JP2002507491A - Polishing tool - Google Patents

Polishing tool

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JP2002507491A
JP2002507491A JP2000537677A JP2000537677A JP2002507491A JP 2002507491 A JP2002507491 A JP 2002507491A JP 2000537677 A JP2000537677 A JP 2000537677A JP 2000537677 A JP2000537677 A JP 2000537677A JP 2002507491 A JP2002507491 A JP 2002507491A
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abrasive
polishing tool
wheel
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ブルジャン,セルゲイ−トミスラフ
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サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド
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    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/06Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/08Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point

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Abstract

(57)【要約】 160m/sまでの砥石周速度で、セラミックスおよびセラミックスを含む複合体のような、硬くて、もろい材料を精密研削するのに適した研磨工具が提供される。この研磨工具は、熱的に安定な結合剤(6)により、緻密な、金属結合超砥粒セグメント(8)に取付けられる砥石コア(2)を含む。セラミックウェハのバック研削に好適な工具は、グラファイト充てん材および比較的低い集中度の砥粒(4)を含む。 (57) Abstract A polishing tool suitable for precision grinding of hard and brittle materials, such as ceramics and composites containing ceramics, at a grinding wheel peripheral speed of up to 160 m / s is provided. The polishing tool includes a grinding wheel core (2) attached to a dense, metal bonded superabrasive segment (8) with a thermally stable binder (6). Suitable tools for back grinding of ceramic wafers include a graphite filler and a relatively low concentration of abrasive grains (4).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本出願は、1998年3月27日出願された米国出願Ser.No.09/0
49,623の一部継続出願である。本発明は、160m/sまでの砥石周速度
(peripheral speeds)でセラミックスおよびセラミックスを
含む複合体のような硬くてもろい材料を精密研削(precision gri
ding)するのに適し、そしてセラミックウェハの平面研削(surface
griding)に適した研磨工具(abrasive tools)に関す
る。研磨工具は、研削作業の間に、熱的に安全な結合剤で超砥粒リムに結合され
た金属に取付けられた砥石コアもしくはハブを含む。これらの研磨工具は、高い
除去速度(たとえば、19〜380cm3 /min /cm)でセラミックスを研削し、
従来の研磨工具よりも砥石摩耗が少なく、加工物の損傷が小さい。
[0001] This application is related to US application Ser. No. 09/0
This is a 49,623 continuation-in-part application. The present invention provides precision grinding of hard and brittle materials, such as ceramics and composites containing ceramics, at peripheral speeds of up to 160 m / s.
suitable for dying and surface grinding of ceramic wafers
It relates to abrasive tools suitable for grinding. The polishing tool includes a wheel core or hub attached to a metal bonded to a superabrasive rim with a thermally safe binder during a grinding operation. These polishing tools grind ceramics at high removal rates (eg, 19-380 cm 3 / min / cm),
Less grinding wheel wear and less damage to workpieces than conventional grinding tools.

【0002】 サファイアおよび他のセラミック材料を研削するのに適した研磨工具はLiの
米国特許第5,607,489号明細書に開示されている。その工具は、固体潤
滑剤2〜20 vol%および多孔度少くとも10 vol%を有するヴィトリファイド
・マトリックス中に結合された金属クラッドダイアモンドを含有するように説明
されている。
A polishing tool suitable for grinding sapphire and other ceramic materials is disclosed in US Pat. No. 5,607,489 to Li. The tool is described as containing metal-clad diamond bonded in a vitrified matrix having 2-20 vol% solid lubricant and at least 10 vol% porosity.

【0003】 グラファイトのような選択された充てん剤15〜50 vol%を有する金属マト
リックス中に結合されたダイアモンドを含む研磨工具は、Keatの米国特許第
3,925,035号に開示されている。その工具は、超硬合金(cement
ed carbides)を研削するのに用いられる。 ダイアモンド砥粒を結合された金属でつくられた切断砥石(cutting−
off wheel)は、Van der Pylの米国特許第2,238,3
51号に開示されている。結合剤は、銅、鉄、スズ、および任意にニッケルを含
み、固定砥粒は、鋼のコアに焼結されるが、任意には適切な付着力を確実にする
ためはんだ付け行程を伴ってもよい。最良の結合剤は、ロックウェル硬度70を
有すると報告されている。
An abrasive tool comprising diamond bonded in a metal matrix having 15 to 50 vol% of a selected filler such as graphite is disclosed in US Pat. No. 3,925,035 to Keat. The tool is made of cemented carbide (cement)
Used to grind ed carbides. Cutting wheel made of metal combined with diamond abrasive
off wheel) is disclosed in US Pat. No. 2,238,3 to Van der Pyl.
No. 51. Binders include copper, iron, tin, and optionally nickel, and the fixed abrasive is sintered to a steel core, optionally with a soldering process to ensure proper adhesion. Is also good. The best binders are reported to have a Rockwell hardness of 70.

【0004】 青銅結合剤のような比較的低い低溶融温度の金属結合剤中に結合された細かな
ダイアモンド粒(ダイアくず)(bort)を含む研磨工具が、米国再発行特許
第21,165号に開示されている。低融点結合剤は、細かなダイアモンド粒の
酸化を避けるのに役立つ。砥粒リムは単一の、環状砥粒セグメントとして組み立
てられ、ついでアルミニウムもしくは他の材料のセントラルディスクに取付けら
れる。
[0004] A polishing tool comprising fine diamond grains (borts) bound in a relatively low melting temperature metal binder, such as a bronze binder, has been disclosed in US Reissue Patent No. 21,165. Is disclosed. The low melting point binder helps to avoid oxidation of the fine diamond grains. The abrasive rim is assembled as a single, annular abrasive segment and then attached to a central disc of aluminum or other material.

【0005】 これらの研磨工具は、セラミック成分の精密研削において十分に満足すべきも
のとは、どれも示されていない。これらの工具は、商業的に実行しうる研削速度
で操作されるときに、部分形状、大きさおよび表面品質に対する厳格な仕様を満
たしていない。これらの操作での使用に勧められる最も大量生産の研磨工具は、
セラミック成分への表面および半表面の損傷を避けるために比較的低い研削効率
で操作するように設計されたレジンもしくはビトリファイド結合された超砥粒砥
石である。研削効率は、セラミック加工物が砥石面をふさぐ傾向のためにさらに
減少し、精密形状を維持するために砥石に目直し(dressing)および形
直し(truing)を度々要求することになる。
[0005] None of these polishing tools has been shown to be satisfactory enough for precision grinding of ceramic components. These tools do not meet stringent specifications for part shape, size and surface quality when operated at commercially viable grinding speeds. The most mass-produced polishing tools recommended for use in these operations are:
A resin or vitrified bonded superabrasive wheel designed to operate with relatively low grinding efficiency to avoid surface and semi-surface damage to the ceramic components. Grinding efficiency is further reduced due to the tendency of the ceramic workpiece to plug the grindstone surface, often requiring dressing and truing of the grindstone to maintain a precise shape.

【0006】 エンジン、耐火性装置および電子デバイス(たとえば、ウェハ、磁気ヘッドお
よびディプレーウィンドウ)のような製品において、精密なセラミック成分に対
する市場の要求が増大するにつれて、セラミックの精密研削のための改良された
研磨工具について、要求が増大している。 たとえばアルミナー炭化チタン(AlTiC)のような電子部品用の高性能セ
ラミック材料の仕上げにおいて、平面研削もしくは「バック研削」(“back
grinding)操作は、低い抵抗(force)の比較的低速の研削作業で
、高品質の、平らな表面仕上げを要求する。これらの材料のバック研削において
、研削効率は、高い除去速度および砥石の耐摩耗性と同じく、加工物表面の品質
および使用される抵抗の制御により、決定される。
[0006] In products such as engines, refractory equipment and electronic devices (eg, wafers, magnetic heads and display windows), as the market demand for precise ceramic components increases, improvements for precision grinding of ceramics. There is an increasing demand for such abrasive tools. In the finishing of high performance ceramic materials for electronic components such as, for example, alumina-titanium carbide (AlTiC), surface grinding or "back grinding"("backgrinding").
The grinding operation requires a high quality, flat surface finish with a relatively slow grinding operation of low force. In the back grinding of these materials, the grinding efficiency is determined by the control of the quality of the workpiece surface and the resistance used, as well as the high removal rate and the wear resistance of the grinding wheel.

【0007】 本発明は、最小の比強度パラメータ2.4 MPa-cm3/g、コア密度0.5〜8
.0g/cm3 を有するコア、円形の周囲、および多数の砥粒セグメントで規定さ
れる砥粒リム、を含む平面研削研磨工具である;そこでは、砥粒セグメントは、
合計100 vol%に対して選ばれた量で、超砥粒0.05〜10 vol%、もろい
充てん材10〜35 vol%、および破壊じん性1.0〜3.0MPa M1/2 を有す
る金属結合剤マトリックス55〜89.95 vol%を含む。比強度パラメータは
、材料の降伏強度(yield strength)もしくは破壊強度(fra
cture strength)を材料の密度で除した、小さいほうの比として
定義される。もろい充てん材は、グラファイト、六方晶系窒化ホウ素、中空セラ
ミック球、長石、ネフェリンサイアナイト、軽石、仮焼クレーおよびガラス球な
らびにそれらの組合わせからなる群より選ばれる。好適な態様において、金属結
合剤マトリックスは、最大5 vol%の多孔度を有する。
[0007] The present invention is directed to a method for producing a material having a minimum specific strength parameter of 2.4 MPa-cm 3 / g and a core density of 0.5 to 8
. A surface grinding and polishing tool comprising a core having 0 g / cm 3 , a circular perimeter, and an abrasive rim defined by a number of abrasive segments;
Super abrasive grains of 0.05 to 10 vol%, brittle filler of 10 to 35 vol%, and fracture toughness of 1.0 to 3.0 MPa M 1/2 in a selected amount based on a total of 100 vol%. 55-89.95 vol% of metal binder matrix. The specific strength parameter is the yield strength or fracture strength (fra) of the material.
(cure strength) divided by the density of the material. The brittle filler is selected from the group consisting of graphite, hexagonal boron nitride, hollow ceramic spheres, feldspar, nepheline cyanite, pumice, calcined clay and glass spheres, and combinations thereof. In a preferred embodiment, the metal binder matrix has a porosity of up to 5 vol%.

【0008】 本発明の研磨工具は、砥石に取りつけるためのセンタ穴を有するコアを含む研
削砥石であり、そのコアは砥石の外周に沿って金属結合された超砥粒リムを支持
するように設計されている。砥石のこれら2つの部分は研削条件下で熱的に安定
な結合剤で支持され、そして砥石およびその成分は少くとも80m/秒まで、好
ましくは160m/秒までの砥石の周速度で発生する応力に耐えるように設計さ
れている。好ましい工具は、1A型砥石およびカップ状砥石であり、たとえば2
型もしくは6型の砥石、または11V9型のベル状のカップ砥石である。
The polishing tool of the present invention is a grinding wheel that includes a core having a center hole for attachment to the wheel, the core being designed to support a metal bonded superabrasive rim along the circumference of the wheel. Have been. These two parts of the wheel are supported by a binder which is thermally stable under grinding conditions, and the wheel and its components are subjected to stresses generated at a peripheral speed of the wheel of at least up to 80 m / s, preferably up to 160 m / s. Designed to withstand. Preferred tools are type 1A wheels and cup-shaped wheels, for example 2
Mold or 6-type grindstone, or 11V9-type bell-shaped cup grindstone.

【0009】 コアは実質的に形状が円形である。コアは、最小の比強度2.4 MPa-cm3/g
、好ましくは40〜185 MPa-cm3/gを有するいかなる材料も含んでいてよい
。コア材料は、密度0.5〜8.0g/cm3 、好ましくは2.0〜8.0g/cm 3 を有する。適した材料の例は、鋼、アルミニウム、チタンおよび青銅、さらに
それらの複合体(composites)および合金ならびにそれらの組合せで
ある。指定された最小の比強度を有する補強プラスチックも、コアを組み立てる
のに使用されうる。複合体および補強コア材料は、通常、金属もしくはプラスチ
ックマトリックスの連続相を、しばしば粉末形態で、有し、それにもっと硬い、
もっと反発弾性の、および/またはもっと低い密度の材料の繊維、粒子が不連続
相として添加される。本発明の工具のコアに使用されるのに適した補強材料の例
は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、セラミック粒子な
らびにガラス、ムライト、アルミナおよびゼオライト球のような中空充填材料で
ある。
[0009] The core is substantially circular in shape. The core has a minimum specific strength of 2.4 MPa-cmThree/ G
, Preferably 40-185 MPa-cmThree/ G of any material
. The core material has a density of 0.5 to 8.0 g / cm.Three, Preferably 2.0 to 8.0 g / cm Three Having. Examples of suitable materials are steel, aluminum, titanium and bronze, as well as
In their composites and alloys and their combinations
is there. Reinforced plastic with the specified minimum specific strength also assembles the core
Can be used for Composites and reinforcing core materials are usually metal or plastic.
Having a continuous phase of the matrix, often in powder form, to which it is harder,
Discontinuous fibers and particles of a more resilient and / or lower density material
Added as a phase. Examples of reinforcing materials suitable for use in the tool core of the present invention
Are glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, ceramic fiber and ceramic particles.
With hollow filling materials such as glass, mullite, alumina and zeolite spheres
is there.

【0010】 鋼、および密度0.5〜8.0g/cm3 を有する他の金属は、本発明の工具の
ためのコアをつくるのに使用され得る。高速研削(たとえば、少くとも80m/
秒)に使用されるコアの製造には、アルミニウム、マグネシウムおよびチタン、
ならびにそれらの合金およびそれらの混合物のような軽金属の粉末形態が好適で
ある。アルミニウムおよびアルミニウム合金が特に好適である。もし共焼結アセ
ンブリ処理が工具を製造するのに使用されるならば、400〜900℃、好まし
くは570〜650℃の焼結温度を有する金属が選ばれる。低密度の充てん材料
は、コアの質量を減少させるのに添加されうる。ガラス球およびムライト球のよ
うな、多孔性および/または中空のセラミックもしくはガラス充てん剤は、この
目的のために適した材料である。さらに、有用なのは無機および非金属繊維材料
である。処理条件により指示されるとき、潤滑剤もしくは、金属結合剤および超
砥粒の分野で知られている他の処理助剤(processing aids)が
、成形および焼結の前に金属粉末に添加されうる。
[0010] Steel, and other metals having a density of 0.5 to 8.0 g / cm 3 , can be used to make the core for the tool of the present invention. High speed grinding (eg at least 80m /
S) used in the manufacture of aluminum, magnesium and titanium,
Preference is also given to powder forms of light metals, such as their alloys and their mixtures. Aluminum and aluminum alloys are particularly preferred. If a co-sintering assembly process is used to produce the tool, a metal having a sintering temperature of 400-900C, preferably 570-650C, is chosen. Low density filler material can be added to reduce the mass of the core. Porous and / or hollow ceramic or glass fillers, such as glass and mullite spheres, are suitable materials for this purpose. Also useful are inorganic and non-metallic fiber materials. When dictated by processing conditions, lubricants or other processing aids known in the art of metal abrasives and superabrasives may be added to the metal powder prior to molding and sintering. .

【0011】 工具は、高速操作で発生する潜在的に破壊抵抗(destructive f
orces)に耐えるために強く、耐久性があり、寸法的に安定であるべきであ
る。コアは、接線方向の接触速度80〜160m/sを達成するのに必要な非常
に高い角速度で砥石を操作するために最小の比強度を有しなければならない。本
発明において用いられるコア材料に必要とされる最小の比強度パラメータは2.
4 MPa-cm3/gである。
[0011] The tool has a potentially destructive resistance generated by high speed operation.
orcs) should be strong, durable, and dimensionally stable. The core must have a minimum specific strength to operate the wheel at the very high angular velocity required to achieve a tangential contact speed of 80-160 m / s. The minimum specific strength parameter required for the core material used in the present invention is 2.
4 MPa-cm 3 / g.

【0012】 比強度パラメータは、コア材料の降伏(yield)(もしくは破壊)(fr
acture)強度をコア材料密度で除した比として定義される。降伏強度より
も低い破壊強度を有するもろい材料の場合には、比強度パラメータは小さいほう
の数字である破壊強度を用いて決定される。材料の降伏強度は、材料のひずみ(
strain)が、抵抗のさらなる増加なしに増加する張力にかかる最小の抵抗
である。たとえば、約240(ブリネル硬度)を超えて硬化されるANSI 4
140鋼は、700MPa を超える引張り強さを有する。この鋼の密度は約7.8
g/cm3 である。このように、その比強度パラメータは約90 MPa-cm3/gであ
る。同様に、約100を超えるブリネル硬度に熱処理しうる、一定のアルミニウ
ム合金、たとえばAl2024、Al7075およびAl7178、は約300
MPa よりも高い引張り強さを有する。このようなアルミニウム合金は、約2.7
g/cm3 の低密度を有し、したがって110 MPa-cm3/gよりも大きい比強度パ
ラメータを示す。8.0g/cm3 以下の密度を有するようにつくられたチタン合
金および青銅複合体および合金も、使用に適する。
[0012] The specific strength parameter is the yield (or fracture) (fr) of the core material.
acture) is defined as the ratio of strength divided by core material density. In the case of a brittle material having a breaking strength lower than the yield strength, the specific strength parameter is determined using the smaller number, the breaking strength. The yield strength of a material is determined by the material strain (
strain) is the minimum resistance to increasing tension without further increase in resistance. For example, ANSI 4 cured above about 240 (Brinell hardness)
140 steel has a tensile strength of more than 700 MPa. The density of this steel is about 7.8
g / cm 3 . Thus, its specific strength parameter is about 90 MPa-cm 3 / g. Similarly, certain aluminum alloys, such as Al2024, Al7075 and Al7178, which can be heat treated to a Brinell hardness of greater than about 100, have a hardness of about 300.
Has a tensile strength higher than MPa. Such an aluminum alloy is about 2.7
It has a low density of g / cm 3 and therefore exhibits a specific strength parameter greater than 110 MPa-cm 3 / g. Titanium alloys and bronze composites and alloys made to have a density of 8.0 g / cm 3 or less are also suitable for use.

【0013】 コア材料は、強じんで、研削帯域で達する温度(たとえば約50〜200℃)
で熱的に安定であり、研削に用いられる冷却剤および潤滑剤との化学反応に耐性
があり、そして研削帯域における切削くずの動きによる腐食による摩耗に耐性が
あるべきである。いくつかのアルミナおよび他のセラミックスは、受け入れられ
る破壊値(failure values)(すなわち、60 MPa-cm3/gを超
える)を有するけれども、それらは通常もろすぎて、破壊により高速研削で構造
的に破損する。それ故、セラミックスは工具コアにおける使用には適さない。金
属、とくに硬化された工具級鋼(tool quality steel)が好
適である。
The core material is stiff and reaches the temperature reached in the grinding zone (eg, about 50-200 ° C.)
And should be thermally stable, resistant to chemical reactions with the coolants and lubricants used for grinding, and resistant to wear from corrosion due to the movement of cuttings in the grinding zone. Some of alumina and other ceramics, but has a breakdown value accepted (failure values) (i.e., greater than 60 MPa-cm 3 / g) , they are usually too brittle, structurally fast grinding by disruption fall into disrepair. Therefore, ceramics are not suitable for use in tool cores. Metals, especially hardened tool quality steel, are preferred.

【0014】 本発明で用いられる研削砥石の砥粒セグメントは、コアに取り付けられるセグ
メント化された、もしくは連続したリムである。セグメント化された砥粒リムは
図1に示される。コア2は、動力駆動(図示せず)のアーバに砥石を取付けるた
めのセンタ穴3を有する。砥石の砥粒リムは金属マトリックス結合剤6中に埋め
込まれた(好ましくは均一濃度に)超砥粒4を含む。多数の砥粒セグメント8は
、図1に示される砥粒リムを構成する。例示の態様は10のセグメントを示すけ
れども、セグメントの数は重要ではない。図1に示されるように、個々の砥粒セ
グメントは、長さl、幅wおよび深さdで特徴づけられる先端を切った、長方形
の輪形形状(アーチ形状)を有する。
The abrasive grains of the grinding wheel used in the present invention are segmented or continuous rims attached to the core. The segmented abrasive rim is shown in FIG. The core 2 has a center hole 3 for attaching a grindstone to a power-driven (not shown) arbor. The abrasive rim of the whetstone includes superabrasives 4 embedded (preferably in a uniform concentration) in a metal matrix binder 6. The large number of abrasive segments 8 constitute the abrasive rim shown in FIG. Although the illustrated embodiment shows ten segments, the number of segments is not important. As shown in FIG. 1, each abrasive grain segment has a truncated, rectangular, annular shape (arch shape) characterized by a length l, a width w, and a depth d.

【0015】 図1に示される研削砥石の態様は、本発明によりうまく操作され得る砥石の代
表例であり、限定するものとみるべきではない。適しているとみられるセグメン
ト化研削砥石の数多くの形状度化は、図2に示されるようなカップ形状砥石、連
続的セグメントの間にコアおよび/または間隙を通る開口を有する砥石、そして
コアとは異なる幅の砥粒セグメントを有する砥石を含む。開口もしくは間隙は、
研削帯域に冷却剤を導入するための、およびその帯域から切削くずを送り出すた
めの、通路を提供するのに使用されることがある。コア幅より広いセグメントは
、砥石が半径方向に加工物を貫くにつれて、切りくずとの接触を通して腐食から
コア構造を保護するのに用いられることがある。
The embodiment of the grinding wheel shown in FIG. 1 is a representative example of a wheel that can be successfully operated in accordance with the present invention and should not be viewed as limiting. Numerous configurations of segmented grinding wheels that may be suitable include cup-shaped wheels as shown in FIG. 2, wheels with openings through the core and / or gaps between successive segments, and Includes whetstones having abrasive segments of different widths. The opening or gap is
It may be used to provide a passageway for introducing coolant into the grinding zone and for pumping out cuttings from that zone. Segments wider than the core width may be used to protect the core structure from corrosion through contact with the chips as the grinding wheel penetrates the workpiece in the radial direction.

【0016】 砥石は、最初に、予め選定された寸法の個々のセグメントを形状し、ついで予
め成形されたセグメントを、適切な接着剤でコアの周囲9に取付けることにより
製造されうる。もう一つの好適な製造法は、砥粒および結合剤の粉末混合物のセ
グメント前駆体ユニットを形成すること、コアの周囲まわりにその組成物を成形
すること、そしてセグメントをその場でつくり、取り付ける(すなわち、コアお
よびリムの共焼結)ために熱および圧力をかけることを伴う。共焼結法は、Al
TiCのような硬セラミックスのウェハおよびチップをバック研削するのに用い
られる平面研削カップ砥石を製造するのに好適である。
The wheel can be manufactured by first shaping individual segments of pre-selected dimensions and then attaching the pre-shaped segments to the perimeter 9 of the core with a suitable adhesive. Another preferred manufacturing method is to form a segment precursor unit of a powder mixture of abrasive and binder, mold the composition around the periphery of the core, and make and attach the segments in-situ ( That is, it involves applying heat and pressure to co-sinter the core and the rim. Co-sintering method is Al
It is suitable for manufacturing a surface grinding cup wheel used for back grinding wafers and chips of hard ceramics such as TiC.

【0017】 本発明の研磨工具の砥粒リム成分は、それぞれ図1,2に示されるような、連
続リムもしくは不連続リムでありうる。連続砥粒リムは、1つの砥粒セグメント
、もしくは少くとも2つの砥粒セグメントを含み、別々に型内で焼結され、つい
で熱的に安定な結合剤(すなわち、研削面から向けられたセグメントの部分で研
削の間に出会う温度、ふつうは約50〜350℃、で安定な結合剤)でコアに個
々に取付けられる。図2に示されるように不連続砥粒リムは、少くとも2つのそ
のようなセグメントから製造され、そしてセグメントはリムの溝もしくは間隙に
より分離され、セグメント化された連続砥粒リム砥石におけるようそれらの長さ
1に沿って端と端を一致させられない。図は本発明の好ましい態様を例示し、本
発明の工具設計の型を制限することを意図されない。たとえば、不連続リムは1
A砥石に用いられ得、そして連続リムはカップ砥石に用いられ得る。
The abrasive rim component of the polishing tool of the present invention can be a continuous rim or a discontinuous rim, as shown in FIGS. A continuous abrasive rim comprises one abrasive grain, or at least two abrasive segments, which are separately sintered in a mold and then a thermally stable binder (ie, a segment directed from the grinding surface). At the temperature encountered during grinding, typically about 50-350 ° C., with a stable binder) attached individually to the core. As shown in FIG. 2, a discontinuous abrasive rim is manufactured from at least two such segments, and the segments are separated by grooves or gaps in the rim, and as in a segmented continuous abrasive rim wheel. Cannot be matched end-to-end along length 1. The figures illustrate preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the type of tool design of the invention. For example, a discontinuous rim is 1
An A wheel can be used, and a continuous rim can be used for a cup wheel.

【0018】 高速研削、とくに円筒形状を有する加工物の研削のためには、連続リム、型1
Aの砥石が好適である。セグメント化連続砥粒リムは、好適であり、多数の砥粒
セグメントから工具を製造する間、真に丸い、平面形状を達成するのが非常に容
易であるので、単一の連続砥粒リムにわたり輪状に単一片のように成型される。 比較的低速(たとえば25〜60m/sec )の操作、特に平らな加工物の表面
および仕上げ研削、のためには、不連続砥粒リム(たとえば図2に示されるカッ
プ砥石)が好適である。表面の品質は、低速表面仕上げ操作において重要である
ので、溝がセグメントに形成されるか、もしくはいくつかのセグメントは加工物
表面をひっかくことができるくず材料の除去を助けるためにリムから省かれうる
For high-speed grinding, particularly for grinding a workpiece having a cylindrical shape, a continuous rim, a mold 1
A grindstone is preferred. Segmented continuous abrasive rims are preferred and are very easy to achieve a truly round, planar shape while manufacturing tools from multiple abrasive segments, so over a single continuous abrasive rim It is molded as a single piece in a loop. For relatively low speed (e.g., 25-60 m / sec) operation, especially for flat workpiece surfaces and finish grinding, discontinuous abrasive rims (e.g., the cup wheel shown in FIG. 2) are preferred. Since surface quality is important in low speed surface finishing operations, grooves are formed in the segments, or some segments are omitted from the rim to help remove debris material that can scratch the workpiece surface. sell.

【0019】 砥粒リム成分は、金属マトリックス結合剤中に保持された超砥粒を含み、砥粒
リムもしくは砥粒リムセグメントの望ましい大きさおよび形状を生じるように設
計された型内で、金属結合剤粉および砥粒の混合物を焼結することにより得られ
るのが通常である。 砥粒リムで用いられる超砥粒は、天然もしくは合成ダイアモンド、CBN、お
よびこれらの砥粒の組合わせから選択され得る。粒径および種類の選択は、加工
物の性質および研削処理の種類に応じて変動する。たとえば、サファイアもしく
はAlTiCの研削および研磨においては、2〜300μmの範囲の超砥粒の粒
径が好ましい。他のアルミナの研削のためには、約125〜300μmの超砥粒
の粒径(60〜120グリット;Norton Companyグリット径)が
、通常、好適である。窒化ケイ素の研削のためには、約45〜80μm(200
〜400グリット)の粒径が、通常、好適である。比較的細かなグリット径は表
面仕上げのために好適であり、そして比較的大きいグリット径は、比較的大量の
材料が研削される円筒、輪郭(profile)もしくは内径(innerdi
ameter)研削のために好適である。
The abrasive rim component comprises superabrasives held in a metal matrix binder, and the metal rim component in a mold designed to produce the desired size and shape of the abrasive rim or abrasive rim segment. It is usually obtained by sintering a mixture of binder powder and abrasive grains. The superabrasive used in the abrasive rim may be selected from natural or synthetic diamond, CBN, and combinations of these abrasives. The choice of particle size and type will vary depending on the nature of the workpiece and the type of grinding process. For example, in grinding and polishing of sapphire or AlTiC, a superabrasive particle size in the range of 2 to 300 μm is preferable. For other alumina grinding, a superabrasive grain size (60-120 grit; Norton Company grit diameter) of about 125-300 μm is usually preferred. For grinding silicon nitride, about 45-80 μm (200
A particle size of ~ 400 grit) is usually preferred. Relatively small grit diameters are preferred for surface finishes, and relatively large grit diameters are suitable for cylinders, profiles or inner dirs where relatively large amounts of material are ground.
a) Suitable for grinding.

【0020】 砥粒リムの容積%として、工具は超砥粒0.5〜10 vol%、好ましくは0.
5〜5 vol%を含む。金属結合剤マトリックスよりも小さい硬度を有する、少量
の充てん剤は、結合剤の摩耗速度を増加させるために結合剤充てん材として添加
されうる。リム成分の容積%として、充てん材は、10〜35 vol%、好ましく
は15〜35 vol%で使用されうる。好適な、もろい充てん材料は、砥粒セグメ
ントを製造し、砥石を組立てのに使用される焼結温度および圧力条件に耐えるの
好適な熱的および機械的性質により特徴づけられる。グラファイト、六方晶系窒
化ホウ素、中空セラミック球、長石、ネフェリンサイアナイト、軽石、仮焼クレ
ーおよびガラス球、ならびにそれらの組合わせは、有用なもろい充てん材料の例
である。
As a volume% of the abrasive rim, the tool has a superabrasive of 0.5 to 10 vol%, preferably 0.1 to 10 vol%.
5-5 vol%. A small amount of filler having a lower hardness than the metal binder matrix can be added as a binder filler to increase the wear rate of the binder. As volume% of the rim component, the filler can be used at 10-35 vol%, preferably 15-35 vol%. Suitable friable filler materials are characterized by suitable thermal and mechanical properties to withstand the sintering temperature and pressure conditions used to produce the abrasive segments and assemble the wheels. Graphite, hexagonal boron nitride, hollow ceramic spheres, feldspar, nepheline cyanite, pumice, calcined clay and glass spheres, and combinations thereof, are examples of useful brittle filler materials.

【0021】 超砥粒を結合するのに適し、そして破壊じん性1.0〜6.0MPa ・m1/2
好ましくは2.0〜4.0MPa ・m1/2 を有する、いかなる金属結合剤も、ここ
で使用されうる。破壊じん性は、材料中に生じたクラックが材料中に広がり、材
料の破壊に導く応力強度ファクターである。破壊じん性はK1c=(σf )(π1/ 2 )(c1/2 )で表わされ、ここでK1cは破壊じん性は、σf は破壊にかけられ
た応力、そしてcはクラック長さの1/2である。破壊じん性を測定するのに用
いられうるいくつかの方法があり、それぞれは知られた大きさのクラックがテス
ト材料に発生する最初の段階を有し、ついで材料破壊まで応力負荷がかけられる
。破壊における応力、およびクラックの長さは、その式に代入されて、破壊じん
性が計算される(たとえば、鋼の破壊じん性は約30〜60MPa ・m1/2 、アル
ミナは約2〜3MPa ・m1/2 、窒化ケイ素は約4〜5MPa ・m1/2 、そしてジル
コニアは約7〜9MPa ・m1/2 である。)。
Suitable for bonding superabrasives, and fracture toughness 1.0 to 6.0 MPa · m1/2,
Preferably 2.0 to 4.0 MPa · m1/2Any metal binder having
Can be used. Fracture toughness means that cracks that occur in the material
It is a stress intensity factor that leads to material failure. The fracture toughness is K1c= (Σf) (Π1 / Two ) (C1/2) Where K1cIs the fracture toughness, σfIs destroyed
Stress, and c is 1/2 of the crack length. Used to measure fracture toughness
There are several methods that can be used, each of which will test for cracks of a known size.
The first stage occurs in the material, then the stress is applied until the material fails
. The stress at fracture and the length of the crack are substituted into the equation
(For example, the fracture toughness of steel is about 30-60 MPa · m1/2, Al
Mina is about 2-3MPa ・ m1/2, Silicon nitride is about 4-5MPa · m1/2And Jill
Konia is about 7-9MPa ・ m1/2It is. ).

【0022】 砥石寿命および研削性能を最適化するために、結合剤の摩耗速度は、研削操作
の間、砥粒の摩耗速度に等しいか、もしくはわずかに大きくなければならない。
上述のような充てん材は、砥石の摩耗速度を減少させるために金属結合剤に添加
されてもよい。比較的緻密な結合剤構造(すなわち、多孔度5 vol%未満)を形
成しやすい金属粉は、研削の間、比較的高い研削速度を可能にするので好適であ
る。
In order to optimize wheel life and grinding performance, the binder wear rate must be equal to or slightly greater than the abrasive wear rate during the grinding operation.
Fillers such as those described above may be added to the metal binder to reduce the wear rate of the wheel. Metal powders that tend to form relatively dense binder structures (ie, less than 5 vol% porosity) are preferred because they allow relatively high grinding rates during grinding.

【0023】 リムの金属結合剤において有用な材料は、青銅、銅および亜鉛合金(黄銅)、
コバルト、および鉄、ならびにそれらの合金、そしてそれらの混合物を含むが、
それらに限定されない。これらの金属は、チタンもしくは水素化チタン、または
砥粒/結合剤の地位を強化するような選ばれた焼結条件下で、超砥粒の表面で砥
粒と結合剤の間で炭化物もしくは窒化物の化学結合を形成させる能力を有する、
他の超砥粒と反応性を有する(すなわち活性結合成分)材料、とともに使用され
うる。
Materials useful in rim metal binders include bronze, copper and zinc alloys (brass),
Including cobalt, and iron, and their alloys, and mixtures thereof,
Not limited to them. These metals may be carbides or nitrides between the abrasive and the binder at the surface of the superabrasive under selected sintering conditions that enhance the titanium or titanium hydride or abrasive / binder status. Having the ability to form chemical bonds
It can be used with materials that are reactive with other superabrasives (ie, active binding components).

【0024】 比較的強い砥粒/結合剤の相互作用は、砥粒および加工物の損傷の早い損失、
ならびに早い砥粒損失によって生じる短縮された工具寿命を制限する。 砥粒リムの好適な態様において、金属マトリックスは、リムの55〜89.9
5 vol%、好ましくは60〜84.5 vol%を含む。もろい充てん材は、砥粒リ
ムの10〜35 vol%、好ましくは15〜35 vol%を含む。金属マトリックス
結合剤の多孔度は、砥粒セグメントの製造の間、最大5 vol%に維持されるべき
である。好ましくは、金属結合剤はヌープ硬度2〜3GPa を有する。
[0024] The relatively strong abrasive / binder interaction results in a rapid loss of abrasive and workpiece damage,
As well as limiting the shortened tool life caused by fast abrasive loss. In a preferred embodiment of the abrasive rim, the metal matrix comprises 55-89.9 of the rim.
5 vol%, preferably 60 to 84.5 vol%. The brittle filler comprises 10 to 35 vol%, preferably 15 to 35 vol% of the abrasive rim. The porosity of the metal matrix binder should be maintained up to 5 vol% during the production of the abrasive segments. Preferably, the metal binder has a Knoop hardness of 2-3 GPa.

【0025】 1A型の研削砥石の好適な態様において、コアはアルミニウムでつくられ、リ
ムは、銅およびスズ粉末(80/20wt%)でつくられる青銅結合剤を含むが、
それは任意にリンをリン/銅粉末の形で0.1〜3.0wt%、好ましくは0.1
〜1.0wt%添加されていてもよい。砥粒セグメントの製造の間、この組成物の
金属粉末は、100〜400グリット(160〜45μm)のダイアモンド砥粒
と混合され、砥粒リムセグメントに成形され、そして20〜33MPa で400〜
550℃の範囲で焼結すなわち緻密化され(densified)、好ましくは
理論密度の少くとも95%の密度(すなわち、5 vol%未満の多孔度を有する)
を有する、緻密な砥粒リムを生成する。
In a preferred embodiment of the Type 1A grinding wheel, the core is made of aluminum and the rim contains a bronze binder made of copper and tin powder (80/20 wt%),
It may optionally contain phosphorus in the form of phosphorus / copper powder in an amount of 0.1 to 3.0 wt%, preferably 0.1 to 3.0 wt%.
1.01.0 wt% may be added. During the production of the abrasive segment, the metal powder of this composition is mixed with 100-400 grit (160-45 μm) diamond abrasive, formed into abrasive rim segments, and 400-400 g at 20-33 MPa.
Sintered or densified in the range of 550 ° C., preferably having a density of at least 95% of theoretical density (ie having a porosity of less than 5 vol%)
To produce a dense abrasive rim.

【0026】 代表的な共焼結の砥石製造法において、コアの金属粉末は鋼型へ注入され、8
0〜200kN(圧力約10〜50MPa )で冷間圧縮されて、コアの所望の最終厚
さの約1.2〜1.6倍の大きさを有する生の部品を形成する。生のコア部品は
グラファイト型に置かれ、砥粒(グリット径2〜300μm)および金属結合剤
粉末ブレンドの混合物が、コアおよびグラファイト型の外側端の間のキャビティ
に添加される。設定リング(setting ring)が、コアプリフォーム
と同じ厚さに、砥粒および金属結合剤粉末を圧縮するために用いられ得る。グラ
ファイト型の内容物は、ついで370〜410℃で、20〜48MPa の圧力下で
、6〜10分間、熱間圧縮される。この分野で知られるように、温度は、型の内
容物に圧力をかける前に、傾斜をつける(たとえば、25℃から410℃まで6
分間;410℃で15分間保持)か、もしくは除去に増加させてもよい。
In a typical co-sintering whetstone manufacturing process, the core metal powder is injected into a steel mold and
Cold pressed at 0-200 kN (pressure about 10-50 MPa) to form a green part having a size of about 1.2 to 1.6 times the desired final thickness of the core. The green core part is placed in a graphite mold, and a mixture of abrasive grains (grit diameter 2 to 300 μm) and a metal binder powder blend is added to the cavity between the core and the outer end of the graphite mold. A setting ring may be used to compress the abrasive and metal binder powder to the same thickness as the core preform. The graphite-type content is then hot-pressed at 370-410 ° C. under a pressure of 20-48 MPa for 6-10 minutes. As is known in the art, the temperature is ramped before applying pressure to the contents of the mold (e.g.
Min; hold at 410 ° C. for 15 min) or increase to removal.

【0027】 熱間圧縮につづいて、グラファイト型は部品から取除かれ、部品は冷却され、
ついで部品は従来法により仕上げられて、所望の寸法および許容差を有する砥粒
リムを得る。たとえば、部品は、研削盤のビトリファイド研削砥石、または旋盤
の炭化物を用いて大きさを仕上げられうる。 本発明のコアおよびリムを共焼結するときには、部品をその最終形状にするの
に、研削をほとんど必要としない。熱的に安定な結合を砥粒リムとコアの間に形
成させる他の方法では、コアおよびリムの両方の切削が、部分を一致させ、結合
させるための適切な表面を確実にするために、接合、接続もしくは拡散段階の前
に必要となりうる。
[0027] Following hot compaction, the graphite mold is removed from the part, the part is cooled,
The part is then finished in a conventional manner to obtain an abrasive rim having the desired dimensions and tolerances. For example, the part can be sized using a vitrified grinding wheel on a grinder or carbide on a lathe. When co-sintering the core and rim of the present invention, little grinding is required to bring the part to its final shape. In another method of creating a thermally stable bond between the abrasive rim and the core, cutting both the core and the rim ensures that the parts match and that a suitable surface to bond is obtained. It may be required before the joining, connecting or diffusing steps.

【0028】 セグメント化砥粒リムを使用して、リムおよびコアの間に熱的に安定な結合を
つくる際に、160m/sec までの砥石周速度に耐える強度を有する熱的に安定
ないかなる接着剤も使用され得る。熱的に安定な接着剤は、研削面から向けられ
た砥粒セグメントの部分で出会いそうな研削処理温度に安定である。このような
温度は、ふつう約50〜350℃の範囲にわたる。
When using a segmented abrasive rim to create a thermally stable bond between the rim and the core, any thermally stable bond that is strong enough to withstand a peripheral wheel speed of up to 160 m / sec. Agents may also be used. A thermally stable adhesive is stable to the grinding process temperatures that are likely to be encountered at the portion of the abrasive grain segment directed from the grinding surface. Such temperatures typically range from about 50-350 ° C.

【0029】 接着剤結合は、研削砥石の回転の間、および研削作業の間に存在する破壊的抵
抗に耐えるように機械的に非常に強くなければならない。二液エポキシ樹脂接合
剤が好適である。好適なエポキシ接着剤であるTechnodyne(商標)H
T−18エポキシ樹脂(田岡化学、日本より入手)、およびその修飾されたアミ
ン硬化剤、が、硬化剤19部に樹脂100部の比で混合されうる。微細シリカ粉
末のような充てん材は、接合剤の粘度を増加させるために樹脂100部につき3
.5部の比で添加されうる。セグメントは、研削砥石コアの全周囲のまわりに、
またはコアの部分的周囲に、接合剤を用いて取付けられうる。金属コアの周囲は
、セグメントの取付けの前に、粗さの度合いを達成するために砂吹きされてもよ
い。濃密化されたエポキシ接合剤は、実質的に図1に示されるようにコアのまわ
りに位置され、硬化の間、適切に機械的に保持されるセグメントの端および底部
に使用される。エポキシ接合剤は硬化させられる(たとえば、室温で24時間、
ついで68℃で48時間)。硬化およびセグメントの移動の間、接合剤の排水は
、エポキシ接合剤の粘度を最適化するために十分な充てん材を添加することによ
り、硬化の間、最小化される。
The adhesive bond must be mechanically very strong to withstand the destructive resistance that exists during rotation of the grinding wheel and during the grinding operation. Two-part epoxy resin binders are preferred. A suitable epoxy adhesive, Technodyne ™ H
T-18 epoxy resin (obtained from Taoka Chemical, Japan) and its modified amine curing agent can be mixed in a ratio of 19 parts curing agent to 100 parts resin. Fillers, such as fine silica powder, may be added in 3 parts per 100 parts of resin to increase the viscosity of the bonding agent.
. It can be added in a ratio of 5 parts. Segments around the entire circumference of the grinding wheel core,
Alternatively, it can be attached to a part of the core using a bonding agent. The perimeter of the metal core may be sandblasted to achieve a degree of roughness prior to segment attachment. The densified epoxy binder is used on the ends and bottoms of the segments which are positioned around the core substantially as shown in FIG. 1 and which are properly mechanically held during curing. The epoxy binder is allowed to cure (eg, at room temperature for 24 hours,
(At 68 ° C. for 48 hours). During cure and segment transfer, binder drainage is minimized during cure by adding sufficient filler to optimize the viscosity of the epoxy binder.

【0030】 接着剤結合の強度は、砥石の破裂速度を測定するのがなされるように、45 r
ev/min の加速度でスピン試験によりテストされうる。砥石は、米国で現在適用
されうる安全規格、160m/s接線方向接触速度での操作のための資格をとる
ために、少くとも271m/sの接線方向接触速度に等しい破裂等級を示すこと
が必要である。
The strength of the adhesive bond is set to 45 r so that it is possible to measure the burst rate of the grinding wheel.
It can be tested by a spin test at an acceleration of ev / min. Wheels must exhibit a burst rating equal to at least 271 m / s tangential contact speed to qualify for operation at 160 m / s tangential contact speed, currently applicable in the United States It is.

【0031】 本発明の研磨工具は、先端的なセラミック材料、ガラス、ならびにセラミック
材料およびセラミック複合材料を含む成分のような、もろい材料の精密研削およ
び仕上げのために特に設計される。本発明の工具は、ケイ素、単および多結晶性
酸化物、炭化物、ホウ化物およびケイ化物;多結晶ダイアモンド;ガラス;およ
び非セラミックマトリックス中のセラミック複合体;ならびにそれらの組み合わ
せ、を含む(これらに限定されない)研削セラミック材料に対して好適である。
The abrasive tool of the present invention is specifically designed for precision grinding and finishing of brittle materials, such as advanced ceramic materials, glass, and components including ceramic materials and ceramic composites. The tools of the present invention include silicon, mono- and polycrystalline oxides, carbides, borides and silicides; polycrystalline diamond; glass; and ceramic composites in non-ceramic matrices; and combinations thereof. Suitable (not limited) for grinding ceramic materials.

【0032】 代表的な加工物材料の例は、AlTiC、窒化ケイ素、オキシ窒化ケイ素、安
定化ジルコニア、酸化アルミニウム(たとえば、サファイア)、炭化ホウ素、窒
化ホウ素、二ホウ化チタン、および窒化アルミニウム、およびこれらのセラミッ
クスの複合体、ならびに超硬合金のような、ある金属マトリックス複合体、およ
び鉱物ガラスのような硬くもろい無定形材料を含むが、これらに限定されない。
単結晶セラミックスも多結晶性セラミックスも、これらの改良された研磨工具で
研削されうる。どの型のセラミックでも、セラミック部品の品質および研削作業
の効率は、本発明の砥石の周速度が80〜160m/sまで増加するにつれて、
増加する。
Examples of representative workpiece materials include AlTiC, silicon nitride, silicon oxynitride, stabilized zirconia, aluminum oxide (eg, sapphire), boron carbide, boron nitride, titanium diboride, and aluminum nitride, and These include, but are not limited to, composites of these ceramics, as well as certain metal matrix composites, such as hardmetals, and hard, brittle amorphous materials, such as mineral glass.
Both single crystal and polycrystalline ceramics can be ground with these improved polishing tools. For any type of ceramic, the quality of the ceramic part and the efficiency of the grinding operation increases as the peripheral speed of the wheel of the invention increases from 80 to 160 m / s.
To increase.

【0033】 セラミックの中で、本発明の研磨工具を用いて改良される部品は、セラミック
エンジンのバルブおよびロッド、ポンプシール、ボールベアリングおよび継手、
切断工具インサート、摩耗部品、金属成形用延伸ダイ、耐火性要素、視覚ディス
プレー窓、風防、ドアおよび窓のための平面ガラス、絶縁体および電子部品、な
らびにシリコンウェハ、AlTiCチップ、読み取り−書き取り磁気ヘッド、お
よび基板を含むが、これらに限定されないセラミック電子要素である。
Among the ceramics, the parts that are improved using the abrasive tool of the present invention include ceramic engine valves and rods, pump seals, ball bearings and fittings,
Cutting tool inserts, wear parts, stretch dies for metal forming, refractory elements, visual display windows, windshields, flat glass for doors and windows, insulators and electronic components, and silicon wafers, AlTiC chips, read-write magnetic heads , And a ceramic electronic element, including, but not limited to, a substrate.

【0034】 他に指示がなければ次の実施例におけるすべての部および%は、質量による。
実施例は単に本発明を例証するものであり、発明を限定しようとするものではな
い。
Unless otherwise indicated, all parts and percentages in the following examples are by weight.
The examples are merely illustrative of the invention and are not intended to limit the invention.

【0035】実施例1 本発明の砥石が、以下の材料および方法を利用して、1A1金属結合ダイアモ
ンド砥石の形態で製造された。
Example 1 A grinding wheel of the present invention was manufactured in the form of a 1A1 metal bonded diamond wheel utilizing the following materials and methods.

【0036】 銅粉末(樹木状FSグレード、粒径+200/−325メッシュ、Sintertech
International Marketing Corp., Ghent, NY から入手した)43.74wt%;
リン/銅粉末(1501グレード、+100/−325メッシュ粒径、New Jers
ey Zinc Company, Palmerton, PAより入手)6.24wt%;およびスズ粉末(M
D115グレード、+325メッシュ、最大0.5%、粒径、Alcan Metal Powd
ers, Inc., Elizabeth, New Jerseyより入手)50.02wt%、のブレンドが調
製された。ダイアモンド砥粒(General Electric, Worthington, Ohio より入手
された320グリット径の合成ダイアモンド)が、金属粉末ブレンドに添加され
、均一に配合されるまで混合された。混合物はグラファイト型内に置かれ、理論
の95%を超える目標密度を有するマトリックスが形成されるまで(たとえば実
施例2で使用された#6砥石については:理論密度の98.5%より大)、40
7℃で15分間、3000psi (2073N/cm2 )で熱間圧縮された。#6砥
石について製造されたセグメントのロックウェルB硬度は108 であった。セグ
メントは、砥粒18.75 vol%を含んでいた。セグメントは、研削アルミナコ
ア(7075 T6アルミニウム、Yarde Metals, Tewksbury, MA から入手)の
周囲に合うように要求されるアーチ状形状に研削され、約393mmの外径および
0.62cmの厚みを有する砥石を得た。
Copper powder (dendritic FS grade, particle size + 200 / −325 mesh, Sintertech
43.74 wt% (obtained from International Marketing Corp., Ghent, NY);
Phosphorus / copper powder (1501 grade, + 100 / -325 mesh particle size, New Jers
ey Zinc Company, Palmerton, PA) 6.24 wt%; and tin powder (M
D115 grade, +325 mesh, maximum 0.5%, particle size, Alcan Metal Powd
50.02 wt% (obtained from ers, Inc., Elizabeth, New Jersey). Diamond abrasive grains (320 grit synthetic diamond obtained from General Electric, Worthington, Ohio) were added to the metal powder blend and mixed until homogeneously compounded. The mixture is placed in a graphite mold until a matrix having a target density greater than 95% of theory is formed (eg, for the # 6 wheel used in Example 2: greater than 98.5% of theoretical density). , 40
Hot pressed at 3000 psi (2073 N / cm 2 ) at 7 ° C. for 15 minutes. The Rockwell B hardness of the segments manufactured for the # 6 grinding wheel was 10 8 . The segments contained 18.75 vol% abrasive. The segments are ground to the arcuate shape required to fit around a ground alumina core (7075 T6 aluminum, obtained from Yarde Metals, Tewksbury, MA) and have a grinding wheel having an outer diameter of about 393 mm and a thickness of 0.62 cm. I got

【0037】 砥粒セグメントおよびアルミニウムコアは多数の砥粒セグメントからなる連続
リムを有する研削砥石をつくるために、シリカを充てんされたエポキシ接合剤シ
ステム(Technodyne HT−18接着剤、田岡化学、日本から入手)
を用いて組み立てられた。コアおよびセグメントの接触表面は、適切な付着力を
確実にするために脱脂され、砂吹きされた。
The abrasive segments and aluminum core are silica filled epoxy bonding system (Technodyne HT-18 adhesive, from Taoka Chemical, Japan) to create a grinding wheel with a continuous rim consisting of multiple abrasive segments. obtain)
Assembled using The contact surfaces of the core and the segments were degreased and sandblasted to ensure proper adhesion.

【0038】 この新しい型の砥石の最大作業速度を特徴づけるために実物大の砥石は、No
rton Companyの最大作業テスト法により、破裂強度および評価され
た最大作業速度を測定するために、破壊まで意図的に回転された。下記の表は、
径393mmの実験的な金属結合砥石の代表例についての破裂テストを要約する。 実験的な金属結合剤砥石の破裂強度データ ────────────────────────────────── 砥石# 砥石径 破裂 破裂速度 破裂速度 最大作業速度 cm(inch) RPM (m/s) (sfpm) (m/s) ────────────────────────────────── 4 39.24 9950 204.4 40242 115.8 (15.45) ────────────────────────────────── 5 39.29 8990 185.0 36415 104.8 (15.47) ────────────────────────────────── 7 39.27 7820 160.8 31657 91.1 (15.46) ────────────────────────────────── 9 39.27 10790 221.8 43669 125.7 (15.46) ────────────────────────────────── これらのデータによれば、この設計の実験的研削砥石は90m/s(17,7
17表面フィート/min )までの作業速度について、適格である。160m/s
までのもっと高い作業速度は、製造法および砥石設計をさらにいくつか変更する
ことにより容易に達成されうる。
In order to characterize the maximum working speed of this new type of grinding wheel,
Roton Company's maximum working test method was intentionally rotated to failure to determine burst strength and maximum working speed evaluated. The table below shows
The burst test for a representative example of a 393 mm diameter experimental metal bonded wheel is summarized. Burst strength data of experimental metal binder grindstone ────────────────────────────────── Grindstone # Grindstone diameter Burst Burst speed Burst speed Maximum working speed cm (inch) RPM (m / s) (sfpm) (m / s) ───────────────────────── 4 4 39.24 9950 204.4 40242 115.8 (15.45) ──────────────────────────────── 5 5 39.29 8990 185.0 36415 104.8 (15.47) 7 7 39.27 7820 160.8 31657 91.1 (15.46) 9 9 39.27 10790 221.8 43669 125.7 (15.46) ─── ─────────────────────────────── According to these data, Grinding wheels 90m / s (17,7
Qualified for working speeds up to 17 surface feet / min). 160m / s
Higher working speeds up to can be easily achieved by making some further changes in the manufacturing method and wheel design.

【0039】実施例2 研削性能評価: 上記の実施例1の方法によりつくられた、径393mm、厚さ15mm、センタ穴
127mmを有する実験的金属結合セグメント砥石(15.5×0.59×5イン
チ)(#4は理論密度の95.6%の密度のセグメントを有し、#5は理論密度
の97.9%、そして#6は理論密度の98.5%)は、研削性能をテストされ
た。32および80m/sでの最初のテストは、3つのうち最良の研削性能を有
する砥石として、#6の砥石を確証したが、すべての実験的砥石は受け入れられ
るものであった。#6の砥石のテストは3つの速度でなされた:32m/s(6
252sfpm)、56m/s(11,000sfpm)、および80m/s(15,7
50sfpm)。先端的なセラミック材料を研削するのに勧められている2つの市販
の従来技術砥石は、対照砥石として用いられ、そしてそれらは本発明の砥石とと
もにテストされた。一つはビィトリファイド結合ダイアモンド砥石(Norton Com
pany, Worcester, MA から得られるSD320−N6V10砥石)および他はレ
ジン結合ダイアモンド砥石(Norton Company, Worcester, MA から得られるSD
320−R4BX619C砥石であった。レジン砥石はすべての3つの速度でテ
ストされた。ビトリファイド砥石は、速度許容差を考慮して32m/s(625
2sfpm)でのみテストされた。
Example 2 Evaluation of Grinding Performance: An experimental metal-bonded segment grinding wheel (15.5 × 0.59 × 5) having a diameter of 393 mm, a thickness of 15 mm, and a center hole of 127 mm made by the method of Example 1 above. Inches) (# 4 has 95.6% of theoretical density segments, # 5 is 97.9% of theoretical density, and # 6 is 98.5% of theoretical density) tests grinding performance Was done. Initial tests at 32 and 80 m / s confirmed the # 6 wheel as the wheel with the best grinding performance of the three, but all experimental wheels were acceptable. The # 6 wheel was tested at three speeds: 32 m / s (6
252 sfpm), 56 m / s (11,000 sfpm), and 80 m / s (15.7
50sfpm). Two commercial prior art wheels recommended for grinding advanced ceramic materials were used as control wheels, and they were tested with the wheels of the present invention. One is a vitrified bonded diamond wheel (Norton Com
pany, Worcester, MA SD320-N6V10 grinding wheel) and others are resin bonded diamond wheels (Norton Company, Worcester, MA).
It was a 320-R4BX619C grindstone. The resin wheels were tested at all three speeds. The vitrified grinding wheel is 32 m / s (625 m) in consideration of the speed tolerance.
2sfpm).

【0040】 幅6.35mm(0.25インチ)および深さ6.35mm(0.25インチ)の
1000を超えるプランジ研削が窒化ケイ素加工物について実施された。研削テ
スト条件は:研削テスト条件: 機械:Studer Grinder Model S40 CNC 砥石仕様:SD320-R4BX619C, SD320-N6V10, 大きさ:径393mm,厚さ15mmおよび穴127mm 砥石速度:32,56、および80m/s(6252,11000、および1
5750sfpm) 冷却剤:Inversol 22(オイル60%および水40%) 冷却剤圧力:270psi (19kg/cm2 ) 研削速度:変動。開始時3.2mm3 /s/mm(0.3インチ3 /min /インチ
) 被削材:Si3 4 (NT551窒化ケイ素からつくられたロッド。Norton A
dvanced Ceramics, Northboro, MA から得られる)、径25.4mm(1インチ)
×長さ88.9mm(3.5インチ) 加工物速度:0.21m/s(42sfpm)、一定 加工物開始径:25.4mm(1インチ) 加工物仕上げ径:6.35mm(0.25インチ) 形直しおよび目直しを要求する作業のために、本発明の金属結合砥石に適した
条件は: 形直し作業: 砥石:5SG46IVS(Norton Companyから得られる) 砥石の大きさ:径152mm(6インチ) 砥石速度:3000rpm ;研削砥石に比較して+0.8比で。
More than 1000 plunge grindings of 6.35 mm (0.25 inch) wide and 6.35 mm (0.25 inch) deep were performed on silicon nitride workpieces. Grinding test conditions: Grinding test conditions: Machine: Studer Grinder Model S40 CNC grinding wheel specification: SD320-R4BX619C, SD320-N6V10, size: diameter 393mm, thickness 15mm and hole 127mm Wheel speed: 32, 56, and 80m / s (6252, 11000, and 1
5750 sfpm) Coolant: Inversol 22 (60% oil and 40% water) Coolant pressure: 270 psi (19 kg / cm 2 ) Grinding speed: variation. Starting 3.2 mm 3 / s / mm (0.3 in 3 / min / in) Workpiece: Si 3 N 4 (rod made from NT551 silicon nitride, Norton A
obtained from advanced Ceramics, Northboro, MA), 25.4 mm (1 inch) in diameter
× Length 88.9 mm (3.5 inches) Workpiece speed: 0.21 m / s (42 sfpm), constant Workpiece start diameter: 25.4 mm (1 inch) Workpiece finish diameter: 6.35 mm (0.25 mm) Inches) For operations that require reshaping and reshaping, the conditions suitable for the metal bonded wheel of the present invention are: Reshaping operation: Wheel: 5SG46IVS (obtained from Norton Company) Wheel size: 152 mm (6) Inch) Wheel speed: 3000 rpm; at +0.8 ratio compared to grinding wheel.

【0041】 リード(Lead):0.015インチ(0.38mm) 補正:0.0002インチ 目直し作業: スティック:37C220H−KV(SiC) モート:ハンドスティック目直し テストは、窒化ケイ素ロッドの研削において、円筒外径プランジモードで実施
された。研削の間、被削材の最良剛性(stiffness)を維持するために
、その88.9mm(3.5インチ)試料は、研削を受けて、約31mm(1 1/4
インチ)のチャック(chuck)に保持された。一連のプランジ研削テストは
各ロッドの遠い端から開始した。まず、砥石は、1回のテストを終えるために、
幅6.35mm( 1/4 インチ)および半径方向の深さ3.18mm( 1/8 インチ
)のプランジをつくった。ついで、加工物rpm は、加工物速度のおくれを補正す
るために、加工物径を減少させて、再調節された。さらに2つの類似したプラン
ジが同一の位置で加工物径を25.4mm( 1/4 インチ)から6.35mm( 1/
4 インチ)に減少された。ついで砥石は、次の3つのプランジを実施するために
チャックの比較的近くに横方向に6.35mm( 1/4 インチ)移動された。4回
の横への移動が、試料の一端に12のプランジを完成させるために試料の同一の
側で行なわれた。ついで試料は反転されて、別の12の研削のために他の側をさ
らされた。合計24のプランジ研削が、各試料について行なわれた。
Lead: 0.015 inch (0.38 mm) Correction: 0.0002 inch Reworking work: Stick: 37C220H-KV (SiC) Mote: Handstick reworking The test was performed in grinding silicon nitride rods. , Performed in a plunge mode with a cylindrical outer diameter. To maintain the best stiffness of the work piece during grinding, the 88.9 mm (3.5 inch) specimen was ground to about 31 mm (1 1/4)
Inch) chuck. A series of plunge grinding tests started from the far end of each rod. First, the whetstone is used to complete one test
A plunge of 6.35 mm (1/4 inch) wide and 3.18 mm (1/8 inch) radial depth was made. The workpiece rpm was then readjusted, reducing the workpiece diameter to compensate for the slowdown in workpiece speed. In addition, two similar plunges reduce the workpiece diameter from 1/4 inch to 6.35 mm (1/4) at the same location.
4 inches). The grinding wheel was then moved 6.35 mm (1/4 inch) laterally relatively close to the chuck to perform the next three plunges. Four lateral movements were made on the same side of the sample to complete 12 plunges at one end of the sample. The sample was then inverted and exposed on the other side for another 12 grindings. A total of 24 plunge grindings were performed on each sample.

【0042】 本発明の金属結合砥石、ならびにレジンおよびビトリファイド砥石に対する最
初の比較テストが、約3.2mm3 /s/mm(0.3in3 /min /in)から約10
.8mm3 /s/mm(1.0in3 /min /in)の3つの工作物除去率(mater
ial removal rates)(MRR’)で、32m/sの周速度で
行なわれた。表1は、12のプランジ研削の後に3つの異なる型の砥石の間で、
G−比で示されるように、性能の差があるのを示す。G−比は、砥石摩耗量に対
する研削量の無単位の比である。データは、比較的高い工作物除去率で、Nグレ
ードビトリファイド砥石がRグレードレジン砥石よりも良好なG比を有すること
を示したが、これは比較的軟かい砥石のほうがセラミック工作物の研削において
、より良好であることを示している。しかしながら、比較的硬い、実験的な金属
結合砥石(#6)は、すべての工作物除去率で、レジン砥石およびビトリファイ
ド砥石に、はるかに優れている。
The metal binding wheels of this invention, as well as the first comparison test against the resin and vitrified abrasive, about 3.2mm 3 /s/mm(0.3in 3 / min / in ) to about 10
. Three workpiece removal rates (material) of 8 mm 3 / s / mm (1.0 in 3 / min / in)
ial removal rates (MRR ') at a peripheral speed of 32 m / s. Table 1 shows that between 12 different types of wheels after 12 plunge grindings,
This shows that there is a performance difference, as indicated by the G-ratio. The G-ratio is a unitless ratio of the grinding amount to the grinding wheel wear amount. The data showed that, at relatively high workpiece removal rates, N-grade vitrified wheels had better G ratios than R-grade resin wheels, which indicated that relatively soft wheels were more effective at grinding ceramic workpieces. , Indicating better. However, the relatively hard, experimental metal bonded wheel (# 6) is far superior to resin and vitrified wheels at all workpiece removal rates.

【0043】 表1は、すべての加工物除去率条件でレジン砥石および新しい金属結合砥石(
#6)についての評価されたG−比を示す。金属結合砥石について各工作物除去
率における12の研削後に、測定しうる砥石摩耗はなかったので、半径方向の砥
石摩耗の象徴的な値0.01mil (0.25μm)は、各研削について与えられ
た。これは計算されたG−比6051を生じた。本発明の金属結合砥石はダイア
モンド集中度75(砥粒セグメントにおいて約18.75 vol%砥粒)であり、
そしてレジンおよびビトリファイド砥石はそれぞれ集中度100および集中度1
50であったが、本発明の砥石はなお優れた研削性能を示した。これらの相対的
な砥粒集中度で、比較的高い砥粒 vol%を含む対照砥石から優れた研削性能を予
測したであろう。このように、これらの結果は予測しえないものであった。
Table 1 shows the resin wheel and the new metal bonded wheel (
8 shows the evaluated G-ratio for # 6). Since there was no measurable wheel wear after 12 grindings at each workpiece removal rate for the metal bonded wheels, a symbolic value of 0.01 mil (0.25 μm) of radial wheel wear was given for each grinding. Was. This resulted in a calculated G-ratio 6051. The metal bonded whetstone of the present invention has a diamond concentration of 75 (about 18.75 vol% abrasive in the abrasive grain segment),
The resin and vitrified whetstone have a concentration of 100 and a concentration of 1 respectively.
Although it was 50, the grinding wheel of the present invention still showed excellent grinding performance. At these relative grain concentrations, superior grinding performance would have been predicted from a control wheel containing a relatively high grain vol%. Thus, these results were unpredictable.

【0044】 表1は、低いテスト速度で3つの砥石により研削された試料について測定され
た仕上げ面粗さ(surface finish)(Ra)およびうねり(wa
viness)(Wt)のデータを示す。うねり値Wtはうねり断面(wavi
ness profile)の谷の高に対する最大ピークである。すべての仕上
げ面粗さのデータは、スパークアウト(spark−out)なしに円筒プラン
ジ研削によりつくり出された表面について測定された。通常、これらの表面は、
トラバース研削(traverse grinding)によりつくり出された
表面よりも比較的粗いであろう。
Table 1 shows the surface finish (Ra) and swell (wa) measured on samples ground by three wheels at low test speeds.
(Wt). The undulation value Wt is the undulation cross section (wavi
It is the maximum peak for the height of the valley of the nest profile. All finish surface roughness data was measured on surfaces created by cylindrical plunge grinding without spark-out. Usually these surfaces are
It will be relatively rougher than the surface created by traverse grinding.

【0045】 表1は、3つの型の砥石について、種々の加工物除去率における研削動力消費
量(power consumption)の差異を示す。レジン砥石は他の2
つの砥石よりも低い動力消費量を有していた;しかしながら、実験的な金属結合
砥石およびビトリファイド砥石は、同等の動力消費量を有していた。実験的な砥
石は、特に、本発明の砥石について観察された好ましいG−比および仕上げ面粗
さのデータからみて、セラミック研削作業について、満足しうる動力量を消費し
た。一般的に、本発明の砥石は、加工物除去率に比例した動力消費(power draw)を示した。
Table 1 shows the difference in grinding power consumption at various workpiece removal rates for the three types of grinding wheels. Resin whetstone is another 2
The experimental metal bonded wheels and vitrified wheels had lower power consumption than the two wheels; however, the equivalent power consumption. The experimental wheels consumed a satisfactory amount of power for the ceramic grinding operation, especially in view of the favorable G-ratio and finished surface roughness data observed for the wheels of the present invention. In general, the wheels of the present invention exhibited power draw proportional to the workpiece removal rate.

【0046】[0046]

【表1】 [Table 1]

【0047】 研削性能が同一条件での付加的な研削テストで80m/s(15,750sfpm
)で測定されるとき、レジン砥石および実験的な金属砥石は、9.0mm3 /s/
mm(0.8in3 /min /in)の加工物除去率(MRR)で同等の動力消費量を有
していた。表2に示されるように、実験用砥石は、性能の低下もしくは受け入れ
られない動力負荷なしに、MRRを増加させて作業される。金属結合砥石の動力
消費はMRRに大体比例していた。この検討で達成された最大MRRは47.3
mm3 /s/mm(28.4cm3 /min /cm)であった。
In an additional grinding test under the same grinding performance, 80 m / s (15,750 sfpm
), The resin wheel and the experimental metal wheel are 9.0 mm 3 / s /
It had equivalent power consumption at a workpiece removal rate (MRR) of 0.8 mm 3 / min / in. As shown in Table 2, the experimental wheels are operated with increased MRR without performance degradation or unacceptable power loading. The power consumption of the metal bonded wheel was approximately proportional to the MRR. The maximum MRR achieved in this study was 47.3.
mm 3 / s / mm (28.4 cm 3 / min / cm).

【0048】 表2のデータは、12の研削結果の平均である。12回の研削についての個々
の動力の読み取りは、各加工物除去率内の実験的砥石と著しく両立したままであ
った。続続的な研削が行なわれ、砥石の砥粒が目つぶしをはじめ、または砥石の
面が加工物材料を乗せるようになるにつれて、動力の増加がみられるのがふつう
であろう。これはMRRが増加するにつれてみられることが多い。しかしながら
、12の研削の間に、各MRR内でみられる安定した動力消費量の水準は、意外
にも、実験的な砥石は、すべてのMRRで全テスト期間中、鋭い切削点を維持し
たことを示す。
The data in Table 2 is an average of 12 grinding results. The individual power readings for the 12 grindings remained significantly compatible with the experimental wheels within each workpiece removal rate. Typically, an increase in power will be seen as continuous grinding is performed and the abrasive grains of the wheel begin to blind or the surface of the wheel becomes loaded with work material. This is often seen as the MRR increases. However, during 12 grindings, the level of stable power consumption seen within each MRR was surprisingly that the experimental wheel maintained a sharp cutting point during all testing at all MRRs. Is shown.

【0049】 さらに、加工物除去率が9.0mm3 /s/mm(0.8in3 /min /in)から4
7.3mm3 /s/mm(4.4in3 /min /in)にわたる、このすべてのテストの
間、実験的砥石を形なおし、もしくは目なおしする必要がなかった。 砥石摩耗の兆候なしに研削された窒化ケイ素材料の合計累積量は砥石幅のcmに
つき271cm3 (42in3 /in)に等しかった。対照的に、加工物除去率8.6
mm3 /s/mm(08in3 /min /in)において、集中度100のレジン砥石のG
−比は、12のプランジの後で約583であった。実験的な砥石は、14の異な
る加工物除去率で、168のプランジの後で、測定しうる砥石摩耗を示さなかっ
た。
[0049] Further, the workpiece removal rate from 9.0mm 3 /s/mm(0.8in 3 / min / in ) 4
During all of these tests, spanning 7.3 mm 3 / s / mm (4.4 in 3 / min / in), there was no need to reshape or redress the experimental wheels. The total cumulative amount of silicon nitride material ground without any indication of wheel wear was equal to 271 cm 3 (42 in 3 / in) per cm of wheel width. In contrast, the workpiece removal rate is 8.6.
In mm 3 / s / mm (08 in 3 / min / in), G of resin grindstone with concentration of 100
The ratio was about 583 after 12 plunges; The experimental wheels showed no measurable wheel wear after 168 plunges at 14 different workpiece removal rates.

【0050】 表2は、すべての14の加工物除去率で、実験的な金属結合砥石により研削さ
れた試料は、0.4μm(16μin. )〜0.5μm(20μin. )の一定の仕
上げ面粗さを維持し、そして1.0μm(38μin. )〜1.7μm(67μin
. )のうねり値を有していたこと、を示す。レジン砥石は、これらの高い加工物
除去率でテストされなかった。しかし、約8.6mm3 /s/mm(0.8in3 /mi
n /in)の加工物除去率で、レジン砥石により研削されたセラミック棒は、わず
かに向上し、同等の仕上げ面粗さ(0.43対0.5μm)、および比較的不十
分なうねり(1.73対1.18μm)を有していた。
Table 2 shows that for all 14 workpiece removal rates, the samples ground with an experimental metal bonded wheel had a constant finish of 0.4 μm (16 μin.) To 0.5 μm (20 μin.). Roughness is maintained and 1.0 μm (38 μin.) To 1.7 μm (67 μin.
.)). Resin wheels were not tested at these high workpiece removal rates. However, about 8.6 mm 3 / s / mm (0.8 in 3 / mi
At a workpiece removal rate of n / in), the ceramic bar ground by the resin wheel has a slight improvement, comparable surface roughness (0.43 vs 0.5 μm), and relatively poor undulation ( (1.73 to 1.18 μm).

【0051】 驚くべきことに、加工物除去率が増加するにつれて、セラミックロッドが新し
い金属結合砥石で研削されるときに、仕上げ面粗さに明かな劣化はみられなかっ
た。これは、ここで用いられた対照砥石のような、標準的砥石に関して、切削速
度の増加とともに仕上げ面粗さの劣化が一般にみられるのと違っている。 実験的な金属砥石は標準的な、商業的に使用されているレジン結合砥石で達成
しうるMRRの5倍を超えるMRRで効果的に研削し得たことを、全体的な結果
は示す。実験的な砥石は、低MRRで、レジン砥石に比べて10倍を超えるG−
比を有していた。
Surprisingly, as the workpiece removal rate increased, there was no apparent deterioration in the finished surface roughness when the ceramic rod was ground with a new metal bonded wheel. This is in contrast to the standard wheels, such as the control wheels used herein, which generally show a decrease in finished surface roughness with increasing cutting speed. The overall results show that the experimental metal wheels were able to grind effectively with MRRs more than five times that achievable with standard, commercially used resin bonded wheels. The experimental whetstone has a low MRR and a G-
Had a ratio.

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】 32m/s(6252sfpm)および56m/s(11,000sfpm)の砥石速
度(表1)で作業されるとき、金属結合砥石についての動力消費量は、テストさ
れたすべての加工物除去率で、レジン砥石よりも高かった。しかし、金属結合砥
石についての動力消費量は、80m/s(15,750sfpm)の高い砥石速度(
表1および2)でレジン砥石と同等、もしくはそれよりわずかに低くなった。全
体的に、レジン砥石および実験的な金属結合砥石の両方について、同一の加工物
除去率で研削すると、動力消費量は、砥石速度の増加とともに減少したことを、
その傾向は示した。研削の間の動力消費量は、その多くは加工物に熱として向か
うが、セラミック材料の比較的大きな熱的安定性のために、金属材料を研削する
よりもセラミック材料を研削するのには、比較的重要でない。本発明の砥石で研
削されたセラミック試料の表面品質により示されるように、動力消費量は仕上げ
られる加工物を損わず、受け入れられる水準であった。
When working at wheel speeds of 32 m / s (6252 sfpm) and 56 m / s (11,000 sfpm) (Table 1), the power consumption for a metal bonded wheel is the percentage of all workpiece removal tested. And it was higher than resin whetstone. However, power consumption for metal bonded wheels is high at wheel speeds of 80 m / s (15,750 sfpm).
In Tables 1 and 2), it was equal to or slightly lower than the resin grindstone. Overall, when grinding at the same workpiece removal rate for both the resin wheel and the experimental metal bond wheel, the power consumption decreased with increasing wheel speed.
The trend was shown. Power consumption during grinding is mostly directed to the workpiece as heat, but due to the relatively large thermal stability of the ceramic material, grinding the ceramic material rather than grinding the metal material requires: Not relatively important. Power consumption, as indicated by the surface quality of the ceramic sample ground with the grinding wheel of the present invention, did not impair the finished workpiece and was at an acceptable level.

【0054】 実験的な金属結合砥石に関して、G−比は、すべての加工物除去率および砥石
速度に対して6051と本質的に一定であった。レジン砥石に対しては、G−比
は、一定の砥石速度で加工物除去率の増加とともに減少した。 表2は、比較的高い砥石速度で研削された試料の仕上げ面粗さ、およびうねり
を向上させたことを示す。加えて、新しい金属結合砥石により研削された試料は
、テストされたすべての砥石速度および化合物物除去率で最も低い、測定された
うねりを有していた。
For the experimental metal bonded wheels, the G-ratio was essentially constant at 6051 for all workpiece removal rates and wheel speeds. For resin wheels, the G-ratio decreased with increasing workpiece removal at a constant wheel speed. Table 2 shows that the finished surface roughness and waviness of the sample ground at a relatively high wheel speed were improved. In addition, the samples ground with the new metal bonded wheels had the lowest measured swell at all wheel speeds and compound removal rates tested.

【0055】 これらのテストにおいて、金属結合砥石は対照砥石に比べて優れた砥石寿命を
示した。市販の対照砥石と違って、延長された研削テストの間、実験的砥石を形
直し、もしくは目直しする必要がなかった。実験的砥石は90m/sまでの砥石
速度でうまく作業された。
In these tests, the metal bonded wheels exhibited superior wheel life as compared to the control wheels. Unlike commercial control wheels, there was no need to reshape or reshape the experimental wheels during the extended grinding test. The experimental wheels worked well at wheel speeds of up to 90 m / s.

【0056】実施例3 先の実施例で使用したのと同一の作業条件で、80m/sec で実験的砥石(#
6)の次なる研削テストを行なったところ、わずか0.5μm(12μin)の仕
上げ面粗さ測定(Ra)が生じ、そして受け入れられる水準の動力を利用したけ
れども、380cm3 /min /cmのMRRが達成された。セラミック加工物に表面
劣化を与えないで、観察される高い加工物除去率は、本発明の工具を利用するこ
とにより達成されるが、結合型のいかなる市販砥石を用いた、いかなるセラミッ
ク材料の研削作業に関しても報告されていなかった。
EXAMPLE 3 Under the same working conditions as used in the previous example, an experimental whetstone (#
6) The following grinding test resulted in a finished surface roughness measurement (Ra) of only 0.5 μm (12 μin) and an MRR of 380 cm 3 / min / cm, although utilizing an acceptable level of power. Was achieved. The observed high workpiece removal rates without degrading the ceramic workpiece are achieved by utilizing the tool of the present invention, but the grinding of any ceramic material using any of the bonded grinding wheels No work was reported.

【0057】実施例4 カップ形状の研磨工具が調製され、垂直なスピンドル「ブランチャード型」(
“blanchard type”)機械により、サファイアの研削でテストさ
れた。
EXAMPLE 4 A cup-shaped polishing tool was prepared and a vertical spindle "blanchard type" (
"Blanchard type" machine was tested for grinding sapphire.

【0058】 カップ形状の砥石(径250mm)が、実施例1の砥石#6で用いられたのと次
の点を除いて同一組成の砥粒セグメントからつくられた。すなわち、(1)ダイ
アモンドはグリット径が45μm(U.S.メッシュ270/325)であり、
12.5 vol%(集中度50)で砥粒中に存在した。そして(2)セグメントの
大きさは、弦の長さ46.7mm(半径133.1mm)、幅4.76mmおよび深さ
5.84mmであった。これらのセグメントはセンタスピンドル穴を有するカップ
形状の鋼コアの側面の周囲に沿って結合された。コアの表面は、セグメントと同
一の幅および長さ寸法を有する別個の、浅いポケットを形成する周囲に沿って配
置された溝(grooves)を有していた。エポキシ接合剤(田岡(日本)よ
り得られるTechnodyne HT−8接合剤)がそのポケットに添加され
、ポケットに置かれたセグメントおよび接合剤は硬化された。仕上げられた砥石
は図2に示される砥石に似ていた。
A cup-shaped grindstone (250 mm diameter) was made from abrasive segments of the same composition as used in grindstone # 6 of Example 1, except for the following: That is, (1) diamond has a grit diameter of 45 μm (US mesh 270/325),
It was present in the abrasive at 12.5 vol% (concentration 50). (2) The size of the segment was a chord length of 46.7 mm (radius 133.1 mm), a width of 4.76 mm and a depth of 5.84 mm. These segments were joined along the perimeter of the side of the cup-shaped steel core with a center spindle hole. The surface of the core had grooves placed along its perimeter forming separate, shallow pockets having the same width and length dimensions as the segments. An epoxy bonding agent (Technodyne HT-8 bonding agent from Taoka, Japan) was added to the pocket and the segments and bonding agent placed in the pocket were cured. The finished whetstone was similar to the whetstone shown in FIG.

【0059】 カップ砥石は、うまく使用され、100mm径の中空でない(solid)サフ
ァイア円筒よりなる加工物材料の表面を研削し、G−比、MRRおよび動力消費
量の好適な研削条件下で、受け入れられる表面平坦度を生じさせた。
Cup wheels have been successfully used to grind the surface of a workpiece material consisting of a 100 mm diameter solid sapphire cylinder and to accept under suitable grinding conditions of G-ratio, MRR and power consumption. The resulting surface flatness was high.

【0060】実施例5 AlTiCもしくはシリコンウェハをバック研削するのに好適な、2A2型の
カップ径研磨工具(径が280mm)が、下記の表3に記載された砥粒セグメント
を用いて調製された。下記の指示を除いて、セグメントの大きさは半径長さ13
9.3mm、幅3.13mm、および深さ5.84mmであった。表3に示される割合
で、砥石につき16のセグメントを製造するのに十分な、結合剤バッチ混合物を
含むダイアモンド砥粒が、U.S.メッシュ140/170ふるいを通して、計
量された成分をふるい、そしてその成分を混合して均一に配合することにより、
調製された。各セグメントに必要な粉末は計量され、グラファイト型に導入され
、ならされ、そして圧縮された。グラファイトセグメント型は、405℃で15
分間、3000psi (2073N/cm2 )で熱間圧縮された。冷却されるにつれ
て、セグメントは型から取り外された。
Example 5 A 2A2 cup diameter polishing tool (diameter 280 mm) suitable for back grinding AlTiC or silicon wafers was prepared using the abrasive segments described in Table 3 below. . Except as noted below, the size of the segment is radius 13
It was 9.3 mm, 3.13 mm wide and 5.84 mm deep. Diamond abrasive grains containing the binder batch mixture, sufficient to produce 16 segments per wheel, at the rate shown in Table 3, were obtained from U.S.A. S. By sifting the weighed ingredients through a mesh 140/170 sieve and mixing the ingredients and blending uniformly,
Was prepared. The powder required for each segment was weighed, introduced into a graphite mold, conditioned and compressed. The graphite segment type is 15
Min. At 3000 psi (2073 N / cm 2 ). As it cooled, the segments were removed from the mold.

【0061】 切削加工された7075 T6アルミニウム・コアにセグメントを付着させる
ことによる砥石の組み立ては、実施例1のように行なわれた。セグメントは、脱
脂され、砂吹きされ、接着剤で被覆され、そして切削加工されたキャビティ内に
置かれ、砥石の周囲に適合させられた。接着剤の硬化の後に、砥石は、切削加工
されて、寸法をあわされ(sized)、バランス修正をされ(balance
d)、そして回転試験された(speed tested)。
The assembly of the grindstone by attaching the segments to the machined 7075 T6 aluminum core was performed as in Example 1. The segments were degreased, sandblasted, coated with an adhesive, and placed in a machined cavity to fit around the grinding wheel. After curing of the adhesive, the grinding wheel is cut, sized, and balanced.
d) and speed tested.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】[0063]

【表4】 [Table 4]

【0064】 a.セグメントに用いられたすべてのダイアモンド粒は、試料(1)が270メ
ッシュ(57μm)粒であるのを除けば、325メッシュ(49μm)グリット
径であった。ダイアモンド集中度水準はダイアモンド vol%の下に示される。 b.多孔度はセグメントの微構造の観察から評価された。金属間合金の生成によ
り、テスト試料の密度は、セグメントに使用される理論密度を、度々超えた。
A. All diamond grains used for the segments had a 325 mesh (49 μm) grit diameter, except that sample (1) was 270 mesh (57 μm) grains. Diamond concentration levels are shown below diamond vol%. b. Porosity was assessed from observation of the microstructure of the segment. Due to the formation of intermetallic alloys, the density of the test samples often exceeded the theoretical density used for the segments.

【0065】実施例6 研削性能評価: 実施例5によりつくられた、径280mm、厚さ29.3mm、センタ穴228.
6mm、低ダイアモンド集中度で、グラファイトを充填された実験的セグメント砥
石(11in×1.155in×9in)の試料が、研削性能をテストされた。これら
の試料の性能は、グラファイト充てん材なしに実施例1(砥石#6)の高(集中
度75)ダイアモンド砥粒セグメント組成によりつくられた実施例5の対照バッ
ク研削砥石のそれと比較された。
Example 6 Evaluation of grinding performance: 280 mm in diameter, 29.3 mm in thickness, 228.
Samples of 6 mm, low diamond concentration, graphite-filled experimental segment wheels (11 in x 1.155 in x 9 in) were tested for grinding performance. The performance of these samples was compared to that of the control back grinding wheel of Example 5 made with the high (concentration 75) diamond abrasive grain segment composition of Example 1 (Wheel # 6) without graphite filler.

【0066】 それぞれ幅114.3mm(4.5インチ)、深さ1.42mm(0.056イン
チ)の、70を超える研削が、114.3mm(4.5in)もしくは152.4mm
(6.0in)の四角形状のAlTiC加工物(3M Corporation, Minneapolis
, MNから入手された210グレードAlTiC)について実施され、研削量(s
tock removed)(μm)および法線研削抵抗(normal gr
iding force)が記録された。研削テスト条件は:研削テスト条件: 機械:Strasbaugh Grinder Model 7AF 研削モード:垂直スピンドルプランジ研削 砥石仕様:径280mm、厚さ29.3mmおよび穴229mm 砥石速度:1,200rpm 加工物速度:19rpm 冷却材:脱イオン水 加工物除去率:変動する。1.0μm/秒〜5.0μm/sec 砥石は形直しされ、そしてNorton Company, Worcester, MA から入手される3
8 A240−HVS仕様の6インチ(152.4mm)で目直しパッドで目直し
された。最初の作業の後で、形直しおよび目直しは、必要に応じて、および下向
き送り速度(down feed rate)が変化したときに、周期的に行な
われた。
More than 70 grindings, each of 114.3 mm (4.5 inches) wide and 1.42 mm (0.056 inches) deep, can be used with 114.3 mm (4.5 in) or 152.4 mm
(6.0 in) square AlTiC workpiece (3M Corporation, Minneapolis)
, 210 grade AlTiC obtained from MN, Inc., and the grinding amount (s
tock removed (μm) and normal grinding resistance (normal gr)
iding force) was recorded. Grinding test conditions: Grinding test conditions: Machine: Strasbaugh Grinder Model 7AF Grinding mode: Vertical spindle plunge grinding Wheel specifications: diameter 280 mm, thickness 29.3 mm and hole 229 mm Wheel speed: 1,200 rpm Workpiece speed: 19 rpm Coolant: Deionized water Workpiece removal rate: Varies. 1.0 μm / sec to 5.0 μm / sec Wheels are reshaped and 3 obtained from Norton Company, Worcester, MA
8 A 240-HVS specification 6 inch (152.4 mm) wrought with a wrench pad. After the initial operation, reshaping and reshaping were performed as needed and periodically when the down feed rate was changed.

【0067】 実施例5、試料2、4および1に対する研削テストの結果(法線抵抗対研削量
)が下記の表5、および図3に示される。
The results of the grinding test (normal resistance versus the amount of grinding) for Example 5, Samples 2, 4 and 1 are shown in Table 5 below and FIG.

【0068】[0068]

【表5】 [Table 5]

【0069】 a.2aは、3.13mmの砥粒セグメントリム幅を有する表3の試料2である。
b.2bは、2.03mmの砥粒セグメントリム幅を有す表3の試料2である。 これらの結果は、法線抵抗における著しい増加は、グラファイト充てん材がな
く、ダイアモンド砥粒の集中度75を有する対照砥石試料で平面研削するとき、
比較的高いMRR(1〜3〜5μm/秒)で大きな研削量を得るのに必要とされ
たことを示す。対照的に、本発明の実施例5の低ダイアモンド集中度で、グラフ
ァイト充てん砥石(試料2a,2bおよび4)は、研削の間、著しく小さな法線
抵抗を必要とするにすぎない。本発明の砥石について2μm/秒のMRRで、同
等の研削量を得るのに必要な抵抗は、比較の砥石試料について1μm/秒のMR
Rで必要とされるものと同等であった。
A. 2a is Sample 2 of Table 3 having an abrasive grain segment rim width of 3.13 mm.
b. 2b is Sample 2 in Table 3 having an abrasive grain segment rim width of 2.03 mm. These results indicate that a significant increase in normal resistance was observed when surface grinding with a control wheel sample without graphite filler and with a diamond abrasive concentration of 75.
This shows that a relatively high MRR (1-3 to 5 μm / sec) was required to obtain a large amount of grinding. In contrast, with the low diamond concentration of Example 5 of the present invention, the graphite-filled wheels (samples 2a, 2b and 4) require only a significantly lower normal resistance during grinding. With an MRR of 2 μm / sec for the wheel of the present invention, the resistance required to obtain an equivalent amount of grinding is 1 μm / sec MR for the comparative wheel sample.
It was equivalent to that required for R.

【0070】 加えて、2a試料は、1μm/秒もしくは2μm/秒のMRRで研削するため
に大体等しい法線抵抗を必要とした。さらに、実施例5の本発明の砥石2a,2
bおよび4は、研削量が200から600μmに前進したのに、比較的安定した
法線抵抗の要求を示した。この型の研削性能は、AlTiCウェハのバック研削
において非常に望ましい。なぜならば、この低い抵抗、安定な状態の条件は、加
工物への熱的および機械的損傷を最小にするからである。
In addition, the 2a sample required approximately equal normal resistance to grind with an MRR of 1 μm / sec or 2 μm / sec. Furthermore, the grindstones 2a, 2
b and 4 showed the requirement for a relatively stable normal resistance even though the grinding amount advanced from 200 to 600 μm. This type of grinding performance is highly desirable in back grinding AlTiC wafers. This is because this low resistance, steady state condition minimizes thermal and mechanical damage to the workpiece.

【0071】 対照砥石(実施例1)は、高い研削量水準(たとえば約300μmを超える)
でテストされなかった。なぜなら、これらの砥石で研削するのに必要とされる抵
抗は、研削機械の法線抵抗能力を超え、それによって、機械を自動的に停止させ
、比較的高い研削量水準でのデータの累積を妨害するからである。 特定の理論に拘束されたくはないが、低いダイアモンド集中度で、グラファイ
トを充てんされた、本発明の砥石の、優れた研削性能は、研削中に、いかなる点
でも加工物の表面と接触する砥粒セグメントの単位面積あたりの個々の粒子が比
較的少ないことに関係すると考えられる。当業者は、低いダイアモンド集中度で
比較的低いMRRを予測するであろうが、本発明の研削抵抗の改良は、意外にも
、MRRを低下させないで達成される。砥粒セグメント幅2.03mmを有する砥
石2bは、砥粒セグメント幅3.13mmを有する砥石2aが行なったのと同一の
研削率および速度で研削するのにより少ない抵抗を必要とした。砥石2b試料は
砥石2a試料よりも、研削作業中に、いかなる点でも加工物の表面と接触する比
較的小さい表面積および比較的少ない研削点を有する。
The control wheel (Example 1) has a high grinding level (eg, greater than about 300 μm)
Not tested on Because the resistance required to grind with these wheels exceeds the normal resistance capability of the grinding machine, it automatically shuts down the machine and accumulates data at relatively high grinding levels. Because they hinder you. While not wishing to be bound by any particular theory, the excellent grinding performance of the graphite-filled wheels of the present invention with low diamond concentration is such that the grinding wheel contacts the workpiece surface at any point during grinding. It is believed that this is related to the relatively small number of individual particles per unit area of the grain segment. Although those skilled in the art will expect relatively low MRR at low diamond concentration, the improved grinding resistance of the present invention is surprisingly achieved without lowering MRR. Grinding wheel 2b having an abrasive grain segment width of 2.03 mm required less resistance to grinding at the same grinding rate and speed as did abrasive wheel 2a having an abrasive grain segment width of 3.13 mm. The grindstone 2b sample has a relatively small surface area and relatively few grinding points that contact the workpiece surface at any point during the grinding operation than the grindstone 2a sample.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 1A1型研削砥石を形成するために金属コアの周囲に結合された砥粒セグメン
トの連続リムを示す。
FIG. 1 illustrates a continuous rim of abrasive segments bonded around a metal core to form a type 1A1 grinding wheel.

【図2】 カップ状砥石を形成するために金属コアの周囲に結合された砥粒セグメントの
不連続リムを示す。
FIG. 2 illustrates a discontinuous rim of abrasive segments bonded around a metal core to form a cup-shaped wheel.

【図3】 実施例5の研削砥石でAlTiC加工物の研削の間の、研削量と法線抵抗との
関係を示す。
FIG. 3 shows the relationship between the amount of grinding and the normal resistance during grinding of an AlTiC workpiece with the grinding wheel of Example 5.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),AU,BR,C A,CN,CZ,HU,ID,IL,IN,JP,KR ,MX,NZ,PL,SG,SK (72)発明者 ウィリストン,ウィリアム エイチ. アメリカ合衆国,マサチューセッツ 01520,ホールデン,ドナルド アベニュ 37 (72)発明者 ブルジャン,セルゲイ−トミスラフ アメリカ合衆国,マサチューセッツ 01720,アクトン,ワシントン ドライブ 23 Fターム(参考) 3C063 AA02 AB03 BA03 BA10 BB02 BB07 BC02 BD01 BG01 BG10 FF23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), AU, BR, CA, CN, CZ, HU, ID, IL, IN, JP, KR, MX, NZ, PL, SG, SK (72) Inventors Williston, William H. United States, Massachusetts 01520, Holden, Donald Avenue 37 (72) Inventor Bourjan, Sergey-Tomislav United States, Massachusetts 01720, Acton, Washington Drive 23 F-term (reference) 3C063 AA02 AB03 BA03 BA10 BB02 BB07 BC02 BD01 BG01 BG10 FF23

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 最小の比強度パラメータ2.4 MPa-cm3/g、コア密度0.
5〜8.0g/cm3 を有するコア、円形の周囲、および多数の砥粒セグメントで
規定される砥粒リム、を含む平面研削研磨工具であり、その砥粒セグメントは、
合計100 vol%に対して選ばれた量で、超砥粒0.05〜10 vol%、もろい
充てん材10〜35 vol%、および破壊じん性1.0〜3.0MPa M1/2 を有す
る金属結合剤マトリックス55〜89.95 vol%を含むことを特徴とする平面
研削研磨工具。
1. Minimum specific strength parameter 2.4 MPa-cm 3 / g, core density 0.
A surface grinding and polishing tool comprising a core having 5-8.0 g / cm 3 , a circular perimeter, and an abrasive rim defined by a number of abrasive segments, the abrasive segments comprising:
Super abrasive grains of 0.05 to 10 vol%, brittle filler of 10 to 35 vol%, and fracture toughness of 1.0 to 3.0 MPa M 1/2 in a selected amount based on a total of 100 vol%. A surface grinding and polishing tool comprising 55 to 89.95 vol% of a metal binder matrix.
【請求項2】 コアが、アルミニウム、鋼、チタンおよび青銅、それらの複
合材および合金、ならびにそれらの組み合わせよりなる群から選ばれる金属材料
を含む請求項1記載の研磨工具。
2. The polishing tool according to claim 1, wherein the core comprises a metal material selected from the group consisting of aluminum, steel, titanium and bronze, composites and alloys thereof, and combinations thereof.
【請求項3】 砥粒セグメントが、金属結合剤マトリックス60〜84.5
vol%、砥粒0.5〜5 vol%、およびもろい充てん材15〜35 vol%を含み
、そしてその金属結合剤マトリックスは、多孔度が最大5 vol%である請求項1
記載の研磨工具。
3. The method of claim 2, wherein the abrasive segments comprise a metal binder matrix of 60 to 84.5.
2. The composition of claim 1, wherein the metal binder matrix comprises at least 5 vol%, at least 0.5-5 vol% abrasive, and at least 15-35 vol% brittle filler, and the metal binder matrix has a porosity of at most 5 vol%.
Polishing tool as described.
【請求項4】 もろい充てん材が、グラファイト、六方晶系窒化ホウ素、中
空セラミック球、長石、ネフェリンサイアナイト、軽石、仮焼クレーおよびガラ
ス球、ならびにそれらの組み合わせよりなる群から選ばれる請求項1記載の研磨
工具。
4. The fragile filler is selected from the group consisting of graphite, hexagonal boron nitride, hollow ceramic spheres, feldspar, nepheline cyanite, pumice, calcined clay and glass spheres, and combinations thereof. Polishing tool as described.
【請求項5】 砥粒がダイアモンドおよび立方晶系窒化ホウ素ならびにそれ
らの組み合わせよりなる群から選ばれる請求項1記載の研磨工具。
5. The polishing tool according to claim 1, wherein the abrasive grains are selected from the group consisting of diamond, cubic boron nitride, and combinations thereof.
【請求項6】 砥料がグリット径2〜300μmを有するダイアモンドであ
る請求項5記載の研磨工具。
6. The polishing tool according to claim 5, wherein the abrasive is diamond having a grit diameter of 2 to 300 μm.
【請求項7】 金属結合剤が、銅35〜84wt%およびスズ16〜65wt%
を含む請求項1記載の研磨工具。
7. The metal binder comprises 35 to 84% by weight of copper and 16 to 65% by weight of tin.
The polishing tool according to claim 1, comprising:
【請求項8】 金属結合剤が、さらにリン0.2〜1.0wt%を含む請求項
7記載の研磨工具。
8. The polishing tool according to claim 7, wherein the metal binder further contains 0.2 to 1.0 wt% of phosphorus.
【請求項9】 研磨工具が、少くとも2つの砥粒セグメントを含み、その砥
粒セグメントは、細長い、アーチ形の形状、およびコアの円周に一致するように
選ばれた内部曲線を有し、そして各砥粒セグメントは、隣りの砥粒セグメントに
一致するように設計された2つの端を有し、その結果、砥粒リムは連続的であり
、砥粒セグメントがコアに結合されるときに砥粒セグメント間にいかなる隙間も
実質的にない、請求項1記載の研磨工具。
9. The polishing tool includes at least two abrasive segments having an elongated, arcuate shape, and an interior curve selected to match the circumference of the core. And each abrasive segment has two ends designed to match the adjacent abrasive segments, so that the abrasive rim is continuous and when the abrasive segments are bonded to the core The polishing tool according to claim 1, wherein there is substantially no gap between the abrasive segments.
【請求項10】 工具が、1A1型砥石およびカップ砥石よりなる群から選
ばれる請求項1記載の研磨工具。
10. The polishing tool according to claim 1, wherein the tool is selected from the group consisting of a 1A1-type grindstone and a cup grindstone.
【請求項11】 熱的に安全な結合剤が、エポキシ接着結合剤、冶金学的結
合剤、機械的結合剤および拡散結合剤ならびにそれらの組み合わせより本質的に
なる群から選ばれる請求項1記載の研磨工具。
11. The thermally safe binder is selected from the group consisting essentially of epoxy adhesive binders, metallurgical binders, mechanical and diffusion binders and combinations thereof. Polishing tool.
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