JP2991490B2 - 研摩道具及びその作製方法 - Google Patents
研摩道具及びその作製方法Info
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Description
に所定の配列関係で固定された粒子を内部に有する曲げ
やすい一の基盤(マトリックス)を備えた一の道具に関
する。
ダイヤモンド又は他の硬い物質を埋め込むことが良く知
られている。切断道具は一の金属粉又は樹脂のような一
の基盤材料内にダイヤモンド片群を置くことによって通
常作られる。次いで、上記基盤材料は押し付けられ、上
記ダイヤモンド片群をしっかりと保持するように焼結さ
れる。この良く知られた技術においては、上記基盤材料
内で乱雑に分配されるダイヤモンドを有する製造品が生
み出され、他の方法で提供するべくなされ得ることはほ
とんど無いことは理解されるであろう。
メッキが用いられている。一般に、ダイヤモンド片群は
金属表面上に置かれ、該金属表面上で電極メッキが行わ
れ、ダイヤモンドが金属表面に固定されるまで連続層が
メッキされる。この技術は、望み次第でダイヤモンドを
規則正しい配列状態にすることができるに反し、個々の
ダイヤモンド石は通常手で設置される。また、電気メッ
キ道具はかなりの商業的成功を収めているけれども、そ
のような道具は、石が比較的薄い金属層によってのみ道
具に固定される点で幾らか精巧であり、切断表面として
働くダイヤモンドの単一層のみがあり得る。道具はその
形状を、更に金属層が堆積されるにつれて失う。
やすい点で研摩道具を作り出すえべく多くの努力が成さ
れてきた。そのような道具は平坦でない部分品を磨くた
め、又はぐり道具のような輪郭を描かれた形を作る道具
に固定するために非常に望まれている。先行技術で曲げ
やすい道具を生み出すべく努力したものは曲げやすい基
板と、該基板に電気メッキによって固定されるダイヤモ
ンドとを備える。例えば、小さなダイヤモンド片は望ま
れる屈曲性を与えるため曲げやすい網である針金網の針
金部に固定される。また、電気メッキによってダイヤモ
ンド片を固定して有する銅の少量が曲げやすい泡状のも
のに保持される。泡状のものは屈曲性を与え、銅の少量
は屈曲性を保持するために十分に分離される。
列で容易に配置され得るダイヤモンドと共に、曲げやす
い基盤内にしっかりと保持される選定された大きさのダ
イヤモンドを有する曲げやすい切断道具又は研摩道具を
与えない。
(キャリヤ)に埋め込まれたダイヤモンドの粒子又は他
の硬い物質を有する曲げやすい研摩道具を提供する。粒
子の型及び大きさは道具の望ましい特性を生み出すよう
に選定され得る。輸送台は金属粉、金属繊維、又は金属
の粉と繊維の混合体のような知られた材料から構成され
ても良く、若しくは輸送台は針金の網と、網のそれぞれ
の開口部内又は網の選定された開口部内に置かれた粒子
とから構成されても良く、次いで粒子は網に固定され
る。輸送台は与えられた基板と同じ形を有するように形
状付けられ得るように曲げやすい。
り入れることによって、以下の詳しい記述に対する考慮
から明らかになるであろう。
を有する輸送台を示す全体図、 第2図は第1図の実質的な2−2線矢視拡大断面図、 第3図は針金の網に埋め込まれた粒子を示す平面図、 第4図は第3図の実質的な4−4線矢視断面図、 第5図は第4図に類似して示す変更された輸送台の断
面図、 第6図は第4図に示された配置の他の変更形体を示す
断面図、 第7図は道具に固定された第3図の輸送台を示す平面
図、 第8図は第7図に示された配置の他の変更形体を示す
縮小された平面図、 第9図は本発明に従って作られた複合道具を示す断面
図である。
施例を更に特に参照するに、第1図は内部に埋め込まれ
た複数の粒子16を有する輸送台15を示す。当業者は金属
粉又は金属繊維の前もって形成された構造、若しくは金
属の粉と繊維との混合体を使うことは知られたことであ
ることを理解するであろう。これらの材料は容易に役立
ち得、当業者によく知られているので、更にいかなる説
明も必要であるとは思えない。心に留められたそのよう
な材料で、ダイヤモンドのように硬い物質の粒子が輸送
台15に対向しておかれ得、第1図に示された配置関係を
作るため輸送台15の表面に押し付けられた。粒子が望み
通りに位置付けられた後、材料は圧力下で、又は圧力を
加えずに焼結され得る。
示す。ここで、粒子16は、それが良く支持されるよう輸
送台15内に押し込められた様子が分かるであろう。結果
として、一度輸送台15が焼結されると、粒子16はうまく
設置され、工夫を凝らした物は非常に効果的な研摩性を
有するようになる。
れているけれども、材料は曲げやすく、すなわち研摩材
料はいかなる望みの形に事実上形成され得る。また、輸
送台15が焼結の間に圧力下に置かれた場合、輸送台15の
密度は粒子16を更に強固に保持することを与えるよう増
加する。
編まれた網18を開示する第3図に注意が向けられる。網
18は銅、真鍮、又はニッケルのようにいかなる金属であ
っても良い。網18の開口部に適合する適切な大きさの一
の粒子が使われ、次いで決まった場所に粒子を保持する
ために金属粉又は符号20で示される似たものが粒子19を
取り囲む網におけるそれぞれの開口部内に置かれる。以
前のように、金属粉が決まった場所に粒子19をしっかり
と止めるよう焼結され得、焼結された粉20は網18と粒子
19との間にくっ付けられる。また、焼結された粉20が互
いに網の針金をしっかりと止めることは理解されること
であろう。当業者は粒子が電気メッキ、接着、又は望む
なら他の手段で網に固定され得ることを理解するであろ
う。
本来曲げやすく、網内部のそれぞれの開口部に一の粒子
又は粒子群を置くことによって屈曲性は保持される。更
に、第4図に最も良く示されるように、粒子19は網18を
突き抜けてその両面に延び得、材料は一の両面研摩又は
切断道具になる。
に示される。再度、符号21で示される網及び粒子22が網
21の開口部内に置かれる。しかしながら、第4図に示さ
れるような金属粉を利用するよりも、比較的低い融点を
有する金属から作られる網21が使われる。次いで、粒子
を含む網は、網の金属が幾らか流れ易くなるまで、まさ
しく加熱され得る。すなわち、網21の金属が粒子を取り
込み、所定の位置に粒子を保持した粒子が第5図により
分かるであろう。
炭化物合金、又は似たもののような硬い様子は所望の配
列に配置され一の基盤内に置かれ得ることが理解される
であろう。上記基盤は金属粉及び/又は金属繊維の形状
を呈しても良く、若しくは針金の網の形状を呈しても良
い。どちらの場合でも、粒子は決まった場所に保持さ
れ、材料はその位置で粒子を永久的に結合するべく焼結
される。そのような材料は、第1図及び第2図に示され
るように一方の面から突き出る粒子、又は第4図及び第
5図に示されるように両方の面から突き出る粒子と共に
形成され得る。
する一の方法は、一の網の開口部内に粒子を置くことで
あり、次いで網及び粒子を輸送台上に置く。網は粒子を
所望の配列状態で残したまま取り除かれ得る。第6図
に、網を取り除く代わりに同じ手順が使われるけれど
も、網は最終的な道具の一部になるよう輸送台内に押し
込められる。
上記で述べたように金属粉又は似たものから形成され
る。輸送台25の一方の側に符号26で示される網と、他方
の側に符号28で示される網とが存在する。それぞれの網
のそれぞれの開口部には粒子が存在し、網26内の上記粒
子は符号30で示される。それ故、結果として得られる道
具は輸送台の両側からそれぞれ突き出る粒子29、30を有
し、更に輸送台の安定性に役立ち、かつ輸送台内で粒子
29、30を保持する助けとなる網26、28を有する。網26、
28は完全に輸送台25内に、又は輸送台の表面で幾らかむ
きだしになって置かれ得る。むきだしにされた網はダイ
ヤモンドを保護し、ダイヤモンドが摩耗した場合ダイヤ
モンドを保持する助けとなる。
うに使われ得る。第7図は第3図に示されるような網を
図示し、この網は金属板又は似たもののような基板に固
定される。研摩材料は第3図に示されたものと同じであ
るため、同じ参照符号が同じ部分に対し用いられてい
る。それ故、網18は一の曲げやすい研摩材料を与えるた
め焼結された粉20によって決まった場所に保持される粒
子を有することが分かるであろう。次いで、上記曲げや
すい研摩材料は溶接、鑞付、又は他の知られた手段によ
って金属板31に固定される。網18は曲げやすいので、基
板31は平坦な、又は丸い、若しくは他の望ましい曲がっ
た形であっても良い。網18は板31に適合するように曲げ
ることができ、次いで形を保持するため溶接又は固定さ
れる。選択次第では、網は粒子を保持する同じ材料によ
って基板に固定され得、それで両方の段階は焼結過程中
に達成される。
具を示す。研摩部分間の隙間を離すことを認めることは
時には望ましいことであり、このことは望まれるように
本発明の構成を備え得る。第7図に示されるような網18
は望まれる形に切断され、第8図に示される配置を達成
するよう決まった場所に固定される。また、粒子は示さ
れた配列状態に置かれても良く、第1図との繋がりで述
べられたように、一かたまりの粉又は繊維に追い立てら
れる。一の網が、その選定された開口部のみに粒子を置
いて使われても良い。いかなる場合にも、望ましい配列
が作り出され得、結果として得られる研摩材料は砂のデ
ィスク又は似たものに固定され得る。また、上記の記述
から、第8図に示されたディスクは第3図に示された製
造品と同じ様に作られ得る。網18は丸く、かつ選定され
た開口部は粒子19を含有する。
た二以上の研摩材料片が積み重ねられ得、それで多重層
の道具が作られ得ることが理解されるであろう。この技
術を使って、第2図又は第3図に示される工夫を凝らし
た物の2個が使われても良く、両面性研摩材料が作り出
される。いろいろな態様が可能であり、第9図にこれら
の態様の一を示す。
われた元の層の境界を示す。すなわち、外側の層34、35
は、それらの外側上に密接に間を置かれた粒子36、38を
それぞれ有する。次の層39、40は、層間の境界に置かれ
更に広く間隔をおかれた粒子41、42を有する。内部の中
央の層44はその両側の層39、40から突き出る広く間隔を
置かれた粒子45を有し、中央の層と次の層の境界にあ
る。これらの層は完成された層群を鑞付けし、又は望む
なら焼結されていない層群を焼結することによって互い
に結合され得る。
れども、一の鋸部がこの構成で作られ得ることが当業者
によって容易に理解されるであろう。材料の外側の端部
に粒子を高密度で配置することは上記端部で鋸部の摩耗
速度を遅くし、それに反し中央部へ向けて粒子を低密度
で配置することは中央部での鋸部の摩耗速度を早める。
結果として、切断端部46は、窪んだ表面が鋸部を真に機
能させるにつれて摩耗する。
多くの材料のいずれかであっても良い。ダイヤモンドは
そのような道具のためしばしば使われ、本発明はダイヤ
モンドの使用に賞賛に値するほど適する。しかしなが
ら、他の材料も望み次第で使うことができる。タングス
テンの炭化物、セメントで固められた炭化物、亜硝酸ホ
ウ素、シリコン炭化物、又はアルミニウム酸化物が望み
の性能に合わせて、研摩粒子として使用され得る。
置く考え方を含むけれども、本発明の好ましい形体は一
の開口部につき1の粒子を置くことから成る。しかしな
がら、たとえ一以上の粒子が一の開口部内に置かれて
も、粒子は相当な大きさであっても良く、手で配置する
必要もない。
子を含む曲げやすい輸送台を提供し、粒子は焼結された
金属粉又は似たものによって輸送台内にしっかりと保持
されることを同業者は理解すべきである。結果として得
られる製造品は単体で使われ得、望みの異なった密度を
有する道具を与えるように多層にされ得る。また、輸送
台は曲げやすいので、本発明の製造品は入り組んだ形の
基板の輪郭に合った形に形作られ得る。すなわち、形作
られたブロックはダイヤモンドを手で置く必要が無く、
かつ焼結された材料内で保持されるダイヤモンドの強度
を備えて作られ得る。それ故、本発明の製造品はえぐり
道具、ダイヤモンドのロール、その他事実上いかなる形
の道具にも利用され得る。
によってのみ提供されたのであって、いかなる限定をも
意味するものではなく、それ故、様々な変更が成されて
も良く、かつ添付された請求の範囲からはっきりするよ
うな本発明の概念又は範囲から逸脱すること無く、均等
なものの全ての使用が訴えられることが当業者によって
理解されるであろう。
Claims (27)
- 【請求項1】研磨材の製造方法であって、複数の粒子が
前記研磨材に固定されて研磨材に研磨性を与えている、
以下のステップから成る研磨材の製造方法。 a)予備成形された焼結可能材料から成るマトリックス
と複数の開口部を有する網材料とを合わせ組み立てて、
前記複数の粒子が前記網材料の開口部に受け入れられ、
所定パターンに配置された状態になすこと。 b)前記複数の粒子が、前記所定パターンを実質的に維
持したまま、前記予備成形された焼結可能材料から成る
マトリックス上に残るよう、前記網材料を取り除くこ
と。 c)前記所定パターンにある前記複数の粒子を、前記予
備成形された焼結可能材料から成るマトリックスに押し
込むこと。 d)加圧下で、前記予備成形された焼結可能材料から成
るマトリックスを焼結して、焼結された材料中に前記複
数の粒子が固定されるようにし、前記複数の粒子が前記
研磨材の少なくとも一方の側から突出して前記焼結され
た材料中において前記所定パターンに配置されているよ
うにすること。 - 【請求項2】前記組み立てのステップが、前記複数の粒
子を前記網材料の開口部内に所定パターンに配置して前
記複数の粒子が開口部内に受け入れられるようにするこ
とと、 その後、開口部に前記粒子を含む前記網材料を、前記予
備成形された焼結可能材料から成るマトリックスと組み
合わせることとから成る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記網材料の各々の開口部に少なくとも1
つの前記粒子が受け入れられる、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項4】前記予備成形された焼結可能材料から成る
マトリックスを焼結する前に、前記予備成形された焼結
可能材料から成るマトリックスに前記粒子を押し込む、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】前記予備成形された焼結可能材料から成る
マトリックスの焼結と同時に、前記粒子を、前記予備成
形された焼結可能材料から成るマトリックスに押し込
む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】前記組み立てのステップが、最初に、前記
網材料を、前記予備成形された焼結可能材料から成るマ
トリックスにあてがうことと、その後、前記複数の粒子
を前記網材料の開口部内に配置することとから成る、請
求項1に記載の方法。 - 【請求項7】前記網材料が、前記予備成形された焼結可
能材料から成るマトリックスの上面にあてがわれる、請
求項6に記載の方法。 - 【請求項8】研磨材の製造方法であって、複数の粒子が
前記研磨材に固定されて研磨材に研磨性を与えている、
以下のステップから成る研磨材の製造方法。 a)予備成形された焼結可能材料から成るマトリックス
と複数の開口部を有する網材料とを合わせ組み立てて、
前記複数の粒子が前記網材料の開口部に受け入れられ、
所定パターンに配置された状態になすこと。 b)開口部に前記粒子を有する前記網材料を、前記予備
成形された焼結可能材料から成るマトリックスに押し込
むこと。 c)加圧下で、前記予備成形された焼結可能材料から成
るマトリックスを焼結して、焼結した材料中に前記粒子
が固定されるようにし、前記粒子が前記研磨材の少なく
とも一方の側から突出して、前記焼結した材料内の前記
網材料の開口部内において前記所定パターンに配置され
ているようにすること。 - 【請求項9】前記組み立てのステップが、前記複数の粒
子を前記網材料の開口部内に所定パターンに配置して前
記粒子が開口部内に受け入れられるようにすることと、 その後、開口部に前記粒子を含む前記網材料を、前記予
備成形された焼結可能材料から成るマトリックスと組み
合わせることから成る、請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】前記網材料が金属製である、請求項8に
記載の方法。 - 【請求項11】前記網材料の各々の開口部に少なくとも
1つの前記粒子が受け入れられている、請求項8に記載
の方法。 - 【請求項12】前記予備成形された焼結可能材料から成
るマトリックスを焼結する前に、前記網材料と粒子と
を、前記予備成形された焼結可能材料から成るマトリッ
クスに押し込む、請求項8に記載の方法。 - 【請求項13】前記予備成形された焼結可能材料から成
るマトリックスを焼結するのと同時に、前記網材料と粒
子とを、前記予備成形された焼結可能材料から成るマト
リックスに押し込む、請求項8に記載の方法。 - 【請求項14】前記組み立てのステップが、最初に、前
記網材料を、前記予備成形された焼結可能材料から成る
マトリックスにあてがうことと、その後、前記複数の粒
子を前記網材料の開口部内に配置することとから成る、
請求項8に記載の方法。 - 【請求項15】前記網材料が、前記予備成形された焼結
可能材料から成るマトリックスの上面に対してあてがわ
れる、請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】請求項1に記載の方法によって製造され
た研磨材。 - 【請求項17】研磨性を与える前記粒子が、前記研磨材
の両側から突出している、請求項16に記載の研磨材。 - 【請求項18】請求項8に記載の方法によって製造され
た研磨材。 - 【請求項19】前記網材料が金属製である、請求項18に
記載の研磨材。 - 【請求項20】前記粒子が前記研磨材の両側から突出し
ている、請求項18に記載の研磨材。 - 【請求項21】前記網材料の前記開口部のうちその過半
数が、研磨性を与える前記粒子を1つ含んでいる、請求
項18に記載の研磨材。 - 【請求項22】前記網材料の前記開口部のうちその過半
数が、研磨性を与える前記粒子を2つ又はそれ以上含ん
でいる、請求項18に記載の研磨材。 - 【請求項23】前記網材料の所定の開口部のみが、研磨
性を与える前記粒子を一つ受け入れている、請求項18に
記載の研磨材。 - 【請求項24】前記網材料の各々の開口部が少なくとも
1つの前記粒子を受け入れている、請求項18に記載の研
磨材。 - 【請求項25】複数の前記研磨材が相互に固定され、そ
の各々の研磨材がその中に複数の粒子を有して、かつ、
前記焼結された材料が前記粒子を前記研磨材に固定する
とともに前記複数の研磨材を相互に固定して成る、請求
項16又は18に記載の研磨材。 - 【請求項26】複数の研磨材が相互に固定された前記研
磨材が、外面と少なくとも1つの内面とを有し、 前記外面がその研磨材内において、前記研磨材内の前記
少なくとも1つの内面における粒子密度よりも高い粒子
密度を有している、請求項25に記載の研磨材。 - 【請求項27】請求項16又は18に記載の研磨材が基板に
固定されて一体となっている研磨道具。
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