JP2000204356A - 加工液及び除去加工用の加工液又は複合電解研磨方法並びに金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法 - Google Patents
加工液及び除去加工用の加工液又は複合電解研磨方法並びに金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法Info
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- JP2000204356A JP2000204356A JP11005450A JP545099A JP2000204356A JP 2000204356 A JP2000204356 A JP 2000204356A JP 11005450 A JP11005450 A JP 11005450A JP 545099 A JP545099 A JP 545099A JP 2000204356 A JP2000204356 A JP 2000204356A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、高効率で高精度に複合電解研磨す
る。 【解決手段】砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液とを
混合した加工液２１中に超硬合金２０を浸漬し、工具電
極１２及び研磨材１３から成る研磨ツール１１を超硬合
金２０に対向させるとともに超硬合金２０と研磨ツール
１１の工具電極１２との間に電圧を印加して超硬合金２
０を加工して金型などを製造する。
る。 【解決手段】砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液とを
混合した加工液２１中に超硬合金２０を浸漬し、工具電
極１２及び研磨材１３から成る研磨ツール１１を超硬合
金２０に対向させるとともに超硬合金２０と研磨ツール
１１の工具電極１２との間に電圧を印加して超硬合金２
０を加工して金型などを製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料を鏡面加
工するための複合電解研磨に用いる加工液及び除去加工
用の加工液又はその複合電解研磨方法並びに複合電解研
磨方法を適用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の
製造方法に関する。
工するための複合電解研磨に用いる加工液及び除去加工
用の加工液又はその複合電解研磨方法並びに複合電解研
磨方法を適用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被加工物として金属材料を鏡面加工する
方法の一つとして複合電解研磨法がある。この複合電解
研磨法は、砥粒による擦過作用に電解溶出を重畳させて
金属材料を加工するもので、その原理は、例えば特公平
４−１６３１１号公報に記載されている。
方法の一つとして複合電解研磨法がある。この複合電解
研磨法は、砥粒による擦過作用に電解溶出を重畳させて
金属材料を加工するもので、その原理は、例えば特公平
４−１６３１１号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記複
合電解研磨法で使用されている加工液２は、例えばＮａ
ＮＯ３、ＮａＣｌなどの中性塩水溶液であり、その役割
は電解電流を流すことのみが想定されている。このた
め、一般的な金属にアルカリ性の加工液を使用すると、
陽極生成被膜がアルカリに不溶解であるため、被加工物
５の溶解を妨げて加工が進行しなくなる。
合電解研磨法で使用されている加工液２は、例えばＮａ
ＮＯ３、ＮａＣｌなどの中性塩水溶液であり、その役割
は電解電流を流すことのみが想定されている。このた
め、一般的な金属にアルカリ性の加工液を使用すると、
陽極生成被膜がアルカリに不溶解であるため、被加工物
５の溶解を妨げて加工が進行しなくなる。
【０００４】そこで本発明は、高効率で高精度に複合電
解研磨を行うための加工液及び除去加工用の加工液を提
供することを目的とする。
解研磨を行うための加工液及び除去加工用の加工液を提
供することを目的とする。
【０００５】又、本発明は、高効率で高精度に加工がで
きる複合電解研磨方法並びにこの複合電解研磨方法を適
用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法を
提供することを目的とする。
きる複合電解研磨方法並びにこの複合電解研磨方法を適
用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、砥粒
と、所定濃度のアルカリ溶液とを混合した加工液であ
る。
と、所定濃度のアルカリ溶液とを混合した加工液であ
る。
【０００７】請求項２によれば、砥粒と、所定濃度のア
ルカリ溶液と、酸化作用を有する酸化剤とを混合した除
去加工用の加工液である。
ルカリ溶液と、酸化作用を有する酸化剤とを混合した除
去加工用の加工液である。
【０００８】請求項３によれば、砥粒と所定濃度のアル
カリ溶液とを混合した加工液中に被加工物を浸漬し、電
極及び研磨材から成る研磨ツールを被加工物に対向させ
るとともに被加工物と研磨ツールの電極との間に電圧を
印加して被加工物を加工する複合電解研磨方法である。
カリ溶液とを混合した加工液中に被加工物を浸漬し、電
極及び研磨材から成る研磨ツールを被加工物に対向させ
るとともに被加工物と研磨ツールの電極との間に電圧を
印加して被加工物を加工する複合電解研磨方法である。
【０００９】請求項４によれば、砥粒と所定濃度のアル
カリ溶液と酸化作用を有する酸化剤とを混合した加工液
中に被加工物を浸漬し、電極及び研磨材から成る研磨ツ
ールを被加工物に対向させるとともに被加工物と研磨ツ
ールの電極との間に電圧を印加して被加工物を加工する
複合電解研磨方法である。
カリ溶液と酸化作用を有する酸化剤とを混合した加工液
中に被加工物を浸漬し、電極及び研磨材から成る研磨ツ
ールを被加工物に対向させるとともに被加工物と研磨ツ
ールの電極との間に電圧を印加して被加工物を加工する
複合電解研磨方法である。
【００１０】請求項５によれば、砥粒と所定濃度のＮａ
ＯＨ溶液とを混合した加工液中に超硬合金を浸漬し、電
極及び研磨材から成る研磨ツールを超硬合金に対向させ
るとともに超硬合金と研磨ツールの電極との間に電圧を
印加して超硬合金を加工して金型を製造する金型の製造
方法である。
ＯＨ溶液とを混合した加工液中に超硬合金を浸漬し、電
極及び研磨材から成る研磨ツールを超硬合金に対向させ
るとともに超硬合金と研磨ツールの電極との間に電圧を
印加して超硬合金を加工して金型を製造する金型の製造
方法である。
【００１１】請求項６によれば、請求項５記載の金型の
製造方法において、加工液は、濃度２０％のＮａＯＨ溶
液を混合したものである。
製造方法において、加工液は、濃度２０％のＮａＯＨ溶
液を混合したものである。
【００１２】請求項７によれば、砥粒と所定濃度のＮａ
ＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に所定重量のＨ２Ｏ２溶液
とを混合した加工液中にＮｂから成る超電導材を浸漬
し、電極及び研磨材から成る研磨ツールを超電導材に対
向させるとともに超電導材と研磨ツールの電極との間に
電圧を印加して超電導材を加工する超電導材の製造方法
である。
ＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に所定重量のＨ２Ｏ２溶液
とを混合した加工液中にＮｂから成る超電導材を浸漬
し、電極及び研磨材から成る研磨ツールを超電導材に対
向させるとともに超電導材と研磨ツールの電極との間に
電圧を印加して超電導材を加工する超電導材の製造方法
である。
【００１３】請求項８によれば、請求項７記載の超電導
材の製造方法において、加工液は、濃度２０％のＮａＯ
Ｈ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液を混合したものであ
る。
材の製造方法において、加工液は、濃度２０％のＮａＯ
Ｈ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液を混合したものであ
る。
【００１４】請求項９によれば、荷電粒子ビームにエネ
ルギーを与えるための超電導加速空洞の製造方法におい
て、Ｎｂから成る超電導材をプレスして椀状に絞る工程
と、この工程で作成された２つの椀状の超電導材を接合
して回転楕円体を作成する工程と、超電導材から成る平
板を円筒状にしてビームパイプを形成する工程と、回転
楕円体に対してビームパイプを接合する工程と、椀状に
作成された超電導材の内面、回転楕円体を作成するとき
の接合部、ビームパイプを形成するときの接合部、及び
回転楕円体とビームパイプとの接合部に対してそれぞれ
請求項７又は８記載の超電導材の製造方法より複合電解
研磨して仕上げ加工する工程と、を有する超電導加速空
洞の製造方法である。
ルギーを与えるための超電導加速空洞の製造方法におい
て、Ｎｂから成る超電導材をプレスして椀状に絞る工程
と、この工程で作成された２つの椀状の超電導材を接合
して回転楕円体を作成する工程と、超電導材から成る平
板を円筒状にしてビームパイプを形成する工程と、回転
楕円体に対してビームパイプを接合する工程と、椀状に
作成された超電導材の内面、回転楕円体を作成するとき
の接合部、ビームパイプを形成するときの接合部、及び
回転楕円体とビームパイプとの接合部に対してそれぞれ
請求項７又は８記載の超電導材の製造方法より複合電解
研磨して仕上げ加工する工程と、を有する超電導加速空
洞の製造方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。
形態について図面を参照して説明する。
【００１６】図１は複合電解研磨装置の構成図である。
【００１７】ＮＣフライス盤１には、被加工物２０を加
工するための加工液２１が貯えられた加工槽３が備えら
れている。この加工槽３内には、工作物台４が設けら
れ、この工作物台４上に金属材料の工作物（被加工物）
５が載置されている。又、この加工槽３には、電解液ユ
ニット６が接続され、ポンプユニット７の駆動によって
加工液２を後述する工具機構８を通して加工槽３と電解
液ユニット６との間に循環させるようになっている。
工するための加工液２１が貯えられた加工槽３が備えら
れている。この加工槽３内には、工作物台４が設けら
れ、この工作物台４上に金属材料の工作物（被加工物）
５が載置されている。又、この加工槽３には、電解液ユ
ニット６が接続され、ポンプユニット７の駆動によって
加工液２を後述する工具機構８を通して加工槽３と電解
液ユニット６との間に循環させるようになっている。
【００１８】工具機構８は、主軸チャック９の出力軸に
給液アダプタ１０を設けるとともに研磨ツール１１とし
て工具電極１２及び研磨材（布）１３を取り付けたもの
となっている。図２はかかる研磨ツール１１の外観図で
あり、例えば十字形状に工具電極１２を設け、この工具
電極１２の間に研磨材１３を設けたものとなっている。
なお、給液アダプタ１０は、電解液ユニット６から供給
された加工液２を加工槽３内へ導く機能を有している。
給液アダプタ１０を設けるとともに研磨ツール１１とし
て工具電極１２及び研磨材（布）１３を取り付けたもの
となっている。図２はかかる研磨ツール１１の外観図で
あり、例えば十字形状に工具電極１２を設け、この工具
電極１２の間に研磨材１３を設けたものとなっている。
なお、給液アダプタ１０は、電解液ユニット６から供給
された加工液２を加工槽３内へ導く機能を有している。
【００１９】この工具機構８の工具電極１２と被加工物
５との間には、定電圧電源１４が接続されている。この
定電圧電源１４は、関数発生器１５により発生する複合
電解研磨の進行に従った関数の電圧を工具電極１２と被
加工物５との間に印加するものとなっている。
５との間には、定電圧電源１４が接続されている。この
定電圧電源１４は、関数発生器１５により発生する複合
電解研磨の進行に従った関数の電圧を工具電極１２と被
加工物５との間に印加するものとなっている。
【００２０】このような構成であれば、被加工物２０が
加工槽３内の工作物台４上に載置され、この加工槽３内
に加工液２がポンプユニット７の駆動によって供給さ
れ、被加工物２０が加工液２１内に浸漬される。これと
共に研磨ツールが被加工物２０に対向配置されるととも
に、これら研磨ツールと被加工物２０との間に砥粒１６
が供給される。
加工槽３内の工作物台４上に載置され、この加工槽３内
に加工液２がポンプユニット７の駆動によって供給さ
れ、被加工物２０が加工液２１内に浸漬される。これと
共に研磨ツールが被加工物２０に対向配置されるととも
に、これら研磨ツールと被加工物２０との間に砥粒１６
が供給される。
【００２１】定電圧電源１４は、関数発生器１５により
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧を被加
工物２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）とし
て印加する。
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧を被加
工物２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）とし
て印加する。
【００２２】このような状態に主軸チャック９を駆動し
て研磨ツール１１を回転させると、図３(a)に示すよう
に研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工液２
に混合された遊離砥粒が被加工物５の表面の不動態膜１
７を微小に擦過し、同図(b)に示すように被加工物５か
ら新鮮な金属面が露出する。被加工物２０と工具電極１
２との間には、上記の如く電圧が印加されているので、
金属面からは同図(c)に示すように金属がイオンとして
電解溶出が起こって被加工物２０は加工される。暫くす
ると金属面には、同図(c)に示すように不動態膜１７が
再生し、電解溶出は止まる。これ以降、上記被加工物２
０の表面の不動態膜１７の微小擦過による新鮮な金属面
の露出、金属イオンの電解溶出による被加工物２０の加
工、不動態膜１７が再生が繰り返されて被加工物２０の
加工が進行する。
て研磨ツール１１を回転させると、図３(a)に示すよう
に研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工液２
に混合された遊離砥粒が被加工物５の表面の不動態膜１
７を微小に擦過し、同図(b)に示すように被加工物５か
ら新鮮な金属面が露出する。被加工物２０と工具電極１
２との間には、上記の如く電圧が印加されているので、
金属面からは同図(c)に示すように金属がイオンとして
電解溶出が起こって被加工物２０は加工される。暫くす
ると金属面には、同図(c)に示すように不動態膜１７が
再生し、電解溶出は止まる。これ以降、上記被加工物２
０の表面の不動態膜１７の微小擦過による新鮮な金属面
の露出、金属イオンの電解溶出による被加工物２０の加
工、不動態膜１７が再生が繰り返されて被加工物２０の
加工が進行する。
【００２３】さて、この研磨装置は、被加工物２０とし
て超硬合金や超電導材などの金属材料の加工を行うもの
であり、これら被加工物２０の金属材料に応じて複合電
解研磨に最適な加工液２１が用いられる。(a)先ず、超
硬合金を用いて例えば光学レンズ等の金型を形成する場
合について説明する。
て超硬合金や超電導材などの金属材料の加工を行うもの
であり、これら被加工物２０の金属材料に応じて複合電
解研磨に最適な加工液２１が用いられる。(a)先ず、超
硬合金を用いて例えば光学レンズ等の金型を形成する場
合について説明する。
【００２４】この超硬合金２０を加工する場合、この超
硬合金２０の主成分であるタングステンを溶出させるこ
とが必要である。このような事から加工液２１として
は、砥粒１６と、所定濃度例えば濃度２０％のＮａＯＨ
などのアルカリ溶液とを混合したものが用いられる。
硬合金２０の主成分であるタングステンを溶出させるこ
とが必要である。このような事から加工液２１として
は、砥粒１６と、所定濃度例えば濃度２０％のＮａＯＨ
などのアルカリ溶液とを混合したものが用いられる。
【００２５】次に、超硬合金２０の加工作用について説
明する。
明する。
【００２６】超硬合金２０が加工槽３内の工作物台４上
に載置され、この加工槽３内に加工液２１がポンプユニ
ット７の駆動によって供給され、超硬合金２０が加工液
２１内に浸漬される。これと共に研磨ツール１１が超硬
合金２０に対向配置されるとともに、これら研磨ツール
１１と超硬合金２０との間に砥粒１６が供給される。
に載置され、この加工槽３内に加工液２１がポンプユニ
ット７の駆動によって供給され、超硬合金２０が加工液
２１内に浸漬される。これと共に研磨ツール１１が超硬
合金２０に対向配置されるとともに、これら研磨ツール
１１と超硬合金２０との間に砥粒１６が供給される。
【００２７】定電圧電源１４は、関数発生器１５により
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧を超硬
合金２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）とし
て印加する。
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧を超硬
合金２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）とし
て印加する。
【００２８】このような状態に主軸チャック９を駆動し
て研磨ツール１１を回転させると、図３(a)に示すよう
に研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工液２
１に混合された遊離砥粒が超硬合金２０の表面の不動態
膜１７を微小に擦過し、同図(b)に示すように超硬合金
２０から新鮮な金属面が露出する。超硬合金２０と工具
電極１２との間には、上記の如く電圧が印加されている
ので、金属面からは同図(c)に示すように金属がイオン
として電解溶出が起こって超硬合金２０は加工される。
て研磨ツール１１を回転させると、図３(a)に示すよう
に研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工液２
１に混合された遊離砥粒が超硬合金２０の表面の不動態
膜１７を微小に擦過し、同図(b)に示すように超硬合金
２０から新鮮な金属面が露出する。超硬合金２０と工具
電極１２との間には、上記の如く電圧が印加されている
ので、金属面からは同図(c)に示すように金属がイオン
として電解溶出が起こって超硬合金２０は加工される。
【００２９】この超硬合金２０を加工するときの電解溶
出の作用を説明すると、この電解溶出をするには超硬合
金２０の主成分であるタングステンを溶出させることが
必要である。
出の作用を説明すると、この電解溶出をするには超硬合
金２０の主成分であるタングステンを溶出させることが
必要である。
【００３０】加工液２１に例えば濃度２０％のＮａＯＨ
などのアルカリ溶液を用いた場合、タングステンは陽極
酸化により、 ＷＣ＋６ＯＨ−→ＷＯ３＋Ｃ＋３Ｈ２Ｏ＋６ｅ− …(1) となる。このＷＯ３は ＷＯ３＋２ＮａＯＨ→Ｎａ２ＷＯ４＋Ｈ２Ｏ …(2) となる反応により、タングステン酸ナトリウムとなって
溶出する。
などのアルカリ溶液を用いた場合、タングステンは陽極
酸化により、 ＷＣ＋６ＯＨ−→ＷＯ３＋Ｃ＋３Ｈ２Ｏ＋６ｅ− …(1) となる。このＷＯ３は ＷＯ３＋２ＮａＯＨ→Ｎａ２ＷＯ４＋Ｈ２Ｏ …(2) となる反応により、タングステン酸ナトリウムとなって
溶出する。
【００３１】このようにして超硬合金２０の加工が進
み、暫くすると超硬合金２０の金属面には、上記図５
(c)に示すように不動態膜１７が再生し、電解溶出は止
まる。これ以降、上記超硬合金２０の表面の不動態膜１
７の微小擦過による新鮮な金属面の露出、金属イオンの
電解溶出による超硬合金２０の加工、不動態膜１７が再
生が繰り返されて超硬合金２０の加工が進行する。
み、暫くすると超硬合金２０の金属面には、上記図５
(c)に示すように不動態膜１７が再生し、電解溶出は止
まる。これ以降、上記超硬合金２０の表面の不動態膜１
７の微小擦過による新鮮な金属面の露出、金属イオンの
電解溶出による超硬合金２０の加工、不動態膜１７が再
生が繰り返されて超硬合金２０の加工が進行する。
【００３２】このような超硬合金２０の加工であれば、
例えば光学レンズを作製するための金型や自由曲面を得
るための金型の加工などに適用される。(b)次に、被加
工物２０として超電導材であるＮｂの加工する場合につ
いて説明する。
例えば光学レンズを作製するための金型や自由曲面を得
るための金型の加工などに適用される。(b)次に、被加
工物２０として超電導材であるＮｂの加工する場合につ
いて説明する。
【００３３】このＮｂ２０は酸化雰囲気中でアルカリに
可溶である。従って、例えば２０％ＮａＯＨ水溶液に重
量で５％の酸化剤例えばＨ２Ｏ２を混合した加工液２１
を用いることにより容易にＮｂ２０は溶解する。
可溶である。従って、例えば２０％ＮａＯＨ水溶液に重
量で５％の酸化剤例えばＨ２Ｏ２を混合した加工液２１
を用いることにより容易にＮｂ２０は溶解する。
【００３４】しかるに、Ｎｂ２０が加工槽３内の工作物
台４上に載置され、この加工槽３内に上記の如く２０％
ＮａＯＨ水溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２を混合した加工
液２１がポンプユニット７の駆動によって供給され、Ｎ
ｂ２０が加工液２１内に浸漬される。これと共に研磨ツ
ール１１がＮｂ２０に対向配置されるとともに、これら
研磨ツール１１とＮｂ２０との間にアルミナ粉末等の砥
粒１６が供給される。
台４上に載置され、この加工槽３内に上記の如く２０％
ＮａＯＨ水溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２を混合した加工
液２１がポンプユニット７の駆動によって供給され、Ｎ
ｂ２０が加工液２１内に浸漬される。これと共に研磨ツ
ール１１がＮｂ２０に対向配置されるとともに、これら
研磨ツール１１とＮｂ２０との間にアルミナ粉末等の砥
粒１６が供給される。
【００３５】定電圧電源１４は、関数発生器１５により
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧をＮｂ
２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）として印
加する。
発生する複合電解研磨の進行に従った関数の電圧をＮｂ
２０を正極（＋）、工具電極１２を負極（−）として印
加する。
【００３６】このような状態に主軸チャック９を駆動し
て研磨ツール１１を回転させると、上記図３(a)に示す
ように研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工
液２１に混合された遊離砥粒がＮｂ２０の表面の不動態
膜１７を微小に擦過し、同図(b)に示すようにＮｂ２０
から新鮮な金属面が露出する。Ｎｂ２０と工具電極１２
との間には、上記の如く電圧が印加されているので、金
属面からは同図(c)に示すように金属がイオンとして電
解溶出が起こってＮｂ２０は加工される。
て研磨ツール１１を回転させると、上記図３(a)に示す
ように研磨ツール１１の研磨材１２の固定砥粒又は加工
液２１に混合された遊離砥粒がＮｂ２０の表面の不動態
膜１７を微小に擦過し、同図(b)に示すようにＮｂ２０
から新鮮な金属面が露出する。Ｎｂ２０と工具電極１２
との間には、上記の如く電圧が印加されているので、金
属面からは同図(c)に示すように金属がイオンとして電
解溶出が起こってＮｂ２０は加工される。
【００３７】そして、暫くするとＮｂ２０の金属面に
は、上記図３(c)に示すように不動態膜１７が再生し、
電解溶出は止まる。これ以降、上記Ｎｂ２０の表面の不
動態膜１７の微小擦過による新鮮な金属面の露出、金属
イオンの電解溶出によるＮｂ２０の加工、不動態膜１７
が再生が繰り返されてＮｂ２０の加工が進行する。
は、上記図３(c)に示すように不動態膜１７が再生し、
電解溶出は止まる。これ以降、上記Ｎｂ２０の表面の不
動態膜１７の微小擦過による新鮮な金属面の露出、金属
イオンの電解溶出によるＮｂ２０の加工、不動態膜１７
が再生が繰り返されてＮｂ２０の加工が進行する。
【００３８】このように上記第１の実施の形態において
は、砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液とを混合した
加工液２１中に超硬合金２０を浸漬し、工具電極１２及
び研磨材１３から成る研磨ツール１１を超硬合金２０に
対向させるとともに超硬合金２０と研磨ツール１１の工
具電極１２との間に電圧を印加して超硬合金２０を加工
して金型などを製造するようにしたので、加工面粗さは
高々１μｍＲｙであったが、濃度２０％のＮａＯＨを加
工液２１として使用した場合、同じ条件で０．５μｍＲ
ｙ以下に加工できる。従って、高効率で高精度に超硬合
金２０を複合電解研磨を行うための加工液２１を使用し
てその複合電解研磨ができる。
は、砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液とを混合した
加工液２１中に超硬合金２０を浸漬し、工具電極１２及
び研磨材１３から成る研磨ツール１１を超硬合金２０に
対向させるとともに超硬合金２０と研磨ツール１１の工
具電極１２との間に電圧を印加して超硬合金２０を加工
して金型などを製造するようにしたので、加工面粗さは
高々１μｍＲｙであったが、濃度２０％のＮａＯＨを加
工液２１として使用した場合、同じ条件で０．５μｍＲ
ｙ以下に加工できる。従って、高効率で高精度に超硬合
金２０を複合電解研磨を行うための加工液２１を使用し
てその複合電解研磨ができる。
【００３９】又、砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液
とこのＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混
合した加工液２１中にＮｂ２０から成る超電導材を浸漬
し、研磨ツール１１をＮｂ２０に対向させるとともにＮ
ｂ２０と研磨ツール１１の工具電極１２との間に電圧を
印加してＮｂ２０を加工するようにしたので、濃度２０
％のＮａＯＨを加工液２１としてＮｂを加工した場合、
容易に０．２μｍＲｙの表面粗さまで加工でき、研磨面
に研磨剤の埋め込みは見られなかった。従って、高効率
で高精度にＮｂ２０を複合電解研磨を行うための加工液
２１を使用してその複合電解研磨ができる。 (2) 次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参
照して説明する。
とこのＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混
合した加工液２１中にＮｂ２０から成る超電導材を浸漬
し、研磨ツール１１をＮｂ２０に対向させるとともにＮ
ｂ２０と研磨ツール１１の工具電極１２との間に電圧を
印加してＮｂ２０を加工するようにしたので、濃度２０
％のＮａＯＨを加工液２１としてＮｂを加工した場合、
容易に０．２μｍＲｙの表面粗さまで加工でき、研磨面
に研磨剤の埋め込みは見られなかった。従って、高効率
で高精度にＮｂ２０を複合電解研磨を行うための加工液
２１を使用してその複合電解研磨ができる。 (2) 次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参
照して説明する。
【００４０】この第２の実施の形態は、上記Ｎｂに対す
る複合電解研磨方法を超電導加速空洞の製造に適用した
ものである。
る複合電解研磨方法を超電導加速空洞の製造に適用した
ものである。
【００４１】図４はかかる超電導加速空洞の製造工程を
示す図である。
示す図である。
【００４２】この超電導加速空洞（以下、加速空洞と省
略する）は、高周波の電界を印加し荷電粒子を加速する
ものであり、超電導状態で使用すると性能の飛躍的な向
上が見込まれることから、近年Ｎｂで加速空洞を作り低
温で超電導状態にし運転する方法が研究されているもの
である。そして、この加速空洞の内部は、０．２〜０．
５μｍの表面粗さで平滑に研磨されていることが必要で
あり、研磨剤の埋め込みなどがあってはならないもので
ある。
略する）は、高周波の電界を印加し荷電粒子を加速する
ものであり、超電導状態で使用すると性能の飛躍的な向
上が見込まれることから、近年Ｎｂで加速空洞を作り低
温で超電導状態にし運転する方法が研究されているもの
である。そして、この加速空洞の内部は、０．２〜０．
５μｍの表面粗さで平滑に研磨されていることが必要で
あり、研磨剤の埋め込みなどがあってはならないもので
ある。
【００４３】先ず、図４(a)に示すように素材すなわち
Ｎｂ平板３０に対して穴明け加工が行われてドーナッツ
状のＮｂ平板が作成される。次にドーナッツ状のＮｂ平
板３０に対して同図(b)に示すようにブレスが加えら
れ、Ｎｂ平板３０は椀状に絞られる。
Ｎｂ平板３０に対して穴明け加工が行われてドーナッツ
状のＮｂ平板が作成される。次にドーナッツ状のＮｂ平
板３０に対して同図(b)に示すようにブレスが加えら
れ、Ｎｂ平板３０は椀状に絞られる。
【００４４】ここで、最終的に製造される加速空洞は、
回転楕円体にビームパイプを接続した構造となっている
ので、１つの加速空洞を製造するのに２つの椀状のＮｂ
平板３０が作成される。
回転楕円体にビームパイプを接続した構造となっている
ので、１つの加速空洞を製造するのに２つの椀状のＮｂ
平板３０が作成される。
【００４５】次に、椀状に作成された２つのＮｂ平板３
０は、図４(c)に示すようにその内面３１に対してそれ
ぞれ複合電解研磨Ｑ１により仕上げ加工が行われる。す
なわち、上記第１の実施の形態で説明したように、Ｎｂ
平板３０の内面３１は、アルミナ粉末等の砥粒１６と濃
度２０％のＮａＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に重量で５
％のＨ２Ｏ２溶液とを混合した加工液２１を用いて複合
電界研磨される。このＮｂ平板３０の内面３１は、回転
対称であるので、例えば回転テーブル上に固定され、Ｎ
Ｃ制御送りにより研磨ツール１１を移動させることによ
り複合電界研磨される。
０は、図４(c)に示すようにその内面３１に対してそれ
ぞれ複合電解研磨Ｑ１により仕上げ加工が行われる。す
なわち、上記第１の実施の形態で説明したように、Ｎｂ
平板３０の内面３１は、アルミナ粉末等の砥粒１６と濃
度２０％のＮａＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に重量で５
％のＨ２Ｏ２溶液とを混合した加工液２１を用いて複合
電界研磨される。このＮｂ平板３０の内面３１は、回転
対称であるので、例えば回転テーブル上に固定され、Ｎ
Ｃ制御送りにより研磨ツール１１を移動させることによ
り複合電界研磨される。
【００４６】次に、複合電界研磨された２つの椀状のＮ
ｂ平板３０が図４(d)に示すように合わされて、その赤
道面（接合部）３２が例えばレーザ又はＥＢ（電子ビー
ム）などの高エネルギ密度溶接法で溶接される。これに
より回転楕円体３３が作成される。
ｂ平板３０が図４(d)に示すように合わされて、その赤
道面（接合部）３２が例えばレーザ又はＥＢ（電子ビー
ム）などの高エネルギ密度溶接法で溶接される。これに
より回転楕円体３３が作成される。
【００４７】次に、回転楕円体３３の接合部３２に対し
て図４(e)に示すように複合電解研磨Ｑ２により仕上げ
加工が行われる。この複合電解研磨Ｑ２も上記同様に、
アルミナ粉末等の砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液
とこのＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混
合した加工液２１を用いて平滑に複合電界研磨される。
て図４(e)に示すように複合電解研磨Ｑ２により仕上げ
加工が行われる。この複合電解研磨Ｑ２も上記同様に、
アルミナ粉末等の砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液
とこのＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混
合した加工液２１を用いて平滑に複合電界研磨される。
【００４８】次に、別のＮｂ平板がローラ巻きされて図
４(f)に示すようにその付き合わせ部が高エネルギ密度
溶接法で溶接され整形される。
４(f)に示すようにその付き合わせ部が高エネルギ密度
溶接法で溶接され整形される。
【００４９】次に、この溶接されたパイプ内面に対して
図４(f)に示すように複合電解研磨Ｑ３により仕上げ加
工が行われる。この複合電解研磨Ｑ３も上記同様に、ア
ルミナ粉末等の砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液と
このＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混合
した加工液２１を用いて平滑に複合電界研磨される。こ
のパイプ内面の複合電界研磨は、パイプ内面に丁度合う
寸法の研磨ツールを用いて加工すれば、その研磨はたや
すいものである。
図４(f)に示すように複合電解研磨Ｑ３により仕上げ加
工が行われる。この複合電解研磨Ｑ３も上記同様に、ア
ルミナ粉末等の砥粒１６と濃度２０％のＮａＯＨ溶液と
このＮａＯＨ溶液に重量で５％のＨ２Ｏ２溶液とを混合
した加工液２１を用いて平滑に複合電界研磨される。こ
のパイプ内面の複合電界研磨は、パイプ内面に丁度合う
寸法の研磨ツールを用いて加工すれば、その研磨はたや
すいものである。
【００５０】次に、図４(g)に示すように回転楕円体３
３に対してビームパイプ３４を付き合わせて高エネルギ
密度溶接法で溶接する。
３に対してビームパイプ３４を付き合わせて高エネルギ
密度溶接法で溶接する。
【００５１】次に、これら回転楕円体３３とビームパイ
プ３４との溶接部に対して図４(h)に示すように複合電
解研磨Ｑ４により仕上げ加工が行われる。この複合電解
研磨Ｑ４も上記同様に、アルミナ粉末等の砥粒１６と濃
度２０％のＮａＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に重量で５
％のＨ２Ｏ２溶液とを混合した加工液２１を用いて平滑
に複合電界研磨される。
プ３４との溶接部に対して図４(h)に示すように複合電
解研磨Ｑ４により仕上げ加工が行われる。この複合電解
研磨Ｑ４も上記同様に、アルミナ粉末等の砥粒１６と濃
度２０％のＮａＯＨ溶液とこのＮａＯＨ溶液に重量で５
％のＨ２Ｏ２溶液とを混合した加工液２１を用いて平滑
に複合電界研磨される。
【００５２】このように上記第２の実施の形態によれ
ば、複合電解研磨方法を用いてＮｂ製の超電導高周波加
速空洞を製造でき、研磨面に研磨剤の埋め込みは見られ
なかった。
ば、複合電解研磨方法を用いてＮｂ製の超電導高周波加
速空洞を製造でき、研磨面に研磨剤の埋め込みは見られ
なかった。
【００５３】なお、本発明は、上記第１及び第２の実施
の形態に限定されるものでなく次の通り訂正してもよ
い。
の形態に限定されるものでなく次の通り訂正してもよ
い。
【００５４】例えば、上記第１及び第２の実施の形態で
は、アルカリ溶液としてＮａＯＨを使用し、酸化剤とし
てＨ２Ｏ２を使用した例について説明したが、薬品とし
てはこれらに限定されるものでない。又、アルカリ溶液
は、金属を腐食することが少なく、機械寿命が長くなる
という特徴を合わせ持っている。
は、アルカリ溶液としてＮａＯＨを使用し、酸化剤とし
てＨ２Ｏ２を使用した例について説明したが、薬品とし
てはこれらに限定されるものでない。又、アルカリ溶液
は、金属を腐食することが少なく、機械寿命が長くなる
という特徴を合わせ持っている。
【００５５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、高
効率で高精度に複合電解研磨を行うための加工液及び除
去加工用の加工液を提供できる。
効率で高精度に複合電解研磨を行うための加工液及び除
去加工用の加工液を提供できる。
【００５６】又、本発明によれば、高効率で高精度に加
工ができる複合電解研磨方法並びにこの複合電解研磨方
法を適用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造
方法を提供できる。
工ができる複合電解研磨方法並びにこの複合電解研磨方
法を適用した金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造
方法を提供できる。
【図１】本発明に係わる複合電解研磨装置の第１の実施
の形態を示す構成図。
の形態を示す構成図。
【図２】研磨ツールの外観図。
【図３】複合電解研磨法の加工原理を示す図。
【図４】本発明に係わる複合電解研磨方法を超電導加速
空洞の製造に適用した造工程を示す図。
空洞の製造に適用した造工程を示す図。
１：ＮＣフライス盤、 ３：加工槽、 ４：工作物台、 ６：電解液ユニット、 ７：ポンプユニット、 ８：工具機構、 ９：主軸チャック、 １０：給液アダプタ、 １１：研磨ツール、 １２：工具電極、 １３：研磨材、 １４：定電圧電源、 １５：関数発生器、 １６：砥粒、 １７：不動態膜、 ２０：被加工物（超硬合金，Ｎｂ）、 ２１：加工液、 ３０：Ｎｂ平板、 ３３：回転楕円体、 ３４：ビームパイプ。
Claims (9)
- 【請求項１】 砥粒と、所定濃度のアルカリ溶液とを混
合したことを特徴とする加工液。 - 【請求項２】 砥粒と、所定濃度のアルカリ溶液と、酸
化作用を有する酸化剤とを混合したことを特徴とする除
去加工用の加工液。 - 【請求項３】 砥粒と所定濃度のアルカリ溶液とを混合
した加工液中に被加工物を浸漬し、電極及び研磨材から
成る研磨ツールを前記被加工物に対向させるとともに前
記被加工物と前記研磨ツールの電極との間に電圧を印加
して前記被加工物を加工することを特徴とする複合電解
研磨方法。 - 【請求項４】 砥粒と所定濃度のアルカリ溶液と酸化作
用を有する酸化剤とを混合した加工液中に被加工物を浸
漬し、電極及び研磨材から成る研磨ツールを前記被加工
物に対向させるとともに前記被加工物と前記研磨ツール
の電極との間に電圧を印加して前記被加工物を加工する
ことを特徴とする複合電解研磨方法。 - 【請求項５】 砥粒と所定濃度のＮａＯＨ溶液とを混合
した加工液中に超硬合金を浸漬し、電極及び研磨材から
成る研磨ツールを前記超硬合金に対向させるとともに前
記超硬合金と前記研磨ツールの電極との間に電圧を印加
して前記超硬合金を加工して金型を製造することを特徴
とする金型の製造方法。 - 【請求項６】 前記加工液は、濃度２０％のＮａＯＨ溶
液を混合したことを特徴とする請求項５記載の金型の製
造方法。 - 【請求項７】 砥粒と所定濃度のＮａＯＨ溶液とこのＮ
ａＯＨ溶液に所定重量のＨ２Ｏ２溶液とを混合した加工
液中にＮｂから成る超電導材を浸漬し、電極及び研磨材
から成る研磨ツールを前記超電導材に対向させるととも
に前記超電導材と前記研磨ツールの電極との間に電圧を
印加して前記超電導材を加工することを特徴とする超電
導材の製造方法。 - 【請求項８】 前記加工液は、濃度２０％のＮａＯＨ溶
液に重量で５％のＨ ２Ｏ２溶液を混合したことを特徴と
する請求項７記載の超電導材の製造方法。 - 【請求項９】 荷電粒子ビームにエネルギーを与えるた
めの超電導加速空洞の製造方法において、 Ｎｂから成る超電導材をプレスして椀状に絞る工程と、 この工程で作成された２つの椀状の前記超電導材を接合
して回転楕円体を作成する工程と、 前記超電導材から成る平板を円筒状にしてビームパイプ
を形成する工程と、 前記回転楕円体に対して前記ビームパイプを接合する工
程と、 前記椀状に作成された前記超電導材の内面、前記回転楕
円体を作成するときの接合部、前記ビームパイプを形成
するときの接合部、及び前記回転楕円体と前記ビームパ
イプとの接合部に対してそれぞれ請求項７又は８記載の
超電導材の製造方法より複合電解研磨して仕上げ加工す
る工程と、を有することを特徴とする超電導加速空洞の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005450A JP2000204356A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 加工液及び除去加工用の加工液又は複合電解研磨方法並びに金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005450A JP2000204356A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 加工液及び除去加工用の加工液又は複合電解研磨方法並びに金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000204356A true JP2000204356A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=11611557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005450A Pending JP2000204356A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 加工液及び除去加工用の加工液又は複合電解研磨方法並びに金型の製造方法又は超電導加速空洞の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000204356A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024741A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 熱影響が極小で微細形状が形成された管，軸材及びその加工方法 |
| JP5601435B1 (ja) * | 2013-11-05 | 2014-10-08 | 三菱電機株式会社 | 電解加工方法、電解加工装置および電解加工液 |
| KR20160008899A (ko) | 2014-07-15 | 2016-01-25 | 한국화학연구원 | 중이온 가속관의 나이오븀 식각방법 |
| JP2017084887A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 多結晶材表面の加工方法およびそれを用いて加工された多結晶材の接合方法 |
| CN113894687A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 复合材料部件的抛光方法和壳体 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005450A patent/JP2000204356A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011024741A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 熱影響が極小で微細形状が形成された管，軸材及びその加工方法 |
| JP5601435B1 (ja) * | 2013-11-05 | 2014-10-08 | 三菱電機株式会社 | 電解加工方法、電解加工装置および電解加工液 |
| WO2015068184A1 (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-14 | 三菱電機株式会社 | 電解加工方法、電解加工装置および電解加工液 |
| CN105705283A (zh) * | 2013-11-05 | 2016-06-22 | 三菱电机株式会社 | 电解加工方法、电解加工装置以及电解加工液 |
| CN105705283B (zh) * | 2013-11-05 | 2019-02-19 | 三菱电机株式会社 | 电解加工方法、电解加工装置以及电解加工液 |
| KR20160008899A (ko) | 2014-07-15 | 2016-01-25 | 한국화학연구원 | 중이온 가속관의 나이오븀 식각방법 |
| JP2017084887A (ja) * | 2015-10-26 | 2017-05-18 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 多結晶材表面の加工方法およびそれを用いて加工された多結晶材の接合方法 |
| CN113894687A (zh) * | 2021-10-18 | 2022-01-07 | Oppo广东移动通信有限公司 | 复合材料部件的抛光方法和壳体 |
| CN113894687B (zh) * | 2021-10-18 | 2023-01-31 | Oppo广东移动通信有限公司 | 复合材料部件的抛光方法和壳体 |
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