JP2000061846A

JP2000061846A - 砥材

Info

Publication number: JP2000061846A
Application number: JP10249158A
Authority: JP
Inventors: Kouji Nokubi; 孝祠野首; Haruo Kamei; 治夫亀井
Original assignee: KAMEI TEKKOSHO KK
Current assignee: KAMEI TEKKOSHO KK
Priority date: 1998-08-18
Filing date: 1998-08-18
Publication date: 2000-02-29

Abstract

(57)【要約】【課題】複雑なワーク表面であっても短時間で仕上げる
ことができ、作業環境も良好である砥材を提供する。【解決手段】コア表面にバインダを介して研磨粉を付着
させるか、研磨粉とバインダを混練したものにより、コ
ア表面に研磨粉層を形成するという手段を用いた。従っ
て、砥材をワークに斜めから吹き付けることにより、当
該表面を仕上げることができる。また、砥材の吹き付け
速度を調整したり、コアや研磨粉の材質を変更すること
で仕上げ具合を変えることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークの表面仕上
げに使用する砥材に関するもので、金属、セラミック、
プラスチック、又はこれらの複合体に至るまで広い分野
に適用でき、特に複雑な表面形状を有するワークの中仕
上げおよび艶出しに適するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】従来、ワーク表面を研
削、研磨あるいは仕上げるための方法は種々提供されて
いるが、何れの方法を用いるかは仕上げ等の目的、ある
いはワークの素材や形状に応じて選択する必要があっ
た。即ち、例えば鋳造物であれば、荒仕上げをした後
に、研磨が必要であるし、一方、精密部品であれば、表
面を滑沢に仕上げることを目的とするものもある。ま
た、ワークの素材が金属である場合と、セラミックであ
る場合では、研削等の方法も異なってくる。このよう
に、従来はワークの素材や仕上げ等の目的に応じて、砥
材や研削方法を使い分けなければならず、また、その都
度、使用器具も変更しなければならないため、ワークの
表面仕上げには自ずと時間と手間がかかっていた。

【０００３】さらに、従来方法の何れであっても、複雑
な表面形状を有するワークを効率よく仕上げ等すること
は困難であった。特に、工業用の金型や歯科補綴物は複
雑な凹凸面を有するため、その表面を研磨するには時間
と手間がかかっていたのである。さらにまた、環境上で
も作業中に研磨粉塵が多量に発生するので、作業者の衛
生面にも大きい問題を有するものであった。このよう
に、研削あるいは研磨については、広い分野において作
業性の悪さ、作業環境の劣悪などの基本的な課題は根本
的に解決されていない部分も多い。

【０００４】本発明は上述した従来の課題を解決するも
ので、複雑な表面でも短時間で仕上げ等を行うことで
き、作業環境も良好に維持することができる砥材を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために本発明では、コア表面にバインダを介して研磨粉
を付着させ、コア表面に研磨粉層を設けるという手段を
用いた。当該砥材は研磨粉によりワーク表面を研削、研
磨、バフ研磨、鏡面仕上げ等（以下、単に仕上げ等とい
う）行うものであるが、その使用にあっては、砥材をワ
ーク表面に斜めから多数吹き付けることにより行われ
る。ここで、「コア」とは研磨粉層を支持するための粒
状の担体をいい、バインダとの親和性により研磨粉を付
着できる材質が要求される。ただし、大きさ、形状、比
重、硬度などは適宜変更される。

【０００６】請求項２では、コア表面に研磨粉とバイン
ダを混練してなる研磨粉層を設けるという手段を用い
た。この手段でもコア表面に研磨粉層を形成する点で請
求項１の手段と共通するが、請求項１の手段がコア表面
にバインダを塗布し、その上から研磨粉をまぶす等して
研磨粉層を形成するのに対し、当該請求項２は予め研磨
粉とバインダを混練したものをコア表面に付着させ、研
磨粉層を形成する点で、両者は研磨粉層の形成方法に相
違がある。当該請求項２の手段によれば、作業性良くコ
ア表面に均一な研磨粉層を形成することができる。な
お、当該手段による砥材でも、吹き付けによりワーク表
面を仕上げることや、コア、研磨粉の定義は請求項１と
同じである。

【０００７】請求項３では、上記手段においてコア表面
に研磨粉を多層に設けるという手段を選択的に用いた。
ところで、本発明の砥材を使用した場合、バインダの接
着強度によっては研磨粉層がコア表面から剥離すること
がある。従って、一度使用した砥材は研磨粉層の一部ま
たは全部が欠けたものとなるため、再度、研磨粉層を形
成しなれば、次の仕上げ等に用いることはできない。そ
こで、当該請求項３のように、研磨粉層を多層とするこ
とで、そのうちの一層が剥離しても、その下層の研磨粉
層が露出することになるため、その都度、研磨粉層を再
形成しなくとも、少なくとも層の数に見合った回数は砥
材を使用することができる。

【０００８】なお、本発明で「バインダ」とは、少なく
とも研磨粉をコア表面に付着させることができる接着力
あるいは粘着力を有するものをいう。このうち経時的に
硬化するバインダを使用した場合は、それが例えばポリ
ビニルアルコールのように再湿性を有しない限り、コア
表面に研磨粉を再付着させることはできない。そこで、
請求項４ではバインダとして非硬化性の粘着剤を用いる
こととした。ここで粘着剤とは、ガムテープ等で使用さ
れるいわゆる感圧接着剤のみを意味するものではなく、
上記付着強度を有し、しかも、経時的に硬化せず、研磨
粉が剥離してもなお粘着力（接着力）を維持するものと
定義する。具体的には、ゴムのりを一例として開示す
る。そして、当該粘着剤によれば、一度、使用して研磨
粉が剥離した砥材のコア表面に対して、再度、研磨粉を
付着させることができるのである（研磨粉層の再形
成）。ただし、粘着剤の粘着力は、仕上げの目的や本発
明砥材の噴射速度等に応じて調整される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明に
係る砥材１０を概念的に示した断面図であって、当該砥
材１０は、例えば合成樹脂発泡材のように、弾力性があ
り、かつ内部通路の何れもが外部と連通する連続気孔１
ａを有する多孔質体を１００μ〜５ｍｍ程度の大きさに
カットして製作したコア１に、バインダを用いて約２５
μ以下の研磨粉からなる研磨粉層２を多層に形成してな
る。そして、当該砥材１０を用いてワーク表面を仕上げ
るには、適宜な吹き付け装置、噴射装置などにより砥材
１０をワーク表面に対して斜めから吹き付けるという方
法により行われる。

【００１０】上記コア１は、これと親性のあるバインダ
を介して研磨粉を支持する担体として機能し、その材質
は上記合成樹脂発泡材の他に、ラバーなどの人工組成物
であってもよく、さらにはコーン等の天然組成物を採用
することもできる。また、コア１の大きさも、小さい方
がワークに対する衝突エネルギーが小さくなるので、研
磨粉層２がコア１から剥離しにくい。さらに、比重が小
さく軟質のコアは鏡面仕上げや艶出しに向いているし、
比重が大きく硬質のコアは研削に向いている。このよう
に、コア１はワークの素材や仕上げ等の目的に応じて材
質や大きさ等が選択される。

【００１１】一方、バインダは、粘着性能が長時間持
続する、粘着力が大きい、操作性が良好である、
環境特性が良好であるものが好ましい。これら条件全て
を満たすものとして、例えばゴムのりが該当する。上記
の条件により、コア１に対して複数回にわたり研磨粉
２を付着させることができる。換言すれば、コア１の再
利用が可能となる。具体的には、非硬化性の粘着剤が該
当するが、再湿性の接着剤であっても良い。の条件に
より、研磨粉層２の不用意な剥離を防止することができ
る。ただし、あまり粘着力が大きい場合は、砥材にゴミ
が付着するといった不都合や、砥材が噴射装置に付着し
て当該装置のメンテナンスに手間が生じるため、バイン
ダの粘着力は用いる噴射装置や噴射速度、あるいは仕上
げの目的等に応じて調整される。なお、粘着力の調整
は、バインダ自体を特定のものから選択する他、水によ
る希釈、他剤との混合等により行うことができるが、こ
の他の手段であってもよい。ここでバインダとして必要
なことは、少なくとも研磨粉層２をコア表面に付着で
き、且つ、吹き付け時に研磨粉層２が剥離しない接着性
あるいは粘着性を有することである。一方、の条件に
より、作業性良く研磨粉層２をコア表面に形成すること
ができる。の条件により、作業者等に悪影響を及ぼす
ことがない。

【００１２】ここで、研磨粉層２は一層でもよいが、本
実施形態のように多層に形成することも有意である。そ
して、研磨粉層２を多層に形成するには、次の二通りの
方法がある。第一に、コア１の表面にバインダを塗布
し、その上から研磨粉をまぶして研磨粉層２を形成する
方法である。第二に、予めバインダと研磨粉を混練して
おき、これをコア表面に付着して、研磨粉層２を形成す
る方法である。これら何れの方法であっても、コア表面
に研磨粉層２を形成できるが、上記第二の方法であれ
ば、作業性良く、しかも、コア表面に対して研磨粉層２
を均一に形成することができる。そして、研磨粉層２を
多層に形成する場合には、第一の方法ではコア表面から
バインダ、研磨粉、バインダ、研磨粉の順で研磨粉層２
を形成する。一方、第二の方法により研磨粉層２を多層
形成する場合には、バインダと研磨粉の混練物を数回に
わけてワーク表面に付着させることにより行われる。こ
のように、研磨粉層２を多層に設けた場合には、使用の
都度、研磨粉２を付着させる必要がなくなり、同じ砥材
１０を複数回使用することができる。

【００１３】なお、上記砥材１０によるワーク表面の研
削工程を示せば図２のようになる。先ず砥材１０を適宜
吹き付け装置を用いてワーク表面Ｗに斜めから吹き付け
る（図２（Ａ）参照）。そして、砥材１０はワーク表面
Ｗに衝突すると同時に塑性変形し、ワーク表面Ｗの研削
を開始する（図２（Ｂ）参照）。続いて、砥材１０は変
形しながらワーク表面Ｗを滑動し、砥材１０が移動した
分Ｓだけ研磨粉２によりワーク表面Ｗを研削する（図２
（Ｃ）参照）。そして、砥材１０がワーク表面Ｗから反
発して研削を終了するのである（図２（Ｄ）参照）。

【００１４】上記研削工程からも明らかであるように、
本発明の砥材１０によれば、その吹き付け量を調整する
ことでサンドペーパーによる研磨とほぼ同じ仕上げ効果
が得られる。その一方で、砥材１０の吹き付け速度を調
整しても、ワークの仕上げ具合を変えることができる。
例えば、ワーク表面が柔らかい材質や脆い材質である場
合には砥材１０の吹き付け速度を下げることで、過度の
研削をなくし、ワークの表面を良好に仕上げることがで
きる。即ち、砥材１０の吹き付け速度を調整することに
よって砥材１０の運動エネルギーを調整し、砥材１０の
ワーク表面に対する摩擦力、すなわち研磨粉２による切
削力を調整することが可能である。さらに、ワークの表
面形状に応じて、砥材１０の吹き付けと同時に圧縮空気
を吹き付けることがある。これは、ワークの表面に凹部
がある場合、この凹部に砥材１０が溜まって研削効率が
下がることがあるが、砥材１０は比重が小さいため、当
該凹部に圧縮空気を吹き付けることで凹部に溜まった砥
材１０を速やかに除去することができ、研削効率を高め
ることができるからである。

【００１５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の砥材は、コ
ア表面に研磨粉層を設けるという簡単な構成でありなが
ら、吹き付け量や吹き付け速度を変更するだけで、ワー
ク表面を目的の態様に仕上げることができ、また、コア
や研磨粉の変更すれば、より緻密に仕上げることができ
る。

【００１６】さらに、研磨粉層を多層に設けた構成にあ
っては、研磨粉層が仕上げ作業で剥離したとしても、そ
の下層の研磨粉層によりワークの仕上げが可能であるの
で、同一の砥材を連続して使用することができる。

【００１７】さらにまた、バインダとして粘着剤を用い
たものにあっては、粘着性が長期に持続されるため、使
用により研磨粉が剥離した砥材に、あらたにバインダを
塗布することなく、再度、研磨粉を付着させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明砥材の概念図

【図２】本発明砥材によるワーク表面の研削工程図

【符号の説明】

１コア１ａ連続気孔２研磨粉層１０砥材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コア表面にバインダを介して研磨粉を付着
させ、コア表面に研磨粉層を設けたことを特徴とする砥
材。
【請求項２】コア表面に研磨粉とバインダを混練してな
る研磨粉層を設けたことを特徴とする砥材。
【請求項３】研磨粉層を多層に設けた請求項１または２
記載の砥材。
【請求項４】バインダは粘着剤である請求項１または２
記載の砥材。