JP2003526521A - 電磁流動学的流体を使用して表面をアブレシブジェットで形削りし研磨するためのシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電磁流動学的（ＭＲ）性質を持ち、細かく分割された研磨材を含む流体（４０）を、電気ソレノイド（２８）の螺旋巻線の軸方向に配置した非強磁性ノズル（３０）を通して方向付ける。ソレノイドによって発生した磁界は、粒子の磁気モーメントを配向および整列させてフィブリルを形成し、それによって流動ＭＲ流体（４０）を剛化する。これがノズル（３０）から噴出されると、非常によく照準化されたジェットを画定する。ＭＲ材の照準性は磁界の外でかなりの時間持続し、アブレシブジェットを使用してノズル（３０）から多少離れた位置で工作物（１２）の表面を形削りおよび／または研磨することを可能にする。ジェット（３５）は、形削りの予め定められた材料除去要求を満たすために多軸回転および変位ができるように取り付けられた工作物（１２）に向けてシュラウド（２０）内に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （発明の分野） 本発明は、表面を形削りし研磨（加工）するための方法および装置に関し、さ
らに詳しくは、アブレシブジェットの衝突によって表面を形削りし研磨するため
の方法および装置に関し、最も詳しくは、電磁的に変更可能であり電磁的に方向
付けられるジェットの衝突によって表面を形削りし研磨するための方法および装
置に関する。

【０００２】 （関連技術の説明） 研磨粒子を含む水ジェットは、ガラス、セラミックス、プラスチック、および
金属などの材料を切削または形削るために使用されることが知られている。この
技術は一般的に、アブレシブストリーム加工、またはアブレシブサスペンション
ジェット加工、またはアブレシブフロー加工として知られている。一般的に、そ
のようなジェットを、切削すべき基板に毎秒１０メートルを超える比較的高速度
で衝突させる。ジェットが衝撃ゾーンに当たると、水キャリヤ内の研磨粒子が基
板表面の粒子を削り落とす。材料除去速度は、ジェットの運動エネルギ、研磨粒
子の尖鋭度、粒径、および硬度、基板の材料、ジェットノズルから工作物までの
距離、ならびにジェットの入射角の関数である。

【０００３】 研磨液体ジェット技術を、例えば光学部品などのような、要求が非常に厳しい
物体の表面の精密加工に適応させることは、事実上困難であった。流体ジェット
の基本的性質は、ジェットがノズルを出るときに、突然加わる縦方向および横方
向の圧力勾配、表面張力、ならびに空気力学的擾乱の組合せのため、その照準性
を失い始めることである。水ジェットはすぐに散開して、ノズルから短い距離内
、一般的にノズルオリフィスのノズル径数個分の距離内で砕けて水滴になる傾向
があり、それによりジェットの断面積は増加し、それに比例してジェット内の単
位運動エネルギは低下する。この理由から、研磨切削ジェットのノズルは一般的
に、切削される工作物に実践的に可能な限り近くに配置される。圧力および流量
を低下して、ジェットを切削ではなく研磨ができるフローレジムに配置すること
は、ジェットをさらに劣化することにもなるので、工作物の小領域に集中させる
ことは容易にはできない。粘度上昇剤を添加することにより切削媒体の粘度を増
加することは、ジェットの安定化に役立つが、送出システム内の流体の流動抵抗
および流体をノズルに送り出すために必要なポンプ能力も比例して増加し、切削
または研磨のどちらにも非実用的な高速高粘度のジェットになる。

【０００４】 アブレシブ水ジェットを研磨に使用することのさらなる限界は、ノズルの姿勢
または工作物の位置のいずれかを調整することでしか、工作物に対してジェット
を位置決めできないことである。ジェット自体は、ひとたびノズルオリフィスを
出てしまうと、方向を変えたり、誘導することができない。

【０００５】 （発明の概要） 本発明の主たる目的は、ノズルオリフィスからノズル径の多数個分の距離にわ
たって照準性およびコヒーレンスを維持する流体ジェットを提供することである
。

【０００６】 本発明のさらなる目的は、高速でノズルから排出できる照準化された流体ジェ
ットを提供することである。

【０００７】 本発明のさらに別の目的は、高いみかけ粘度を有する流体の照準化されたジェ
ットを提供することである。

【０００８】 本発明のさらに別の目的は、ノズルから出た後で方向を変更できるコヒーレン
トな流体ジェットを提供することである。

【０００９】 本発明のさらに別の目的は、基板表面の形削りおよび／または研磨に使用でき
る研磨粒子を含む、高速の、よく照準化された流体ジェットを提供することであ
る。

【００１０】 本発明のさらに別の目的は、高速の、よく照準化された、遠隔的に方向を変更
できるアブレシブ流体ジェットの作用によって、基板表面を形削りおよび／また
は研磨するためのシステムを提供することである。

【００１１】 これらの目的は、「制御可能な」流体、例えば電磁流動学的（ＭＲ）流体を使
用することにより、達成することができる。

【００１２】 簡単に説明すると、磁界を加えることにより粘度の選択的増加を行うことがで
きる流体を、電磁流動学的流体と呼ぶ。本発明に使用するのに適したＭＲ流体の
例は、１９９６年６月１１日にＫｏｒｄｏｎｓｋｙらに発行された米国特許第５
，５２５，２４９号に開示されており、これを参照によってここに組み込む。米
国ノースカロライナ州ＣａｒｙのＬｏｒｄ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによってＶ
ｅｒｓａＦｌｏ（登録商標）ＭＲシリーズ流体として供給されているものなどの
ＭＲ流体は、磁界を加えると、粒子フィブリルを形成し、かつ高い降伏応力を示
す（基本的に固体になる）能力を提示する。フィブリルは、磁界の力線と整列す
る。ＭＲ流体は、ダンパ、クラッチ、ブレーキ、弁、およびマウントなど、様々
な「制御可能な流体」装置でよく知られており、そこで加えられる磁界が無いと
きは、流体は低い固有粘度を持ち、２つのプレートの間の感激を自由に流動する
ことができるが、プレートに磁界が加わると、高いみかけ粘度（高い降伏応力）
を獲得する。しかし、降伏応力および粘度の変化は異方性である。つまり、性質
の変化は磁界の線に平行な方向には発生せず、最大の変化は磁界の線に直交する
方向に発生する。この理由のため、加える磁界の方向および大きさを選択し制御
することにより、性質は「選択可能」かつ「制御可能」であると言われる。また
、ＭＲ流体によって与えられる選択可能な粘度変化は、加えられる磁界の低下ま
たは除去によって急速に可逆的であることにも注目されたい。

【００１３】 本発明では、ＭＲ流体の連続的な流れは、ソレノイドの螺旋巻線の軸方向に配
置された非強磁性管を通して方向付けられる。ＭＲ流体は、研磨材が少なくとも
一時的にその中を浮遊するように、細かく分割された研磨材、例えば酸化セリウ
ム、ダイヤモンドダスト、または酸化鉄と結合することがことが好ましい。ソレ
ノイドに電気が流れると磁界が発生し、これは、磁粉から磁界指向構造のフィブ
リルを形成し、それにより流動するＭＲ流体は剛化して事実上固体のロッドにな
り、これは、流れの方向に直角に剪断されたときには非常に高い降伏応力を示し
、管の壁に沿うように流れの方向に剪断されたときには低い剪断応力を示す。そ
のような異方性フィブリル化により、剛化した流体は、従来の等方的に高粘度の
流体に要求されるような高いポンプ圧を必要とすることなく、管内を容易に流れ
ることができる。管はノズルを画定し、これは、直径を管自体より小さくするこ
とができる特別に成形された出口オリフィスを有する。ノズルから噴出されるＭ
Ｒロッドは、ＭＲ流体の照準性の高い実質的に固体のジェットを画定する。ノズ
ルを離れると、ＭＲ流体ジェットはソレノイドの磁界を通過し、ジェット内の異
方性フィブリル化は徐々に崩壊し始める。しかし、ＭＲジェットの残留高粘度お
よびしたがってその結果生じる安定化は、ジェットが著しく散開して構造を失う
ことなく数フィート先まで移動できる充分な時間、持続することができる。これ
により、アブレシブジェットを使用して、工作物の表面をノズルから多少離れた
位置で形削りおよび／または研磨することができる。

【００１４】 本発明で使用するのに適した電磁流動学的流体は、磁気的に「柔らかい」粒子
だけ、または磁気的に「固体」の粒子だけ、または２つの混合を含むことができ
る。混合は、大部分の固い粒子および小部分の柔らかい粒子を含むことが好まし
い。

【００１５】 磁気的に柔らかい粒子は、磁界によって整列可能であるが磁界が無いときは無
作為に方向付けらる複数の磁区、一般的に数千個のそうした磁区を持つものと定
義される。磁気的に柔らかい粒子は、加えられる磁界が無いときは、磁性指向を
維持しない。磁気的に柔らかい粒子の例として鉄、カルボニル鉄、およびコバル
トおよびニッケルと鉄の合金がある。

【００１６】 磁気的に固い粒子は、磁界によって整列可能な単一の磁区を持つものと定義さ
れる。そのような粒子は一般的に針状であり、磁気記録材料の製造時のように、
磁気によって粒子を物理的に整列させることができる。磁区の極性は、逆転磁界
を加えることによって逆転することができ、磁気記録装置でビットを記録する場
合のように、磁界が除去されたときに逆極性は維持される。磁気的に固い粒子の
例として、酸化γ鉄および二酸化クロムがある。

【００１７】 好適な実施形態では、ジェットは、加工する工作物を取り囲むシュラウドに向
けられる。ジェットの残留硬度により、研磨粒子は工作物に攻撃的に衝突する。
工作物は、工作物の予め定められた材料除去要求を満たすために、多軸回転およ
び変位が行われるように取り付けることができる。さらに、工作物の表面上でジ
ェットを移動させるために、ソレノイドを同様に取り付けることができる。

【００１８】 さらに、現在の好適な実施形態では、本発明の装置は、複数の独立に付勢可能
な電磁石を、好ましくは、ノズル出口オリフィスと工作物の表面との間の空間内
の位置でジェットに対して直交する平面内に含まれる方形の隅に配置された４個
を設けることができる。磁石は既知の手段によって動的に駆動して、電磁的に応
答して剛化される流体のジェットを必要に応じて工作物の特定のターゲット領域
に偏向させるか、または工作物の表面上を複雑な、予め定められたパターンで移
動させることができる。

【００１９】 ソレノイド磁石、方向付け磁石、流体温度、およびポンプ圧（流量）を制御す
ることによって、被削表面におけるジェットの形状、位置、およびみかけ粘度を
制御することができるので、工作物に対する研磨材の攻撃の強度は、非常によく
制御することが可能である。これにより、ブランク、例えばレンズブランクの表
面のプログラムされた形削りおよび／または研磨が可能である。研磨を開始する
前に、ブランク表面の実際の形状および粗さを、好ましくは、例えば既知の干渉
計測技術によって決定し、所望する最終的な形状および表面平滑性と比較する。
除去すべき異形の形状および位置をコンピュータ操作制御装置にプログラムし、
これは、所望の結果を達成するためにジェットが工作物上の移動するときのジェ
ットの強度およびドウェル時間を計算して制御する。

【００２０】 本発明の以上およびその他の目的、特徴、および利点は、現在の好適な実施形
態と同様、添付の図面に関連して以下の説明を読むことにより、いっそう明らか
になるであろう。

【００２１】 （発明の詳細な説明） 図１および図２を参照すると、本発明による装置の実施形態１０が示されてい
る。仕上げ加工（形削りおよび／または研磨）される工作物１２は支持チャック
１４に取り付けられ、チャックは次に軸受台１８の軸受１６に回転できるように
支持される。工作物は、例えば最終形状およびその表面の平滑性に非常に高レベ
ルの精度が要求される、ガラスまたはプラスチックレンズ用、またはその他の光
学要素、または同様の金属またはセラミックの要素用の成形ブランクとすること
ができる。以下で述べる通り、システムの作業上の柔軟性により、工作物は、希
望する場合には不規則な、非対象な形状を持つことができる。

【００２２】 工作物、軸受、および軸受台は、加工作業のための支持ハウジングおよびシー
ルドとして働くシュラウド２０によって周囲を囲まれる。シュラウドの外に、多
軸位置決め装置２２、例えば米国マサチューセッツ州ミルフォードのＢｏｓｔｏ
ｎ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｒｐから入手可能な５軸ＣＮＣマシンがあり、その出
力軸２４はシュラウド２０の開口を通してチャック１４に接続されており、また
自在継手２６を含むことができる。位置決め装置２２は、加工作業中に所望する
一連のオリエンテーションを通して工作物１２を回転および／または並進させる
ようにプログラム可能であることが好ましい。工作物を加工のために取り付ける
前に、工作物の形状をレーザ干渉測定などにより特徴付け、除去すべき領域の三
次元マップを生成することが好ましい。この除去を達成するための工作物の運動
の指示がＣＮＣ位置決め装置に入力される。代替的に、工作物は、加工中にスキ
ャンニングを行い、その結果を実時間で位置決め装置にフィードバックすること
ができる。

【００２３】 例えば約１０００ガウスの軸方向磁界を生成することができる電気ソレノイド
２８は、ソレノイドの軸の延長が空間的に工作物１２の加工すべき表面部分と交
差するように取り付けられる。ソレノイド２８に供給される電流を変化させて、
磁界の強度を必要に応じて変化させることが好ましい。ソレノイド２８は、例え
ば鋼から形成された磁気的に不透明なシェル３１内に包含されることが好ましい
導電性巻線２９を従来通りに巻き付ける。ソレノイド２８は、その軸長に沿って
、ノズル３０を画定する管を装備する。この管は、例えばガラス、セラミック、
またはシリーズ３００ステンレス鋼などの非強磁性材料から形成する。ソレノイ
ド２８は、シュラウドの内側または外側に取り付けることができ、維持管理のた
めには後者の位置が好ましい。ノズル３０は、アパーチャ３２を通してシュラウ
ド２０の内部に連絡する。流体タンク３６とノズル３０との間の流体の流動のた
めに、ポンプ３４を接続する。作業流体を柔軟にするために、タンク３６には従
来の冷却コイル３８などの制御可能な冷却手段を設けることが好ましい。タンク
３６はある量の電磁流動学的（ＭＲ）流体４０を含み、それは、例えば酸化セリ
ウム、ダイヤモンドダスト、アルミナ、またはそれらの混合物など、細かく分割
された研磨材を含むことが好ましい。

【００２４】 動作中、低い固有粘度を有するＭＲ流体は、ポンプによってタンクから汲み出
され、ソレノイドのノズルに送られる。ＭＲ流体がノズル内のソレノイドの軸方
向の磁界に入ると、磁性粒子の磁気モーメントが整列してフィブリルを形成し、
流体内にロッド様構造を誘発する。流体は非常に剛化され、湿った粘度のような
物理的組織になり、流れの方向のみかけ粘度が非常に高くなる。剛化した流体は
、ロッド様の非常によく照準化されたジェット３５としてノズルから工作物の方
向に噴出される。ソレノイドの磁界を通り抜けた後、ジェットはその誘発された
異方性構造および残留する「記憶された」流動学的性質を維持し、それはジェッ
トの空気力学的力の低下を減衰し、表面張力の低下にも抵抗する。好適な実施形
態では、磁気的に不透明なシェル３１をソレノイド２８に使用することによって
残留異方性を強化する。全ての磁力線はこのようにしてシェル内に維持される。
非遮蔽ソレノイドの巻線を超えて軸方向に延長するフリンジング磁界は徐々に発
散し、ジェットの残留異方性を望ましくない程度まで低下する。その結果、ジェ
ットは、ノズルから比較的大きい距離でコヒーレントであり続けることができる
。磁気的に固体の粒子はそれらに加えられた極性を維持するので、磁気的固体粒
子を含むＭＲ流体はノズルより先まで、磁気的に柔らかい粒子のみを含むものよ
り実質的に大きい範囲まで、フィブリル構造を維持する。

【００２５】 ＭＲ流体は工作物上に連続的に衝突し、工作物は、工作物表面の一部分を研磨
のために順次ジェットに提示するため、予めプログラムされた一連の運動を行う
ように、位置決め装置によって駆動される。厳格なジェットのコヒーレンスは、
非常に高い効率、選択性、および材料除去の制御をもたらす。工作物から逸れた
ＭＲ流体は、シュラウド内に補集され、調整して再使用するためにタンクに戻さ
れる。

【００２６】 図３および図４を参照すると、第２実施形態４２は、剛化ジェット３５がノズ
ル３０から工作物１２まで通過するときに、剛化ジェットの周囲に複数の界磁石
を配置することができるように、ソレノイドがシュラウドから離れて配置されて
いることを除いては、第１実施形態と同様である。４個のそうした磁石４４、４
６、４８、および５０を、ジェットの流れ方向に直交する平面内に含まれる方形
の隅に配置することが好ましい。磁石を既知の方法で（イオンビームまたは陰極
線の電磁ステアリングと同様に）接続して駆動し、結果的に生じる磁気勾配をジ
ェットに与えて、ジェットの軌跡を変化させることができる。この勾配は大きさ
および方向を希望通りに動的に変化させて、加工中に工作物の表面上でジェット
の２次元スキャンニングを行うることができる。 例： 図１に示す装置では、５００ｃｐの粘度を持ち、３６体積％のカルボニル鉄、
６体積％の酸化セリウム、５５体積％の水、および３体積％の安定剤を含むＭＲ
流体を、Ｍ−０３型Ｈｙｄｒａ−Ｃｅｌｌ膜ポンプ（米国ミネソタ州ミネアポリ
ス、Ｗａｎｎｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｉｎｃ．）を用いて、約４リッ
トル／分の流量で汲み出して、１０メートル／秒のノズルジェット速度を達成し
た。ノズルを１６００回巻かれたソレノイドの１２．５ｍｍの内径に沿って配置
し、このソレノイドは、１キロガウスの磁界を生成した。ノズルオリフィスの直
径は３．５５ｍｍであり、ソレノイドの表面に高さを揃え、シュラウドのアパー
チャの外側に高さを揃えて取り付けた。平坦なＢＫ７ガラスの工作物を、９０°
のジェット入射角が得られるように、チャックに取り付けた。 結果： １．工作物を静止させ、１．５アンペアのソレノイド電流で１５分間、１スポ
ットをジェット処理にさらした。そのスポットを研磨の前後で干渉測定によって
分析した。ガラス除去の最高速度は０．０７８５μｍ／分であり、除去関数は、
静止工作物表面のジェット衝突後に流体が流れるゾーンの流体速度プロフィルの
特徴を持つプロフィルを示した。

【００２７】 ２．スピンドル速度を２００ｒｐｍに設定し、ガラス表面上に結果的に生じた
リングを１時間研磨した。研磨後、リングの粗さおよびリング外の粗さをＣｈａ
ｐｍａｎプロフィルメータで測定した。リングの表面加工は、２０−４０オング
ストロームの範囲内でＲＭＳ値に改善された。

【００２８】 以上の説明から、研磨粒子を含む電磁流動学的流体がソレノイドの内部磁界の
中で高いみかけ粘度に剛化され、ノズルから高速で噴出され、コヒーレントな照
準化されたジェットとして加工表面に衝突する、精密要素のアブレシブジェット
加工のための改善されたシステムが提供されたことは明らかである。当業者は間
違いなく、本発明に従って、ここで説明した電磁流動学的アブレシブジェット加
工システムの変形例および変化例を思いつくであろう。したがって、以上の説明
は解説と受け取るべきであって、制限的な意味に受け取るべきではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による装置の作動中の状態を示す部分略断面立面図である。

【図２】 図１の線２−２に沿って切った断面図である。

【図３】 ジェット操縦磁石の追加を示す、本発明のさらなる実施形態の、図１に示した
のと同様の図である。

【図４】 図３の線４−４に沿って切った断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ， ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，Ｎ Ｏ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ， ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 ゴリニ，ドナルド アメリカ合衆国ニューヨーク州 14618 ロチェスター パルマーストン ロード 31 (72)発明者 ホーガン，ステフェン アメリカ合衆国ニューヨーク州 14543 ラシュ ミドル ロード 1355 (72)発明者 セカレス，アルパド アメリカ合衆国ニューヨーク州 14620 ロチェスター クリントン アベニュー 1130エス

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コヒーレントな実質的に剛性の流体ジェットを生成する方法
   であって、 ａ）軸を有し、前記ジェット用のノズルを画定する非磁性材料から形成された
   軸方向管を有する電気ソレノイドを提供するステップと、 ｂ）電磁流動学的流体を提供するステップと、 ｃ）前記ソレノイドを付勢して、前記ソレノイドの前記軸に実質的に平行に前
   記ノズル管を通過する磁力線を有する磁界を提供するステップと、 ｄ）前記電磁流動学的流体を前記ノズル内に送り込み、前記磁界の存在下で前
   記流体を剛化するステップと、 ｅ）前記剛化された流体を前記ノズルから噴出して前記ジェットを形成するス
   テップと を含む方法。
2. 【請求項２】 前記電磁流動学的流体が、磁気的に柔らかい物、磁気的固体
   、およびそれらの混合物から成るグループから選択された磁性粒子を含む、請求
   項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記磁気的に柔らかい粒子が複数の磁区を含み、鉄、カルボ
   ニル鉄、コバルトおよびニッケルと鉄の合金、およびそれらの混合物から成るグ
   ループから選択される、請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記磁気的に柔らかい粒子が単一磁区を含み、酸化γ鉄、二
   酸化クロム、およびそれらの混合物から成るグループから選択される、請求項２
   に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記混合物が、大部分の磁気的に固い粒子および小部分の前
   記磁気的に柔らかい粒子を含む、請求項２に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記電磁流動学的流体が研磨材を含む、請求項１に記載の方
   法。
7. 【請求項７】 前記研磨材が、酸化セリウム、ダイヤモンドダスト、アルミ
   ナ、およびそれらの混合物からなるグループから選択される、請求項６に記載の
   方法。
8. 【請求項８】 電磁流動学的流体のジェットを偏向する方法であって、 ａ）少なくとも１つの可変的に付勢可能な電磁石を前記ジェットの経路に隣接
   して提供するステップと、 ｂ）前記電磁石を付勢して、前記ジェットの前記経路に、前記経路と実質的に
   直交する磁力線を有する磁界を形成するステップと を含む方法。
9. 【請求項９】 複数の独立に付勢可能な電磁石をさらに含む、請求項８に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 ４個の電磁石を含み、前記４個を１個づつ方形の各隅に配
    置し、前記方形が前記ジェット経路に実質的に直交する平面内に含まれる、配置
    請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 電磁流動学的流体ジェットを衝突させることによって工作
    物を仕上げ加工するためのシステムであって、 ａ）前記工作物を保持するための取付具と、 ｂ）前記工作物から離して配置され、前記工作物に向かって方向付けられた軸
    を有し、非強磁性材料から形成された軸方向管を有する電気ソレノイドであって
    、前記管が前記ジェットのためのノズルを画定し、前記ソレノイドの前記軸に実
    質的に平行に前記ノズル内を通過する磁力線を有する磁界を提供するために付勢
    可能である前記ソレノイドと、 ｃ）電磁流動学的流体と、 ｄ）ある量の前記流体を前記磁界内で前記ノズルに送り出して、そこで前記流
    体を磁気的に剛化し、その後で前記剛化した電磁流動学的流体のジェットを前記
    ノズルから噴出して前記工作物に衝突させるためのポンプ手段と を備えたシステム。
12. 【請求項１２】 前記剛化した流体の前記工作物上の前記衝突の位置を変化
    させるために、前記取付具を複数のモードで制御可能に移動させるための手段を
    さらに含む、請求項１１に記載のシステム。
13. 【請求項１３】 ａ）前記工作物に衝突した後で前記流体を補集するための
    前記工作物の周囲のシュラウドであって、前記ノズルからの前記ジェットを取り
    込むためのアパーチャを有する前記シュラウドと、 ｂ）前記補集された流体を前記シュラウドから受容し、前記ポンプ手段に供給
    するためのタンクと、 ｃ）前記流体の温度を調整するために前記タンクに作動可能に接続された温度
    制御システムと を含む、前記電磁流動学的流体のための再循環システムをさらに備えた、請求項
    １１に記載のシステム。
14. 【請求項１４】 前記ジェットの経路に隣接する少なくとも１つの可変的に
    付勢可能な電磁石であって、前記ジェットをその弾道から偏向させるために前記
    経路に対して実質的に直交する磁力線を有する電磁石をさらに含む、請求項１１
    に記載のシステム。
15. 【請求項１５】 ４個の電磁石をさらに含み、前記４個を１個づつ方形の各
    隅に配置し、前記方形が前記ジェット経路に実質的に直交する平面内に含まれる
    、請求項１４に記載のシステム。
16. 【請求項１６】 ソレノイド電流、ポンプ流量、流体温度を含むプロセスパ
    ラメータを設定するため、および前記４個の電磁石の作動を制御して、前記工作
    物の前記表面全体で前記ジェットの２次元スキャンニングを行うためのプログラ
    ム可能な電子制御装置をさらに備えた、請求項１１に記載のシステム。
17. 【請求項１７】 全部の粒子が磁気的に固体の粒子である磁性粒子を含む電
    磁流動学的流体。
18. 【請求項１８】 前記磁気的に固体の粒子が酸化γ鉄、二酸化クロム、およ
    びそれらの混合物から成るグループから選択される、請求項１７に記載の電磁流
    動学的流体。
19. 【請求項１９】 磁気的に固体の磁性粒子と磁気的に柔らかい磁性粒子とを
    含み、前記磁気的に固体の粒子が重量的に大部分を構成する電磁流動学的流体。