JP2018510787A

JP2018510787A - 側面カバー層を有する研磨ディスク

Info

Publication number: JP2018510787A
Application number: JP2017551322A
Authority: JP
Inventors: 津紀夫佐藤; 直大永渕; 真児松本
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2015-04-01
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2018-04-19
Also published as: EP3277462A4; CN107530866A; WO2016160561A1; WO2016160561A9; CN107530866B; US20180043507A1; EP3277462A1

Abstract

研削ディスクは、研削性材料（研磨粒子を含有するもの）で作製されている、内側層（２０）と、この内側層（５０）の表面の少なくとも一部分を覆い、かつ非研削性材料（すなわち、砥粒を含有しないもの）で作製されている、外側層（２０）とを含む。【選択図】図１Ａ

Description

グラインダを使用して加工対象物を研削する場合、その加工物の一部を、グラインダの研削位置を示す研削ガイドとして利用する、研削方法が存在する。この方法では、グラインダの研削ディスクが、加工物の一部に直接接触する。それゆえ、従来の研削ディスクを使用する場合、研削ガイドとして使用されるその加工物の一部が、研削される。

一実施形態によれば、本発明の研削ディスクの構成は、少なくとも、研削性材料で作製されている内側層５０と、この内側層５０の表面の少なくとも一部を覆い、かつ非研削性材料で作製されている外側層２０とからなる。

本発明の研削ディスクの諸タイプの外観図（斜投影図）である。本発明の研削ディスクの諸タイプの外観図（斜投影図）である。本発明の研削ディスクの諸タイプの外観図（斜投影図）である。（タイプ１）内側層５０の各側で、内側層５０の表面を完全に覆う外側層２０を有する、ディスクである。（タイプ２）内側層５０の一方の側のみで、内側層５０の表面を完全に覆う外側層２０を有する、ディスクである。（タイプ３）内側層５０の一方の側のみで、内側層５０の表面を部分的に覆う外側層を有する、ディスクである。本発明の研削ディスクの各タイプの断面図である。本発明の研削ディスクの各タイプの断面図である。本発明の研削ディスクの各タイプの断面図である。本発明の内側層５０による、不織布研削ディスクで使用するように適合された、円形不織布５である。本発明の外側層２０による、不織布研削ディスクで使用するように適合された、円形不織布（プレート）の実施例である。図４Ａに示される円形不織布（プレート）は、（図１Ａ、図１Ｂに示される）タイプ１のディスク及びタイプ２のディスク用に使用される。図４Ｂに示される円形不織布（プレート）は、（図１Ｃに示される）タイプ３のディスク用に使用される。本発明の外側層２０による、不織布研削ディスクで使用するように適合された、円形不織布（プレート）の実施例である。図４Ａに示される円形不織布（プレート）は、（図１Ａ、図１Ｂに示される）タイプ１のディスク及びタイプ２のディスク用に使用される。図４Ｂに示される円形不織布（プレート）は、（図１Ｃに示される）タイプ３のディスク用に使用される。本発明の実施形態による、不織布研削ディスク１００に関する製造方法の実施例である。本発明の実施形態による、不織布研削ディスク１００に関する製造方法の実施例である。本発明の実施形態による、不織布研削ディスクに関する製造方法の別の実施例である。本発明の実施形態による、不織布研削ディスクに関する製造方法の別の実施例である。本発明の実施形態による、不織布研削ディスクに関する製造方法の別の実施例である。本発明の実施形態による、不織布研削ディスクに関する製造方法の別の実施例である。グラインダによって研削された加工物の形状である。グラインダの研削方向、及びグラインダによって研削された加工物の外観図である。

本発明に関する研削ディスクは、現状の問題点を解決するために有効である。本発明の研削ディスクの構成は、研削性材料（研磨粒子を含有するもの）で作製されている、内側層２０と、この内側層５０の表面の少なくとも一部を覆い、かつ非研削性材料（すなわち、砥粒を含有しないもの）で作製されている、外側層２０とからなる。

内側層（プレート）の材料情報
内側層（プレート）５０は、少なくとも１つの円形不織布５のシートからなり、通常は、複数の円形不織布のシートからなる。円形不織布５は、例えば、不織布５の基材と、その不織布基材上に保持された研磨粒子とを含む。この不織布基材は、ポリアミド（例えば、ナイロン（登録商標）６、ナイロン（登録商標）６，６など）、ポリオレフィン（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなど）、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートなど）、ポリカーボネートなどの樹脂から形成された有機繊維によって構成されている、不織布とすることができる。この有機繊維の太さ（繊維径）は、例えば、１９〜２５０μｍの範囲内とすることができる。

研磨粒子は、研磨される対象物に応じて、適宜に変更することができ、例えば、ＳｉＣ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｃｒ_２Ｏ_５などのセラミック研磨粒子とすることができる。これらの研磨粒子の直径は、研削される対象物に応じて、適宜に変更することができ、例えば、０．１〜１０００μｍとすることができる。

円形不織布５は、例えば、研磨粒子を含有する研削化合物を、不織布基材に含浸させ、乾燥及び／又は硬化させることによって作り出すことができる。

研削化合物の実施例は、研磨粒子と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などのバインダーポリマーと、このバインダーポリマーを溶解させるための、キシレン、カルビトールなどの溶剤とを含み、必要な場合には、その研磨化合物中に硬化剤を含めることもできる。この研磨化合物を不織布基材内に含浸させた後、例えば加熱炉内で、溶剤を除去してバインダーポリマーを硬化させることにより、その不織布基材上に、研磨粒子が保持される。

研削研磨粒子が、シート形態の不織布基材上に保持された後、例えば、図３に示される形状を有する個別部材を得るために、そのシート形態の不織布基材に対して打ち抜きプロセスを実施することによって、円形不織布５を得ることができる。また、この円形不織布５は、図３に示される形状に加工処理された不織布基材上に、研削研磨粒子を保持させることなどによって得ることもできる。

円形不織布５の外径に対して、特定の制限は存在しないが、その外径は、例えば、５０〜５００ｍｍ、又は１００〜２００ｍｍとすることができる。円形不織布５の厚さに対して、特定の制限は存在せず、好ましくは、複数の円形不織布５のそれぞれは、同じ厚さを有するものであるが、それらの円形不織布５は、異なる厚さを有する場合もある。積み重ねる前の円形不織布５の厚さは、例えば、２〜３０ｍｍとすることができ、又は、その厚さは、５〜２０ｍｍとすることもできる。

外側層（プレート）の材料情報
外側層（プレート）２０は、圧縮状態で硬化されている不織布２を含むものであり、不織布基材に関して上述されたものと同じ不織布とすることができる。

外側層（プレート）２０は、例えば、シート形態の複数の不織布２のシートを積み重ね、それらを積み重ねられた方向で圧縮しつつ硬化させることによって得ることができ、次に、図４Ａ、図４Ｂに示される形状を有する個別部材を得るために、その硬化不織布に対して打ち抜きプロセスが実行される。また、外側層（プレート）２０は、図４Ａ、図４Ｂに示されるような形状に加工処理された、複数の不織布２を積み重ね、その積み重ねられた方向で圧縮することなどによって得ることもできる。

また、外側層（プレート）２０は、円形不織布２の複数の不織布基材を積み重ね、それを積み重ねられた方向で圧縮して、それを硬化させることによって得ることもでき、又は、外側層（プレート）２０は、複数の円形不織布２を積み重ね、それらを積み重ねられた方向で圧縮して、それを硬化させることによって得ることもできる。

好ましい形態では、外側層（プレート）２０は、積み重ねられた方向で圧縮されつつ硬化された、積層体を含み、この積層体は、複数の積み重ねられた円形不織布を含む。この積層体内の積み重ねられた円形不織布２の数に対して、特定の制限は存在せず、例えば、その数は、後に説明されるような好ましい厚さ、及び上述されたような好ましい変形率を達成するために、適宜に選択することができる。

外側層プレート２０内の不織布は、接着剤を使用して硬化させることができる。この場合、その接着剤は、例えば、硬化性樹脂及び硬化剤を含む接着剤とすることができる。

硬化性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂などとすることができる。これらのうち、エポキシ樹脂は、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、トリス（ヒドロキシフェニル）メタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレンエポキシ樹脂、グリシジルアミン化合物などとすることができる。

硬化剤は、例えば、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ）、酸ヒドラジド、三フッ化ホウ素錯体、イミダゾール化合物、アミンイミド、及び鉛塩とすることができ、これらのうち、ジシアンジアミドが特に好ましい。

好ましい形態では、外側層（プレート）２０内に含まれる不織布は、接着剤によって硬化されており、この接着剤の含有量は、その不織布の総質量の５〜３０質量パーセントの範囲内である。そのような不織布を含む外側層（プレート）２０は、上述のような変形率を容易に達成することができる。また、そのような外側層（プレート）２０は、研磨プロセスにおいて十分に多くの摩耗量も有し得るため、より効率的に研磨プロセスを実行することが可能である。

本発明の研削ディスクの製造プロセス
図５Ａ及び図５Ｂは、不織布研削ディスク１００の製造プロセスの実施例を示す、概略断面図である。この製造プロセスでは、図５Ａに示されるように、複数の円形不織布２（２つの外側層（プレート）２０用）及び複数の円形不織布５が、最初に、各部材が不織布研削ディスク１００内で同じ位置関係となる状態で、積み重ねられる。この場合、円形不織布２及び円形不織布５は、それらの対応の開口が、シャフト５００と係合する貫通孔を形成するように、積み重ねられる。円形不織布２及び円形不織布５は、それらにシャフト５００を貫通して挿入することによって、積み重ねられる。

シャフト５００を使用して積み重ねられた円形不織布２及び円形不織布５は、その積み重ねられた方向の両端部で、保持固定具６００によって保持される。この場合、保持固定具６００には、中心に貫通孔が設けられており、この貫通孔内にシャフト５００が挿入されることにより、保持固定具６００は、積み重ねられた方向で自由に移動することができる。

次に、円形不織布２及び円形不織布５は、保持固定具６００の一方に取り付けられた圧縮手段６５０を使用して、保持固定具６００を介して積み重ねられた方向で圧縮されることにより、図５Ｂに示されるような圧縮積層体を形成する。

本発明の研削ディスク１００のプロセスは、上述のように限定されるものではない。

本発明の研削ディスク１００を製造するための他のプロセスとして、図６に示されるプロセスを使用することも可能である。このプロセスでは、研磨粒子を有する複数の不織布のシート、及び研磨粒子を有さない複数の不織布のシートが、図６Ａに示されるように積み上げられる。次に、積み上げられた複数の不織布のシートは、図６Ｂに示されるように、高圧負荷を使用する熱プレスによって、プレートへと加圧成形される。次に、そのプレートは、図６Ｃ及び図６Ｄに示されるように、研削ディスク１００の形状へと、打ち抜き加工される。

実施例
１）研削ディスク：タイプ２（図１Ａに示されるもの）
ディスク径１５０ｍｍ、ディスク厚；４．５ｍｍ
外側層の厚さ０．２ｍｍ／各側
２）研削条件；
研削負荷２ｋｇｆ、研削グラインダの回転速度４０００ｒｐｍ、
研削速度１００ｍｍ／分）
３）加工物の形状
鋼材で作製された２つの平板が、図７に示されるように、「突き合せ溶接」として溶接されている。
４）結果
加工物の研削状況を、現行のディスクのものと比較して図８に示す。本発明のディスクでのみ、溝内の底部は、溶接部の全長にわたって研削されている。

Claims

対向する第１主表面及び第２主表面を有する内側層であって、第１の不織材料及び研磨粒子を含む、内側層と、
前記内側層の少なくとも一部分上に配置された第２の不織材料を含む外側層と、を備える不織研磨ディスクであって、
前記外側層が、研磨粒子を実質的に含まない、不織研磨ディスク。
前記内側層の第１主表面及び前記内側層の第２主表面の実質的に全体上に配置された、１対の外側層を備えている、請求項１に記載の不織研磨材。
前記第１の層が、有機繊維及びポリマーバインダーを含む、請求項２に記載の不織研磨材。
前記第１の層が、複数の不織布シートを含む、請求項３に記載の不織研磨材。
前記第２の層が、硬化性樹脂及び硬化剤を更に含む、請求項４に記載の不織研磨材。
前記第１の不織材料と前記第２の不織材料とが同じである、請求項５に記載の不織研磨材。
不織研磨ディスクを作製する方法であって、
複数の円形不織布のシートを準備するステップと、
前記不織布シートをシャフト上に積み重ねるステップと、
前記積み重ねられた不織布シートを、保持固定具内に配置するステップと、
前記不織布シートの積み重ねを圧縮することにより、圧縮積層体を形成するステップと、
を含む、方法。
１対の側壁の間のＶ字形状溝内の、ろう材を研削する方法であって、前記ろう材を、請求項２に記載の回転する不織研磨ディスクと接触させるステップを含み、前記内側層が、前記ろう材に接触し、前記外側層が、前記１対の側壁に接触する、方法。