B)).

BESTE ART DER AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch einen Schleifmaterialbogen nach vorliegender Erfindung gezeigt. Ein Schleifmaterialbogen nach vorliegender Erfindung wird erhalten durch Aufbringen von Schleifmaterialpartikeln 2 auf die einzelnen Fäden 1 eines fa denbesetzten Bogens. Die Schleifmaterialpartikel 2 haften an den einzelnen Fäden 1 an in einer Weise, daß die Fäden 1 von einander unabhängig sind. Der fadenbesetzte Bogen 10 ist her gestellt durch Einpflanzen von Fäden oder Fasern, wie z. B. Nylonfasern und dergl., in einen flexiblen dünnen Basisbogen 3 aus PET oder einem Textilstoff und dergl.

Ein Schleifmaterialbogen gemäß vorliegender Erfindung wird erhalten durch die Schritte Aufbringen eines Beschichtungsma terials 2' auf die einzelnen Fäden 1 eines fadenbesetzten Bo gens, wobei das Beschichtungsmaterial 2' durch Dispergieren einer Mischung von Schleifmaterialpartikeln 2 und einem Binder hergestellt wird.

Das Schleifmaterial 2' wird erhalten durch die Schritte Trocknen von Schleifmaterialpartikeln 2, Mischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel 2 und Dispergieren derselben mit tels einer Sandmühle oder einer Kugelmühle. Die Beschichtung erfolgt nach Hinzugabe eines Isocyanat-Härters unmittelbar vor der Beschichtung.

Obgleich das Beschichtungsmaterial 2' auf die Fäden 1 vor zugsweise durch Gravurbeschichtung aufgebracht wird, kann es auch durch Sprühbeschichten oder Elektrobeschichten aufge bracht werden.

Nachfolgend wird die Herstellung von Schleifmaterialbögen nach der vorliegenden Erfindung (Beispiele 1 und 2) und von Schleifmaterialbögen nach dem Stand der Technik (Vergleichs beispiele 1-4) beschrieben, worauf diese miteinander ver glichen werden.

Beispiel 1

Als Schleifmaterialpartikel wird 1 kg Al₂O₃ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2 µm verwendet, das eine Stunde lang bei einer Temperatur von 100°C erhitzt und ge trocknet wird. Das Beschichtungsmaterial wird hergestellt durch Dispergieren und Filtern nach Durchmischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel mit einem Binder in Gestalt von 310 g eines gesättigten Polyesterharzes, gelöst in einem Lö sungsmittelgemisch aus Toluol, Xylol, Ethylacetat und MEK, wo bei die Viskosität des Beschichtungsmaterials 50 cP beträgt. Darauf werden zu dem Beschichtungsmaterial unmittelbar vor dem Beschichten 60 g eines Isocyanat-Härters hinzugesetzt, und es wird ein fadenbesetzter Bogen, der durch Einpflanzen von Nylonfäden mit einem Durchmesser von 1,0 d und einer Länge von 0,6 mm in einen PET-Basisbogen mit einer Dicke von 50 µm er halten wird, unter Verwendung einer Gravurrolle #50 (d. h. geradlinige Rillen unter einem Winkel von 45° verlaufen in gleichmäßigen Abständen) beschichtet, wodurch der Schleifmate rialbogen erhalten wird.

Mit diesem Schleifmaterialbogen und Schleifmaterialbögen nach den Vergleichsbeispielen 1 und 3 erfolgt eine Strukturbe arbeitung einer Festplattenoberfläche, worauf die Ergebnisse verglichen werden.

Beispiel 2

Als Schleifmaterial wird 1 kg Al₂O₃ mit einer durch schnittlichen Partikelgröße von 1,5 im verwendet, das eine Stunde lang bei einer Temperatur von 100°C erhitzt und ge trocknet wird. Das Beschichtungsmaterial wird hergestellt durch Dispergieren und Filtern nach Mischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel mit einem Binder in Gestalt von 310 g gesättigten Polyesterharzes, gelöst in einem Lösungsmittelge misch aus Toluol, Xylol, Ethylacetat und MEK, wobei die Visko sität des Beschichtungsmaterials 50 cP beträgt. Dann werden dem Beschichtungsmaterial unmittelbar vor dem Beschichten 60 g eines Isocyanat-Härters zugesetzt, worauf ein durch Einpflan zen von Nylonfäden mit einem Durchmesser von 0,5 d und einer Länge von 0,5 mm in einen Basisbogen aus gewebtem Rayon-Stoff erhaltener fadenbesetzter Bogen unter Verwendung einer Gravur rolle #50 (d. h. geradlinige Rillen unter einem Winkel von 45° in gleichmäßigen Abständen) beschichtet und so der Schleifma terialbogen erhalten wird.

Mit diesem Schleifmaterialbogen und Schleifmaterialbögen aus den Vergleichsbeispielen 2 und 4 erfolgt eine Strukturbe arbeitung einer Festplattenoberfläche, worauf die Ergebnisse verglichen werden.

Vergleichsbeispiel 1

Der Schleifmaterialbogen nach Vergleichsbeispiel 1 wird hergestellt durch Aufbringen des Beschichtungsmaterials von Beispiel 1 auf einen PET-Basisbogen von 25 µm Dicke zur Bil dung einer festen Schleifmaterialschicht mit einer Dicke von 10 µm, worauf eine Strukturbearbeitung einer Festplattenober fläche unter Verwendung dieses Schleifmaterialbogens erfolgt.

Vergleichsbeispiel 2

Der Schleifmaterialbogen nach Vergleichsbeispiel 2 wird erhalten durch Aufbringen des Beschichtungsmaterials aus Bei spiel 2 auf einen PET-Basisbogen mit einer Dicke von 25 µm zur Bildung einer festen Schleifmaterialschicht von 10 µm Dicke, worauf eine Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche unter Verwendung dieses Schleifmaterialbogens erfolgt.

Vergleichsbeispiel 3

Es wird ein loses Schleifmaterial in Gestalt von Al₂O₃ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 2 µm hergestellt und dann eine Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche durchgeführt.

Vergleichsbeispiel 4

Es wird ein loses Schleifmaterial in Gestalt von Al₂O₃ mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 1,5 µm hergestellt und dann eine Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche durchgeführt.

Eine für die Strukturbearbeitung verwendete Festplatte wird auf eine Oberfläche einer Ni-P-beschichteten Aluminium platte mit einem Durchmesser von 3,5 Zoll aufpoliert. Eine Strukturbearbeitungsmaschine wird von der Firma NIHON MICRO COATING Co., Ltd. hergestellt, und für die Messung der Rauhig keit P-1 (Fühler: 0,2 µmR) wird ein von TENCOL hergestelltes Gerät verwendet.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 für die durchschnittliche Patikelgröße 2,0 µm und in Tabelle 2 für die durchschnittliche Partikelgröße 1,5 µm dargestellt. In den Tabellen 1 und 2 be deutet Ra die durchschnittliche Rauhigkeit auf der Mittellinie (Å), Rp die Höhe von Stellen auf der Mittellinie (Å), Wa die Welligkeit, Rp/Ra das Stellenverhältnis, Wa/Ra das Wellig keitsmaß und Sm den durchschnittlichen Abstand zwischen den höchsten Stellen (µm). Die Zahl der Mikrokratzer wurde gezählt in einem 10-Punkte-Gesichtsfeld bei der Mikroskopie ("counted by 10 points of view in microscopy"). Die anomalen Stellen verringern sich mit kleinerem Stellenverhältnis, mit kleinerem Welligkeitsmaß wird die Plattenoberfläche gleichförmiger, und bei kleinerem Sm ist die Liniendichte auf der Oberfläche größer.

Tabelle 1

Durchschnittliche Partikelgröße der Schleifmaterialpartikel 2,0 µm

Tabelle 2

Durchschnittliche Partikelgröße der Schleifmaterialpartikel 1,5 µm

Wie aus den Tabellen 1 und 2 durch Vergleich der Beispiele 1 und 2 nach der vorliegenden Erfindung mit den Vergleichsbei spielen 1 und 2, die mit einer festen Schleifmaterialschicht nach dem Stand der Technik erhalten wurden, zu erkennen, sind bei den Beispielen 1 und 2 die anomalen Stellen vermindert, wie auch die Anzahl der Mikrokratzer beträchtlich vermindert ist, obgleich die Welligkeit im Verhältnis zu den Vergleichs beispielen 1 und 2 im wesentlichen die gleiche ist.

Auch ist bei einem Vergleich der Beispiele 1 und 2 mit den Vergleichsbeispielen 3 und 4, die mit einem losen Schleifmate rial nach dem Stand der Technik erhalten wurden, im Fall der Beispiele 1 und 2 die Welligkeit verringert, die Dichte der auf der Oberfläche gebildeten Linien größer und die Anzahl der Mikrokratzer gegenüber den Vergleichsbeispielen 3 und 4 we sentlich verringert.

Fig. 6 zeigt die Unregelmäßigkeit einer Festplattenober fläche nach einer Strukturbearbeitung mittels eines mit Schleifmaterial bestreuten Basisbogens nach der vorliegenden Erfindung. Wie Fig. 6 zeigt, ist die Unregelmäßigkeit der un ter Verwendung eines Schleifmaterialbogens gemäß vorliegender Erfindung strukturbearbeiteten Festplattenoberfläche im we sentlichen konstant.

Infolge der Strukturbearbeitung einer Festplattenoberflä che unter Verwendung eines Schleifmaterialbogens nach vorlie gender Erfindung besitzt die Festplattenoberfläche eine gleichförmige Struktur ohne Welligkeit, und Mikrokratzer auf der strukturbearbeiteten Oberfläche sind beträchtlich redu ziert gegenüber der Bearbeitung mit einem herkömmlichen Schleifmaterialbogen.

Wir beschreiben nun ein weiteres bevorzugtes Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung ist ein Schleifmaterialbogen, der mittels folgender Schritte hergestellt wird: Einstellen des Spaltes zwischen ei ner Gravurrolle und einer Stützrolle bei einer Gravurbeschich tung und darauf Einstellen der Länge, mit der die einzelnen Fäden eines fadenbesetzten Bogens von ihrem Ende her mit Be schichtungsmaterial beschichtet werden.

Fig. 4 ist ein Schema eines Gravurbeschichtungsgeräts für die Herstellung eines Schleifmaterialbogens gemäß vorliegender Erfindung.

Wie in Fig. 4 gezeigt, besitzt das Gravurbeschichtungsge rät eine Gravurrolle 4, die teilweise in das Beschichtungs material 2' aus Schleifmaterialpartikeln und Binder eintaucht, einen Schaber 6 zur Einstellung der Menge des an der Gravur rolle 4 anhaftenden Beschichtungsmaterials 2' derart, daß auf die Fäden 1 eine gewünschte Menge Beschichtungsmaterial 2'' aufgetragen wird, und eine Stützrolle 5 zum Aufstellen und Ausrichten der Fäden 1 zu der Gravurrolle 4 hin durch Aufbrin gen einer Spannung auf den fadenbesetzten Bogen, so daß dieser um die Stützrolle 5 U-förmig gebogen wird.

Ein Schleifmaterialbogen gemäß vorliegender Erfindung kann erzeugt werden durch Drehen der Stützrolle 5 (Pfeil R2 in Fig. 4), wobei ihre Drehung mit der Förderrichtung (Pfeil T in Fig. 4) des Basisbogens 3 korrespondiert, Spannen des fadenbesetz ten Bogens aus einem Kunststoffilm, wie z. B. einem PET-Basisbo gen und dergl., so daß der fadenbesetzte Bogen um die Stütz rolle U-förmig deformiert wird, Aufrichten und Ausrichten der Fäden 1 zu der Gravurrolle 4 hin derart, daß sich die Fäden 1 nicht überkreuzen, und Aufbringen des Beschichtungsmaterials 2'' auf die oberen Endabschnitte der auf dem fadenbesetzten Bo gen stehenden Fäden 1, wobei die Menge des an der Gravurrolle 4, die teilweise in das Beschichtungsmaterial 2' eintaucht, anhaftenden Beschichtungsmaterials 2'' durch den nahe der Gra vurrolle 4 angeordneten Schaber 6 eingestellt wird.

Hierauf wird der Spalt zwischen der Gravurrolle 4 und der Stützrolle 5 so eingestellt, daß die Beschichtungslänge, mit der die Enden der Fäden 1 mit dem Beschichtungsmaterial 2' beschichtet werden, ein gewünschtes Maß erhält.

Es sei angemerkt, daß, wie später beschrieben, die Schleifwirkung mit zunehmender Beschichtungslänge der Fäden 1 zunimmt. Deshalb kann die Beschichtungslänge der Fäden 1 ein gestellt und damit ein Schleifmaterialbogen hergestellt wer den, der für verschiedene Anwendungen wie z. B. das Schleifen von Metall- oder Kunststoff-Werkstückoberflächen oder für son stige Schleifvorgänge geeignet ist. Für die Strukturbearbei tung einer Festplattenoberfläche findet ein Schleifmaterialbo gen mit großer Schleifwirkung Anwendung.

Nachfolgend wird die Herstellung eines Schleifmaterialbo gens nach vorliegender Erfindung (Schleifmaterialbogen A) und eines Schleifmaterialbogens gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung eines Webstoffes (Schleifmaterialbogen B) beschrie ben, worauf ein Vergleich des Schleifmaterialbogens A mit dem Schleifmaterialbogen B bei der Strukturbearbeitung einer Fest plattenoberfläche erfolgt.

Schleifmaterialbogen A

Der Schleifmaterialbogen A wird in folgender Weise herge stellt: Zunächst werden Schleifmaterialpartikel aus Al₂O₃ bei einer Temperatur von 100°C eine Stunde lang erhitzt und ge trocknet. Die durchschnittliche Partikelgröße und das Gewicht der Partikel betragen 2 µm bzw. 1 kg. Darauf wird aus den Schleifmaterialpartikeln und einem Binder durch Mischen und Verrühren eine Mischung hergestellt. Der Binder wird erhalten durch Lösen von 310 g eines gesättigten Polyesters in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol, Xylol, Ethylacetat und MEK. Dann wird durch Dispergieren und Filtern der Mischung ein Be schichtungsmaterial hergestellt. Die Viskosität des Beschich tungsmaterials ist 50 cp. Dem Beschichtungsmaterial werden un mittelbar vor dem Beschichten 60 g eines Isocyanat-Härters zu gesetzt, worauf das Beschichtungsmaterial unter Verwendung einer Gravurrolle #50 (mit geradlinigen Rillen darauf in gleichen Abständen unter 45°) auf ein fadenbesetztes Tuch auf tragen wird. Das fadenbesetzte Tuch wird erhalten durch Ein pflanzen von Fäden in einen PET-Basisbogen. Die Fäden bestehen aus Nylon und besitzen einen Durchmesser von 1,0 d und eine Länge von 0,6 mm. Die Dicke des PET-Basisbogens beträgt 50 µm.

Hierauf wird der Spalt zwischen Gravurrolle und Stützrolle derart eingestellt, daß die Beschichtungslänge vom Ende der Fäden her 250 µm beträgt.

Schleifmaterialbogen B

Der Schleifmaterialbogen B wird folgendermaßen erhalten: Dem wie im Beispiel 1 hergestellten Beschichtungsmaterial wer den unmittelbar vor dem Beschichten 60 g eines Isocyanat-Här ters zugesetzt. Dann wird das Beschichtungsmaterial vermittels einer Gravurrolle #50 auf ein fadenbesetztes Tuch aufgetra gen. Der fadenbesetzte Bogen wird erhalten durch Einpflanzen von Fäden in ein Gewebe als Basisbogen desselben. Die Fäden bestehen aus Nylon und besitzen einen Durchmesser von 1,0 d und eine Länge von 0,6 mm.

Hierauf wird der Spalt zwischen Gravurrolle und Stützrolle entsprechend einer Beschichtungslänge vom Fadenende her von 250 µm eingestellt.

Vermittels der Schleifmaterialbögen A und B erfolgt eine Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche.

Eine für den Strukturbearbeitungsprozeß verwendete Festplatte wird erhalten durch Polieren der Oberfläche eines Ni-P-Belages auf einer Aluminiumplatte (polishing on a surface of an alumi nium plate of Ni-P plating). Der Durchmesser der Festplatte beträgt 3,5 Zoll. Eine Strukturbearbeitungsmaschine wird von NIHON MICROCOATING Co., Ltd. hergestellt, und die Rauhigkeit wird gemessen unter Verwendung eines von TENCOL Co. herge stellten Geräts P-1 (Fühler: 0,2 µmR).

Die Ergebnisse der Strukturbearbeitung sind in Tabelle 3 dargestellt. In Tabelle 3 bedeutet Ra die durchschnittliche Rauhigkeit auf der Mittellinie (Å), Rp die Höhe von Stellen auf der Mittellinie (Å), Wa die Welligkeit der höchsten Erhe bung (Å), Rp/Ra das Stellenverhältnis, Wa/Ra das Welligkeits maß und Sm den durchschnittlichen Abstand zwischen den höchsten Stellen (µm). Ist Rp/Ra klein, so sind anomale Stelle vermindert, ist Wa/Ra klein, so ist die Festplattenoberfläche gleichförmig, und ist Sm klein, so ist die auf der Oberfläche vorhandene Liniendichte groß. Die Anzahl Mikrokratzer wird mi kroskopisch in einem 10-Punkte-Gesichtsfeld gezählt (are coun ted by 10 points view in a microscopy).

Tabelle 3

Wie in Tabelle 3 angegeben, sind bei einer Strukturbear beitung der Festplattenoberfläche mittels des Schleifmaterial bogens A Rp/Ra und Wa/Ra klein im Verhältnis zur Bearbeitung mit einem Schleifmaterialbogen B, so daß auf der Festplatten oberfläche gebildete anomale Stellen klein sind und die Fest plattenoberfläche gleichförmig ohne Welligkeit ist. Während der Spalt zwischen Gravurrolle und Stützrolle so eingestellt war, daß die Beschichtungslänge mit dem Beschichtungsmaterial von den Fadenenden her bei dem Schleifmaterialbogen A 250 µm betrug, betrachten wir nun eine solche Einstellung des Spaltes zwischen Gravurrolle und Stützrolle, daß die Beschichtungs länge mit dem Beschichtungsmaterial vom Ende der Fäden her 200 bzw. 150 bzw. 100 µm beträgt. Die Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche erfolgt in der gleichen Weise wie mit Schleifmaterialbogen A. Für jede Beschichtungslänge mit dem Beschichtungsmaterial vom Fadenende her wird Ra (die durch schnittliche Rauhigkeit auf der Mittellinie in Å) gemessen, und die mit den einzelnen Beschichtungslängen erhaltenen Schleifwirkungen werden miteinander verglichen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt. Die Schleifwirkung nimmt mit Ra zu.

TABELLE 4

Beschichtungslänge von der Oberseite der Fadendecke (µm)
Ra (Å)
250	64
200	60
150	54
100	47

Wie Tabelle 4 zeigt, nimmt mit der Einstellung des Spalts zwischen Gravurrolle und Stützrolle derart, daß die Beschich tungslänge vom Ende der Fäden her zunimmt, die Schleifwirkung zu.

Nach diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Schleifmaterialbogen hergestellt unter Verwendung der Schritte Gravurbeschichtung, Einstellen des Spalts zwischen Gravurrolle 4 und Stützrolle 5 zur Einstellung der Länge der Beschichtung der Fäden eines fadenbesetzten Bogens mit Schleifmaterialpar tikeln und Verändern der Umfangsgeschwindigkeit der Gravur rolle 4 (in der in Fig. 4 mit dem Pfeil R1 angegebenen Rich tung) und der Fördergeschwindigkeit des fadenbesetzen Bogens (d. h. der Umfangsgeschwindigkeit der Stützrolle 5 in Richtung des Pfeils R2 in Fig. 4).

Fig. 5 ist ein vergrößerter Querschnitt hervortretender Teile von Linien einer Gravurrolle und zeigt, daß ein Über schuß von auf die Fäden aufgetragenem Beschichtungsmaterial entfernt wird.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Gravurrolle im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit des Basisbogens wurde verändert, um die Menge Beschichtungsmaterial zu steuern und durch die her vortretenden Abschnitte der Linien der Gravurrolle hervorgeru fene Linien auszulöschen. Wie Fig. 5 zeigt, ist es nach vor liegender Erfindung beabsichtigt, einen Überschuß an den Fäden 1 anhaftenden Beschichtungsmaterials durch die hervortretenden Abschnitte 4' der Gravurrolle 4 zu entfernen und die Fäden vermittels der ihnen innewohnenden Elastizität nicht einander überkreuzen zu lassen, so daß keine Verhärtungen an einander überkreuzenden Fäden entstehen können.

Da ein Überschuß auf die Fäden aufgebrachten Beschich tungsmaterials entfernt werden kann und die Fäden eine dynami sche Bewegung erfahren (d. h. eine Bewegung aufgrund der Ela stizität der Fäden selbst), ist als Gravurbeschichtung eine unmittelbare Gravurbeschichtung wünschenswert. Generell wird als Stützrolle eine gummibekleidete elastische Rolle verwen det, und die Beschichtung erfolgt durch Einstellen eines Kon taktbereiches zwischen Gravurrolle und Stützrolle über den An druck (d. h. des seitens der Stützrolle auf die Gravurrolle ausgeübten Druckes). Nach dem obenerwähnten bevorzugten Aus führungsbesispiel erfolgt die Beschichtung unter Verwendung eines Spalts zwischen Gravurrolle und Stützrolle, so daß die Härte einer Gummirolle oder einer nichtelastischen Metallrolle als Stützrolle vorzugsweise mehr als 60 duro beträgt. Dies ist deshalb der Fall, weil bei zu weicher Stützrolle sich der Spalt zwischen Gravurrolle und Stützrolle beim Spannen des fa denbetzten Bogens um die Stüptzrolle verändern kann.

Diese bevorzugte Ausführungsform (Schleifmaterialbogen C) der vorliegenden Erfindung wird wie folgt hergestellt: Der Schleifmaterialbogen C wird wie folgt hergestellt: Zunächst werden Schleifmaterialpartikel aus Al₂O₃ bei einer Temperatur von 100°C eine Stunde lang erhitzt und getrocknet. Die durch schnittliche Partikelgröße und das Gewicht der Partikel betra gen 2 µm bzw. 1 kg. Dann wird durch Mischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel mit einem Binder eine Mischung aus den Schleifmaterialpartikeln und dem Binder hergestellt. Der Bin der wird erhalten durch Lösen von 95 g eines gesättigten Poly esters in einem Lösungsmittelgemisch aus Toluol, Xylol, Ethyl acetat und MEK. Darauf wird durch Dispergieren und Filtern der Mischung ein Beschichtungsmaterial erzeugt. Die Viskosität des Beschichtungsmaterials ist 90 cp. Unmittelbar vor dem Be schichten werden zu dem Beschichtungsmaterial 16 g eines Isocyanat-Härters hinzugegeben, worauf das Beschichtungsmate rial unter Verwendung einer Gravurrolle #150 (mit darauf in gleichmäßigen Abständen geformten geradlinigen Rillen unter 45°) auf ein fadenbesetztes Tuch aufgetragen. Das fadenbe setzte Tuch wird erhalten durch Einpflanzen von Fäden in einen PET-Basisbogen. Die Fäden bestehen aus Nylon und besitzen einen Durchmesser von 1,0 d sowie eine Länge von 0,6 mm. Die Dicke des PET-Basisbogens beträgt 50 µm.

Der Spalt zwischen der Gravurrolle 4 und der Stützrolle 5 wird auf 500 µm eingestellt (was einer Beschichtungslänge von 150 µm entspricht).

Die Umfangsgeschwindigkeit der Gravurrolle 4 beträgt 70% der Fördergeschwindigkeit des Basisbogens 3 (d. h. die Umfangs geschwindigkeit der Stützrolle beträgt 4,2 m/min und die För dergeschwindigkeit des Basisbogens 6,0 m/min).

Die Gravurrolle 4 ist vom Schräglinientyp, und ihre Lini endichte beträgt 150 Linien/Zoll, die Tiefe beträgt 45 µm und das Zellenvolumen 21,7 cm³/m².

Das Gewichtsverhältnis der Schleifmaterialpartikel in be zug auf den Binder (Schleifmaterialpartikel: Binder) ist 9 : 1.

Der Verhärtungsgrad (%) (d. h. der Grad, zu dem Fäden an Kreuzungsstellen miteinander verbunden sind) der Oberfläche des Schleifmaterialbogens C wird ausgewertet. Hiernach ist der Verhärtungsgrad ein solcher (%) eines Bereichs, welcher den festen Zustand des Beschichtungsmaterials in 50 mm × 50 mm auf einer Mikrofotografie (× 30) einnimmt.

Mit dem Schleifmaterialbogen C erfolgt eine Strukturbear beitung einer 3,5-Zoll-Festplatte unter den Bedingungen nach Fig. 5, und nach der Strukturbearbeitung wird die Festplatten oberfläche mittels eines Mikroskops betrachtet, um die Anzahl der Mikrokratzer zu zählen. Die Mikrokratzer werden definiert als Kratzer, die mehr 2 × 10 betragen und festgestellt werden durch radiale Abtastung vom innersten Ende zum äußersten Ende der Festplattenoberfläche mit 0,25 mm Breite.

Schleifmaterialbögen D, E, F und G werden mittels der gleichen Verfahrenschritte hergestellt wie Schleifmaterialbo gen C, jedoch sind die Viskosität des Beschichtungsmaterials und das Gewichtsverhältnis der Schleifmaterialpartikel hiervon bei jedem Bogen anders. Wie bei Schleifmaterialbogen C werden bei den Schleifmaterialbögen D, E, F und G die Verhärtungs grade gemessen, und es erfolgt eine Strukturbearbeitung einer 3,5-Zoll-Festplattenoberfläche unter den Bedingungen nach Ta belle 5, wonach die Festplattenoberfläche durch ein Mikroskop betrachtet wird, um die Anzahl der Mikrokratzer zu ermitteln (siehe Tabelle 6). Der in Tabelle 6 gezeigte Meßbereich für die Anzahl der Mikrokratzer ist 15mal so groß wie der Meßbe reich der Anzahl der Mikrokratzer bei den zuvor erwähnten Bei spielen 1 und 2, den Vergleichsbeispielen 1-4 und den Schleifmaterialbögen A und B. So zeigen in Tabelle 6 einge klammerte Werte 1/15 der Anzahl der Mikrokratzer in bezug auf die vorerwähnten Beispiele, Vergleichsbeispiele und Schleifma terialbögen A und B.

Tabelle 5

Schleifzeit: 20 Sekunden
Vorschubgeschwindigkeit des Schleifmaterialbogens: 50 cm/min
Umfangsgeschwindigkeit der Festplatte: 200 rpm
Oszillation: 160 Schwingungen/min (1 mm Weite)
Innendruck der Platte: 1,0 kg
Außendruck der Platte: 1,2 kg
Gummihärte: 40 duro
Kühlmitttel: MIPOX No. 55 G (3% Verdünnung) (registriert)

Tabelle 6

Fig. 7 ist ein Ausdruck des Verhärtungsgrades (%) in bezug auf die Anzahl der auf einer Festplattenoberfläche gebildeten Mikrokratzer. Wie Fig. 7 zeigt, ist der Verhärtungsgrad pro portional der Anzahl der Mikrokratzer, so daß mit der Ver größerung der Zahl der Mikrokratzer auch der Verhärtungsgrad wächst.

Hiernach ist es möglich, den Verhärtungsgrad durch Verän dern der Viskosität des Beschichtungsmaterials und des Ge wichtsverhältnisses der Schleifmaterialpartikel zu vermindern. Das bedeutet, daß die Anzahl Mikrokratzer auf einer Festplat tenoberfläche nach der Strukturbearbeitung durch Verändern der Viskosität und des Gewichtsverhältnisses der Schleifmaterial partikel verringert werden kann.

Fig. 8 ist eine vergrößerte Ausschnittsfotografie der Oberfläche eines Schleifmaterialbogens, bei welchem Schleifma terialpartikel an allen getrennt von anderen Fäden auftreten den Fäden anhaften (× 200 (Fig. 8A) und × 750 (Fig. 8B)). Fig. 9 ist eine vergrößerte Ausschnittsfotografie der Oberfläche eines Schleifmaterialbogens, bei welchem das Beschichtungsma terial an Kreuzungsstellen der Fäden feste Bereiche bildet (× 200 (Fig. 9A) und × 750 (Fig. 9B)).

Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, wurde festgestellt, daß jeder Faden mit anhaftenden Schleifmaterialpartikeln, der ge trennt von anderen Fäden auftritt, die Freiheit besitzt, sich elastisch zu bewegen, so daß bei der Strukturbearbeitung an fallender Abfall und Schmutz in die Zwischenräume zwischen den Fäden aufgenommen werden kann im Gegensatz zu einem fadenbe setzten Bogen, worin an den Kreuzungsstellen der Fäden erhär tete Bereich auftreten.

Wie oben beschrieben, ist bei einem Schleifmaterialbogen nach vorliegender Erfindung ein jeder Faden eines fadenbesetz ten Bogens mit daran anhaftenden Schleifmaterialpartikeln von den anderen Fäden getrennt, so daß er nicht an diesen anhaftet und jeder Faden ein großes Maß an Bewegungsfreiheit besitzt. Auf diese Weise ist die Dichte der an einer Werkstückoberflä che wirksamen Schleifmaterialpartikel des Schleifmaterialbo gens größer, so daß, obwohl Schleifmaterialpartikel unter schiedlicher Größe auftreten und Schleifmaterialpartikel an dem Schleifmaterialbogen hervortreten, eine Werkstückoberflä che nicht tiefgehend geschliffen wird, daß der Schliff über die gesamte Oberfläche des Werkstücks erfolgen kann, daß Ab fall und Schmutz abgeführt werden können und daß anomale Vor sprünge und Mikrokratzer auf der Werkstückoberfläche vermieden werden.

Hinzu kommt, daß bei einem Schleifmaterialbogen nach vor liegender Erfindung die Beschichtungslänge eingestellt werden kann, womit ein Schleifmaterialbogen mit einer gewünschten Schleifwirkung zu erhalten ist. Beispielsweise findet, wo bei der Strukturbearbeitung eine hohe Schleifwirkung und wo auf einer Festplattenoberfläche die Bildung vieler feiner Linien erforderlich ist, eine größere Beschichtungslänge Verwendung, um einen Schleifmaterialbogen mit hoher Schleifwirkung zu er halten, während bei Verwendung zum Säubern und dergl. die Be schichtungslänge geringer gehalten wird, wodurch ein Schleif materialbogen mit geringer Schleifwirkung entsteht.

Des weiteren wird gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines Schleifmaterialbogens gemäß vorliegender Erfindung ein Schleifmaterialbogen erhalten unter Verändern der durch schnittlichen Partikelgröße, der Dichte der an einem jeden Fa den eines fadenbesetzten Bogens anhaftenden Schleifmaterial partikel, des Durchmessers und der Länge der Fäden und des Verhärtungsgrades des Schleifmaterialbogens, so daß eine Werk stückoberfläche gleichmäßig bearbeitet werden kann, Mikrokrat zer hierauf vermieden werden und eine gewünschte Rauhigkeit darin erhalten werden kann. Zusätzlich kann ein solcher Schleifmaterialbogen auch für andere Schleifvorgänge Verwen dung finden.

Diese Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorausgehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele, die Abwandlun gen und Veränderungen erfahren können, ohne vom Erfindungsge danken abzuweichen, dessen Merkmale in den nachfolgenden An sprüchen festgehalten sind.

INDUSTRIELLE BRAUCHBARKEIT

Wie vorausgehend beschrieben, ist ein Schleifmaterialbogen nach der vorliegenden Erfindung geeignet zum Gebrauch für eine präzise Bearbeitung wie z. B. die Strukturbearbeitung einer Festplattenoberfläche.

Claims

1. Schleifmaterialbogen aus einem Fäden (1) aufweisenden Trä gerbogen, auf den ein durch Dispergieren einer Mischung aus Schleifmaterialpartikeln (2) und einem Binder gewonnenes Be schichtungsmaterial (2') aufgebracht ist, dadurch gekennzeich net, daß der Trägerbogen ein fadenbesetzter Bogen mit von einem Basisbogen (3) weg einzeln aufrechtstehenden Fäden (1) ist und daß die Schleifmaterialpartikel (2) an den einzelnen Fäden (1) und in einer Weise anhaften, daß alle Fäden mit Ausnahme ihrer Verankerung in dem Basisbogen (3) voneinander getrennt verlau fen.

2. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 1, wobei die Fäden (1) aus Nylon-, Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyethylen-Te rephtalat-Gespinst bestehen.

3. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Fäden (1) zwischen 0,1 und 10 d und die Länge der Fäden zwi schen 0,1 und 1,0 mm liegt.

4. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 1, wobei die Schleifma terialpartikel (2) aus Al₂O₃, SiC, Diamant, Cr₂O₃ oder CeO₂ be stehen.

5. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 1, wobei der Binder durch Vermischen eines Härters mit Polyesterharz, Polyurethan harz, kopolymerisierten Vinylharzen, Epoxyharz oder Phenolharz oder einer Mischung hiervon oder wasserlöslichem Harz erhalten wurde.

6. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 1, wobei der Basisbogen (3) des fadenbesetzten Bogens aus einem Kunststoffbogen besteht.

7. Schleifmaterialbogen nach Anspruch 6, wobei der Kunststoff bogen aus einem PET-, PEN-, PPS-, PEI-, PI-, PC-, PVC-, PP-, PVDC-, Nylon-, PE- oder PES-Film besteht.

8. Verfahren zur Herstellung eines Schleifmaterialbogens nach Anspruch 1 unter Verwendung eines fadenbesetzten Bogens mit von einem Basisbogen (3) weg einzeln aufrechtstehenden Fäden (1), gekennzeichnet durch Auftragen eines Beschichtungsmaterials (2') auf die einzelnen Fäden (1), das durch Dispergieren einer Mi schung von Schleifmaterialpartikeln (2) in einem Binder gewonnen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Fäden (1) aus Nylon-, Polypropylen-, Polyethylen- oder Polyethylen-Terephthalat- Gespinst bestehen.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Durchmesser der Fäden (1) zwischen 0,1 und 10 d und die Länge der Fäden zwischen 0,1 und 1,0 mm liegt.

11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Schleifmaterialparti kel (2) aus Al₂O₃, SiC, Diamant, Cr₂O₃ oder CeO₂ hergestellt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schleifmaterialparti kel (2) im Falle von Al₂O₃ mit einem Gewichtsanteil von 60-98 Gewichts-% bezogen auf das Gewicht des fertigen Beschichtungsma terials (2') eingesetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Binder durch Mischen eines Härters mit Polyesterharz, Polyurethanharz, kopolymeri siertem Vinylharzen, Epoxyharz oder Phenolharz oder einer Mischung hiervon oder wasserlöslichem Harz hergestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Binder in einem Lö sungsmittel aus Toluol, Xylol, MEK, MIBK, Ethylacetat, Cyclo hexan, Aceton oder Alkohol oder einer Mischung hiervon gelöst wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, wobei der Binder durch Mischen eines Isocyanat-Härters in eine Lösung von 1-35 Gewichts-% eines gesättigten Polyesterharzes in einem Lösungs mittelgemisch aus Toluol, Xylol, Ethylacetat und MEK erhalten wird.

16. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Basisbogen (3) des fadenbesetzten Bogens aus einem Kunststoffbogen besteht.

17. Verfahren nach Anspruch 8, worin der Kunststoffbogen aus einem PET-, PEN-, PPS-, PEI-, PI-, PC-, PVC-, PP-, PVDC-, Nylon-, PE- oder PES-Film besteht.

18. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Viskosität des Beschichtungsmaterials (2') zwischen 20 und 300 cP beträgt.

19. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Gewichtsanteil der Schleifmaterialpartikel (2) in dem Beschichtungsmaterial (2') mehr als 60% beträgt.

20. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Auftragen des Beschichtungsmaterials (2') die folgenden Schritte einschließt:
Erhitzen und Trocknen der betreffenden Schleifmaterialpar tikel (2);
Herstellen des Beschichtungsmaterials (2') durch Mischen und Verrühren der Schleifmaterialpartikel (2) mit dem Binder, wobei die Viskosität des Beschichtungsmaterials durch Zugabe des Härters unmittelbar vor dem Beschichten auf 30-150 cP einge stellt wird, und
Aufbringen des so erhaltenen Beschichtungsmaterials (2') auf die einzelnen Fäden (1).

21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Aufbringen des Beschichtungsmaterials (2') durch Gravurbeschichtung erfolgt.

22. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Aufbringen des Beschichtungsmaterials (2') durch Sprühbeschichtung erfolgt.

23. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Aufbringen des Beschichtungsmaterials (2') durch Elektrobeschichtung erfolgt.

24. Verfahren nach Anspruch 21, wobei die Gravurbeschichtung die folgenden Schritte einschließt:
Aufbringen des Beschichtungsmaterials (2') auf eine Gravur rolle (4),
Aufrichten und Ausrichten der einzelnen Fäden (1) zu der Gravurrolle (4) hin durch Spannen des fadenbesetzten Bogens um eine der Gravurrolle gegenüberliegende Stützrolle (5) und
Hindurchführen des fadenbesetzten Bogens zwischen Gravur rolle (4) und Stützrolle (5) zum Aufbringen des Beschichtungsma terials (2') auf den fadenbesetzten Bogen,

25. Verfahren nach Anspruch 24 mit dem weiteren Verfahrens schritt Einstellen des Spalts zwischen Gravurrolle (4) und Stützrolle (5) zur Steuerung der Beschichtungslänge der Fäden (1).

26. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Umfangsgeschwindig keit der Gravurrolle (4) 40-90% der Fördergeschwindigkeit des fadenbesetzten Bogens beträgt.

27. Verfahren nach Anspruch 24, wobei die Liniendichte der Gra vurrolle (4) 20-80 Linien pro cm, die Linientiefe 30-200 µm und das Zellenvolumen der Linierung 8-100 cm³/m² beträgt.