ES2200984T3 - Material abrasivo con una capa abrasiva de estructura tridimensional. - Google Patents

Material abrasivo con una capa abrasiva de estructura tridimensional.

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Abstract

Método para producir un material abrasivo (606) que tiene una capa abrasiva (605) de una estructura tridimensional, comprendiendo el método las etapas de: (1) llenar una hoja para moldes (601), que tiene una pluralidad de cavidades dispuestas regularmente, con una solución (602) de recubrimiento de material abrasivo que contiene granos abrasivos, un aglomerante, y un disolvente, a una profundidad predeterminada; (2) eliminar el disolvente de la solución de recubrimiento de material abrasivo en las cavidades por evaporación; (3) a continuación llenar las cavidades con un aglomerante (603) en ausencia de partículas abrasivas; (4) laminar un material base (604) sobre la hoja para moldes para ligar el aglomerante al material base; y (5) endurecer el aglomerante.

Description

Material abrasivo con una capa abrasiva de estructura tridimensional.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para producir un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional y a un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional y que es adecuado para pulir una superficie final de una fibra óptica sobre la cual está montada una férula, es decir, una superficie final de un conector de fibra óptica, en una forma predeterminada.
Antecedentes de la invención
Convencionalmente, un conector de fibra óptica que puede ser fácilmente retirado es usado generalmente para la conexión de fibras ópticas en una red de comunicación de fibra óptica. En la conexión en el conector de fibra óptica, a las superficies finales de las férulas de fibra óptica hechas de una fibra óptica y una porción de cubierta (férula) para cubrir la fibra óptica, se les permite quedar en contacto directamente entre sí. Por tanto, las características ópticas en el momento de la conexión, particularmente la perdida de conexión, dependen de las propiedades de procesamiento y de la precisión de las superficies finales de las fibras ópticas.
La superficie final de la férula de fibra óptica es procesada a través de varias etapas de abrasión. La calidad de la superficie final está influida por las propiedades de procesamiento y la precisión en la etapa de abrasión de acabado final. En otras palabras, los principales factores para la pérdida de conexión de la fibra óptica son el grado de rugosidad de acabado de la superficie final y su inclinación.
Con respecto a la rugosidad de acabado de una superficie final de una férula de fibra óptica, se ha informado de una correlación con el tamaño de partícula de un material abrasivo usado para la abrasión. Por ejemplo, en el caso de una fibra de tipo con salto de índice, la pérdida de conexión es aproximadamente 0,5 dB si el tamaño de partícula de los granos abrasivos es aproximadamente 1 \mum, mientras que la pérdida de conexión es más de aproximadamente 1,0 dB si el tamaño de partícula de los granos abrasivos es aproximadamente 15 \mum.
Al observar esta correlación, está claro que deben ser usados granos abrasivos que tengan un tamaño de partícula de 10 a 15 \mum para satisfacer una norma que requiere que la pérdida de conexión de la fibra óptica sea menor de 1dB, y granos abrasivos de dureza fina que tengan un tamaño de partícula de menos de 1 \mum deben ser usados para satisfacer una norma que requiere que la pérdida de conexión de la fibra óptica sea menor de 0,5 dB.
La publicación de patente japonesa abierta a consulta por el público nº 09-248771/1997 describe una cinta abrasiva para una superficie final de un conector de fibra óptica en la que la cinta abrasiva tiene un material base y una capa abrasiva dispuesta sobre el material base, estando la capa abrasiva compuesta por partículas de sílice que tienen un tamaño de partícula medio de 5 a 30 \mum y tiene un aglomerante para conectar estas partículas de material abrasivo, y la rugosidad media Ra de la línea central de la superficie de la capa abrasiva es de 0,005 a 0,2 \mum.
Los materiales abrasivos de dureza fina, tales como una cinta abrasiva para una superficie final de un conector de fibra óptica tienen un problema de ensuciamiento. El término "ensuciamiento" significa que el espacio entre los granos abrasivos está lleno de polvos de abrasión que sobresalen para inhibir la propiedad abrasiva. Por ejemplo, en el caso en que es pulida una superficie final de un conector de fibra óptica, las partículas de polvos de abrasión permanecen en el espacio entre los granos abrasivos, con lo que disminuye la capacidad de corte de los granos abrasivos. Además, el líquido que es usado como refrigerante y lubricante no actúa suficientemente entre el material abrasivo y la superficie final del conector de fibra óptica, por lo que una parte de la capa abrasiva se adhiere a la superficie del conector de fibra óptica después de la abrasión y su retirada es incómoda.
Además, si son usadas partículas finas como los granos abrasivos, el periodo de tiempo requerido para la abrasión será largo. Por otro lado, si el tamaño de partícula de los granos abrasivos es incrementado, la superficie final acabada del conector de fibra óptica será rugosa, fallando así en satisfacer la norma para la pérdida de conexión de la fibra óptica. Si ambos métodos son usados en combinación, el número de etapas de abrasión aumentará.
Los documentos WO92/13680 y WO96/27189 describen un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional. Este material abrasivo tiene un material base y una capa abrasiva dispuesta sobre el material base, la capa abrasiva está hecha de un material compuesto abrasivo que contiene partículas abrasivas y un aglomerante, y la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional construida con una pluralidad de elementos tridimensionales con una forma predeterminada dispuestos regularmente. En cuanto a la forma de los elementos tridimensionales, se muestran forma de tetraedro, forma de pirámide y otras.
Este material abrasivo es resistente al ensuciamiento y excelente en cuanto a duración. Sin embargo, puesto que los granos abrasivos están uniformemente dispersos por toda la capa abrasiva y los granos abrasivos localizados en la parte inferior de la capa abrasiva no actúan eficazmente, el coste de producción es alto.
\newpage
Un material abrasivo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 5 es conocido por el documento EP 0664 187 A1.
Además, un método para producir un material abrasivo que tenga tal capa abrasiva de una estructura tridimensional que comprende las etapas de método (1), (4) y (5) de la reivindicación 1 es conocido por el documento WO 92/13680. El material abrasivo es producido por aplicación de una mezcla abrasiva que contiene partículas abrasivas y un aglomerante en una hoja para moldes que tiene una estructura, superposición de un material base sobre la hoja para moldes para ligar el aglomerante al material base, endurecimiento del aglomerante por radiación ultravioleta, y retirada de la hoja para moldes. En este caso, la mezcla abrasiva debe tener una fluidez suficiente para ser introducida en la estructura dentro de la hoja para moldes. Además, puesto que la radiación ultravioleta es realizada después de cubrir la mezcla abrasiva con el material base, la mezcla abrasiva no debe contener un componente volátil.
Por tanto, el contenido de los granos abrasivos en la mezcla abrasiva no puede exceder de la concentración de volumen de pigmento crítica. Por consiguiente, el material abrasivo convencional que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional tiene el problema de que el contenido de granos abrasivos en la capa abrasiva no puede ser elevado suficientemente.
Por comparación bajo condiciones abrasivas en las que el tamaño de partícula de los granos abrasivos, los medios abrasivos y otros son los mismos, la propiedad abrasiva del material abrasivo disminuirá a medida que se reduzca el contenido de los granos abrasivos. Particularmente, en materiales abrasivos de dureza fina, la eficacia abrasiva será pobre para aumentar el periodo de tiempo requerido para la abrasión si el contenido de los granos abrasivos es insuficiente.
Por consiguiente, puesto que el contenido de los granos abrasivos es insuficiente, el material abrasivo convencional que tenga una capa abrasiva de una estructura tridimensional es pobre en cuanto a la propiedad abrasiva y, por tanto, no es adecuado para pulir un material duro, tal como una superficie final de un conector de fibra óptica eficazmente y lisamente en una forma predeterminada.
La presente invención se ha hecho para resolver los problemas de la técnica anterior mencionados antes y un objeto de la misma es proporcionar un material abrasivo que sea excelente en cuanto a la resistencia al ensuciamiento y duración, no permita que adherencias se fijen a una superficie pulida incluso cuando sea pulida la superficie final de la fibra óptica, y que sea particularmente adecuado para su uso en la abrasión de un material duro, tal como una superficie final de un conector de fibra óptica eficazmente y lisamente en una forma predeterminada.
Sumario de la invención
La presente invención proporciona un material abrasivo para pulir una superficie final de un conector de fibra óptica en una forma predeterminada, teniendo el material abrasivo un material base y una capa abrasiva dispuesta sobre el material base, teniendo la capa abrasiva una estructura tridimensional construida con una pluralidad de elementos tridimensionales con una forma predeterminada dispuestos regularmente, teniendo los elementos tridimensionales (1) una capa superior que comprende un material compuesto abrasivo que comprende granos abrasivos dispersos dentro de un aglomerante y (2) una porción de pie que comprende un aglomerante en ausencia de partículas abrasivas, para así conseguir el objeto de la presente invención mencionado anteriormente.
Además, la presente invención proporciona un método para producir un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional, comprendiendo el método las etapas de: (1) llenar una hoja para moldes que tiene una pluralidad de cavidades dispuestas regularmente, con una solución de recubrimiento de material abrasivo que contiene granos abrasivos, un aglomerante, y un disolvente, a una profundidad predeterminada; (2) eliminar el disolvente de la solución de recubrimiento de material abrasivo en las cavidades por evaporación; (3) llenar las cavidades además con un aglomerante en ausencia de un abrasivo; (4) laminar un material base sobre la hoja para moldes para ligar el aglomerante al material base; y (5) endurecer el aglomerante.
El material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional es producido preferiblemente por el método de producción mencionado antes.
Breve descripción de los dibujos
El objeto anterior, así como otros objetos y características de la invención serán más evidentes en su totalidad a partir de la siguiente descripción detallada con los dibujos adjuntos, en los que:
Fig. 1, es un vista en sección que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con una realización de la presente invención;
Fig. 2, es una vista desde arriba que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con una realización de la presente invención;
Fig. 3, es una vista desde arriba que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con una realización de la presente invención;
Fig. 4, es una vista en sección en perspectiva que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con una realización de la presente invención;
Fig. 5, es una vista desde arriba que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con una realización de la presente invención;
Figs. 6(a) a 6(e), son vistas de modelos que ilustran etapas para producir un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional;
Fig. 7, es una gráfica que muestra la variación con respecto al tiempo de una cantidad desgastada cuando una superficie final de un conector de fibra óptica es pulida con varios materiales abrasivos;
Fig. 8, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 9, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 10, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 11, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 12, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 13, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 14, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 15, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 16, es una gráfica que muestra la variación con respecto al tiempo de una cantidad desgastada cuando una barra circular de zirconia es pulida con varios materiales abrasivos;
Fig. 17, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 18, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 19, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 20, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 21, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 22, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la técnica anterior;
Fig. 23, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención;
Fig. 24, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención; y
Fig. 25, es una fotografía de microscopio de una superficie final de un conector de fibra óptica después de haber sido pulida con el material abrasivo de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
La Fig. 1 es una vista en sección que ilustra un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional como una realización de la presente invención. Un material abrasivo 100 tiene un material base 101 y una capa abrasiva 102 dispuesta sobre una superficie del material base 101.
Ejemplos preferibles del material base para la presente invención incluyen película de polímero, papel, tela, película de metal, fibra vulcanizada, material base no tejido, una combinación de los mismos, y un producto procesado de ellos. En el caso de abrasión esférica de la superficie final del conector de fibra óptica, el material base es preferiblemente flexible, facilitando así la formación de una forma esférica. El material base es preferiblemente transparente con respecto a la radiación ultravioleta, puesto que esto es conveniente en el proceso de producción.
El material base puede ser, por ejemplo, una película de polímero, como por ejemplo una película de poliéster. La película de polímero puede ser cubierta por debajo con un material tal como ácido acrílico de polietileno para favorecer la cohesión al material base del material compuesto abrasivo.
La capa abrasiva 102 tiene un material compuesto abrasivo que contiene una matriz de un aglomerante y granos abrasivos 103 dispersos en su interior como componentes de construcción.
El material compuesto abrasivo está formado por una mezcla que contiene una pluralidad de granos abrasivos dispersos en el aglomerante que está en un estado no endurecido ni gelificado. En el endurecimiento o gelificación, el material compuesto abrasivo es solidificado, es decir, es fijado para tener una forma predeterminada y una estructura predeterminada.
La dimensión de los granos abrasivos puede variar dependiendo del tipo de granos abrasivos o el uso al que esté destinado el material abrasivo. Por ejemplo, la dimensión es de 0,01 a 1 \mum, preferiblemente de 0,01 a 0,5 \mum, más preferiblemente de 0,01 a 0,1 \mum para la abrasión de acabado final, y es de 0,5 a 20 \mum, preferiblemente 0,5 a 10 \mum, para la abrasión preliminar en la formación de una superficie curvada. Ejemplos preferibles de los granos abrasivos para la presente invención incluyen diamantes, nitruro de boro cúbico, óxido de cerio, óxido de aluminio fundido, óxido de aluminio tratado con calor, sol-gel de óxido de aluminio, carburo de silicio, óxido de cromo, sílice, zirconia, zirconia de alúmina, óxido de hierro, granate y sus mezclas. Los especialmente preferidos son diamante, nitruro de boro cúbico, óxido de aluminio y carburo de silicio para la abrasión preliminar, y sílice y óxido de aluminio para la abrasión de acabado.
El aglomerante es endurecido o gelificado para formar una capa abrasiva. Ejemplos preferibles del aglomerante incluyen resina fenólica, resol-resina fenólica, resina aminoplástica, resina de uretano, resina epoxídica, resina de acrilato, resina de poliéster, resina de vinilo, resina de melamina, resina de isocianurato acrilada, resina de urea-formaldehído, resina de isocianurato, resina de uretano acrilada, resina epoxídica acrilada y sus mezclas. El aglomerante puede ser una resina termoplástica. Ejemplos especialmente preferibles del aglomerante incluyen resina fenólica, resol-resina fenólica, resina epoxídica y resina de uretano.
El aglomerante puede ser de curado por radiación. El aglomerante de curado por radiación es un aglomerante que es endurecido al menos parcialmente o que es al menos parcialmente polimerizable mediante energía de radiación. Dependiendo del aglomerante que vaya a ser usado, es empleada una fuente de energía tal como calor, radiación infrarroja, radiación de haz de electrones, radiación ultravioleta o una radiación de luz visible.
Típicamente, estos aglomerantes son polimerizados mediante un mecanismo de radicales libres. Preferiblemente, estos aglomerantes son seleccionados del grupo formado por uretano acrilado, epoxi acrilada, un derivado aminoplástico que tiene un grupo carbonilo \alpha, \beta no saturado, un compuesto etilénico no saturado, un derivado de isocianurato que tiene al menos un grupo acrilato, isocianato que tiene al menos un grupo acrilato y sus mezclas.
Si el aglomerante es endurecido por radiación ultravioleta, es necesario un fotoiniciador para iniciar la polimerización por radicales libres. Ejemplos preferibles de fotoiniciador a ser usados para este propósito incluyen peróxidos orgánicos, compuestos azoicos, quinonas, benzofenonas, compuestos nitrosos, acril haluros, hidrazonas, compuestos mercapto, compuestos de pirilio, triacrilimidazol, bisimidazol, cloroalquiltriazina, éter de benzoína, bencil cetal, tioxantona y derivados de acetofenona. Un fotoiniciador preferible es 2,2 dimetoxi-1,2-difenil-1-etanona.
Si el aglomerante es endurecido por radiación de luz visible, es necesario que un fotoiniciador inicie una polimerización de radicales libres. Ejemplos preferibles de fotoiniciador para este propósito están descritos en la patente norteamericana nº 4,735,632, columna 3, línea 25 a columna 4, línea 10, columna 5, líneas 1 a 7, y columna 6 líneas 1 a 35.
La proporción en peso de los granos abrasivos en relación al aglomerante está típicamente dentro de un intervalo de aproximadamente 1,5 a 10 partes de granos abrasivos respecto a una parte del aglomerante, preferiblemente aproximadamente de 2 a 7 partes en peso de granos abrasivos respecto de una parte del aglomerante. Esta proporción puede variar dependiendo del tamaño de los granos abrasivos, el tipo de aglomerante que vaya a ser usado y el propósito al que está destinado el material abrasivo.
Al pulir lisa y finamente un material duro, tal como una superficie final de un conector de fibra óptica, la concentración de los granos abrasivos contenidos en el material compuesto abrasivo está preferiblemente dentro de un intervalo de 43 a 90% en peso si los granos abrasivos están hechos de carburo de silicio, 70 a 90% en peso si los granos abrasivos están hechos de partículas abrasivas esféricas de alúmina, sílice o similar; 37 a 90% en peso si los granos abrasivos están hechos de alúmina; 39 a 90% en peso si los granos abrasivos están hechos de diamante.
El material compuesto abrasivo puede contener un material distinto de los granos abrasivos y el aglomerante. Por ejemplo, el material abrasivo puede contener aditivos ordinarios, tales como un agente de acoplamiento, un lubricante, un tinte, un pigmento, un plastificador, un producto de relleno, un agente de estabilización, una ayuda abrasiva y sus mezclas.
El material compuesto abrasivo puede contener un agente de acoplamiento. La adición de un agente de acoplamiento puede reducir considerablemente la viscosidad del cubrimiento de una mezcla que vaya a ser usada para la formación del material compuesto abrasivo. Ejemplos preferibles del agente de acoplamiento para la presente invención incluyen silano orgánico, zircoaluminato y titanato. La cantidad del agente de acoplamiento es típicamente menor de 5% en peso, preferiblemente menor de 1% en peso, del aglomerante.
La capa abrasiva 102 tiene una estructura tridimensional construida con una pluralidad de elementos tridimensionales 104 con una forma predeterminada dispuestos regularmente. Los elementos tridimensionales 104 tienen cada uno una forma de tetraedro en la que las aristas están unidas en un punto en la parte superior. En este caso, el ángulo \alpha formado entre dos aristas es típicamente de 30 a 150º, preferiblemente de 45 a 140º. Los elementos tridimensionales 104 pueden tener forma de pirámide. En este caso, el ángulo \alpha formado entre dos aristas es típicamente de 30 a 150º, preferiblemente de 45 a 140º.
Los puntos sobre la parte superior de los elementos tridimensionales 104 están localizados sobre un plano paralelo a la superficie del material base sustancialmente sobre una región entera del material abrasivo. En la Fig. 1, el símbolo h representa la altura de los elementos tridimensionales 104 desde la superficie del material base. La altura h es típicamente de 2 a 300 \mum, preferiblemente de 5 a 150 \mum. La variación de la altura de los puntos en la parte superior es preferiblemente menor de 20%, más preferiblemente menor de 10%, de la altura de los elementos tridimensionales.
Los elementos tridimensionales 104 están dispuestos en una configuración predeterminada. En la Fig. 1, los elementos tridimensionales 104 está apretados lo más próximamente posible. Típicamente, los elementos tridimensionales son repetidos con un periodo predeterminado. Esta forma repetitiva es unidireccional o preferiblemente bidireccional.
Los granos abrasivos no sobresalen más allá de la superficie de la forma de los elementos tridimensionales. En otras palabras, los elementos tridimensionales 104 están construidos con planos lisos. Por ejemplo, las superficies que constituyen los elementos tridimensionales 104 tienen una rugosidad superficial Ra menor de 2 \mum, preferiblemente menor de 1 \mum.
En el elemento tridimensional 104, su parte superior 105 realiza una función de abrasión. Aunque el material abrasivo está sometido a abrasión, los elementos tridimensionales son descompuestos empezando desde la porción superior, permitiendo así que aparezcan los granos abrasivos no usados. Por tanto, para incrementar la propiedad abrasiva del material abrasivo, la concentración de los granos abrasivos en el material compuesto abrasivo localizados en la porción superior del elemento tridimensional es preferiblemente incrementada para ser tan alta como sea posible a fin de que el material abrasivo pueda tener una propiedad abrasiva mayor para ser adecuado para pulir un material duro. La concentración de los granos abrasivos en el material compuesto abrasivo localizados en la porción superior del elemento tridimensional más preferiblemente excede de la concentración de volumen de pigmento crítica.
Generalmente, la concentración de volumen de pigmento crítica es considerada como la concentración de volumen de pigmento en la que existe exactamente suficiente aglomerante para recubrir las superficies de pigmento y proporcionar una fase continua a través de la película. La concentración de volumen de pigmento crítica según se usa aquí significa una concentración de volumen de los granos abrasivos cuando los huecos entre los granos están sólo llenos de un aglomerante. En el caso en el que el aglomerante es líquido, la mezcla tiene fluidez si la concentración es menor que la concentración de volumen de pigmento crítica, mientras que la mezcla pierde su fluidez si la concentración excede de la concentración de volumen de pigmento crítica. Si la concentración de los granos abrasivos en el material compuesto abrasivo localizados en la porción superior del elemento tridimensional es menor o igual a la concentración de volumen de pigmento crítica, la propiedad abrasiva del material abrasivo será insuficiente, de manera que el material abrasivo no será adecuado para la abrasión de un material duro tal como una superficie final de un conector de fibra óptica.
La porción de pie 106 del elemento tridimensional, esto es, la porción inferior de la capa abrasiva que se adhiere al material base, no realiza usualmente una función de abrasión. Esto es así porque si la capa abrasiva es puesta sobre la porción inferior, el material abrasivo es usualmente descartado. La porción de pie 106 del elemento tridimensional que no realiza la función de abrasión no contiene granos abrasivos, de manera que la porción de pie 106 está hecha sólo del aglomerante.
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Permitiendo que el elemento tridimensional 104 tenga tal estructura de dos capas, la cantidad de los granos abrasivos relativamente cara puede ser evitada, por lo que el material abrasivo puede ser proporcionado con un coste menor. Además, puesto que el aglomerante en la porción de pie 106 puede ser diseñado considerando sólo la potencia adhesiva del aglomerante respecto al material base, apenas se produce una adhesión pobre al material base.
En la Fig. 1, el símbolo s representa la altura de la parte superior 105 del elemento tridimensional. La altura s es, por ejemplo, 5 a 95%, preferiblemente 10 a 90%, de la altura h del elemento tridimensional.
La Fig. 2 es una vista desde arriba de este material abrasivo. En la Fig. 2, el símbolo o representa la longitud del lado inferior del elemento tridimensional. El símbolo p representa la distancia entre las partes superiores de elementos tridimensionales adyacentes. La longitud o, es, por ejemplo, de 5 a 1000 \mum, preferiblemente de 10 a 500 \mum. La distancia p es, por ejemplo, de 5 a 1000 \mum, preferiblemente de 10 a 500 \mum.
En otra realización, el elemento tridimensional puede tener una forma de tetraedro o de pirámide cuya parte superior esté truncada a una altura predeterminada. En este caso, la parte superior del elemento tridimensional está formada preferiblemente por un plano triangular o cuadrangular paralelo a la superficie del material base, y sustancialmente todos estos planos están localizados preferiblemente sobre un plano paralelo a la superficie del material base. La altura del elemento tridimensional es 5 a 95%, preferiblemente 10 a 90%, de la altura h del elemento tridimensional antes de la que la parte superior sea truncada. La Fig. 3 es una vista desde arriba del material abrasivo de acuerdo con esta realización.
En la Fig. 3, el símbolo o representa la longitud del lado inferior del elemento tridimensional. El símbolo u representa una distancia entre los lados inferiores de elementos tridimensionales adyacentes. El símbolo y representa la longitud de un lado del plano superior. La longitud o es, por ejemplo, de 5 a 2000 \mum, preferiblemente de 10 a 1000 \mum. La distancia u es, por ejemplo, de 0 a 1000 \mum, preferiblemente de 2 a 500 \mum. La longitud y es, por ejemplo, de 0,5 a 1800 \mum, preferiblemente de 1 a 900 \mum.
La Fig. 4 es una vista en sección en perspectiva de un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con otra realización de la presente invención. Un material abrasivo 400 es un material abrasivo que tiene un material base 401 y una capa abrasiva 402 dispuesta sobre la superficie del material base.
La capa abrasiva 402 tiene un material compuesto abrasivo que contiene una matriz de un aglomerante y granos abrasivos 403 dispersos en su interior como componentes de construcción.
La capa abrasiva 402 tiene una estructura tridimensional construida con una pluralidad de elementos tridimensionales con una forma predeterminada dispuestos regularmente. Los elementos tridimensionales 404 tienen una forma prismática formada por un prisma triangular colocado lateralmente. El ángulo \beta del elemento tridimensional 404 es típicamente de 30 a 150º, preferiblemente de 45 a 140º.
Las aristas en la parte superior de los elementos tridimensionales 404 están localizadas sobre un plano paralelo a la superficie del material base sustancialmente sobre una región entera del material abrasivo. En la Fig. 4, el símbolo h representa la altura del elemento tridimensional desde la superficie del material base. La altura h es típicamente de 2 a 600 \mum, preferiblemente de 4 a 300 \mum. La variación de la altura de las líneas superiores es preferiblemente menor de 20%, más preferiblemente menor de10%, de la altura del elemento tridimensional 404.
De igual modo que el elemento tridimensional 104, el elemento tridimensional 404 tiene preferiblemente una estructura de dos capas que incluye una porción superior 405 hecha de un material compuesto abrasivo y una porción de pie 406 hecha de un aglomerante. En la Fig. 4, el símbolo s representa la altura de la porción superior del elemento tridimensional. La altura s es, por ejemplo, de 5 a 95%, preferiblemente de 10 a 90%, de la altura h del elemento tridimensional.
Típicamente, los elementos tridimensionales 404 están dispuestos en un modelo de rayas. En la Fig. 4, el símbolo w representa la longitud del lado inferior corto del elemento tridimensional (ancho del elemento tridimensional). El símbolo p representa la distancia entre las partes superiores de elementos tridimensionales adyacentes. El símbolo u representa la distancia entre los lados inferiores largos de elementos tridimensionales adyacentes. La longitud w es, por ejemplo, de 2 a 2000 \mum, preferiblemente de 4 a 1000 \mum. La distancia p es, por ejemplo, de 2 a 4000 \mum, preferiblemente de 4 a 2000 \mum. La distancia u es, por ejemplo, de 0 a 2000 \mum, preferiblemente de 0 a 1000 \mum.
La longitud del elemento tridimensional puede extenderse sustancialmente sobre una región entera del material abrasivo. Alternativamente, la longitud del elemento tridimensional puede ser cortada a una longitud adecuada. Los extremos de los elementos tridimensionales pueden estar alineados o no alineados. Los extremos de los elementos tridimensionales prismáticos pueden ser cortados con un ángulo agudo desde su base para constituir una forma de casa que tenga cuatro superficies inclinadas. La Fig. 5 es una vista desde arriba del material abrasivo según esta realización.
En la Fig. 5, el símbolo l representa la longitud de un lado inferior largo del elemento tridimensional. El símbolo v representa la distancia de una porción del elemento tridimensional cortado con un ángulo agudo. El símbolo x representa la distancia entre lados inferiores cortos de elementos tridimensionales adyacentes. Los símbolos w, p y u tienen el mismo significado que en la Fig. 4. La longitud l es, por ejemplo, de 5 a 10000 \mum, preferiblemente de 10 a 5000 \mum. La distancia v es, por ejemplo, de 0 a 2000 \mum, preferiblemente de 1 a 1000 \mum. La distancia x es, por ejemplo, de 0 a 2000 \mum, preferiblemente de 0 a 1000 \mum. La longitud w es, por ejemplo, de 2 a 2000 \mum, preferiblemente de 4 a 1000 \mum. La distancia p es, por ejemplo, de 2 a 4000 \mum, preferiblemente de 4 a 2000 \mum. La distancia u es, por ejemplo, de 0 a 2000 \mum, preferiblemente de 0 a 1000 \mum.
Los materiales abrasivos que tienen una capa abrasiva de una estructura tridimensional de la presente invención ejemplificada en las figuras 1 a 5 son particularmente adecuados para ser empleados para pulir una superficie final de un conector de fibra óptica, y puede proporcionar una superficie final de un conector de fibra óptica con una pérdida de conexión extremadamente pequeña. Por ejemplo, el material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional de acuerdo con la presente invención, proporciona una superficie final de un conector de fibra óptica con una pérdida de conexión de menos de 1,0 dB, o menos de 0,5 dB.
El material abrasivo de la presente invención es producido preferiblemente por el método descrito a continuación.
En primer lugar, es preparada una mezcla abrasiva que contenga granos abrasivos, un aglomerante y un disolvente. La mezcla abrasiva que va a ser usada aquí es una composición que contiene el aglomerante, los granos abrasivos, y aditivos opcionales, tales como un fotoiniciador en cantidades suficientes para constituir un material compuesto abrasivo y contener además un disolvente volátil en cantidad suficiente para conferir fluidez a la mezcla. Incluso si el contenido de los granos abrasivos en el compuesto abrasivo excede de la concentración de volumen de pigmento crítica, la fluidez puede ser mantenida permitiendo que la mezcla abrasiva contenga un disolvente volátil.
Un disolvente volátil preferible es un disolvente orgánico que disuelve el aglomerante y muestra volatilidad desde temperatura ambiente hasta 170ºC. Ejemplos específicos de disolventes orgánicos incluyen metil etil cetona, metil isobutil cetona, tolueno, xilano, etanol, alcohol isopropílico, acetato de etilo, butilo acetato, tetrahidrofurano, propilenglicol monometil éter y propilenglicol monometil éter acetato. Otro disolvente preferible es agua.
A continuación, es preparada una hoja para moldes que tiene una pluralidad de cavidades decrecientes cónicamente hacia la base dispuestas regularmente. La forma de las cavidades puede ser la inversa de los elementos tridimensionales que se van a formar. La hoja para moldes puede estar hecha de un metal, como por ejemplo níquel, o de plásticos, tal como polipropileno. Por ejemplo, una resina termoplástica tal como polipropileno es preferible porque puede ser estampada en su punto de fusión sobre una herramienta de metal para formar cavidades de una forma predeterminada. Además, si el aglomerante es una resina de tipo de curado por radiación, es preferible usar un material que transmita rayos ultravioletas y luz visible. Las figuras 6(a) a 6(e) son vistas de modelos que muestran etapas para producir un material abrasivo que tiene una capa abrasiva de una estructura tridimensional.
Con referencia a la Fig. 6(a), la hoja para moldes 601 obtenida es llenada con una mezcla abrasiva 602. La cantidad de la mezcla abrasiva que va a ser usada para llenar la hoja para moldes es tal que puede formar una porción superior 105, 405 después de que el disolvente se haya evaporado y el aglomerante se haya endurecido. Típicamente, la cantidad de la mezcla abrasiva puede ser tal que su profundidad desde la base sea una dimensión s mostrada en las figuras 1 y 4 después de la evaporación del disolvente.
La hoja para moldes puede ser llenada con una mezcla abrasiva por aplicación de la mezcla abrasiva sobre la hoja para moldes por medio de un aparato de recubrimiento tal como un recubridor de rodillo. La viscosidad de la mezcla abrasiva para la aplicación es ajustada preferiblemente para que sea de 10 a 106 cP, particularmente de 100 a 105 cP.
Con referencia a la Fig. 6(b), el disolvente es evaporado y eliminado de la mezcla abrasiva. Al hacer esto, la hoja de moldes llena de la mezcla abrasiva es calentada de 50 a 150º durante 0,2 a 10 minutos. Si el aglomerante es una resina termoplástica, la hoja para moldes puede ser calentada a su temperatura de curado para realizar simultáneamente una etapa de endurecimiento. Si la volatilidad del disolvente es alta, la hoja para moldes puede ser dejada reposar a temperatura ambiente durante varios minutos o varias horas.
Con referencia a la Fig. 6(c), la hoja para moldes es además llenada con un aglomerante 603 para laminación para llenar las cavidades con el aglomerante. El aglomerante de laminación puede ser el mismo o diferente del usado para preparar la mezcla abrasiva. Un aglomerante que tenga una buena adhesión al material base es preferible como el aglomerante de laminación.
Ejemplos preferibles del aglomerante de laminación son resina de acrilato, resina epoxídica y resina de uretano. La hoja para moldes puede ser llenada con el aglomerante de laminación de la misma forma que la mezcla abrasiva.
Con referencia a la Fig. 6(d), un material base 604 es superpuesto sobre la hoja para moldes 601 para permitir que el aglomerante se adhiera al material base. La adhesión es realizada por presión con un rodillo para laminación.
El aglomerante es endurecido. El término "endurecimiento" según se usa aquí, significa que el aglomerante es polimerizado en un estado sólido. Después del endurecimiento, la forma específica de la capa abrasiva no varía. El endurecimiento del aglomerante en la mezcla abrasiva y el endurecimiento del aglomerante de laminación introducido solo en la etapa final pueden ser realizados, bien por separado, o bien simultáneamente.
El aglomerante es endurecido por calor, radicación infrarroja o por radiación de haz de electrones, radiación ultravioleta o mediante otra energía de radiación, tal como radiación de luz visible. La cantidad de energía de radiación a ser aplicada puede variar dependiendo del tipo de aglomerante y de la fuente de energía de radiación. Usualmente, los expertos en la técnica puede determinar adecuadamente la cantidad de energía de radiación a ser aplicada. El periodo de tiempo requerido para el endurecimiento puede variar dependiendo del espesor, densidad, temperatura del aglomerante, las propiedades de la composición y otros.
Por ejemplo, el aglomerante puede ser endurecido por radiación de rayos ultravioletas (UV) desde arriba del material base transparente.
Con referencia a la Fig. 6(e), la hoja para moldes es retirada para producir un material abrasivo 606 compuesto por el material base 604 y la capa abrasiva 605 que tiene una estructura tridimensional. El aglomerante puede ser endurecido después de que la hoja para moldes sea retirada.
Ejemplos
La presente invención será descrita con mayor detalle por medio de los siguientes ejemplos. Sin embargo, la presente invención no está limitada por estos ejemplos.
Ejemplo 1
Una solución de recubrimiento de material abrasivo fue preparada mezclando los componentes mostrados en la Tabla 1.
TABLA 1
Componentes Peso (g) Componente Peso después
no volátil (%) del secado (g)
Granos abrasivos de diamante 100,000 100,000 100,000
(tamaño de partícula : 2 a 4 \mum)
"LS600F2-4"(Lands Superabrasives, Co)
Resina Epoxídica "YD-20N" 17,500 50,000 8,750
(Toto Kasei Co., Ltd.)
(como solución MEK al50%)
Solución de resina de uretano 29,545 55,000 16,250
"EA-1443"
(Daicel Kagaku Kogyo Co., Ltd.)
Metil etil cetona (MEK) 75,000 0,000 0,000
Aerosol AY 1,000 50,000 0,500
(AMERICAN CYANAMID COMPANY)
(como solución MEK al50%)
Isocianato polifuncional "Coronate L" 12,564 75,000 9,423
(Nippon Polyurethane Kogyo Co., Ltd)
Total 235,609 57,266 134,923
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,91
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) =2,86
\newpage
Un aglomerante de laminación fue preparado mezclando loscomponentes mostrados en la Tabla 2.
TABLA 2
Componentes Peso (g) Componente no Peso después del
volátil (%) secado (g)
Monómero de monoacrilato 50,000 100,000 50,000
"KAYARAD R-564"
(Nippon Kayaku Co., Ltd)
Monómero de diacrilato 50,000 100,000 50,000
"KAYARAD R-551"
(Nippon Kayaku Co., Ltd)
Benzofenona 4,000 100,000 4,000
1,4-diazabiciclo [2.2.2]octano 1,000 100,000 1,000
(DABCO)
Total 105,000 400 105,000
Fue preparada una hoja para moldes hecha de polipropileno y con cavidades con la forma inversa de los elementos tridimensionales mostrados en la Fig. 4. Una mezcla abrasiva fue aplicada sobre la hoja para moldes por medio de un recubridor de rodillo y secada a 50ºC durante 5 minutos. Un aglomerante de laminación fue aplicado sobre ella y además una película de poliéster transparente con un espesor de 75 \mum fue superpuesta y presionada por un rodillo para laminación. Rayos ultravioleta fueron radiados desde el lado de la película de poliéster para endurecer el aglomerante de laminación. Posteriormente, el aglomerante de la mezcla abrasiva fue endurecido calentándolo a 70ºC durante 24 horas.
La hoja para moldes fue retirada y el producto resultante fue enfriado a temperatura ambiente para producir un material abrasivo. En el material abrasivo, la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional con una forma prismática dispuesta en un modelo de rayas mostrado en la Fig. 4. Las dimensiones de la misma se muestran en la Tabla 3.
TABLA 3
Símbolo Dimensión (\mum)
h 25
s 15
w 50
p 50
u 0
\beta 90^{o}
Este material abrasivo fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida empleando el disco abrasivo obtenido. Las condiciones de abrasión se muestran en la Tabla 4.
TABLA 4
Medidor de pulido por abrasión "OFL-12" hecho por Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
Ensuciamiento Punto 2 (aproximad. 1,5 kg/cm^{2})
Líquido refrigerante Agua purificada
Número de muestras pulidas 12
La variación con el tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 7. Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 8.
Ejemplo 2
Una mezcla abrasiva fue preparada usando los componentes mostrados en la Tabla 5.
TABLA 5
Componentes Peso (g) Componente no Peso después del
volátil (%) secado (g)
Granos abrasivos de diamante 150,000 100,000 150,000
(tamaño de partícula : 2 a 4 \mum)
"LS600F2-4"
(Lands Superabrasives, Co.)
Solución de resina epoxídica 66,670 75,000 50,003
"YDCN-703PEK75"
(Toto Kasei Co., Ltd.)
Metil etil cetona (MEK) 40,500 0,000 0,000
Propilenglicol monometil éter 34,500 0,000 0,000
(PGM)
2-metilimidazol (2MZ) 12,501 20,000 2,500
(solución de propilenglicol
monometil éter al 20%)
Total 304,171 66,575 202,503
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,86
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) =2,86
Un disco abrasivo fue fabricado de la misma manera que en ejemplo 1 excepto que fue usada esta mezcla de abrasión, y fue pulida una superficie final de una férula de conector óptico. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 7. Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 9.
Ejemplo comparativo
Un material abrasivo "Imperial Sign Diamond Lapping Film 3 Mil 3 Micron Type H" hecho por Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd., fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 7. Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie rugosa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 10.
Ejemplo comparativo 2
La mezcla abrasiva preparada en el Ejemplo 1 fue aplicada sobre una película de poliéster con un espesor de 75 \mum por medio de un recubridor de cuchilla y el disolvente fue eliminado por evaporación para formar una capa abrasiva con un espesor de 11 \mum. La capa abrasiva fue calentada a 70ºC durante 24 horas para endurecer el aglomerante. El material abrasivo obtenido fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 7. Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada con un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie rugosa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 11.
Ejemplo comparativo 3
La mezcla abrasiva preparada en el Ejemplo 2 fue aplicada sobre una película de poliéster con un espesor de 75 \mum por medio de un recubridor de cuchilla y el disolvente fue eliminado por evaporación para formar una capa abrasiva con un espesor de 11 \mum. La capa abrasiva fue calentada a 70ºC durante 24 horas para endurecer el aglomerante. El material abrasivo obtenido fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el Ejemplo 1 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 7. Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que se confirmo una superficie rugosa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 12.
Comparando las figuras 8 y 9 con la Fig. 10, se entenderá que los materiales abrasivos de los ejemplos 1 y 2 dan una superficie pulida más lisa que el material abrasivo del Ejemplo Comparativo 1 que es un producto corriente. También, por comparación de la Fig. 8 con la Fig. 11, se entenderá que el material abrasivo del Ejemplo 1 da una superficie más lisa que el material abrasivo del Ejemplo Comparativo 2, que es un material abrasivo hecho de la misma mezcla pero que tiene una capa abrasiva sin estructura tridimensional. Comparando la Fig. 9 con la Fig. 12, se entenderá que el material abrasivo del Ejemplo 2 da una superficie más lisa que el material abrasivo del Ejemplo Comparativo 3, que es un material abrasivo hecho de la misma mezcla pero que tiene una capa abrasiva sin estructura tridimensional.
A partir de la gráfica mostrada en la Fig. 7, se entenderá que el disco abrasivo del Ejemplo 2 muestra una propiedad abrasiva superior que los discos abrasivos de los Ejemplos Comparativos 1 a 3.
Ejemplo 3
Una mezcla abrasiva fue preparada mezclando los componentes mostrados en la Tabla 6
TABLA 6
Componentes Peso (g) Componente Peso después del
no volátil (%) secado (g)
Sílice coloidal "Snowtechs IPA-ST" 100,00 30,000 30,00
(Nissan Kagaku Co., Ltd.)
Monómero de diacrilato 15,00 100,000 15,00
"KAYARAD HDDA"
(Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Fotoiniciador "Irgacure 369" 0,30 100,000 0,30
(CIBA-GEYGY)
Total 115,30 46,030 45,30
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,00
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) = 1,96
Fue preparada la misma hoja para moldes hecha de polipropileno que fue usada en el Ejemplo 1. Una mezcla abrasiva fue aplicada sobre la hoja para moldes por medio de un recubridor de rodillos y secada a 60ºC durante 5 minutos. Un aglomerante de laminación preparado en el Ejemplo 1 fue aplicado sobre la misma y además una película de poliéster transparente con un espesor de 75 \mum fue superpuesta y presionada por un rodillo para laminación. Rayos ultravioletas fueron radiados por el lado de la película de poliéster para endurecer el aglomerante. La hoja para moldes fue retirada y el producto resultante fue enfriado a temperatura ambiente para producir un material abrasivo. Este material abrasivo fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Mientras tanto, fue preparada una férula de conector óptico y una superficie final de la misma fue pulida bajo las misma condición de abrasión que en la Tabla 7 con el uso de un material abrasivo "Imperial Sign Diamond Lapping Film 3 Mil 0,5 Micron Type H" hecho por Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. Una superficie final de esta férula de conector óptico fue posteriormente pulida empleando el disco abrasivo fabricado. La condición de abrasión se muestra en la Tabla 7.
TABLA 7
Medidor de pulido por abrasión "OFL-12" hecho por Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
Ensuciamiento Punto 3 (aproximadamente 2 Kg/cm^{2})
Número de muestras pulidas 6
Después de la abrasión, fue observada la superficie final de la férula de conector óptico mediante un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. La fotografía de microscopio obtenida se muestra en la Fig. 13.
La forma de la superficie final de la férula de conector óptico después de la abrasión fue medida por un "Zoom Interferometer ZX-1 Mini PMS" hecho por Direct Optical Research Company (DORC), y la cantidad de amortiguación de la reflexión fue medida por medio de "Back Reflection Meter RM300A" hecho por JDS FITEL. Los resultados se muestran en la Tabla 9.
Ejemplo 4
Una mezcla abrasiva fue preparada mezclando los componentes mostrados en la Tabla 8
TABLA 8
Componentes Peso (g) Componente Peso después del
no volátil (%) secado (g)
Sílice coloidal "Snowtechs IPA-ST" 100,00 30,000 30,00
(Nissan Kagaku Co., Ltd.)
Monómero de diacrilato 7,50 100,000 7,50
"KAYARAD HDDA"
(Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Monómero de monoacrilato 7,50 100,000 7,50
"KAYARAD R-564"
(Nippon Kayaku Co., Ltd)
Fotoiniciador "Irgacure 369" 0,30 100,000 0,30
(CIBA-GEYGY)
Total 115,30 46,030 45,30
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,00
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) = 1,96
Un disco abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 3 excepto que fue usada esta la mezcla abrasiva, y fue pulida una superficie final de una férula de conector óptico. Una fotografía de microscopio de la superficie final después de la abrasión se muestra en la Fig. 14. La forma de la superficie final y la cantidad de amortiguación de la reflexión se muestran en la Tabla 9.
Ejemplo comparativo 4
Una material abrasivo "Imperial Sign Diamond Lapping Film 3 Mil 0,05 Micron AO Type P" hecho por Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el ejemplo 3 excepto que fue usado este disco abrasivo. Una fotografía de microscopio de la superficie final después de la abrasión se muestra en la Fig. 15. La forma de la superficie final y la cantidad de amortiguación de la reflexión se muestran en la Tabla 9.
Ejemplo comparativo 5
La mezcla abrasiva en el ejemplo 3 fue aplicada sobre una película de poliéster con un espesor de 75 \mum por medio de un recubridor de cuchilla y el disolvente fue eliminado por evaporación para formar una capa abrasiva con un espesor de 4 \mum. Una película de poliéster con un espesor de 31 \mum fue laminada sobre esta capa abrasiva, y el aglomerante fue endurecido por radiación de rayos ultravioletas. El material abrasivo obtenido fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el Ejemplo 3 excepto que fue usado este disco abrasivo. Sin embargo, las adherencias acumuladas sobre la superficie final durante la abrasión, hicieron imposible realizar abrasión efectiva.
Ejemplo Comparativo 3
La mezcla abrasiva preparada en el Ejemplo 4 fue aplicada sobre una película de poliéster con un espesor de 75 \mum por medio de un recubridor de cuchilla y el disolvente fue eliminado por evaporación para formar una capa abrasiva con un espesor de 4 \mum. Una película de poliéster con un espesor de 31 \mum fue laminada sobre esta capa abrasiva, y el aglomerante fue endurecido por radiación de rayos ultravioletas. El material abrasivo obtenido fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una superficie final de una férula de conector óptico fue pulida de la misma manera que en el Ejemplo 3 excepto que fue usado este disco abrasivo. Sin embargo, las adherencias acumuladas sobre la superficie final durante la abrasión hicieron que fuera imposible realizar abrasión efectiva.
TABLA 9
Muestras de Ejemplo 3 Ejemplo 4 Ejemplo 4 Ejemplo
material Comparativo 4
abrasivo
Refrigerante Agua pura Agua pura 2-propanol Agua pura
Parámetros de medida Media \sigma Media \sigma Media \sigma Media \sigma
Radio de curvatura 15,10 1,56 17,15 3,90 18,91 5,05 14,73 0,84
(mm)
Altura de la fibra 28,06 7,7 9,4 8,4 -60,3 34,9 -31,5 3,9
(Ajuste esférico: nm)
Altura de la fibra 163,0 20,7 132,9 38,9 52,9 10,1 106,1 8,7
(Ajuste plano: nm)
Diámetro(m) 126,9 0,3 126,7 0,3 126,6 0,3 127,3 0,4
Cantidad de 46.1 0,2 44,7 1,1 47,3 2,2 41,7 0,5
amortiguación
de la reflexión (dB)
Como se muestra en las figuras 13 y 14, cuando fueron usados los materiales abrasivos de los Ejemplos 3 y 4 las estrías de abrasión creadas por la abrasión con el material abrasivo "Imperial Sign Diamond Lapping Film 3 Mil 0,5 Micron Type H" hecho por Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. (Fig. 10) desaparecieron mediante abrasión de 60 segundos. Esta superficie final de la férula de conector óptico había sido pulida extremadamente lisa y finamente y, como se muestra en la Tabla 9, la cantidad de amortiguación de la reflexión era extremadamente pequeña en comparación con el Ejemplo Comparativo 4. El material abrasivo del Ejemplo 4 mostró un resultado extremadamente bueno cuando la abrasión fue realizada usando 2-propanol como líquido refrigerante.
Ejemplo 5
Una mezcla abrasiva fue preparada mezclando los componentes mostrados en la Tabla 10.
TABLA 10
Componentes Peso (g) Componente Peso después
no volátil (%) del secado (g)
Granos abrasivos de diamante 100,000 100,000 100,000
(tamaño de partícula : 7 a 10
\mum) "LS600F 7-10"
(Lands Superabrasives, Co)
Solución de resina epoxídica 46,667 75,000 35,000
"YDCN-703PEK75" (Toto Kasei Co., Ltd.)
Metil etil cetona (MEK) 40,000 0,000 0,000
Aerosol AY 1,000 50,000 0,500
(AMERICAN CYANANID COMPANY)
(como solución MEK al 50%)
2-metilimidazol (2MZ) 8,750 20,000 1,750
(solución de propilenglicol
monometil éter al 20%)
Total 196,417 69,877 137,25
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,72
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) = 2,69
Fue preparada la misma hoja para moldes hecha de polipropileno que fue usada en el Ejemplo 1. Una mezcla abrasiva fue aplicada sobre la hoja para moldes por medio de un recubridor de rodillo y secada a 70ºC durante 5 minutos. Un aglomerante de laminación preparado en el Ejemplo 1 fue aplicado sobre ella y además fue superpuesta una película de poliéster transparente con un espesor de 75 \mum y presionada por un rodillo de laminación. Rayos ultravioletas fueron radiados desde la cara de película de poliéster para endurecer el aglomerante de laminación. Posteriormente, el aglomerante en la mezcla abrasiva fue endurecido por calentamiento a 70ºC durante 24 horas.
El producto resultante fue enfriado a temperatura ambiente y la hoja para moldes fue retirada para producir el material abrasivo. El material abrasivo fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una barra circular de zirconia (diámetro: 3 mm) fue pulida empleando el disco abrasivo fabricado. Las condiciones de abrasión se muestran en la Tabla 11.
TABLA 11
Medidor de pulido por abrasión "OFL-12" hecho por Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
Ensuciamiento Punto 1 (aproximad. 2,5 kg/cm^{2})
Líquido refrigerante Agua purificada
Número de muestras pulidas 6
La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada se muestra en la Fig. 16.
Posterior mente, el disco abrasivo fue reemplazado por uno nuevo, y la superficie final de la férula de conector óptico fue pulida. La condición de abrasión se muestra en la Tabla 12.
TABLA 12
Medidor de pulido por abrasión "OFL-12" hecho por Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.
Ensuciamiento Punto 1 (aproximad. 2,5 kg/cm^{2})
Líquido refrigerante Agua purificada
Número de muestras pulidas 12
Después de la abrasión, la superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 17.
Ejemplo 6
Una material abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que fue usada una hoja para moldes hecha de polipropileno y con cavidades con la forma inversa de los elementos tridimensionales mostrados en la Fig. 5. En este material abrasivo, la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional con forma de casa dispuesta en un modelo de rayas como se muestra en la Fig. 5. Las dimensiones se muestran en la Tabla 13.
TABLA 13
Símbolo Dimensión (\mum)
h* 20 \mum
s* 14 \mum
w 40 \mum
p 50 \mum
u 10 \mum
l 280 \mum
v 40 a 80 \mum
x 30 \mum
\beta* 90^{o}
Los símbolos h, s y \beta representan la altura del elemento tridimensional, la altura de la porción superior del elemento tridimensional, y el ángulo mostrado en la Fig. 4, respectivamente.
El material abrasivo obtenido fue estampado en un disco circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas usando este disco abrasivo de la misma manera que en el Ejemplo 5. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 18.
Ejemplo 7
Un material abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que fue usada una hoja para moldes hecha de polipropileno y con cavidades con la forma inversa de los elementos tridimensionales mostrados en las figuras 1 y 2. En este material abrasivo, la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional con forma de tetraedro apretados lo más próximamente posible como se muestra en las figuras 1 y 2. Las dimensiones se muestran en la Tabla 14.
TABLA 14
Símbolo Dimensión (\mum)
h 63 \mum
s 50 \mum
o 190 \mum
p 190 \mum
\alpha 90^{o}
El material abrasivo obtenido fue estampado en un disco circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas usando este disco abrasivo de la misma manera que el Ejemplo 5. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 19.
Ejemplo 8
Un material abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que fue usada una hoja para moldes hecha de polipropileno y con cavidades con la forma inversa de los elementos tridimensionales mostrados en la Fig. 4 y de un tipo diferente del usado en el Ejemplo 5. En este material abrasivo, la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional de forma prismática dispuesta en un modelo de rayas como se muestra en la Fig. 4. Las dimensiones se muestran en la Tabla 15.
TABLA 15
Símbolo Dimensión (\mum)
h 75 \mum
s 50 \mum
w 180 \mum
p 180 \mum
u 0 \mum
\beta 100^{o}
El material abrasivo obtenido fue estampado en un disco circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas usando este disco abrasivo de la misma manera que en el Ejemplo 5. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 20.
Ejemplo comparativo 7
Un material abrasivo "Imperial Sign Diamond Lapping Film 3 Mil 9 Micron Type H" hecho por Minnesota Mining and Manufacturing Co., Ltd. fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie rugosa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 21.
\newpage
Ejemplo comparativo 8
La mezcla abrasiva preparada en el Ejemplo 5 fue aplicada sobre una película de poliéster con un espesor de 75 \mum por medio de un recubridor de cuchilla y el disolvente fue eliminado por evaporación para formar una capa abrasiva con un espesor de 14 \mum. La capa abrasiva fue calentada a 70ºC durante 24 horas y posteriormente calentada a 100ºC durante 24 horas para endurecer el aglomerante. El material abrasivo obtenido por enfriamiento a temperatura ambiente fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas usando este disco abrasivo de la misma manera que en el Ejemplo 6 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final de la férula de conector óptico fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie rugosa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 22.
Ejemplo 9
Una mezcla abrasiva fue preparada mezclando los componentes mostrados en la Tabla 16.
TABLA 16
Componentes Peso (g) Componente Peso después
no volátil (%) del secado (g)
Granos abrasivos de diamante 100,000 100,000 100,000
(tamaño de partícula : 7 a 10 \mum)
"LS600F 7-10"
(Lands Superabrasives, Co)
Resol-resina fenólica 58,333 60,000 35,000
(componente no volátil 60%, agua 20%,
disolvente orgánico 20%)
Propilenglicol monometil éter (PGM) 50,000 0,000 0,000
Aerosol AY 1,000 50,000 0,500
(AMERICAN CYANANID COMPANY)
(como solución MEK al 50%)
Total 209,333 64,729 135,500
Proporción granos abrasivos/aglomerante = 2,86
Proporción granos abrasivos/(aglomerante + aditivos) = 2,82
Un aglomerante de laminación fue preparado mezclando los componentes mostrados en la Tabla 17.
TABLA 17
Componentes Peso (g) Componente Peso después del
no volátil (%) secado (g)
Resina epoxídica 96,000 100,000 96,000
"YD-128R" (Toto Kasei Co., Ltd.)
2-etil-4-metilimidazol (2E4MZ) 4,000 100,000 4,000
Total 100,000 100,000 100,000
Fue preparada la misma hoja para moldes hecha de polipropileno usada en el Ejemplo 1. Una mezcla abrasiva fue aplicada sobre la hoja para moldes por medio de un recubridor de rodillo y secada a 70ºC durante 5 minutos. El aglomerante de laminación fue aplicado sobre ella y además fue superpuesta una película de poliéster transparente con un espesor de 75 \mum y presionada por un rodillo de laminación. Rayos ultravioletas fueron radiados desde la cara de película de poliéster para endurecer el aglomerante de laminación. Posteriormente, el aglomerante en la mezcla abrasiva fue endurecido por calentamiento a 70ºC durante 24 horas.
El producto resultante fue enfriado a temperatura ambiente y la hoja para moldes fue retirada. El aglomerante en la capa abrasiva fue endurecido por calentamiento posterior a 1000 C durante 24 horas. Este material abrasivo fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una barra circular de zirconia y una superficie final de una férula de conector óptico fueron pulidas de la misma manera que en el Ejemplo 5 excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final del conector de fibra óptica fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 23.
Ejemplo 10
Un material abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 9 excepto que fue usada la misma hoja para moldes hecha de polipropileno que se empleó en el Ejemplo 6. Este material abrasivo fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo.
Una barra circular de zirconia y una superficie final de un conector de fibra óptica fueron pulidas de la misma manera que en el Ejemplo 5, excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final del conector de fibra óptica fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 24.
Ejemplo 11
Un material abrasivo fue fabricado de la misma manera que en el Ejemplo 9 excepto que fue usada una hoja para moldes hecha de polipropileno y con cavidades con la forma inversa de los elementos tridimensionales mostrados en la Fig. 3. En este material abrasivo, la capa abrasiva tiene una estructura tridimensional de forma piramidal mostrada en la Fig. 3 en la que la parte superior está truncada a una altura predeterminada. Las dimensiones se muestran en la Tabla 18.
TABLA 18
Símbolo Dimensión (\mum)
h* 175 \mum
s* 90 \mum
o 250 \mum
u 50 \mum
y 150 \mum
\alpha* 30^{o}
Los símbolos h, s y \alpha representan la altura del elemento tridimensional, la altura de la porción superior del elemento tridimensional, y el ángulo formado entre dos aristas del elemento tridimensional antes de que sea truncada la parte superior, respectivamente.
El material abrasivo obtenido fue estampado en una forma circular con un diámetro de 110 mm para fabricar un disco abrasivo. Una barra circular de zirconia y una superficie final de un conector de fibra óptica fueron pulidas de la misma manera que en el Ejemplo 5, excepto que fue usado este disco abrasivo. La variación con respecto al tiempo de la cantidad desgastada de la barra circular de zirconia se muestra en la Fig. 16. La superficie final del conector de fibra óptica fue observada por un microscopio electrónico, con el que fue confirmada una superficie lisa. Una fotografía de microscopio se muestra en la Fig. 25.
A partir de la gráfica mostrada en la Fig. 16, se entenderá que los discos abrasivos de los Ejemplos 5 a 11 muestran una propiedad abrasiva superior y una mayor duración del producto que los discos abrasivos de los Ejemplos Comparativos 7 y 8. También, comparando las figuras 17 a 20 y 23 a 25 con las figuras 21 y 22, se entenderá que los discos abrasivos de los Ejemplos 5 a 11 dan una superficie pulida más lisa que el disco abrasivo del Ejemplo Comparativo 7 que es un producto corriente y que el disco abrasivo del Ejemplo Comparativo 8 que tiene una capa abrasiva sin estructura tridimensional.
La presente invención es ilustrativa y no restrictiva, puesto que el alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas y no por la descripción que les precede.

Claims (21)

1. Método para producir un material abrasivo (606) que tiene una capa abrasiva (605) de una estructura tridimensional, comprendiendo el método las etapas de:
(1) llenar una hoja para moldes (601), que tiene una pluralidad de cavidades dispuestas regularmente, con una solución (602) de recubrimiento de material abrasivo que contiene granos abrasivos, un aglomerante, y un disolvente, a una profundidad predeterminada;
(2) eliminar el disolvente de la solución de recubrimiento de material abrasivo en las cavidades por evaporación;
(3) a continuación llenar las cavidades con un aglomerante (603) en ausencia de partículas abrasivas;
(4) laminar un material base (604) sobre la hoja para moldes para ligar el aglomerante al material base; y
(5) endurecer el aglomerante.
2. Método según la reivindicación 1, en el que dicho aglomerante es endurecido por radiación ultravioleta.
3. Método según la reivindicación 1, en el que el aglomerante contenido en la solución de recubrimiento de material abrasivo usada en dicha etapa (1) es seleccionado del grupo consistente en resina fenólica, resina aminoplástica, resina de uretano, resina epoxídica, resina de acrilato, resina de isocianurato acrilada, resina de urea-formaldehído, resina de isocianurato, resina de uretano acrilada, resina epoxídica acrilada, resol-resina fenólica, resina de poliéster, resina de vinilo, resina de melamina y sus mezclas.
4. Método según la reivindicación 1, en el que el aglomerante usado en dicha etapa (3) es seleccionado del grupo consistente en resina fenólica, resina aminoplástica, resina de uretano, resina epoxídica, resina de acrilato, resina de isocianurato acrilada, resina de urea-formaldehído, resina de isocianurato, resina de uretano acrilada, resina epoxídica acrilada, resol-resina fenólica, resina de poliéster, resina de vinilo, resina de melamina y sus mezclas.
5. Material abrasivo (100) para pulir una superficie final de un conector de fibra óptica en una forma predeterminada, teniendo el material abrasivo un material base (101) y una capa abrasiva (102) dispuesta sobre el material base, teniendo la capa abrasiva una estructura tridimensional construida con una pluralidad de elementos tridimensionales (104) con una forma predeterminada dispuestos regularmente, caracterizado porque los elementos tridimensionales tienen (1) una capa superior (105) que comprende un material compuesto abrasivo que comprende granos abrasivos dispersos dentro de un aglomerante y (2) una porción de pie (106) que comprende un aglomerante en ausencia de partículas abrasivas.
6. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que las partes superiores de dichos elementos tridimensionales están construidas con líneas o puntos paralelos a una superficie del material base, y sustancialmente todos dichos puntos o líneas están localizados sobre un plano paralelo a la superficie del material base.
7. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que la concentración de los granos abrasivos en la capa superior de dicha capa abrasiva excede de una concentración de volumen de pigmento crítica.
8. Material abrasivo según la reivindicación 5, el que la forma de dichos elementos tridimensionales es una forma de tetraedro o pirámide que tiene aristas conectadas en una parte superior.
9. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que los elementos tridimensionales tienen una altura entre aproximadamente 2 micrómetros y aproximadamente 300 micrómetros.
10. Material abrasivo según la reivindicación 9, en el que la altura de los elementos tridimensionales varía menos de 20%.
11. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que la forma de dichos elementos tridimensionales es una forma prismática con aristas paralelas a una superficie del material base en una parte superior.
12. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño de los granos abrasivos está entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 1 micrómetro.
13. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño de los granos abrasivos está entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 20 micrómetros.
14. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño nominal de los granos abrasivos está entre aproximadamente 2 y aproximadamente 4 micrómetros.
\newpage
15. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño nominal de los granos abrasivos está entre aproximadamente 7 y aproximadamente 10 micrómetros.
16. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño máximo de los granos abrasivos es aproximadamente 16 micrómetros.
17. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que el tamaño medio de los granos abrasivos está entre aproximadamente 7,5 y aproximadamente 9,5 micrómetros.
18. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que dicho aglomerante es seleccionado del grupo consistente en resina fenólica, resina aminoplástica, resina de uretano, resina epoxídica, resina de acrilato, resina de isocianurato acrilada, resina de urea-formaldehído, resina de isocianurato, resina de uretano acrilada, resina epoxídica acrilada, resol-resina fenólica, resina de poliéster, resina de vinilo, resina de melamina y sus mezclas.
19. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que dichos granos abrasivos son seleccionados del grupo consistente en óxido de aluminio fundido, óxido de aluminio tratado con calor, carburo de silicio, zirconia de alúmina, granate, diamante, nitruro de boro cúbico, sílice, óxido de cerio, sol-gel de óxido de aluminio, óxido de cromo, zirconia, óxido de hierro y sus mezclas.
20. Material abrasivo según la reivindicación 5, en el que dicho material base es flexible para ser particularmente adecuado para pulir esféricamente una superficie final de un conector de fibra óptica.
21. Material abrasivo según la reivindicación 20, que es capaz de proporcionar una superficie final de conector de fibra óptica con una pérdida de conexión de no más de 1,0 dB.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003231047A (ja) * 2002-02-08 2003-08-19 Three M Innovative Properties Co 光ファイバーコネクター端面を仕上げ研磨する方法
US7198550B2 (en) 2002-02-08 2007-04-03 3M Innovative Properties Company Process for finish-abrading optical-fiber-connector end-surface
US20050060941A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-24 3M Innovative Properties Company Abrasive article and methods of making the same
US7300479B2 (en) * 2003-09-23 2007-11-27 3M Innovative Properties Company Compositions for abrasive articles
US7267700B2 (en) 2003-09-23 2007-09-11 3M Innovative Properties Company Structured abrasive with parabolic sides
JP2005319528A (ja) * 2004-05-07 2005-11-17 Three M Innovative Properties Co 工作物の曲面の研磨方法
US7404756B2 (en) * 2004-10-29 2008-07-29 3M Innovative Properties Company Process for manufacturing optical and semiconductor elements
JP2006142388A (ja) * 2004-11-16 2006-06-08 Nihon Micro Coating Co Ltd 研磨テープ及び方法
KR100772034B1 (ko) * 2006-12-08 2007-10-31 주식회사 썬텍인더스트리 코팅된 3차원 연마재 구조물을 갖는 연마포지의 제조방법
CN100482420C (zh) * 2007-04-06 2009-04-29 大连理工大学 一种磨料三维多层可控优化排布电镀工具制作方法
JP5555453B2 (ja) 2008-07-24 2014-07-23 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨材製品、その製造方法及び使用方法
KR101120034B1 (ko) * 2008-10-08 2012-03-23 태양연마 주식회사 요철을 갖는 이형성 기재를 이용한 연마포지의 제조방법
CN102554811B (zh) * 2010-12-31 2014-04-16 东莞市常晋凹版模具有限公司 一种湿法制备砂轮的方法
JP5901155B2 (ja) * 2011-06-27 2016-04-06 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨用構造体及びその製造方法
JP6155384B2 (ja) 2013-03-29 2017-06-28 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド 特定の形状を有する研磨粒子およびこのような粒子の形成方法
SG11201602206PA (en) * 2013-09-25 2016-04-28 3M Innovative Properties Co Composite ceramic abrasive polishing solution
KR20160114627A (ko) 2014-01-24 2016-10-05 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 구조화된 표면을 갖는 연마 재료
CN104017329A (zh) * 2014-04-08 2014-09-03 张家口宣泰叁鑫机械制造有限责任公司 高分子聚合高耐磨材料及其加工方法
JP6611414B2 (ja) 2014-05-27 2019-11-27 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 塗装表面の仕上げ方法及び研磨材料
JP6157578B2 (ja) * 2015-12-24 2017-07-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨用構造体及びその製造方法
US11865663B2 (en) * 2018-05-10 2024-01-09 George Shuai Optical surface polishing
CN110104974B (zh) * 2019-03-11 2021-06-08 山东天汇研磨耐磨技术开发有限公司 一种防撞兼改性机床工业专用微晶陶瓷磨料及其制造方法
WO2021245492A1 (en) * 2020-06-04 2021-12-09 3M Innovative Properties Company Incomplete polygonal shaped abrasive particles, methods of manufacture and articles containing the same
CN113910119A (zh) * 2021-10-13 2022-01-11 杭州中欣晶圆半导体股份有限公司 一种抛光垫陈化处理方法及滚轴夹具及操作方法
CN115558411B (zh) * 2022-11-09 2023-10-20 河北思瑞恩新材料科技有限公司 一种绒基v栅状立体磨料及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5096283U (es) * 1973-12-29 1975-08-12
JPH035943U (es) * 1989-06-01 1991-01-21
US5152917B1 (en) * 1991-02-06 1998-01-13 Minnesota Mining & Mfg Structured abrasive article
JP3145439B2 (ja) * 1991-09-27 2001-03-12 三井研削砥石株式会社 ビトリファイド超砥粒砥石の製造方法
US5709598A (en) * 1993-06-02 1998-01-20 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Abrasive tape and method of producing the same
US6231629B1 (en) * 1997-03-07 2001-05-15 3M Innovative Properties Company Abrasive article for providing a clear surface finish on glass
US6217432B1 (en) * 1998-05-19 2001-04-17 3M Innovative Properties Company Abrasive article comprising a barrier coating

Also Published As

Publication number Publication date
ATE249313T1 (de) 2003-09-15
AU2600101A (en) 2001-07-03
WO2001045903A1 (en) 2001-06-28
JP2001179640A (ja) 2001-07-03
DE60005216D1 (de) 2003-10-16
JP4519970B2 (ja) 2010-08-04
DE60005216T2 (de) 2004-07-01
CN1411403A (zh) 2003-04-16
CN1179824C (zh) 2004-12-15
MXPA02006160A (es) 2003-01-28
CA2392807A1 (en) 2001-06-28
KR20020072556A (ko) 2002-09-16
EP1242215A1 (en) 2002-09-25
ZA200205760B (en) 2003-10-20
BR0016582A (pt) 2002-09-03
KR100683092B1 (ko) 2007-02-20
AU775667B2 (en) 2004-08-12
EP1242215B1 (en) 2003-09-10

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