JP3025884B1 - 帯板ヤスリの製造方法 - Google Patents
帯板ヤスリの製造方法Info
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Abstract
帯板ヤスリを提供すること。 【解決手段】 金属製帯板である基板12の少なくとも
片面に、砥粒14を金属系結合剤16の電着により結合
させたヤスリ層18を形成した帯板ヤスリ。ヤスリ層1
8が、水平方向ばかりでなく上下方向にも砥粒14が分
散するように多段構成とされている。
Description
方法に関する。特に、自動車用プレス金型のような高い
精度を要求される分野での最終仕上げや、各種附形ロー
ルや樹脂用金型等の凹凸のある金型の仕上げ用や、補修
作業後の仕上げ最終工程に好適な帯板ヤスリに関する発
明である。
上げ作業はかなり楽になってきている。しかし、仕上げ
作業の最終工程は、経験豊富な高度の技能を有する技術
者でないと困難であった。すなわち、従来の上記仕上げ
作業の最終段階は、仕上げ用の角形砥石やベビーグライ
ンダー等を使用して行っていたが、曲面仕上げが多くて
熟練を要した。
る基板の少なくとも片面に、砥粒を金属系結合剤の電着
により結合させたヤスリ層が形成されてなる帯板ヤスリ
を国内外で製造販売している。
の「SK−3」焼き入れ材、砥粒:人造ダイヤモンド
(粒度:#100〜1000)、結合母材:Niとする
ものである。
接続された基板を電解浴中に横置きに配した状態で、基
板の上面におけるヤスリ部形成面の全体に砥粒を沈降付
着させた後、金属系結合剤を電着させて砥粒相互を結合
かつ基板に固着させてヤスリ層を形成する方法により製
造していた。
板ヤスリの場合、耐用時間が相対的に短く、かつ、早く
目づまりがし易く、耐用時間の延長の要望とともに、フ
レキシブル性においても曲面に対する作業性の見地か
ら、フレキシブル性向上の要望があった。ここで、フレ
キシブル性は、基板の厚みを薄くすればある程度対応で
きるが、薄すぎると指で押えて使用するため、点当たり
して研摩ムラが発生し易くなる。
に対する密着性及び砥粒の密着性において品質バラツキ
が発生し易かった。
延長の要望に応えることができ、さらには、フレキシブ
ル性向上にも応えることができる帯板ヤスリの製造方法
を提供することを目的とする。
する密着性及び砥粒の密着性において品質バラツキが発
生し難い帯板ヤスリの製造方法を提供することにある。
の製造方法は、上記課題を、下記構成により解決するも
のである。
電解浴中に横置きに配するとともに陽極に接続された電
着金属供給材を下方に配した状態で、基板の上面におけ
るヤスリ部形成面の全体に砥粒を沈降散布させた後、金
属系結合剤を電着させて砥粒を基板に予備固着させる工
程の所要回数の繰り返しを含むことを特徴とする。
て、電解浴を攪拌して砥粒を浮遊させた後、静置させて
行うことが、砥粒の均一分散が容易なため望ましい。
により製造される帯板ヤスリは、下記構成とすることが
望ましい。
に、砥粒を金属系結合剤の電着により結合させたヤスリ
層を形成した帯板ヤスリであって、ヤスリ層を水平方向
ばかりでなく上下方向にも砥粒が分散するように多段構
成とする。
に金属系結合剤より硬質金属からななる硬質金属電着層
を形成することが、研摩に際して目づまりが発生し難く
て望ましい。
は、金属結合材がニッケルであることが、研摩に際して
目づまりと目こぼれのバランスがとり易くて望ましく、
硬質金属電着層は、クロム電着層とすることが、ニッケ
ルとの密着性の見地から望ましい。
には、金属製帯板がばね性を有するとともに多孔板であ
ることが、望ましい。
適用する帯板ヤスリの一形態の平面図及び横断面図を、
それぞれ、図1及び図2に示す。
基板12の少なくとも片面に、砥粒14を金属系結合剤
16の電着により結合させたヤスリ層18が形成されて
なるものである。
した剛直なものでもよいが、容易に湾曲して戻り可能な
ばね性を有するものが望ましい。
0の特性を示し、板厚0.2〜1.5mm、望ましくは
0.4〜1.0mmのものを好適に使用できる。
ステンレス鋼(SUS)がニッケル(Ni)等の電着金
属との密着性から好適に使用できるが、容易に湾曲して
戻り可能な特性を有する板金なら、特に限定されず、例
えば、ベリリウム銅、リン青銅等の銅系合金等も使用可
能である。
いて、板厚:0.6mm、幅a:30mm、全長b:300
mm、ヤスリ層形成部c:250mmとする。
が、本形態では、砥粒14が水平方向ばかりでなく上下
方向にも砥粒が分散するように多段構成とされている。
帯板ヤスリの耐用期間の延長を期することができるため
である。
上に、順次、下地電着層(ストライク層)15上に第一
段砥粒14aが散布され、第一段砥粒14aが第一段電
着層16aで予備固着され、第一段電着層16a上に第
二段砥粒14bが散布され、第二段砥粒14bが第二段
電着層16bで予備固着され、第二段電着層16b上に
第三段砥粒14cが予備固着され、さらに、全体が第四
段電着層16cで本固着された構成である。非ヤスリ層
形成部dには、砥粒は存在しないが、各電着層は形成さ
れている。
6dの金属系結合剤より硬質金属からなる硬質金属電着
層20を形成してもよい。
着性が要求されない場合は、ストライク層15を形成せ
ずに、基板12上に直接、第一段砥粒22を散布させて
もよい。
イヤモンド(#325〜400)として、金属系結合剤
16をNiとし、硬質金属電着層20をクロム(Cr)
電着層とした場合、下記のような範囲の仕様とする。括
弧内は一形態の仕様である。
(1μm) 第一段電着層16a: 3〜7μm (5μm) 第二段電着層16b: 3〜7μm (5μm) 第三段電着層16c: 6〜14μm(10μm) 第四段電着層16d: 10〜20μm(15μm) 硬質金属電着層20: 1〜5μm (3μm)本形 態では砥粒14は、人造ダイヤモンドであるが、他
の砥粒、例えば、アルミナ(Al2 O3 )、炭化ケイ素
(SiC)、窒化ホウ素(NB)、炭化タングステン
(WC)、炭化ホウ素(B4 C)等であってもよい。こ
のとき砥粒14の粒度は、ヤスリの用途により異なる
が、上記仕上げの最終段階で使用する場合、超仕上げと
なるため、粒度#300〜600の範囲のものが好適に
使用できる。また、当該ヤスリ層18の組織の砥粒率
は、上記仕上げの最終段階で使用する場合、密な組織を
使用することが望ましく、砥粒率40%以上、望ましく
は50%以上とする。
を鉄系としたとき、Niが好ましいが、基板12と良好
な密着性を有すればとくに限定されない。
25〜400)とし金属系結合剤16をNi、硬質金属
電着層20をCr電着層の組み合わせとして、上記括弧
内の各例示電着膜を得る場合の、使用する電解メッキ浴
の一例を下記に示す。
浴): NiCl2 ・6H2 O 200g/L HCl(12N) 85mL/L 温度 室温 電流密度 5A/dm2 通電時間 2分 第一・二・三電着層用浴(Niワット浴): NiSO4 ・6H2 O 280g/L NiCl2 ・6H2 O 50g/L H3 BO3 40g/L ダイヤ(#325〜400) 5g/L pH 約 4 温度 約55℃ 電流密度 3A/dm2 通電時間 5分、5分、10分 第四電着層用(Niワット浴) 上記Niワット浴でダイヤを除いた組成 電流密度 3A/dm2 通電時間 10分 仕上げ電着層用浴(Crケイフッ化浴): CrO3 240g/L H2 SO4 1.3g/L Na2 SiF6 2.5g/L 温度 50℃ 電流密度 30A/dm2 通電時間 5分 また、当該ヤスリ層の組織の砥粒率は、上記仕上げの最
終段階で使用する場合、密な組織を使用することが望ま
しく、砥粒率40%以上、望ましくは50%以上とす
る。
3に示す如く多孔板状とされている。このとき開口率
は、無孔であるときのヤスリの有する目づまりのし易さ
及び要求される柔軟性により異なるが、通常、5〜50
%、望ましくは10〜40%とする。多孔板の各孔12
aの形態は、通常、円形とするが、楕円、三角形、台
形、正方形、ひし形、六角形など任意である。具体的に
は、図1において、たとえば、孔径:3mmφ、ピッチ6
mmとする。
する。
略は、下記の通りである(図3・4参照)。
続され金属系結合剤で形成される電着金属供給材26を
囲繞するアノードバッグ(陽極バッグ:陽極からのスラ
ムの付着を防止するもの)28が配設されるとともに、
該アノードバッグ28の上に電着治具30が配設され
る。そして、電着治具30は、複数本の基板保持溝34
を上面側に備えているとともに、その一端に陰極側導体
36が固着されている。該基板保持溝34は、一端部
に、基板12をセットしたとき基板12の非ヤスリ層面
となる部位をマスクして保持するマスク部30aが形成
されるとともに、基板12の底部と導通する図示しない
導電部が配されている。
イク層15を形成しておく。
属供給材26をアノードバッグ28に入れた状態で電解
槽22の底部に配設するとともに、該電解槽22に砥粒
粉体を含有させた電解液を投入して電着浴とする。続い
て、基板12をセットした電着治具30を横置きになる
ように入れて、攪拌棒等(攪拌棒の代わりに電着治具3
0を上下方向に揺動させてもよい。)で電着浴を所定時
間(例えば20秒〜1.5分)攪拌して、記砥粒を浮遊
させた後、静置させる。連続的に行うときは、砥粒を含
んだ電解液をポンプで間欠的に循環させてもよい。
浮き上がってきた後、砥粒14は各基板12上に沈降散
布される。このとき、非ヤスリ層の上面はマスキング部
30aでマスキングされているため、砥粒14は沈降散
布されないともに、基板12の上方に砥粒14の沈降分
散を阻害する陽極棒(電着金属供給材26)等が存在し
ないため、ヤスリ層形成面Aに対する砥粒14の沈降散
布が良好に行われる。なお、ヤスリ層形成面Aを傾斜さ
せたときは、砥粒14の基板12に対する付着量を先端
に向かって漸減又は漸増させることができ、特殊な用
途、一本の帯板ヤスリで研摩力の差異が要求されるよう
な場合に対応できる。
とを、所定時間、通電状態とする。すると、各基板1上
に第一段電着層16aが施され、第一段砥粒14aが予
備固着される。このとき、基板12の上方に陽極棒(電
着金属供給材26)等が存在しないため、アノードバッ
グ28から漏出するスライムが基板12に沈降付着()
することなく、均質で良質な第一電着層16aの形成が
可能となる。
2の下方にあるため、砥粒14の基板12上に対する沈
降散布を均一にできるとともに、スライムが基板12に
付着することなく、安定した均質な電着層16aを形成
できる。以下、第二・第三・第四電着層16b、16
c、16dについても同様のことが言える。
布、第二段電着層16bの形成、第三段砥粒14cの沈
降散布、第三段電着層16cの形成を同一浴槽で順次行
った後、最後の第四段電着層16dを形成することによ
り砥粒14の本固着を行ってヤスリ層18を形成する。
なお、最後の本固着の第四段電着層16dの形成は、別
の電着浴で行うことが、砥粒が混在しないため耐久性に
優れた電着層を形成できるため望ましい。こうして、砥
粒14が水平方向ばかりでなく上下方向にも分散したヤ
スリ層18を形成することができる。さらに、耐用時間
の延長が要求される場合は、上記、基板12の上面にお
けるヤスリ部形成面Aの全体に砥粒14を沈降散布させ
た後、金属系結合剤を電着させて砥粒14を基板12に
予備固着させる工程を繰り返して、五段以上とすればよ
い。
るときは、上記ヤスリ層18を片面に形成した基板を反
転させて、上記同様、電着治具にセットして、上記工程
を繰り返せばよい。
様にして、金型仕上げの最終工程等において、好適に使
用できるが、他の仕上げ研摩等にも勿論使用可能であ
る。
リは、上記の如く、金属製帯板である基板の少なくとも
片面に、砥粒を平面方向ばかりでなく垂直方向にも分散
させて金属系結合剤の電着により結合させてヤスリ層が
形成されているため、ヤスリの寿命(耐用時間)が長
い。表面側の砥粒が目こぼれしても下側の砥粒が順次表
面側に現れてくるためである。
孔板状とすることにより、研摩に際して帯板ヤスリのフ
レキシブル性が向上するとともに、摩耗粉が開口孔を介
して逃げやすくてヤスリ層の目詰まりが発生し難くな
り、研摩作業性および耐用時間も大幅に延長することが
期待できる。
と、無孔である以外は同じ仕様である帯板ヤスリとの耐
用期間を対比したところ、前者は後者の約1.5倍の耐
用時間を示した。
た場合は、摩耗粉の滑りがよくなり、ヤスリ耐用時間の
更なる延長が期待できる。
ヤスリは、基板に対して下方に陽極となる電着金属供給
剤を配したので、砥粒の沈降分散を均一にでき、その後
の砥粒予備固着および本固着のための電着層形成に際し
ても、上方に陽極を配する場合のようなスラムの付着の
おそれがなく、均質で良質の電着層の形成が可能とな
る。したがって、結果的に耐用時間の長い帯板ヤスリを
安定して供給可能となる。
形態を示す平面図
モデル断面図
を示す概略斜視図
Claims (6)
- 【請求項1】 金属製帯板である基板の少なくとも片面
に、砥粒を金属系結合剤の電着により結合させたヤスリ
層が形成されてなり、 前記ヤスリ層が、水平方向ばかりでなく上下方向にも前
記砥粒が分散するように多段構成とされている帯板ヤス
リを製造する方法において、 陰極に接続された金属製帯板である基板を電解浴中に横
置きに配するとともに陽極に接続された電着金属供給材
を下方に配した状態で、 前記基板の上面におけるヤスリ部形成面の全体に砥粒を
沈降散布させた後、金属系結合剤を電着させて前記砥粒
を基板に予備固着させる工程の所要回数の繰り返しを含
むことを特徴とする帯板ヤスリの製造方法。 - 【請求項2】 前記砥粒の前記基板に対する沈降散布に
際して、前記電解浴を攪拌して前記砥粒を浮遊させた
後、静置させて行うことを特徴とする請求項1記載の帯
板ヤスリの製造方法。 - 【請求項3】 前記砥粒がダイヤモンドであり、かつ、
前記金属系結合剤がニッケルであることを特徴とする請
求項2記載の帯板ヤスリの製造方法。 - 【請求項4】 前記ヤスリ層の金属系結合剤電着層上面
に、金属系結合剤より硬質の硬質電着層をさらに形成す
ることを特徴とする請求項3記載の帯板ヤスリの製造方
法。 - 【請求項5】 前記ヤスリ層の砥粒がダイヤモンドであ
り、かつ、金属系結合剤がニッケルであり、前記硬質金
属電着層がクロム電着層であることを特徴とする請求項
4記載の帯板ヤスリの製造方法。 - 【請求項6】 前記金属製帯板が、多孔板でかつばね性
を有することを特徴とする請求項1、2、3、4又は5
記載の帯板ヤスリの製造方法。
Priority Applications (1)
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JP10330464A JP3025884B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 帯板ヤスリの製造方法 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10330464A Expired - Lifetime JP3025884B1 (ja) | 1998-11-20 | 1998-11-20 | 帯板ヤスリの製造方法 |
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Country | Link |
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Families Citing this family (3)
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JP4508514B2 (ja) * | 2001-03-02 | 2010-07-21 | 旭ダイヤモンド工業株式会社 | Cmpコンディショナ及びその製造方法 |
CA2566888A1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-01 | Anthony David Pollasky | Abrasive material and method of forming same |
-
1998
- 1998-11-20 JP JP10330464A patent/JP3025884B1/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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