JP3940291B2 - 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 - Google Patents
多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3940291B2 JP3940291B2 JP2001386629A JP2001386629A JP3940291B2 JP 3940291 B2 JP3940291 B2 JP 3940291B2 JP 2001386629 A JP2001386629 A JP 2001386629A JP 2001386629 A JP2001386629 A JP 2001386629A JP 3940291 B2 JP3940291 B2 JP 3940291B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pore
- forming agent
- state
- changeable
- recycling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011148 porous material Substances 0.000 title claims description 66
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000000227 grinding Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 30
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 claims description 27
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 claims description 27
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 20
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 20
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 6
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 117
- WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N dimethyl terephthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(C(=O)OC)C=C1 WOZVHXUHUFLZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 34
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 21
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 19
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 10
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 3
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 3
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 3
- 241000758789 Juglans Species 0.000 description 2
- 235000009496 Juglans regia Nutrition 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 235000020234 walnut Nutrition 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N dimethylnaphthalene Natural products C1=CC=CC2=C(C)C(C)=CC=C21 QNLZIZAQLLYXTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
【０００１】
本発明は、気孔を多数有する粗組織の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被削材（例えば、種々の金属製の部品等）の加工において幅広く使用されている砥石は、加工される部品の形状、材質等に応じて、様々な種類の砥石が使用されている。ここで、砥石の特性の一つに砥石の嵩密度、いわゆる組織の粗密の程度が挙げられる。嵩密度の低い、つまり粗組織である多孔性砥石は、研削によって生じる熱を気孔によって放出させる作用があることから、被削材の焼けを生じやすい研削、或いは、砥粒間の距離が広くなることから砥粒突き出しが大きくなり、高能率な加工をするような場合に用いられる。
【０００３】
このような気孔を有するビトリファイド砥石は、砥粒、粉末状のビトリファイド結合剤、気孔形成剤、成形助剤（成形用のバインダー）を原料として製造することができる。一般的には、前記原料を混合し成形して得られる成形体を加熱乾燥し（一般的にはおよそ１〜３重量％の水分を除去して乾燥し）焼成してビトリファイド砥石を製造する。気孔形成剤は、前記成形体の焼成が終了するまでに消失させるので、得られるビトリファイド砥石には気孔が形成される。
【０００４】
気孔形成剤としては、例えば、ナフタリン、クルミ粉、木粉、エポキシやポリスチレン（特公昭３９−０２０４８７号公報）などの有機物質或いはアルミナ中空バルーンなどが使用されている。
【０００５】
図１に、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法の概略を示す。まず、砥石の構成要素となる砥粒とビトリファイド結合剤、１種類以上の成形助剤（例えば、デキストリン、水で薄めた重油）、粒子状の気孔形成剤を混合し撹拌して、これらの原料を含有する撹拌ミックスを調製する。前記撹拌ミックスを所定の形状、密度にプレス成形した後、乾燥により水分等を除去し、砥粒とビトリファイド結合剤を結合させるために所定の温度で焼成する。その後、所定の寸法に加工して仕上げ、検査を行い最終製品となる。
【０００６】
ビトリファイド砥石の場合、非常に高温で焼成されるために、従来の非セラミック製の気孔形成剤の多くは乾燥或いは焼成工程で分解、燃焼或いは酸化し大気中に放出される。一方、アルミナバルーンの様なセラミック製の気孔形成剤の場合は、そのまま最終製品であるビトリファイド砥石の中に残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
有機質の気孔形成剤は、砥石の構成要素である砥粒やビトリファイド結合剤と比較して高価であり多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを高くしてしまう要因となっている。また、大気中にＣＯ２或いは有機物質を放出するので、近年関心の高まっている環境問題を考慮すると環境に悪影響をもたらすことも明らかである。なお、無機質の気孔形成剤であるアルミナバブルは、撹拌、成形の際に砥粒との分離を生じやすいので、砥粒と無機質の気孔形成剤が均一に分散した成形体を製造することは困難である。
【０００８】
本発明は、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを低減すると共に環境への悪影響を抑制する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを低減すると共に環境への悪影響を抑制する気孔形成剤のリサイクル方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第１の視点において、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、前記状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体の加熱により、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤を回収する回収工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法により上記目的を達成することができる。本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、次のようにすることができる。
【００１０】
前記回収工程で回収した状態変化可能な気孔形成剤を含む回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有することができる。前記再生工程で再生させた状態変化可能な気孔形成剤を使用する工程を有することができる。前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する。
【００１１】
また、本発明によれば、第２の視点において、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において気孔を形成するために状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する気孔形成剤のリサイクル方法により上記目的を達成することができる。本発明の気孔形成剤のリサイクル方法は、次のようにすることができる。
【００１２】
前記再生工程において、前記回収物を溶融して不純物を除去し、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤を回収する回収工程を、前記再生工程よりも前に有することができる。なお、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法により再生された状態変化可能な気孔形成剤を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［多孔性ビトリファイド砥石の製造方法］
〈気孔形成剤〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法では、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する。ここで、本発明における「状態変化」とは、気体、液体及び固体のいずれか一の第１の状態と、気体、液体及び固体のいずれか一の状態であって前記第１の状態とは異なる第２の状態との間の温度変化による可逆的な変化である。例えば、固体と気体との間の温度変化による可逆的な変化であり、一般的には、加熱による固体から気体への変化と、冷却による気体から固体への変化である。また、例えば、固体と液体との間の温度変化による可逆的な変化であり、一般的には、加熱による固体から液体への変化と、冷却による液体から固体への変化である。
【００１４】
状態変化可能な気孔形成剤としては、例えば、温度変化により固体と気体との間を可逆的に変化する気孔形成剤があり、より詳細には、加熱により燃焼ないし酸化せずに固体から気体に昇華し、冷却により気体から固体に凝固（固化）する気孔形成剤がある。また、例えば、温度変化により固体と液体との間を可逆的に変化する気孔形成剤があり、より詳細には、加熱により燃焼ないし酸化せずに固体から液体に液化し、冷却により液体から固体に凝固（固化）する気孔形成剤がある。
【００１５】
本発明における状態変化可能な気孔形成剤としては、昇華開始温度（常圧における物質の減量開始温度）が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用し、好ましくは、昇華開始温度が１２０〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する。
【００１６】
昇華開始温度が１００℃以下の場合は、回収時に常温よりも低い温度にしなければ回収率が悪くなる傾向があるためコストが高くなる傾向がある。また、昇華開始温度が２００℃以上になると、昇華させるための温度が必要以上に高くなり、コストが高くなる傾向があるばかりでなく、成形助剤として生砥石（後述の成形工程で成形された成形体）中に混在させている有機物質まで燃焼或いは分解してしまうので、生砥石の強度が低下したり、回収物質中において気孔形成剤以外の不純物の割合が多くなり、リサイクル品（再生品）の品質を劣化させてしまう傾向がある。
【００１７】
昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤としては、例えば、テレフタル酸ジメチルがある。なお、テレフタル酸ジメチルは、下記の化学式で示され、ジメチルテレフタレート(dimethyl terephthalate)と同じものであり、「ＤＭＴ」と省略する場合もある。
【００１８】
【化１】
【００１９】
昇華開始温度（常圧における物質の減量開始温度）は、ＴＧ（熱重量測定）等の測定で知ることができる。例えば、本発明に好適に用いることができるジメチルテレフタレート(dimethyl terephthalate)（ＤＭＴ）のＴＧ曲線（常圧中で測定）を図２に示す。この曲線によれば、ジメチルテレフタレートの減量開始温度は約１３５〜１４０℃であることがわかる。なお、図２には、ナフタリンのＴＧ曲線も併せて示されており、ナフタリンの減量開始温度は約７０℃であることがわかる。
【００２０】
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法では、気孔形成剤の一部として、室温程度から５００℃未満（好ましくは４００℃以下、より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下）では状態変化せずに５００〜９００℃で燃焼する気孔形成剤、あるいは、多孔性ビトリファイド砥石を製造する際の成形体の焼成温度程度から室温程度までの温度範囲では状態変化しないセラミック等を材料とする中空体の気孔形成剤を併用することができる。これらの気孔形成剤としては、例えば、スチロール樹脂、ポリエステル樹脂、変性ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等の合成樹脂粒子、クルミ粉、木粉等の有機物、あるいはアルミナ製の中空球状体等がある。
【００２１】
〈回収工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法における回収工程は、状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体を加熱することにより、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤の一部ないし全部を回収する工程にすることができる。回収工程では、例えば、昇華して使用された気体状の気孔形成剤を冷却し個体化して回収することができる。
【００２２】
〈再生工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法における再生工程は、前記回収工程で回収した状態変化可能な気孔形成剤を含む回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する工程にすることができる。
【００２３】
〈他の工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、砥粒と、ビトリファイド結合剤と、状態変化可能な気孔形成剤を一部ないし全部として含む気孔形成剤と、成形用バインダーから、これらを含む成形体を成形する成形工程と、前記成形工程で得られた成形体を前記成形体の焼成温度未満（好ましくは１００℃以上、より好ましくは１００〜３００℃、さらに好ましくは１００〜２００℃）かつ常圧で加熱して前記状態変化可能な気孔形成剤を前記成形体から除去する気孔形成剤除去工程と、前記気孔形成剤除去工程で前記状態変化可能な気孔形成剤を除去した（焼成工程において問題点が生じない程度以上に除去した）成形体を前記ビトリファイド結合剤が砥粒の結合材として作用する作用温度（一般的には、９００〜１３００℃）で所定時間（一般的には、２〜５時間）焼成する焼成工程を有することができる。なお、常温から前記作用温度に昇温させるまでの昇温時間と、前記作用温度範囲内で保持する保持時間と、前記作用温度から常温まで放熱させる降温時間を含めた焼成工程の全ての時間は、２４〜１８０時間（およそ１〜７日程度）にすることができる。
【００２４】
なお、前記成形体が水分を含有する場合、前記気孔形成剤除去工程に便乗して前記成形体が含有する水分を蒸発させることができるが、前記気孔形成剤除去工程よりも前に、前記成形体の水分を蒸発させる乾燥工程を設けることができる。前記乾燥工程における前記成形体の加熱温度は、前記気孔形成剤除去工程における前記成形体の加熱温度よりも低温（例えば、６０〜１００℃）にすることができる。
【００２５】
前記再生工程で再生させた状態変化可能な気孔形成剤は、前記成形工程で再使用することができる。即ち、前記成形工程で使用する気孔形成剤の一部ないし全部として、前記再生工程で再生した状態変化可能な気孔形成剤を用いることができる。再生した状態変化可能な気孔形成剤を含有する、前記成形工程で得られた成形体は、前記気孔形成剤除去工程で加熱され前記成形体から除去されるが、前記回収工程で回収し、前記再生工程で所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。前記再生工程で再生させた状態変化可能なリサイクル気孔形成剤は、新品の気孔形成剤と同様に砥石原料として利用することができる。
【００２６】
前記成形工程で使用する砥粒、状態変化可能な気孔形成剤、これ以外の気孔形成剤の粒径及び配合比は、製造しようとする多孔性ビトリファイド砥石の構造や用途等に応じて適宜設定する。砥粒としては、例えば、ダイヤモンド砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒、溶融アルミナ砥粒、ゾルゲル法により得られる微結晶質アルミナ砥粒等の各種砥粒を用いることができる。砥粒の粒径は、例えば１５〜１０００μｍ（ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく粒度で＃１６〜＃８００）、好ましくは４０〜５００μｍにすることができる。
【００２７】
前記成形工程で使用するビトリファイド結合剤の粉末の平均粒径は、好ましくは２〜４０μｍ（より好ましくは２〜３０μｍ、さらに好ましくは４〜２０μｍ、特に好ましくは５〜６μｍ）にする。ビトリファイド結合剤粉末は、軟化点５００℃〜１１００℃のものがあり、焼成温度や砥材の種類に応じて適当なものを用いる。
【００２８】
前記成形工程で使用する成形用バインダーとしては、従来から一般的に成形用のバインダーとして用いられるものでよく、例えば、デキストリン、カルボキシメチルセルロース等を用いることができる。
【００２９】
［気孔形成剤のリサイクル方法］
本発明の気孔形成剤のリサイクル方法における再生工程では、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。
【００３０】
再生工程では、前記回収物を溶融して不純物を除去し、所望形状の固体状の昇華性を有する気孔形成剤に再生することができる。また、昇華して使用された昇華性を有する気孔形成剤を回収する回収工程を、前記再生工程よりも前に有することができる。本発明の気孔形成剤のリサイクル方法としては、例えば、次のようなものがある。
【００３１】
１００〜２００℃にて生砥石中の昇華性を有する気孔形成剤（例えば、ＤＭＴ）を昇華させ常温まで冷却させて、一旦気体となった気孔形成剤を固体化し、フィルター等を有する集塵機にて回収する。回収物を加熱し溶融させて一緒に取り込まれた不純物を沈殿させ、市販されている新品のＤＭＴと同様の形状（例えば、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み０．５〜１ｍｍのフレーク状）になるように固体化させる。その後、新品の気孔形成剤を使用する場合と同様に粉砕、整粒して所定の粒度に篩い分け再利用する。
【００３２】
前記回収物が昇華性を有する昇華性固体（例えば、固体状のＤＭＴ）である場合にこれを溶融させる手段としては、例えば、密閉されたタンク等の密閉系において前記昇華性固体を加熱することにより、密閉系内の前記昇華性固体の蒸気圧を飽和させ前記昇華性固体を溶融させる手段がある。
【００３３】
【実施例】
砥材にはアルミナ砥粒或いはシリコンカーバイド砥粒、ビトリファイド結合剤にフリット又は天然鉱物、成形助剤としてデキストリンと水分で薄めた重油、さらには気孔形成剤として粒子状のＤＭＴ(dimethyl terephthalate)を使用し、これらの原料を、図１に示すような方法で撹拌、プレス成形し生砥石（前記原料の成形体）を作製した。得られた生砥石を６０℃で一日乾燥させ水分を除去した後、集塵機を有する乾燥機の乾燥室内にて１７０℃で１５時間加熱し、気孔形成剤を昇華させた。昇華させた気孔形成剤の回収について詳細に説明すると、次のとおりである。
【００３４】
乾燥機の乾燥室は、第１の配管を介して冷却箱に連通する。冷却箱は、冷却箱の外側に連通する外気取入口を有すると共に、第２の配管を介して集塵機に連通する。集塵機は、第２の配管の内部の気体を吸引するので、乾燥室内で昇華した気体状の気孔形成剤を含む乾燥室内の気体は、前記第１の配管を通り冷却箱の内部空間へ流入する。冷却箱の内部は、前記外気取入口から流入する常温の外気（空気）により１００℃以下に冷却しているので、冷却箱の内部空間に流入した気体状の気孔形成剤の大部分は、冷却固化して捕獲される。冷却箱の内部空間の気体は、前記第２の配管を通って集塵機の内部へ流入する。冷却箱で捕獲できなかった微細な固体状の気孔形成剤は、集塵機の内部の集塵部（フィルター）で微細な塵と共に捕獲される。微細な固体状の気孔形成剤と塵が捕獲された気体は、集塵機の気体排出口から排出される。気孔形成剤の回収率は、気孔形成剤の使用量に対して約８０重量％であった。
【００３５】
なお、図１には示していないが、乾燥工程と焼成工程の間に、上記のように前記生砥石から前記気孔形成剤を昇華させて除去する気孔形成剤の除去工程（昇華工程）を設け、前記生砥石に空間部を形成した。
【００３６】
得られた回収物を１５０℃にて溶融し、フレーカーにてフレーク状に固体化させた。フレーカーは、溶融した気孔形成剤を冷却ドラムに落下させて冷却しフレーク状に固体化する装置である。溶融した前記回収物において沈殿した不純物の割合は、約０．０１５重量％であった。フレーク状回収物をスピードミル機にて粉砕後、篩い分けしてリサイクル気孔形成剤とした。
【００３７】
また、市販されている新品のＤＭＴの気孔形成剤と回収して再生したリサイクル品のＤＭＴの気孔形成剤を篩い分けした結果、目的とする粒度に対して粗すぎる或いは細かすぎるため、使用が不適当な気孔形成剤が生じる場合がある。これらの使用不適当な気孔形成剤は、上記の様に１５０℃で再度溶融し固体化し粉砕し粒度を変更してリサイクルすることも出来るし、その際に新品とリサイクル品を混合して溶融しても差し支えない。
【００３８】
新品のＤＭＴ１００重量％、リサイクル品のＤＭＴ１００重量％の気孔形成剤を使用して、多孔性ビトリファイド砥石を製造した。砥粒は粒度＃５４のＷＡ（酸化アルミニウム系砥粒）であり、ビトリファイド結合剤に関してはその化学組成を表１に示す。なお、本実施例における粒度は、ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく粒度である。
【００３９】
【表１】
【００４０】
また、使用した気孔形成剤の粒度は＃３６相当である。製造した砥石番号と撹拌の際に用いた各原料の混合比率を重量％で表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
撹拌した撹拌ミックス（前記各原料の混合物）を所定の密度になるようにプレス成形して、中央部に穴を有するリング状の生砥石を得た。成形された生砥石の寸法は、外径１８４ｍｍ、厚み１６ｍｍ、中央部の穴径７２ｍｍである。この生砥石は、６０℃で一日、１７０℃で１５時間加熱した後、９００℃で２時間焼成した。焼成して得られた砥石は、外径１７８ｍｍ、厚み１３ｍｍ、中央部の穴径７６．２ｍｍの寸法になるように仕上げ加工を行い、大越式硬度測定、バランス、打音といった砥石検査においてごく一般的に行われている検査を行った。このようにして得られた多孔性ビトリファイド砥石の構造と密度を表３に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
製造した各種砥石からテストピースを切り出し、曲げ強度を測定した。曲げ強度試験の測定条件を表４に、曲げ強度を表５に示す。
【００４５】
【表４】
【００４６】
【表５】
【００４７】
リサイクル品の気孔形成剤を使用して製造された砥石は、新品の気孔形成剤を使用して製造された砥石と比較して同等の曲げ強度が得られた。さらに、砥石番号１，２，５，６の各砥石について、多孔性砥石がよく用いられているクリープフィード研削を想定した研削性能試験を実施した。研削条件を表６に、研削結果を表７に示す。
【００４８】
【表６】
【００４９】
【表７】
【００５０】
【発明の効果】
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、前記状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体の加熱により、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤を回収する回収工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用するので、使用された状態変化可能な気孔形成剤を回収することができる。回収した気孔形成剤は、簡単に再生して再使用することができるから、気孔形成剤の消耗量（自然界への拡散量）を低減することができる。従って、本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを著しく低減することができる。使用された状態変化可能な気孔形成剤が高価である場合は、このような製造コストの低減効果はより一層著しい。
【００５１】
また、本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量を低減することができるので、前記気孔形成剤の自然界への拡散量を抑制することができるから、環境への悪影響を抑制することができる。
【００５２】
本発明の気孔形成剤のリサイクル方法は、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において気孔を形成するために状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用するので、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量（自然界への拡散量）を低減することができる。従って、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを著しく低減することができる。使用された状態変化可能な気孔形成剤が高価である場合は、このような製造コストの低減効果はより一層著しい。
【００５３】
また、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量を低減することができるので、前記気孔形成剤の自然界への拡散量を抑制することができるから、環境への悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法の概略を説明するための図である。
【図２】図２は、ＤＭＴとナフタリンのＴＧ曲線を示す図である。
本発明は、気孔を多数有する粗組織の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被削材（例えば、種々の金属製の部品等）の加工において幅広く使用されている砥石は、加工される部品の形状、材質等に応じて、様々な種類の砥石が使用されている。ここで、砥石の特性の一つに砥石の嵩密度、いわゆる組織の粗密の程度が挙げられる。嵩密度の低い、つまり粗組織である多孔性砥石は、研削によって生じる熱を気孔によって放出させる作用があることから、被削材の焼けを生じやすい研削、或いは、砥粒間の距離が広くなることから砥粒突き出しが大きくなり、高能率な加工をするような場合に用いられる。
【０００３】
このような気孔を有するビトリファイド砥石は、砥粒、粉末状のビトリファイド結合剤、気孔形成剤、成形助剤（成形用のバインダー）を原料として製造することができる。一般的には、前記原料を混合し成形して得られる成形体を加熱乾燥し（一般的にはおよそ１〜３重量％の水分を除去して乾燥し）焼成してビトリファイド砥石を製造する。気孔形成剤は、前記成形体の焼成が終了するまでに消失させるので、得られるビトリファイド砥石には気孔が形成される。
【０００４】
気孔形成剤としては、例えば、ナフタリン、クルミ粉、木粉、エポキシやポリスチレン（特公昭３９−０２０４８７号公報）などの有機物質或いはアルミナ中空バルーンなどが使用されている。
【０００５】
図１に、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法の概略を示す。まず、砥石の構成要素となる砥粒とビトリファイド結合剤、１種類以上の成形助剤（例えば、デキストリン、水で薄めた重油）、粒子状の気孔形成剤を混合し撹拌して、これらの原料を含有する撹拌ミックスを調製する。前記撹拌ミックスを所定の形状、密度にプレス成形した後、乾燥により水分等を除去し、砥粒とビトリファイド結合剤を結合させるために所定の温度で焼成する。その後、所定の寸法に加工して仕上げ、検査を行い最終製品となる。
【０００６】
ビトリファイド砥石の場合、非常に高温で焼成されるために、従来の非セラミック製の気孔形成剤の多くは乾燥或いは焼成工程で分解、燃焼或いは酸化し大気中に放出される。一方、アルミナバルーンの様なセラミック製の気孔形成剤の場合は、そのまま最終製品であるビトリファイド砥石の中に残る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
有機質の気孔形成剤は、砥石の構成要素である砥粒やビトリファイド結合剤と比較して高価であり多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを高くしてしまう要因となっている。また、大気中にＣＯ２或いは有機物質を放出するので、近年関心の高まっている環境問題を考慮すると環境に悪影響をもたらすことも明らかである。なお、無機質の気孔形成剤であるアルミナバブルは、撹拌、成形の際に砥粒との分離を生じやすいので、砥粒と無機質の気孔形成剤が均一に分散した成形体を製造することは困難である。
【０００８】
本発明は、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを低減すると共に環境への悪影響を抑制する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを低減すると共に環境への悪影響を抑制する気孔形成剤のリサイクル方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第１の視点において、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、前記状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体の加熱により、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤を回収する回収工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法により上記目的を達成することができる。本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、次のようにすることができる。
【００１０】
前記回収工程で回収した状態変化可能な気孔形成剤を含む回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有することができる。前記再生工程で再生させた状態変化可能な気孔形成剤を使用する工程を有することができる。前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する。
【００１１】
また、本発明によれば、第２の視点において、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において気孔を形成するために状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する気孔形成剤のリサイクル方法により上記目的を達成することができる。本発明の気孔形成剤のリサイクル方法は、次のようにすることができる。
【００１２】
前記再生工程において、前記回収物を溶融して不純物を除去し、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤を回収する回収工程を、前記再生工程よりも前に有することができる。なお、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法により再生された状態変化可能な気孔形成剤を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［多孔性ビトリファイド砥石の製造方法］
〈気孔形成剤〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法では、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する。ここで、本発明における「状態変化」とは、気体、液体及び固体のいずれか一の第１の状態と、気体、液体及び固体のいずれか一の状態であって前記第１の状態とは異なる第２の状態との間の温度変化による可逆的な変化である。例えば、固体と気体との間の温度変化による可逆的な変化であり、一般的には、加熱による固体から気体への変化と、冷却による気体から固体への変化である。また、例えば、固体と液体との間の温度変化による可逆的な変化であり、一般的には、加熱による固体から液体への変化と、冷却による液体から固体への変化である。
【００１４】
状態変化可能な気孔形成剤としては、例えば、温度変化により固体と気体との間を可逆的に変化する気孔形成剤があり、より詳細には、加熱により燃焼ないし酸化せずに固体から気体に昇華し、冷却により気体から固体に凝固（固化）する気孔形成剤がある。また、例えば、温度変化により固体と液体との間を可逆的に変化する気孔形成剤があり、より詳細には、加熱により燃焼ないし酸化せずに固体から液体に液化し、冷却により液体から固体に凝固（固化）する気孔形成剤がある。
【００１５】
本発明における状態変化可能な気孔形成剤としては、昇華開始温度（常圧における物質の減量開始温度）が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用し、好ましくは、昇華開始温度が１２０〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用する。
【００１６】
昇華開始温度が１００℃以下の場合は、回収時に常温よりも低い温度にしなければ回収率が悪くなる傾向があるためコストが高くなる傾向がある。また、昇華開始温度が２００℃以上になると、昇華させるための温度が必要以上に高くなり、コストが高くなる傾向があるばかりでなく、成形助剤として生砥石（後述の成形工程で成形された成形体）中に混在させている有機物質まで燃焼或いは分解してしまうので、生砥石の強度が低下したり、回収物質中において気孔形成剤以外の不純物の割合が多くなり、リサイクル品（再生品）の品質を劣化させてしまう傾向がある。
【００１７】
昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤としては、例えば、テレフタル酸ジメチルがある。なお、テレフタル酸ジメチルは、下記の化学式で示され、ジメチルテレフタレート(dimethyl terephthalate)と同じものであり、「ＤＭＴ」と省略する場合もある。
【００１８】
【化１】
昇華開始温度（常圧における物質の減量開始温度）は、ＴＧ（熱重量測定）等の測定で知ることができる。例えば、本発明に好適に用いることができるジメチルテレフタレート(dimethyl terephthalate)（ＤＭＴ）のＴＧ曲線（常圧中で測定）を図２に示す。この曲線によれば、ジメチルテレフタレートの減量開始温度は約１３５〜１４０℃であることがわかる。なお、図２には、ナフタリンのＴＧ曲線も併せて示されており、ナフタリンの減量開始温度は約７０℃であることがわかる。
【００２０】
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法では、気孔形成剤の一部として、室温程度から５００℃未満（好ましくは４００℃以下、より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３００℃以下）では状態変化せずに５００〜９００℃で燃焼する気孔形成剤、あるいは、多孔性ビトリファイド砥石を製造する際の成形体の焼成温度程度から室温程度までの温度範囲では状態変化しないセラミック等を材料とする中空体の気孔形成剤を併用することができる。これらの気孔形成剤としては、例えば、スチロール樹脂、ポリエステル樹脂、変性ポリフェニレンオキシド、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等の合成樹脂粒子、クルミ粉、木粉等の有機物、あるいはアルミナ製の中空球状体等がある。
【００２１】
〈回収工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法における回収工程は、状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体を加熱することにより、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤の一部ないし全部を回収する工程にすることができる。回収工程では、例えば、昇華して使用された気体状の気孔形成剤を冷却し個体化して回収することができる。
【００２２】
〈再生工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法における再生工程は、前記回収工程で回収した状態変化可能な気孔形成剤を含む回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する工程にすることができる。
【００２３】
〈他の工程〉
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、砥粒と、ビトリファイド結合剤と、状態変化可能な気孔形成剤を一部ないし全部として含む気孔形成剤と、成形用バインダーから、これらを含む成形体を成形する成形工程と、前記成形工程で得られた成形体を前記成形体の焼成温度未満（好ましくは１００℃以上、より好ましくは１００〜３００℃、さらに好ましくは１００〜２００℃）かつ常圧で加熱して前記状態変化可能な気孔形成剤を前記成形体から除去する気孔形成剤除去工程と、前記気孔形成剤除去工程で前記状態変化可能な気孔形成剤を除去した（焼成工程において問題点が生じない程度以上に除去した）成形体を前記ビトリファイド結合剤が砥粒の結合材として作用する作用温度（一般的には、９００〜１３００℃）で所定時間（一般的には、２〜５時間）焼成する焼成工程を有することができる。なお、常温から前記作用温度に昇温させるまでの昇温時間と、前記作用温度範囲内で保持する保持時間と、前記作用温度から常温まで放熱させる降温時間を含めた焼成工程の全ての時間は、２４〜１８０時間（およそ１〜７日程度）にすることができる。
【００２４】
なお、前記成形体が水分を含有する場合、前記気孔形成剤除去工程に便乗して前記成形体が含有する水分を蒸発させることができるが、前記気孔形成剤除去工程よりも前に、前記成形体の水分を蒸発させる乾燥工程を設けることができる。前記乾燥工程における前記成形体の加熱温度は、前記気孔形成剤除去工程における前記成形体の加熱温度よりも低温（例えば、６０〜１００℃）にすることができる。
【００２５】
前記再生工程で再生させた状態変化可能な気孔形成剤は、前記成形工程で再使用することができる。即ち、前記成形工程で使用する気孔形成剤の一部ないし全部として、前記再生工程で再生した状態変化可能な気孔形成剤を用いることができる。再生した状態変化可能な気孔形成剤を含有する、前記成形工程で得られた成形体は、前記気孔形成剤除去工程で加熱され前記成形体から除去されるが、前記回収工程で回収し、前記再生工程で所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。前記再生工程で再生させた状態変化可能なリサイクル気孔形成剤は、新品の気孔形成剤と同様に砥石原料として利用することができる。
【００２６】
前記成形工程で使用する砥粒、状態変化可能な気孔形成剤、これ以外の気孔形成剤の粒径及び配合比は、製造しようとする多孔性ビトリファイド砥石の構造や用途等に応じて適宜設定する。砥粒としては、例えば、ダイヤモンド砥粒、立方晶窒化ホウ素砥粒、溶融アルミナ砥粒、ゾルゲル法により得られる微結晶質アルミナ砥粒等の各種砥粒を用いることができる。砥粒の粒径は、例えば１５〜１０００μｍ（ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく粒度で＃１６〜＃８００）、好ましくは４０〜５００μｍにすることができる。
【００２７】
前記成形工程で使用するビトリファイド結合剤の粉末の平均粒径は、好ましくは２〜４０μｍ（より好ましくは２〜３０μｍ、さらに好ましくは４〜２０μｍ、特に好ましくは５〜６μｍ）にする。ビトリファイド結合剤粉末は、軟化点５００℃〜１１００℃のものがあり、焼成温度や砥材の種類に応じて適当なものを用いる。
【００２８】
前記成形工程で使用する成形用バインダーとしては、従来から一般的に成形用のバインダーとして用いられるものでよく、例えば、デキストリン、カルボキシメチルセルロース等を用いることができる。
【００２９】
［気孔形成剤のリサイクル方法］
本発明の気孔形成剤のリサイクル方法における再生工程では、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することができる。
【００３０】
再生工程では、前記回収物を溶融して不純物を除去し、所望形状の固体状の昇華性を有する気孔形成剤に再生することができる。また、昇華して使用された昇華性を有する気孔形成剤を回収する回収工程を、前記再生工程よりも前に有することができる。本発明の気孔形成剤のリサイクル方法としては、例えば、次のようなものがある。
【００３１】
１００〜２００℃にて生砥石中の昇華性を有する気孔形成剤（例えば、ＤＭＴ）を昇華させ常温まで冷却させて、一旦気体となった気孔形成剤を固体化し、フィルター等を有する集塵機にて回収する。回収物を加熱し溶融させて一緒に取り込まれた不純物を沈殿させ、市販されている新品のＤＭＴと同様の形状（例えば、縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚み０．５〜１ｍｍのフレーク状）になるように固体化させる。その後、新品の気孔形成剤を使用する場合と同様に粉砕、整粒して所定の粒度に篩い分け再利用する。
【００３２】
前記回収物が昇華性を有する昇華性固体（例えば、固体状のＤＭＴ）である場合にこれを溶融させる手段としては、例えば、密閉されたタンク等の密閉系において前記昇華性固体を加熱することにより、密閉系内の前記昇華性固体の蒸気圧を飽和させ前記昇華性固体を溶融させる手段がある。
【００３３】
【実施例】
砥材にはアルミナ砥粒或いはシリコンカーバイド砥粒、ビトリファイド結合剤にフリット又は天然鉱物、成形助剤としてデキストリンと水分で薄めた重油、さらには気孔形成剤として粒子状のＤＭＴ(dimethyl terephthalate)を使用し、これらの原料を、図１に示すような方法で撹拌、プレス成形し生砥石（前記原料の成形体）を作製した。得られた生砥石を６０℃で一日乾燥させ水分を除去した後、集塵機を有する乾燥機の乾燥室内にて１７０℃で１５時間加熱し、気孔形成剤を昇華させた。昇華させた気孔形成剤の回収について詳細に説明すると、次のとおりである。
【００３４】
乾燥機の乾燥室は、第１の配管を介して冷却箱に連通する。冷却箱は、冷却箱の外側に連通する外気取入口を有すると共に、第２の配管を介して集塵機に連通する。集塵機は、第２の配管の内部の気体を吸引するので、乾燥室内で昇華した気体状の気孔形成剤を含む乾燥室内の気体は、前記第１の配管を通り冷却箱の内部空間へ流入する。冷却箱の内部は、前記外気取入口から流入する常温の外気（空気）により１００℃以下に冷却しているので、冷却箱の内部空間に流入した気体状の気孔形成剤の大部分は、冷却固化して捕獲される。冷却箱の内部空間の気体は、前記第２の配管を通って集塵機の内部へ流入する。冷却箱で捕獲できなかった微細な固体状の気孔形成剤は、集塵機の内部の集塵部（フィルター）で微細な塵と共に捕獲される。微細な固体状の気孔形成剤と塵が捕獲された気体は、集塵機の気体排出口から排出される。気孔形成剤の回収率は、気孔形成剤の使用量に対して約８０重量％であった。
【００３５】
なお、図１には示していないが、乾燥工程と焼成工程の間に、上記のように前記生砥石から前記気孔形成剤を昇華させて除去する気孔形成剤の除去工程（昇華工程）を設け、前記生砥石に空間部を形成した。
【００３６】
得られた回収物を１５０℃にて溶融し、フレーカーにてフレーク状に固体化させた。フレーカーは、溶融した気孔形成剤を冷却ドラムに落下させて冷却しフレーク状に固体化する装置である。溶融した前記回収物において沈殿した不純物の割合は、約０．０１５重量％であった。フレーク状回収物をスピードミル機にて粉砕後、篩い分けしてリサイクル気孔形成剤とした。
【００３７】
また、市販されている新品のＤＭＴの気孔形成剤と回収して再生したリサイクル品のＤＭＴの気孔形成剤を篩い分けした結果、目的とする粒度に対して粗すぎる或いは細かすぎるため、使用が不適当な気孔形成剤が生じる場合がある。これらの使用不適当な気孔形成剤は、上記の様に１５０℃で再度溶融し固体化し粉砕し粒度を変更してリサイクルすることも出来るし、その際に新品とリサイクル品を混合して溶融しても差し支えない。
【００３８】
新品のＤＭＴ１００重量％、リサイクル品のＤＭＴ１００重量％の気孔形成剤を使用して、多孔性ビトリファイド砥石を製造した。砥粒は粒度＃５４のＷＡ（酸化アルミニウム系砥粒）であり、ビトリファイド結合剤に関してはその化学組成を表１に示す。なお、本実施例における粒度は、ＪＩＳ Ｒ６００１に基づく粒度である。
【００３９】
【表１】
また、使用した気孔形成剤の粒度は＃３６相当である。製造した砥石番号と撹拌の際に用いた各原料の混合比率を重量％で表２に示す。
【００４１】
【表２】
撹拌した撹拌ミックス（前記各原料の混合物）を所定の密度になるようにプレス成形して、中央部に穴を有するリング状の生砥石を得た。成形された生砥石の寸法は、外径１８４ｍｍ、厚み１６ｍｍ、中央部の穴径７２ｍｍである。この生砥石は、６０℃で一日、１７０℃で１５時間加熱した後、９００℃で２時間焼成した。焼成して得られた砥石は、外径１７８ｍｍ、厚み１３ｍｍ、中央部の穴径７６．２ｍｍの寸法になるように仕上げ加工を行い、大越式硬度測定、バランス、打音といった砥石検査においてごく一般的に行われている検査を行った。このようにして得られた多孔性ビトリファイド砥石の構造と密度を表３に示す。
【００４３】
【表３】
製造した各種砥石からテストピースを切り出し、曲げ強度を測定した。曲げ強度試験の測定条件を表４に、曲げ強度を表５に示す。
【００４５】
【表４】
【表５】
リサイクル品の気孔形成剤を使用して製造された砥石は、新品の気孔形成剤を使用して製造された砥石と比較して同等の曲げ強度が得られた。さらに、砥石番号１，２，５，６の各砥石について、多孔性砥石がよく用いられているクリープフィード研削を想定した研削性能試験を実施した。研削条件を表６に、研削結果を表７に示す。
【００４８】
【表６】
【表７】
【発明の効果】
本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法は、気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、前記状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体の加熱により、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤を回収する回収工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用するので、使用された状態変化可能な気孔形成剤を回収することができる。回収した気孔形成剤は、簡単に再生して再使用することができるから、気孔形成剤の消耗量（自然界への拡散量）を低減することができる。従って、本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを著しく低減することができる。使用された状態変化可能な気孔形成剤が高価である場合は、このような製造コストの低減効果はより一層著しい。
【００５１】
また、本発明の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法によれば、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量を低減することができるので、前記気孔形成剤の自然界への拡散量を抑制することができるから、環境への悪影響を抑制することができる。
【００５２】
本発明の気孔形成剤のリサイクル方法は、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において気孔を形成するために状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有し、前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用するので、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量（自然界への拡散量）を低減することができる。従って、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、多孔性ビトリファイド砥石の製造コストを著しく低減することができる。使用された状態変化可能な気孔形成剤が高価である場合は、このような製造コストの低減効果はより一層著しい。
【００５３】
また、本発明の気孔形成剤のリサイクル方法によれば、状態変化可能な気孔形成剤の消耗量を低減することができるので、前記気孔形成剤の自然界への拡散量を抑制することができるから、環境への悪影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、多孔性ビトリファイド砥石の製造方法の概略を説明するための図である。
【図２】図２は、ＤＭＴとナフタリンのＴＧ曲線を示す図である。
Claims (7)
- 気孔形成剤の一部ないし全部として、状態変化可能な気孔形成剤を使用する多孔性ビトリファイド砥石の製造方法であって、
前記状態変化可能な気孔形成剤を含有する成形体の加熱により、状態変化して前記成形体から除去された気孔形成剤を回収する回収工程を有し、
前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用することを特徴とする多孔性ビトリファイド砥石の製造方法。 - 前記回収工程で回収した状態変化可能な気孔形成剤を含む回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有することを特徴とする請求項１に記載の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法。
- 前記再生工程で再生させた状態変化可能な気孔形成剤を使用する工程を有することを特徴とする請求項２に記載の多孔性ビトリファイド砥石の製造方法。
- 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法において気孔を形成するために状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤の回収物を、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生する再生工程を有し、
前記状態変化可能な気孔形成剤として、昇華開始温度が１００〜２００℃の温度範囲にある昇華性を有する気孔形成剤を使用することを特徴とする気孔形成剤のリサイクル方法。 - 前記再生工程において、前記回収物を溶融して不純物を除去し、所望形状の固体状の状態変化可能な気孔形成剤に再生することを特徴とする請求項４に記載の気孔形成剤のリサイクル方法。
- 状態変化して使用された状態変化可能な気孔形成剤を回収する回収工程を、前記再生工程よりも前に有することを特徴とする請求項４〜５のいずれか一に記載の気孔形成剤のリサイクル方法。
- 請求項４〜６のいずれか一に記載の気孔形成剤のリサイクル方法により再生されたことを特徴とする状態変化可能な気孔形成剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386629A JP3940291B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001386629A JP3940291B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003181763A JP2003181763A (ja) | 2003-07-02 |
| JP3940291B2 true JP3940291B2 (ja) | 2007-07-04 |
Family
ID=27595729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001386629A Expired - Lifetime JP3940291B2 (ja) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3940291B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111421477A (zh) * | 2020-04-12 | 2020-07-17 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 大气孔率陶瓷cBN砂轮及其制备方法与应用 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200538237A (en) * | 2004-04-06 | 2005-12-01 | Kure Norton Co Ltd | Porous vitrified grinding wheel and method for production thereof |
| JP4769488B2 (ja) * | 2004-05-20 | 2011-09-07 | 株式会社ディスコ | ビトリファイドボンド砥石の製造方法 |
-
2001
- 2001-12-19 JP JP2001386629A patent/JP3940291B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111421477A (zh) * | 2020-04-12 | 2020-07-17 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 大气孔率陶瓷cBN砂轮及其制备方法与应用 |
| CN111421477B (zh) * | 2020-04-12 | 2021-10-22 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 大气孔率陶瓷cBN砂轮及其制备方法与应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003181763A (ja) | 2003-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2875038B2 (ja) | ゾルゲルアルミナ質砥粒とシリコンカーバイドの混合物を含むビトリファイド研削砥石 | |
| TWI257340B (en) | Method of roll grinding | |
| CA1134623A (en) | Method of making aggregated diamond abrasive particles | |
| US9884982B2 (en) | Abrasive grain based on melted spherical corundum | |
| KR102354617B1 (ko) | 접합된 연마 용품 및 제조 방법 | |
| CN113149697A (zh) | 一种组合物及含连续玻璃相的多孔陶瓷雾化芯 | |
| JPH04500044A (ja) | 研摩材製品の製造方法 | |
| CH622281A5 (ja) | ||
| JPS6397681A (ja) | α−Ａｌ↓２Ｏ↓３ベースの焼結研摩材 | |
| CA2972440C (en) | Aggregates of diamond with vitrified bond | |
| KR100362797B1 (ko) | 금속피복된연마재를함유하는유리연마도구 | |
| JP2000343438A (ja) | ビトリファイド砥石 | |
| JPH0696082B2 (ja) | 高温用濾材の製造方法 | |
| JP3940291B2 (ja) | 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤のリサイクル方法 | |
| CN108213405B (zh) | 含金属的碳化钨的中空球结构体与其制程及膜层的制程 | |
| JPH07188645A (ja) | ガラス質結合研削輪の為のガラス被覆研磨粒子 | |
| JP3987719B2 (ja) | 多孔性ビトリファイド砥石の製造方法及び気孔形成剤 | |
| CN112521177A (zh) | 一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法 | |
| JP2002331461A (ja) | 超仕上げ用砥石 | |
| JPH10146749A (ja) | 乾式バレル研磨用無機質メディア | |
| JPS63256365A (ja) | 多孔質型砥石 | |
| JPS62251077A (ja) | ビトリフアイド砥石 | |
| JP3018388B2 (ja) | 多孔質ビトリファイド砥石の製造方法 | |
| JPS6257874A (ja) | 超砥粒研削砥石 | |
| JPH0252675B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060428 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060509 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060710 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070327 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070330 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3940291 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110406 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120406 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130406 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140406 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |