【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、研磨能力の持続性に優れた研磨材および研磨材を用いた研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の研磨材の構成を示す断面図である。図において、１は水を含有することにより所望の弾力性および粘着性を有するゼラチンにて成る核体、２および３は核体１に含有された水および蒸発防止材で、蒸発防止材３とは水２の蒸発を防止する特性を有するものである。４は核体１の表面にその粘着性により粘着された複数の砥粒である。これらにより研磨材１０が構成される。
【０００３】
上記のように構成された従来の研磨材は、研磨時において、核体に水分を保持し、その水分は蒸発防止材にて蒸発することを防止されている。このため、蒸発防止材を含有しない場合と比較すると数段に研磨能力の持続性を確保することができた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２０７１６０号公報（段落００２５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来の研磨材は、水分の蒸発を防止する蒸発防止材を研磨材に含有させることにより、研磨能力の持続性を確保しているが、これによっても、研磨能力の持続性は１時間程度であり、それ以後再度使用する場合は水分を適当量補給しなければならないという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、研磨能力の持続性を更に向上することができる研磨材および研磨材を用いた研磨方法に関するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項１の研磨材は、水を含有することにより所望の弾力性および粘着性を有するゼラチンにて成る核体と、核体に含有させる水と、核体の表面に粘着性により粘着された複数の砥粒と、核体に含有させ、核体からの水分蒸発を防止する蒸発防止材とを備えた研磨材において、核体と複数の砥粒との表面に油膜を形成するものである。
【０００８】
また、この発明に係る請求項２の研磨材は、請求項１において、核体は、当該核体内に複数の砥粒を取り込んで形成され、核体内に取り込まれた複数の砥粒の表面に油膜が形成されているものである。
【０００９】
また、この発明に係る請求項３の研磨材は、請求項１または請求項２において、油膜の材料として、流動性パラフィンを用いるものである。
【００１０】
また、この発明に係る請求項４の研磨材は、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、蒸発防止材が、水溶性オイルにてなるものである。
【００１１】
また、この発明に係る請求項５の研磨材は、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、核体と油膜との重量比率が、２００対３ないし１にて成り、核体と水との重量比率が、１０対２ないし５にて成るものである。
【００１２】
また、この発明に係る請求項６の研磨材は、請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、砥粒として、ダイヤモンド、炭化珪素、アルミナのいずれかまたは全てを用いるものである。
【００１３】
また、この発明に係る請求項７の研磨材を用いた研磨方法は、所望の粒径にてなる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の研磨材を、研磨材の核体に水を保持した状態で、かつ、核体および砥粒の表面が油膜にて覆われた状態にて被研磨材に噴射して衝突させ、被研磨材の表面を研磨するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態について説明する。図１（ａ）はこの発明の実施の形態１の研磨材の構成を示す平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した研磨材の断面を示す断面図、図２は被研磨材に図１に示した研磨材を噴出して衝突させるための噴出装置の構成を示す図である。図１において、１１は水を含有することにより所望の弾力性および粘着性を有するゼラチンにて成る核体である。
【００１５】
１２および１３は核体１１に含有された水および蒸発防止材で、蒸発防止材１３は水１２の蒸発を防止する特性を有するものである。１４は核体１１の表面にその粘着性により粘着された複数の砥粒、１５は核体１１と複数の砥粒１４との表面に形成された油膜である。これらにより研磨材２０が構成される。
【００１６】
さらに、それぞれについて具体例を述べる。核体１１としてのゼラチンは、水１２を含有することにより所望の弾力性および粘着性を有する。このゼラチンはその特性として、親水性を有することは一般的によく知られている。よって、上記に示したように水を含有することは可能であり、上記のような弾力性および粘着性の特性を有するものと成る。
【００１７】
また、蒸発防止材１３は、この核体１１としてのゼラチンに含有できるものであるから、もちろんのことその特性として親水性を有することは言うまでもない。そして、核体１１に油を塗布すると、油は親油性を有するものであるため、核体１１に含有されることはなく、核体１１の表面を覆う油膜１５と成る。
【００１８】
またこの核体１１のゼラチンは、径として、０．１ｍｍから２ｍｍのものが用いられる。次に、砥粒１４としては、ダイヤモンド、炭化珪素、アルミナのいずれかまたは全てを用いるものが考えられる。この砥粒１４に油を塗布した場合は、その表面に油膜１５が形成されることとなる。この砥粒１４の粒度としては、３０００メッシュ〜１００００メッシュのものが用いられる。
【００１９】
次に、蒸発防止材１３としては、核体１１の水１２を保持し水分蒸発を防止するもので、核体１１に含有することができる例えば水溶性オイルにてなる。例としては、エチレングリコールまたは、ソルビトール等の利用が考えられる。
【００２０】
次に、油膜１５としては、動物性油、鉱物性油、植物性油などの利用が考えられる。その中でも、ラードや牛脂と言われるものは、使用時に固まりやすく（溶融点が高いことが原因であると考えられる）、においがきつく不向きであった。また、ごま油、サラダ油、パーム油などは、においがきつく不向きであった。作業性、におい、コストの関係から、適した油としては、例えば、ウインター（豚由来の油）、ニートオイル（牛由来の油）、スクワラン、流動性パラフィン、オリーブオイルなどがある。
【００２１】
次に、上記示した材料にて研磨材を製造する際のそれぞれの配合割合であるが、例えば核体１１の分量を１０００ｇとすると、核体１１に含有される水１２の分量は、２００ｇ〜５００ｇとする。また、砥粒１４の分量は、ダイヤモンドが１００ｃｔ±１０ｃｔ、炭化珪素が５０ｇ±１０ｇ、アルミナが５０ｇ±１０ｇとする。また、蒸発防止材１３の分量を水１２とほぼ同量に設定する。このとき、油膜１５の油量は、１０ｇ±５ｇとする。油膜１５の量は上記した上限値より多すぎると、研磨材２０が研磨装置（噴出装置）内に付着してしまう。また、上記した下限値より少なすぎると、研磨材２０の表面全体を覆えなくなり、水分蒸発防止の効果を得ることができない。
【００２２】
この時の水１２の量は、少なすぎると、核体１１の粘着性および弾力性が所望より小さくなり、被研磨材の表面を鏡面に仕上げることができなくなり、多すぎると、被研磨材の表面に余分な水分が残り、被研磨材の表面が酸化してしまうということにより設定された値である。さらに、蒸発防止材１３として水溶性オイルを用いるため、この水溶性オイルが核体１１内に水分を保持し、この水分が被研磨材の表面に付着するのを防止することができる。よって、被研磨材の表面の酸化は確実に防止される。
【００２３】
また油膜１５の量は、核体１１および砥粒１４の全体を覆うような量となるように設定されたものである。油膜１５が核体１１および砥粒１４の全体を覆うようにしているため、核体１１から水分が蒸発するのをより一層防止している。また、水分が被研磨材の表面に付着するのをより一層防止している。よって、被研磨材の表面の酸化はさらに確実に防止される。
【００２４】
また、砥粒１４の量は、核体１１の表面をほぼ覆うような量となるように設定されたものであり、砥粒１４の形状や使用物質により適宜設定する必要がある。
【００２５】
また、蒸発防止材１３の量は、エチレングリコール、または、ソルビトールを用いた場合の量について述べたが、他の物質を使用する場合の配合量は、その物質の分子量や特性などにて変化するものであり適宜設定する必要がある。
【００２６】
次に、研磨材の製造方法であるが、まず、核体１１に水１２および蒸発防止材１３の混合液を霧吹きなどにて吹きかけ含有させる。次に、水１２を含有することにより所望の粘着性を有する核体１１の表面に、よく混合された砥粒１４を付着させる。次に、油を霧吹きなどにて吹きかけ核体１１および砥粒１４の表面を覆うように油膜１５を形成すると、図１に示したような研磨材２０を形成することができる。
【００２７】
図２において、５は羽根車で、２枚の円板が板状の複数枚の羽根を挟持してなり、その羽根は回転方向に前傾して設けられている。６は羽根車５の周囲の一部に巻掛けられたベルト、７は羽根車５に設けられた投入口で、この投入口７から研磨材２０が羽根車５の内部に供給される。８はベルト６を羽根車５と連動させるためのプーリ、９は羽根車５から研磨材２０を被研磨材に噴射するための噴射ノズルである。
【００２８】
上記のように構成された噴射装置を用いた研磨方法について述べる。まず、プーリ８を介したベルト６を回転させることにより、羽根車５を回転させる。次に、投入口７から羽根５の内部に研磨材２０を投入する。次に、羽根による風圧と遠心力とにより、研磨材２０は徐々に羽根車５の外周に片寄る。
【００２９】
さらに、羽根車５はベルト６上を転動しているため、ベルト６が羽根車５の周面から離れる点を始点とした接線方向、即ちノズル９から研磨材２０は被研磨材に噴射され、衝突して研磨する。そして、研磨した後の研磨材２０は回収され再び、投入口７から投入され上記研磨動作を繰り返し行う。
【００３０】
このような方法にて、所望の粒径にて形成された研磨材を用いて被研磨材を研磨する場合、被研磨材と研磨材との衝突により摩擦熱が発生するため、研磨材および被研磨材が加熱される。このように研磨材が加熱されると、核体に含有している水が蒸発する。
【００３１】
研磨中においてはこのような現象が発生するため、この研磨方法を連続して行おうとすると、研磨材の核体に水のみが含有されている場合であれば、研磨材の加熱により水が蒸発してしまい、核体の弾力性および粘着性がすぐに低下していき、被研磨材の表面がナシ地になり、所望の研磨状態を得ることができなかった。
【００３２】
また、研磨材の核体に水および蒸発防止材１３が含有されている場合であっても、研磨材の加熱により水分は徐々に蒸発している。よって、この場合であっても１時間程度の使用には被研磨材の表面を所望の鏡面仕上にできるものの、１時間以上に成ると、上記場合と同様に被研磨材の表面がナシ地になり、所望の研磨状態を得ることができない。
【００３３】
しかし、本願発明のように、研磨材２０の核体１１に、水１２とこの水１２の蒸発を防止する蒸発防止材１３とを含有し、さらに、核体１１および砥流１４の表面を油膜１５にて覆うように形成すると、研磨材２０の加熱による水１２の蒸発はより一層抑制され、３時間から４時間の長時間に渡り研磨材２０を連続使用して研磨を行っても、核体１１には所望量の水１２が含有された状態が保たれる。
【００３４】
そして、核体１１に必要な所望の弾力性および粘着性が低下せず、被研磨材の表面を鏡面にて研磨し続けることができる。又、核体１１および砥粒１４の表面に油膜１５が形成されているため、この油膜１５が、核体１１内の水分の被研磨材表面への付着をより一層防止するため、被研磨材の酸化（腐食）をより一層防止することができる。
【００３５】
また、このことは研磨材を保管管理する時にも同様のことがいえる、すなわち、研磨材を利用せず保管しているときに、水および蒸発防止材を含有している場合には、その水が保管状態にて徐々に蒸発してしまい上記示した状態と同様の状態となり、研磨に利用することができなくなる。しかし、本願発明のように核体１１に蒸発防止材３を含有し、核体１１および砥粒１４の表面を油膜１５にて覆っている場合、研磨材２０の水１２が保管状態にて蒸発することはほとんどなくなる。
【００３６】
実際に、上記示した実施の形態１の研磨材との比較実験を図３に示すような研磨材に対してそれぞれ行った。核体、砥粒および水は全ての研磨材において同様のものとした。それぞれの違いは、従来例１としては、水のみを含有させた研磨材とし、従来例２としては、水および蒸発防止材（エチレングリコール）を含有させた研磨材とした。
【００３７】
また、比較例１としては、水のみを含有させた研磨材に油膜（流動性パラフィン）を形成したもの、各実施例としては、水および蒸発防止材を含有させた核体と砥粒との表面に油膜を形成したものである。そして、実施例１は流動性パラフィン、実施例２はウインター、実施例３はニートオイル、実施例４はスクワラン、実施例５はオリーブオイルを用いたものである。
【００３８】
比較実験を行った結果、被研磨材や、研磨材の噴出速度により差が出るものの、従来例１は研磨開始直後から被研磨材の表面がナシ地（図において×にて示す）となり、所望の研磨を行うことができない。また、比較例１は、研磨開始直後から被研磨材の表面がナシ地になる。これは、核体内において、水を保持しておく蒸発防止材が含まれていないため、いくら表面を油膜で覆ったとしても、核体内おいて水分を保持しておく能力が十分でないために生じるものと考えられる。また、従来例２は１時間程度では、被研磨材の表面は鏡面仕上となり、所望の研磨（図において◎にて示す）を行うことができるものの、２時間以上になると、被研磨材の表面はナシ地となった。
【００３９】
これに対し、各実施例は２時間、３時間が経過しても被研磨材の表面は鏡面仕上を確保することができる。これらのことからも分かるように、研磨において水および蒸発防止材を含む研磨材を使用した場合の所望な研磨（鏡面仕上げ）が可能な研磨時間と、本願発明の研磨材２０による同様の研磨時間とを比較すると、本願発明の方が２倍〜３倍の研磨時間、所望の研磨状態を持続することができた。
【００４０】
また、各実施例において、研磨の持続性については同様の効果を得ることができる。しかし作業性においては、油として流動性パラフィンを用いたものが優れていた（図において◎にて示す）。これは、流動性パラフィンが化粧品などに一般的に使用されている油であり、さらっとした感触を有する油であるためであると考えられる。他の油については、若干のべたつきがあり作業性としては流動パラフィンよりは劣っている（図において○にて示す）。
【００４１】
尚、上記示した被研磨材としては、金属が主となる材質のものを使用した。例えばハイス鋼、ダイス鋼、ステンレス鋼、超硬合金、鉄材、アルミ材、銅材など様々なものが可能であり、同様の効果を得ることができた。ただし、上記示した以外の材質のものであっても、研磨ができるものであれば同様に利用可能となることはいうまでもない。
【００４２】
また、本願発明では核体１１をゼラチンにて構成しているため、研磨材２０が被研磨材に衝突したり、または他の原因によりつぶれるような状態になったとしても、ゼラチンの特性により再び結合する。よって、研磨材２０の量が目減りすることは防止され、研磨効率の低下を防止することができる。
【００４３】
上記のように構成されたこの発明の実施の形態１の研磨材によれば、被研磨材の表面を鏡面に仕上げることができ、かつ、研磨の持続性に大変優れており、作業効率を向上させることができる。
【００４４】
尚、実際の研磨においては被研磨材の材質に応じて研磨材の吹き付け速度を適宜調整する。例えば、被研磨材の表面が柔らかい材質や脆い材質である場合には研磨材の吹き付け速度を下げて、また、逆の場合には速度を上げて調整を行い、被研磨材の表面を鏡面に仕上げる。すなわち、研磨材の吹き付け速度を調整することによって研磨材の運動エネルギーを調整し、研磨材の被研磨材の表面に対する摩擦力、すなわち研磨力を調整することが可能である。
【００４５】
また、上記実施の形態では、研磨材を羽根車から斜め下に吹き付ける例を示したが、これに限られることはなく、研磨材を羽根車から斜め上に吹き付けることも可能である。すなわち、羽根車の回転を適宜設定することで、被研磨材自体を動かすことなく被研磨材表面に対して様々な角度からの研磨を行うことができる。
【００４６】
また、核体１に含有させるものとして、水と、この水の蒸発を防ぐ蒸発防止材とを示したが、さらに、防腐剤等の物質が添加されることは十分に考えられる。
【００４７】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２の研磨材の構成を示す断面図、図５は図４に示した研磨材の核体表面に砥粒を粘着させる前段階状態を示す断面図である。各図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する。１４ａは核体１１内に取り込まれた複数の砥粒で、これら砥粒１４ａの表面にも油膜１５が形成されているものである。
【００４８】
この発明の実施の形態２の研磨材２１の製造方法は、まず、ある程度の油と砥粒１４とをよく混合しておき、あらかじめ砥粒１４の表面に油膜１５を形成しておく。次に、核体１１にこの表面に油膜１５を形成した砥粒１４の一部を練りこんでおく。そして、所望の径と成る核体１１を形成する（図５）。次に、水１２および蒸発防止材１３の混合液を、霧吹きなどにて吹きかけ核体１１に含有させる。
【００４９】
次に、水１２により粘着性を有した核体１１の表面に先ほどあらかじめ表面に油膜１５を形成した砥粒１４を付着させる。次に、残りの油を霧吹きなどにて吹きかけて核体１１の表面を覆うように油膜１５を形成すると、図４に示すような研磨材２１を形成することができる。
【００５０】
上記のように構成された実施の形態２の研磨材は砥粒１４および１４ａの表面にあらかじめ油膜１５が形成されているため、核体１１がつぶれて再び結合する際に、核体１１内の砥粒１４ａもその表面を油膜１５にて覆われているため、再結合した核体１１および砥粒１４または１４ａの表面が油膜１５で覆われることと成る。よって、上記実施の形態１の場合より、研磨効率をより一層向上することができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、水を含有することにより所望の弾力性および粘着性を有するゼラチンにて成る核体と、核体に含有させる水と、核体の表面に粘着性により粘着された複数の砥粒と、核体に含有させ、核体からの水分蒸発を防止する蒸発防止材とを備えた研磨材において、核体と複数の砥粒との表面に油膜を形成するので、核体内の水分の蒸発を核体および砥粒の表面を覆う油膜により、防止することができる研磨材を提供することが可能となる。
【００５２】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、核体は、当該核体内に複数の砥粒を取り込んで形成され、核体内に取り込まれた複数の砥粒の表面に油膜が形成されているので、核体内の水分の蒸発を核体および砥粒の表面を覆う油膜により、より一層防止することができる研磨材を提供することが可能となる。
【００５３】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１または請求項２において、油膜の材料として、流動性パラフィンを用いるので、作業性に優れた研磨材を提供することが可能となる。
【００５４】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、蒸発防止材が、水溶性オイルにてなるので、水分の保持に優れ、かつ、被研磨材の表面への水分の付着を防止することができる研磨材を提供することが可能となる。
【００５５】
また、この発明の請求項５によれば、請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、核体と油膜との重量比率が、２００対３ないし１にて成り、核体と水との重量比率が、１０対２ないし５にて成るので、所望の研磨状態を得ることができる研磨材を提供することが可能となる。
【００５６】
また、この発明の請求項６によれば、請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、砥粒として、ダイヤモンド、炭化珪素、アルミナのいずれかまたは全てを用いるので、被研磨材を確実に研磨することができる研磨材を提供することが可能となる。
【００５７】
また、この発明の請求項７によれば、所望の粒径にてなる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の研磨材を、研磨材の核体に水を保持した状態で、かつ、核体および砥粒の表面が油膜にて覆われた状態にて被研磨材に噴射して衝突させ、被研磨材の表面を研磨するので、被研磨材の研磨表面を長時間に渡り鏡面に仕上ることができる研磨方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の研磨材の構成を示す図である。
【図２】図１に示した研磨材を用いる噴出装置の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１の研磨材と従来例、比較例との研磨実験の結果を示した図である。
【図４】この発明の実施の形態２の研磨材の構成を示す図である。
【図５】図４に示した研磨材の前段階の状態を示す断面図である。
【図６】従来の研磨材の構成を示す図である。
【符号の説明】
１１ 核体、１２ 水、１３ 蒸発防止材、１４，１４ａ 砥粒、
２０，２１ 研磨材。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an abrasive having excellent polishing ability and a polishing method using the abrasive.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a conventional abrasive. In the figure, 1 is a nucleus made of gelatin having desired elasticity and tackiness by containing water, and 2 and 3 are water contained in the nucleus 1 and an anti-evaporation material. Has a property of preventing the water 2 from evaporating. Reference numeral 4 denotes a plurality of abrasive grains adhered to the surface of the core 1 by its adhesiveness. These constitute the abrasive 10.
[0003]
The conventional abrasive having the above-described structure retains moisture in the core during polishing, and the moisture is prevented from evaporating by the evaporation preventing material. For this reason, the continuity of the polishing ability was able to be secured in several steps as compared with the case where the evaporation preventing material was not contained (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-207160 A (paragraph 0025)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional polishing material having the above-described structure ensures the durability of the polishing ability by incorporating an evaporation preventing material for preventing evaporation of water into the abrasive material. There is a problem that the durability is about one hour, and when it is used again thereafter, an appropriate amount of water must be replenished.
[0006]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and relates to an abrasive which can further improve the sustainability of the polishing ability and a polishing method using the abrasive.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided an abrasive material comprising: a core made of gelatin having desired elasticity and tackiness by containing water; water to be contained in the core; An oil film is formed on the surface of the core and the plurality of abrasive grains in an abrasive material including a plurality of abrasive grains adhered by the method and an evaporation preventing material that is contained in the core and prevents moisture evaporation from the core. Is what you do.
[0008]
Further, in the abrasive material of claim 2 according to the present invention, in claim 1, the core is formed by incorporating a plurality of abrasive grains in the core, and the surface of the plurality of abrasive grains incorporated in the core is An oil film is formed.
[0009]
A third aspect of the present invention relates to the abrasive according to the first or second aspect, wherein liquid paraffin is used as a material of the oil film.
[0010]
Further, according to a fourth aspect of the present invention, in the abrasive according to any one of the first to third aspects, the evaporation preventing material is made of a water-soluble oil.
[0011]
The abrasive according to claim 5 according to the present invention is the abrasive according to any one of claims 1 to 4, wherein the weight ratio of the core to the oil film is 200 to 3 to 1, and the core and water Is 10 to 2 to 5 by weight.
[0012]
A polishing material according to a sixth aspect of the present invention is the polishing material according to any one of the first to fifth aspects, wherein any or all of diamond, silicon carbide, and alumina are used as abrasive grains.
[0013]
Further, in the polishing method using the abrasive according to the seventh aspect of the present invention, the abrasive according to any one of the first to sixth aspects having a desired particle diameter is added to the core of the abrasive with water. In this state, the surface of the nucleus and the abrasive grains are covered with an oil film, and the surface of the polished material is polished by blasting and colliding with the polished material.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1A is a plan view showing a configuration of the abrasive according to the first embodiment of the present invention, FIG. 1B is a sectional view showing a cross section of the abrasive shown in FIG. 1A, and FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an ejection device for ejecting the abrasive illustrated in FIG. 1 to collide with the abrasive. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a nucleus made of gelatin having desired elasticity and tackiness by containing water.
[0015]
Reference numerals 12 and 13 denote water contained in the core 11 and an evaporating prevention material. The evaporating prevention material 13 has a property of preventing the water 12 from evaporating. Reference numeral 14 denotes a plurality of abrasive grains adhered to the surface of the core 11 by its adhesiveness, and reference numeral 15 denotes an oil film formed on the surface of the core 11 and the plurality of abrasives 14. These constitute the abrasive 20.
[0016]
Further, specific examples will be described for each. Gelatin as the core 11 has desired elasticity and tackiness by containing water 12. It is generally well known that this gelatin has a hydrophilic property. Therefore, it is possible to contain water as shown above, and it will have the above-mentioned elasticity and adhesive properties.
[0017]
Further, since the evaporation preventing material 13 can be contained in the gelatin as the core 11, it goes without saying that it has hydrophilicity as its characteristic. When oil is applied to the core 11, the oil is lipophilic and is not contained in the core 11, so that an oil film 15 covering the surface of the core 11 is formed.
[0018]
The gelatin of the core 11 has a diameter of 0.1 mm to 2 mm. Next, it is conceivable that the abrasive grains 14 use any or all of diamond, silicon carbide, and alumina. When oil is applied to the abrasive grains 14, an oil film 15 is formed on the surface. The grain size of the abrasive grains 14 is from 3000 mesh to 10000 mesh.
[0019]
Next, the evaporation preventing material 13 is a material which holds the water 12 of the core 11 and prevents water evaporation, and is made of, for example, a water-soluble oil which can be contained in the core 11. Examples include the use of ethylene glycol or sorbitol.
[0020]
Next, as the oil film 15, use of animal oil, mineral oil, vegetable oil, or the like can be considered. Among them, what is called lard or beef tallow easily solidifies at the time of use (it is considered to be due to a high melting point), and was unsuitable for having a strong smell. In addition, sesame oil, salad oil, palm oil, and the like were unsuitable for having a strong smell. Suitable oils include, for example, winter (oil derived from pigs), neat oil (oil derived from cattle), squalane, liquid paraffin, and olive oil in view of workability, odor, and cost.
[0021]
Next, the respective mixing ratios when the abrasive is manufactured from the above-described materials are as follows. For example, when the amount of the core 11 is 1000 g, the amount of the water 12 contained in the core 11 is 200 g to 200 g. 500 g. The amount of the abrasive grains 14 is 100 ct ± 10 ct for diamond, 50 g ± 10 g for silicon carbide, and 50 g ± 10 g for alumina. Further, the amount of the evaporation preventing material 13 is set to be substantially the same as that of the water 12. At this time, the oil amount of the oil film 15 is set to 10 g ± 5 g. If the amount of the oil film 15 is larger than the above upper limit, the abrasive 20 adheres to the inside of the polishing device (spray device). On the other hand, if it is less than the above lower limit, the entire surface of the abrasive 20 cannot be covered, and the effect of preventing water evaporation cannot be obtained.
[0022]
If the amount of water 12 at this time is too small, the adhesiveness and elasticity of the core 11 become smaller than desired, and the surface of the material to be polished cannot be mirror-finished. This is a value set because excess water remains on the surface and the surface of the polished material is oxidized. Further, since a water-soluble oil is used as the evaporation preventing material 13, the water-soluble oil retains water in the core 11, and can prevent the water from adhering to the surface of the material to be polished. Therefore, oxidation of the surface of the material to be polished is reliably prevented.
[0023]
The amount of the oil film 15 is set so as to cover the entire core 11 and abrasive grains 14. Since the oil film 15 covers the whole of the core 11 and the abrasive grains 14, the evaporation of water from the core 11 is further prevented. In addition, moisture is further prevented from adhering to the surface of the workpiece. Therefore, oxidation of the surface of the material to be polished is more reliably prevented.
[0024]
Further, the amount of the abrasive grains 14 is set so as to substantially cover the surface of the core body 11 and needs to be appropriately set depending on the shape of the abrasive grains 14 and the substance to be used.
[0025]
Further, the amount of the evaporation preventing material 13 has been described in the case where ethylene glycol or sorbitol is used. However, the compounding amount in the case where another substance is used varies depending on the molecular weight and characteristics of the substance. It is necessary to set appropriately.
[0026]
Next, in the method for producing an abrasive, first, a mixed solution of water 12 and an evaporation preventing material 13 is sprayed and contained in the core 11 by spraying or the like. Next, the well-mixed abrasive grains 14 are adhered to the surface of the core body 11 having desired adhesiveness by containing the water 12. Next, when the oil film 15 is formed so as to cover the surfaces of the core body 11 and the abrasive grains 14 by spraying oil by spraying, the abrasive 20 as shown in FIG. 1 can be formed.
[0027]
In FIG. 2, reference numeral 5 denotes an impeller, in which two disks sandwich a plurality of plate-like blades, and the blades are provided to be inclined forward in the rotation direction. Reference numeral 6 denotes a belt wound around a part of the periphery of the impeller 5, and reference numeral 7 denotes an inlet provided in the impeller 5, from which the abrasive 20 is supplied into the impeller 5. Reference numeral 8 denotes a pulley for linking the belt 6 with the impeller 5, and 9 denotes an injection nozzle for injecting the abrasive 20 from the impeller 5 to the workpiece.
[0028]
A polishing method using the injection device configured as described above will be described. First, the impeller 5 is rotated by rotating the belt 6 via the pulley 8. Next, the abrasive 20 is charged into the blade 5 from the charging port 7. Next, the abrasive 20 gradually shifts toward the outer periphery of the impeller 5 due to the wind pressure and centrifugal force of the blade.
[0029]
Further, since the impeller 5 is rolling on the belt 6, the abrasive material 20 is injected from the nozzle 9 to the material to be polished in a tangential direction starting from a point where the belt 6 is separated from the peripheral surface of the impeller 5. Colliding and polishing. Then, the polished abrasive material 20 is collected and again supplied from the input port 7, and the above-described polishing operation is repeatedly performed.
[0030]
When polishing an object to be polished using an abrasive formed to have a desired particle size by such a method, frictional heat is generated by collision between the object to be polished and the abrasive. The abrasive is heated. When the abrasive is heated in this way, water contained in the core evaporates.
[0031]
Since such a phenomenon occurs during polishing, when this polishing method is continuously performed, if the core of the abrasive contains only water, water is evaporated by heating the abrasive. As a result, the elasticity and adhesiveness of the nucleus were immediately reduced, and the surface of the material to be polished became a pear, and a desired polished state could not be obtained.
[0032]
Further, even when the core of the abrasive contains water and the evaporation preventing material 13, the water is gradually evaporated by heating the abrasive. Therefore, even in this case, the surface of the material to be polished can be made to have a desired mirror finish for use for about one hour, but after one hour or more, the surface of the material to be polished becomes pear-similar as in the above case. As a result, a desired polishing state cannot be obtained.
[0033]
However, as in the present invention, the core 11 of the abrasive 20 contains water 12 and an evaporation preventing material 13 for preventing the water 12 from evaporating. When the polishing material 15 is formed so as to cover the same, the evaporation of the water 12 due to the heating of the polishing material 20 is further suppressed, and even if the polishing is performed using the polishing material 20 continuously for a long time of 3 to 4 hours, the nucleus is not removed. The state in which the body 11 contains the desired amount of water 12 is maintained.
[0034]
Then, the desired elasticity and adhesiveness required for the core 11 are not reduced, and the surface of the material to be polished can be continuously polished with a mirror surface. Further, since the oil film 15 is formed on the surfaces of the core 11 and the abrasive grains 14, the oil film 15 further prevents moisture in the core 11 from adhering to the surface of the material to be polished. Can be further prevented from being oxidized (corroded).
[0035]
In addition, the same can be said when storing and controlling the abrasive, that is, when storing without using the abrasive, when water and an anti-evaporation material are contained, the water Gradually evaporates in the storage state, resulting in a state similar to the above state, and cannot be used for polishing. However, when the core 11 contains the evaporation preventing material 3 and the surfaces of the core 11 and the abrasive grains 14 are covered with the oil film 15 as in the present invention, the water 12 of the abrasive 20 evaporates in the storage state. There is little to do.
[0036]
Actually, a comparative experiment with the abrasive of the first embodiment described above was performed for each of the abrasives as shown in FIG. The core, abrasive grains and water were the same in all abrasives. The difference between the two was that Conventional Example 1 was an abrasive containing only water, and Conventional Example 2 was an abrasive containing water and an evaporation inhibitor (ethylene glycol).
[0037]
Further, as Comparative Example 1, an oil film (fluid paraffin) was formed on an abrasive containing only water, and in each of the examples, a nucleus containing water and an anti-evaporation material and an abrasive were used. An oil film is formed on the surface. Example 1 uses liquid paraffin, Example 2 uses winter, Example 3 uses neat oil, Example 4 uses squalane, and Example 5 uses olive oil.
[0038]
As a result of a comparative experiment, although the difference is caused by the material to be polished and the jetting speed of the abrasive, in Conventional Example 1, the surface of the material to be polished immediately after the start of polishing becomes a pear (shown by x in the figure). Cannot be polished. In Comparative Example 1, the surface of the polished material becomes a pear immediately after the polishing is started. This occurs because the core does not contain an evaporation inhibitor that retains water, so no matter how much the surface is covered with an oil film, the ability to retain moisture in the core is not sufficient. It is considered. In Conventional Example 2, the surface of the material to be polished is mirror-finished in about one hour, and desired polishing (indicated by ◎ in the figure) can be performed. Became a pearland.
[0039]
On the other hand, in each embodiment, the surface of the polished material can ensure the mirror finish even after 2 hours and 3 hours. As can be seen from these facts, the polishing time in which the desired polishing (mirror finish) can be performed when the polishing material containing water and the evaporation preventing material is used in the polishing, and the similar polishing time using the polishing material 20 of the present invention. When compared with the above, the present invention was able to maintain the desired polishing state for twice or three times the polishing time.
[0040]
Further, in each embodiment, the same effect can be obtained with respect to the polishing durability. However, in terms of workability, those using liquid paraffin as the oil were excellent (shown by ◎ in the figure). This is considered to be because liquid paraffin is an oil generally used in cosmetics and the like and has a smooth feel. Other oils have some stickiness and are inferior in workability to liquid paraffin (shown by ○ in the figure).
[0041]
The above-mentioned material to be polished was made of a material mainly composed of metal. For example, various materials such as high-speed steel, die steel, stainless steel, cemented carbide, iron material, aluminum material, and copper material are possible, and similar effects were obtained. However, it goes without saying that any material other than the materials described above can be used as long as it can be polished.
[0042]
Further, in the present invention, since the core 11 is made of gelatin, even if the abrasive 20 collides with the material to be polished or is crushed due to other causes, it again occurs due to the characteristics of gelatin. Join. Therefore, a decrease in the amount of the abrasive 20 is prevented, and a decrease in polishing efficiency can be prevented.
[0043]
According to the polishing material of the first embodiment of the present invention configured as described above, the surface of the material to be polished can be mirror-finished, and the polishing durability is extremely excellent, thereby improving the working efficiency. Can be done.
[0044]
In actual polishing, the blowing speed of the abrasive is appropriately adjusted according to the material of the material to be polished. For example, if the surface of the material to be polished is a soft material or a brittle material, the speed of spraying the abrasive is reduced, and in the opposite case, the speed is increased, and the surface of the material to be polished is mirror-finished. Finish. That is, it is possible to adjust the kinetic energy of the abrasive by adjusting the blowing speed of the abrasive, and to adjust the frictional force of the abrasive with the surface of the material to be polished, that is, the abrasive force.
[0045]
Further, in the above-described embodiment, the example in which the abrasive is sprayed obliquely downward from the impeller is shown. However, the present invention is not limited to this, and the abrasive can be sprayed obliquely upward from the impeller. That is, by appropriately setting the rotation of the impeller, it is possible to perform polishing from various angles on the surface of the workpiece without moving the workpiece itself.
[0046]
In addition, water and an anti-evaporation material for preventing the evaporation of water are shown as materials to be contained in the core 1, but it is sufficiently considered that a substance such as a preservative is further added.
[0047]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the abrasive according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state before abrasive grains are adhered to the core surface of the abrasive shown in FIG. In each figure, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. Reference numeral 14a denotes a plurality of abrasive grains taken into the core 11, and the oil film 15 is also formed on the surface of the abrasive grains 14a.
[0048]
In the method of manufacturing the abrasive 21 according to the second embodiment of the present invention, first, a certain amount of oil and the abrasive grains 14 are mixed well, and an oil film 15 is formed on the surface of the abrasive grains 14 in advance. Next, a part of the abrasive grains 14 having the oil film 15 formed on the surface thereof is kneaded into the core 11. Then, a core 11 having a desired diameter is formed (FIG. 5). Next, a mixed solution of the water 12 and the evaporation preventing material 13 is sprayed by spraying or the like to be contained in the core 11.
[0049]
Next, abrasive grains 14 having an oil film 15 formed on the surface in advance are adhered to the surface of the core body 11 having adhesiveness with water 12. Next, when the remaining oil is sprayed by spraying or the like to form the oil film 15 so as to cover the surface of the core 11, the abrasive 21 as shown in FIG. 4 can be formed.
[0050]
Since the oily film 15 is formed in advance on the surfaces of the abrasive grains 14 and 14a in the abrasive of the second embodiment configured as described above, when the core 11 is crushed and joined again, Since the surfaces of the abrasive grains 14 a are also covered with the oil film 15, the surfaces of the recombined nucleus 11 and the abrasive grains 14 or 14 a are covered with the oil film 15. Therefore, the polishing efficiency can be further improved as compared with the first embodiment.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, a nucleus made of gelatin having desired elasticity and tackiness by containing water, water to be contained in the nucleus, and a surface of the nucleus A plurality of abrasive grains adhered to the core, and contained in the nucleus, in the polishing material provided with an evaporation preventing material for preventing the evaporation of water from the nucleus, on the surface of the nucleus and the plurality of abrasive grains Since an oil film is formed, it is possible to provide an abrasive that can prevent evaporation of water in the core by an oil film covering the surfaces of the core and the abrasive grains.
[0052]
According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the core body is formed by incorporating a plurality of abrasive grains in the core body, and an oil film is formed on a surface of the plurality of abrasive grains incorporated in the core body. Since it is formed, it is possible to provide an abrasive which can further prevent evaporation of water in the core by an oil film covering the surfaces of the core and the abrasive grains.
[0053]
Further, according to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect, since liquid paraffin is used as a material of the oil film, it is possible to provide an abrasive excellent in workability.
[0054]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, since the evaporation preventing material is made of a water-soluble oil, it is excellent in retaining moisture and the surface of the material to be polished. It is possible to provide an abrasive that can prevent moisture from adhering to the surface.
[0055]
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the weight ratio of the core to the oil film is 200 to 3 to 1, and the weight of the core and water is Since the ratio is 10: 2 to 5, it is possible to provide an abrasive capable of obtaining a desired polishing state.
[0056]
According to the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, since any or all of diamond, silicon carbide, and alumina are used as abrasive grains, the material to be polished is reliably polished. It is possible to provide an abrasive which can be used.
[0057]
According to a seventh aspect of the present invention, the abrasive having the desired particle size according to any one of the first to sixth aspects is provided, while holding water in a core of the abrasive, and When the surface of the nucleus and abrasive grains is covered with an oil film, the surface of the polished material is polished for a long time because the surface of the polished material is polished by spraying and colliding with the polished material and polishing the surface of the polished material. It is possible to provide a polishing method that can finish the polishing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an abrasive according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a jetting device using the abrasive shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing the results of polishing experiments of the abrasive of Embodiment 1 of the present invention and conventional examples and comparative examples.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an abrasive according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state before the abrasive shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional abrasive.
[Explanation of symbols]
11 core, 12 water, 13 evaporation inhibitor, 14, 14a abrasive,
20, 21 abrasive.
