JP6698073B2 - ダンパー付き研磨カッター - Google Patents

Description

ガラス、セラミック、ガラスセラミックなどの脆性材料は、機械加工プロセス中に生じるチッピング、亀裂、又は微小亀裂に対して敏感である。これらの亀裂及び欠けは、生産された部品の寿命を低減させる、又は生産された部品の疲労強度及び曲げ強度などの機械的性質を低減させることがある。熱的性質もまた、影響を受けて、機械加工された部品の不合格を招くことがある。欠け又は微小亀裂は、固形物を出る又は通るとき、粒子境界間で伝播挙動を推進するが、その最大許容サイズは、材料の構造及び部品に加えられる力の均衡に関連しており、グリフィスの法則（Griffith law）及びワイブル分布を使用して計算することができる。したがって、欠け及び微小亀裂を最小限の量に及び最大許容サイズに低減することが望ましい。

ガラス、セラミック、ガラスセラミック、及び同様な材料のような脆性材料の機械加工プロセス中に、材料を除去する際に機械加工される部品に加えられる圧力のために、欠け及び亀裂が生じることがある。例えば、ダイヤモンドドリル及び面取りビットの組み合わせを使用する場合、欠け及び微小亀裂は、作用している研磨用ダイヤモンドと脆性材料との間の接触力に起因する。接触力は、研磨用ダイヤモンドを材料内に貫入するために必要とされ、工具上のダイヤモンドと材料との間の相対運動が、孔及び面取りした面を形成する。機械加工プロセス中にダイヤモンドと脆性材料との間に振動がある場合、それぞれのダイヤモンドは、ハンマーとして働き、材料の表面又は材料内部に欠け及び微小亀裂を発生させることがある。その影響は、機械加工のパラメータを適応させることにより低減することができる。

欠け及び微小亀裂の量及びサイズを低減するためにとられる通常の方法は、ダイヤモンドの肌理サイズ又は肌理質を下げる、結合剤の硬度を下げる、又は送り速度を遅くするなどドリル加工若しくは面取り加工の機械パラメータを変更することである。それらの変更は、作業に必要な時間を増やし、工具の耐用寿命を縮めて、ドリル加工及び／又は面取り加工プロセスの生産性に悪い影響を及ぼすことがある。

駆動トルクを伝達するためのドリルヘッドと取り付けシャフトとの間に、相対的に非圧縮性のプラスチック本体を有する、ガラス用座ぐりドリルビットが、米国特許公開第２００２／０００４３６２号に開示されている。プラスチック本体は、振動及びチャタリングを低減するために供給されている。しかし、工具の生産性を更に向上させるため、この分野における改良がなお必要とされている。

ダンパー付き研磨カッター内の機械取り付け端部と研磨表面との間に合成ポリマーから形成された中央減衰本体を配置することにより、減衰を改善し、それにより微小亀裂の低減及び工具寿命の改善を実現することができることが見出された。具体的には、合成ポリマーは、動的繰り返しサイクル下で試験された場合に特定の弾性係数範囲及び損失係数を有するように選択される。目的を実現するこれらの特性の範囲は、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの減衰中央本体の貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数である。

ゆえに、一実施形態では、本発明は、ダンパー付き研磨カッターに属し、ダンパー付き研磨カッターは、機械取り付け端部と、結合剤内に配置された複数の研磨粒子を含む研磨表面と、機械取り付け端部を研磨表面に接続する中央減衰本体と、を含み、中央減衰本体は、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数を有する合成ポリマーを含む。

一実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 一実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨ドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨ドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨座ぐりドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨ドリルを示す。 別の実施形態による、ダンパー付き研磨ドリルを示す。

ここで図１〜図５ａを参照すると、ダンパー付き研磨カッターが示されている。ダンパー付き研磨カッター１０は、機械取り付け端部１２、中央減衰本体１４、及び研磨切削表面１６を有する。機械取り付け端部１２は、脆性な加工品を機械加工する又は脆性な加工品から材料を除去する際に加工品に対してダンパー付き研磨カッターを回転及び並進させるため、好適な機械からの駆動トルク及び直線力を伝達するように構成される。いくつかの実施形態では、図５に示すように、機械取り付け端部１２及び中央減衰本体１４は、同じ材料から製造することができる。

機械取り付け端部１２は、円形、正方形、六角形、若しくは多角形のシャフト、テーパ状のシャフト及びコレット、ねじ状シャフト、チャックのジョー用の平坦部を有する円形シャフト、又は必要なトルク及び直線力を伝達するための他の好適な機械的構造を含むことができる。一般的に、機械取り付け端部は、機械加工作業中に冷却液又は切削液とともに使用するために、ステンレス鋼などの金属材料でできている。他の好適な金属、硬質プラスチック、又は中央減衰本体１４用に選択された材料を、機械取り付け端部に用いることができる。いくつかの実施形態では、機械取り付け端部１２は、ねじ状の第１の端部１８、中間部分２０、及び中央減衰本体１４を取り付けるための円筒形の第２の端部２２を含む。ねじ状の第１の端部は、ダンパー付き研磨カッターを回転及び並進するために使用される機械のスピンドルの構成に依存して、雄ねじ又は雌ねじを用いることができる。中間部分２０は、ダンパー付き研磨カッターを取り換える際にねじ状の第１の端部を取り付け又は取り外しするための、レンチ用平坦部２４、又はドリフトと使用する孔を含むことができる。

使用中にダンパー付き研磨カッターを冷却するために、冷却液を研磨カッター表面に供給するように機械取り付け端部を貫通し中央減衰本体を貫通する、任意選択の長手方向ボア２６を設けることができる。ボアのサイズは、必要な冷却剤の流れに基づいて選択することができる。

研磨切削表面１６及び機械取り付け端部１２を中央減衰本体１４に接続するために、様々な機械的境界面を使用することができる。例えば、研磨切削表面１６は、図１〜図２に示すように、肩３４から延びる円筒形突出部分３２を有する中央減衰本体１４に嵌合する、凹部ボア３０を有する中空円筒２８を含むことができる。あるいは、機械取り付け端部１２がシャフトを含む場合、図３〜図４に見られるように、シャフトは、中央減衰本体１４内の取り付けボア３６に嵌合することができる。

中央減衰本体１４は、合成ポリマーでできている。ポリマーは、熱可塑性材料とすることができ、熱可塑性群に対するポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリビニル、ポリエーテルイミド、ポリジメチルシロキサン、又はポリエーテルエーテルケトンから選択することができる。機械的、電気的、及び熱的性質を調整するために、合成ポリマーは、充填剤を用いて強化する、又は充填剤と混ぜることができる。好適な充填剤は、炭素繊維若しくはカーボンナノチューブ、ガラス繊維、鉱物繊維、セラミック繊維、金属繊維、又はアラミド繊維などの、繊維又は管とすることができる。好適な充填剤は、炭化ケイ素ウィスカなどのウィスカ、又は炭化ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末などの粉末、又はアルミニウム粉末、銅粉末などの金属粉末とすることができる。好適な充填剤は、それらの構成成分の混合物でもよい。

研磨材料が機械加工される際、ドリル加工及び／又は面取り加工の作業中に合成ポリマー本体に起こりうる摩耗を低減するために、一定量の耐摩耗剤を混合物内に添加することができる。１つの好適な耐摩耗剤は、二硫化モリブデン、黒鉛、又はＰＴＦＥである。

一実施形態では、中央減衰本体は、複数のガラス繊維で強化されたポリアミド６から製造された。一実施形態では、ポリアミド６混合物の１重量％から５０重量％、又は１０重量％から５０重量％、又は３０重量％から５０重量％のレベルで、強化材料として複数のガラス繊維が使用される。３０％の複数のガラス繊維で強化されたポリアミド６混合物は、ＴＥＣＡＭＩＤ ６ ＧＦ３０ Ｂｌａｃｋという商品名でＥｎｓｉｎｇｅｒ ＧｍｂＨにより市販されている。この材料は、以下に説明するように貯蔵弾性率及び損失係数について試験され、２５℃及び１０Ｈｚで、１９４３ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０３３の損失係数を有することが見出された。

複数のガラス繊維を有するポリアミド６の同様な混合物は、ＤｕＰｏｎｔ（商標）Ｚｙｔｅｌ（登録商標）７３Ｇ３０Ｔ ＮＣ０１０又はＤｕＰｏｎｔ（商標）Ｚｙｔｅｌ（登録商標）７３Ｇ３０Ｔ ＢＫ２６１という商品名でＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓにより、又はＴＥＣＨＮＹＬ（登録商標）Ｃ２１６ Ｖ３０ ＢＬＡＣＫ Ｚ／４という商品名でＲｈｏｄｉａ ＳＡにより市販されている。ＥＭＳ Ｇｒｏｕｐの一部のＥＭＳ−Ｇｒｉｖｏｒｙ（Ｇｒｉｌｏｎ（登録商標）Ｂという商品名で）のような他のポリアミド６の生産者が、好適な製品を提供している。

ダンパー付き研磨カッター１０を使用する際の欠け及び微小亀裂を更に低減及び／又は除去するためには、合成ポリマーの貯蔵弾性率及び損失係数が重要であることが判定された。これらの性質は、ＡＳＴＭ Ｄ４０６５ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｆｏｒ Ｐｌａｓｔｉｃｓ：Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ：Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒｅｐｏｒｔ ｏｆ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓを使用して測定することができる。

動的機械分析及びサンプル調製は、ＡＳＴＭ Ｄ４０６５−１２基準、及びその中で言及される手順に従って実施した。動的機械測定は、２５℃〜４５℃の温度で０．１〜１０Ｈｚの周波数範囲及び０．０５％の固定歪みで、単一カンチレバーモードにおいてＤＭＴＡ Ｖ（Ｒｈｅｏｍｅｔｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）上で実施した。寸法２０×５×４ｍｍの矩形形状の試験片が使用される。温度較正は、認可された較正機関によって定期的に較正されるＦｌｕｋｅ ７２４ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃａｌｉｂｒａｔｏｒを使用して行った。ＰＶＣ標準物（ＲＨＥＯ Ｓｅｒｖｉｃｅを通じて入手可能）は、温度精度をチェックするために定期的にＤＭＴＡ上で測定した。貯蔵弾性率及び損失係数の値は、２５℃、３５℃、及び４５℃、並びに１０Ｈｚで得られる。

実施例に示すように、ダンパー付き中央本体を形成する材料の貯蔵弾性率が、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａ、又は１０００ＭＰａ〜２０００ＭＰａ、又は１２００ＭＰａ〜２０００ＭＰａである場合、脆性材料を機械加工中の欠陥の著しい低減及び工具寿命の改善が実現された。加えて、上記の改善のための、ダンパー付き中央本体を形成する材料の損失係数は、２５℃及び１０Ｈｚで、０．０２５〜０．１０、又は０．０３〜０．１０、又は０．０３〜０．０９である。表１に記載するように、一実施形態においてダンパー付き研磨カッター用に使用されたポリアミド６ガラス繊維材料の、４５℃及び１０Ｈｚでの貯蔵弾性率（１３０３Ｍｐａ）は、２５℃及び１０Ｈｚでの貯蔵弾性率（１９４３Ｍｐａ）より低い。先行技術の熱硬化性ガラス充填フェノールは、試験の温度が増大すると増大する貯蔵弾性率を有したのに対して、ポリアミド６ガラス繊維混合物の貯蔵弾性率は、試験の温度が増大すると減少した。貯蔵弾性率及び損失係数は、ＡＳＴＭ Ｄ４０６５及び上述した試験パラメータに従って判定される。

ダンパー付き研磨カッターの設計における別の要素は、ダンパー付き中央本体１４の形状及びサイズである。一般的に、研磨カッターの長手方向軸に沿った中央減衰本体の長さは、好ましくは３ｍｍ〜約６０ｍｍであるが、この範囲外の長さもまた使用することができる。長さが短すぎると減衰が充分に発生しないことがあり、長さが長すぎると使用中に研磨カッターの過度のねじれが発生することがある。

研磨切削表面１６は、結合剤内に研磨粒子を含む。任意の好適な研磨粒子が研磨切削表面内に含まれていてよい。一般的に、複数の研磨粒子は、少なくとも８、又は更には９及び１０のモース硬度を有する。そのような複数の研磨粒子の例としては、酸化アルミニウム、溶融酸化アルミニウム、セラミック酸化アルミニウム、白色溶融酸化アルミニウム、熱処理酸化アルミニウム、シリカ、炭化ケイ素、緑色炭化ケイ素、アルミナジルコニア、ダイヤモンド、酸化鉄、セリア、立方晶窒化ホウ素、ガーネット、トリポリ石、αアルミナ、ゾルゲル法による複数の研磨粒子、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

一般的に、複数の研磨粒子は、１５００マイクロメートル以下の平均粒径を有するが、この範囲外の平均粒径もまた使用することができる。ドリル加工及び面取り加工の作業に対して有用な研磨粒子サイズは、一般的に、少なくとも０．０１、１、３、又は更には５マイクロメートルから、最大で３５、１００、２５０、５００、又は更には１５００マイクロメートルまでの範囲を含む平均粒径である。特定の実施形態では、５０μｍから３００μｍのダイヤモンドの肌理が使用される。

研磨切削表面は、概して成形プロセスによって作製される。成形時に、液体有機、粉末無機、粉末有機、又はこれらの組み合わせのいずれかの結合剤前駆体が複数の研磨粒子と混合されてもよく、又は混合されなくてもよい。いくつかの例において、はじめに、液体媒体（樹脂又は溶媒のどちらか）が、複数の研磨粒子に対してそれらの外側表面を湿潤するために塗布され、その後、湿潤された粒子は、粉末媒体と混合される。本開示による研磨切削表面は、圧縮成形、射出成形、トランスファー成形等によって製造されてもよい。成形は、ホットプレス法若しくはコールドプレス法、又は当業者に周知の任意の好適な方法のいずれかによって行われ得る。

結合剤は典型的には、無機ガラス状物質（例えば、ビトリファイド研磨ホイールの場合など）、金属、又は有機樹脂（例えば、樹脂結合研磨ホイールの場合など）を含む。

無機ガラス状結合剤は、異なる金属酸化物の混合物から調製され得る。これら金属酸化物ガラス質結合剤の例としては、シリカ、アルミナ、カルシア、酸化鉄、チタニア、マグネシア、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化リチウム、酸化マンガン、酸化ホウ素、酸化りんなどが挙げられる。ガラス質の研磨切削表面の製造中に、粉末形態のガラス質結合剤は、一時的な結合剤、典型的には有機結合剤と混合され得る。ビトリファイド結合剤はまた、ガラス原料（例えば約１〜１００％のうちのいずれかのガラス原料であるが、一般には２０〜１００％のガラス原料）から形成されてもよい。フリット結合剤で使用される一般材料のいくつかの例としては、長石、ホウ砂、石英、ソーダ灰、酸化亜鉛、重質炭酸カルシウム、三酸化アンチモン、二酸化チタン、ケイフッ化ナトリウム、フリント、氷晶石、ホウ酸、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの材料は、通常、粉末として混ぜ合わせられ、この混合物を融解するために仮焼された後、この融解混合物は冷却される。冷却された混合物は粉砕され、ふるいにかけて非常に細かい粉末とした後、フリット結合剤として使用される。これらフリット結合剤が仕上がる温度は、その化学的性質に依存するが、約６００℃〜約１８００℃の間のいずれかであり得る。

研磨切削表面の形状を保持している結合剤は、結合研磨ホイールの全重量を基準として、典型的には５〜５０重量％、より典型的には１０〜２５重量％、更により典型的には１２〜２４重量％の量で含まれる。

金属結合剤の例としては、スズ、銅、コバルト、青銅、アルミニウム、鉄、鋳鉄、マンガン、銀、チタン、炭素、クロム、ニッケル、及びそれらのプレアロイ形態又はそうでない形態での組み合わせが挙げられる。金属結合剤は、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ホウ素、タングステン、炭化タングステン、及びそれらのプレアロイ形態又はそうでない形態での組み合わせなどの充填剤を含み得る。金属研磨切削表面の製造中に、粉末形態の金属結合剤は、一時的な結合剤、典型的には無機結合剤と混合され得る。金属結合剤はまた、純粋な粉末とプレアロイ粉末の混合物、又は金属粉末と充填剤がすでに予め混合されているものから形成することができる。これらの材料は、通常、粉末として混ぜ合わせられ、この混合物を焼結するために仮焼された後、この焼結混合物は冷却される。これら金属結合剤が仕上がる温度は、その化学的性質に依存するが、約４５０℃〜約１１００℃の間のいずれかであり得る。

研磨切削表面の形状を保持している結合剤は、結合研磨ホイールの全重量を基準として、典型的には６５〜９８重量％、より典型的には７５〜９６重量％、更により典型的には８８〜９６重量％の量で含まれる。

結合剤は硬化有機結合剤樹脂、充填剤、及び研削助剤を含んでもよい。フェノール樹脂は、最も一般的に使用される有機結合剤樹脂であり、粉末形態及び液状の両方で使用され得る。フェノール樹脂は広く使用されているが、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエステル樹脂、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、ゴム、セラック、及びアクリル結合剤を含む他の有機結合剤樹脂を使用することも、本開示の範囲内である。有機結合剤は、他の結合剤で改質されて、結合剤の特性を改良されても、又は変えられてもよい。有機結合剤樹脂の量は、例えば結合剤の全重量の１５〜１００重量％であってもよい。

有用なフェノール樹脂としては、ノボラックフェノール樹脂及びレゾールフェノール樹脂が挙げられる。ノボラックフェノール樹脂は、酸性触媒され、フェノールに対するホルムアルデヒドの比が１未満、典型的には、０．５：１〜０．８：１であることを特徴とする。レゾールフェノール樹脂は、アルカリ触媒され、フェノールに対するホルムアルデヒドの比が１以上、典型的には１：１〜３：１であることを特徴とする。ノボラック及びレゾールフェノール樹脂は、化学的に改質されてもよく（例えば、エポキシ化合物との反応により）、又は改質されなくてもよい。フェノール樹脂を硬化するのに適した代表的な酸性触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸、シュウ酸、ｐ−トルエンスルホン酸が挙げられる。フェノール樹脂を硬化するのに適したアルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化バリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、有機アミン、又は炭酸ナトリウムが挙げられる。

フェノール樹脂は周知であり、商業的供給源から容易に入手可能である。市販されているノボラック樹脂の例には、２ステップの粉末フェノール樹脂であるＤＵＲＥＺ １３６４（商品名ＶＡＲＣＵＭ（例えば２９３０２）でＤｕｒｅｚ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ａｄｄｉｓｏｎ，Ｔｅｘａｓ）によって販売されている）、又はＨＥＸＩＯＮ ＡＤ５５３４ ＲＥＳＩＮ（Ｈｅｘｉｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ．（Ｌｏｕｉｓｖｉｌｌｅ，Ｋｅｎｔｕｃｋｙ）により販売されている）が挙げられる。本開示の実践に有用な市販されているレゾールフェノール樹脂の例としては、商品名ＶＡＲＣＵＭ（例えば、２９２１７、２９３０６、２９３１８、２９３３８、２９３５３）でＤｕｒｅｚ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されているもの、商品名ＡＥＲＯＦＥＮＥ（例えば、ＡＥＲＯＦＥＮＥ ２９５）でＡｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．（Ｂａｒｔｏｗ，Ｆｌｏｒｉｄａ）により販売されているもの、及び商品名「ＰＨＥＮＯＬＩＴＥ」（例えば、ＰＨＥＮＯＬＩＴＥ ＴＤ−２２０７）でＫａｎｇｎａｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．（Ｓｅｏｕｌ，Ｓｏｕｔｈ Ｋｏｒｅａ）により販売されているものが挙げられる。

研磨切削表面１６は、好適な形状又は形状の組み合わせに形成することができる。１つの有用な形状は、図１〜図４に示すような、孔を機械加工するのに好適な中空円筒２８である。円筒の外径及び壁厚は、必要なサイズの孔を脆性材料にドリル加工するために選択される。中空円筒の外径は、１ｍｍから２００ｍｍまで、又は４ｍｍから７５ｍｍのサイズを有することができる。

一実施形態では、ドリル加工及び面取り加工の作業が同時に行われる場合、中空円筒は、面取りされた孔を板ガラスに同時に機械加工及び面取り加工するために、図１、図３、及び図４に示すような円錐台の又は面取りされた表面３８を有する、より大きな第２の外径に接続された第１の外径を含むことができる。いくつかの実施形態では、ガラスは、自動車の窓の用途に好適である。そのような用途の１つは、車両のサンルーフである。面取りされた孔は、ガラスのサンルーフ機構への取り付けのために、ボルトなどの好適な締め具と組み合わせて使用される。

別の実施形態では、研磨切削表面は、止まり穴をドリル加工するために、より大きな第２の外径に接続された第１の外径を含むことができる。いずれの実施形態でも、研磨切削表面は、単一の若しくは一体化した構造体、又は互いに固定若しくは接着された２つ以上の部品とすることができる。

いくつかの実施形態では、中空円筒の加工用端部は、１つ以上の長手方向又は半径方向に延びるスロットを有することができる。一実施形態では、管の端部から見たときにスロットを１２時、３時、６時、及び９時の位置に配置して、長手方向のスロットが対向した２つの対が直角に配置される。

いくつかの実施形態では、研磨切削表面は、接着剤により中央減衰本体に付着している。商品名３Ｍ（商標）Ｓｃｏｔｃｈ−Ｗｅｌｄ（商標）Ｅｐｏｘｙ Ａｄｈｅｓｉｖｅ ＤＰ４６０で販売されているエポキシ製品などの、好適な産業用接着剤を使用することができる。他の実施形態では、研磨切削表面は、滑ることなく減衰本体から研磨切削表面にトルクを伝達するのに充分な強度を有する、１つ以上の中間材料に固定することができる。

実施例
実施例１
図１に示すような、ダイヤモンド金属が接着された研磨カッターが、４．８ｍｍの厚さのガラスに１５ｍｍの孔をドリル加工及び面取りするように試験された。研磨カッターは、３０重量％の複数のガラス繊維で強化されたポリアミド６でできた中央減衰本体を有した。ポリアミド６ガラス繊維混合物は、ＴＥＣＡＭＩＤ ６ ＧＦ３０ Ｂｌａｃｋという商品名でＥｎｓｉｎｇｅｒ ＧｍｂＨにより市販されている。この材料は、記載のように貯蔵弾性率及び損失係数について試験され、２５℃及び１０Ｈｚで、１９４３ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０３３の損失係数を有することが見出された。研磨カッターは、６５ｍｍ／分の供給速度で３，１００ｒｐｍで稼働され、５０個毎に目直しされ、潤滑添加剤を用いてわずかに乳化させた水で冷却された。研磨カッターは、５個の孔の始動を要し、すべての始動部品は、仕様内に製造された。寿命の孔の数は、１７秒のサイクルタイムで１０，５００であった。

比較例１
図１に示すようなダイヤモンド金属が接着された研磨カッターが、４．８ｍｍの厚さのガラスに１５ｍｍの孔をドリル加工及び面取りするように試験された。研磨カッターは、Ｖｉｎｃｏｌｉｔ（登録商標）Ｘ６８０という商品名でＳＵＭＩＴＯＭＯ ＢＡＫＥＬＩＴＥ ＣＯ，ＬＴＤ Ｇｒｏｕｐから販売されている熱硬化性ガラス充填フェノール材料でできた中央減衰本体を有した。この材料は、記載のように貯蔵弾性率及び損失係数について試験され、２５℃及び１０Ｈｚで、２５５７ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２４の損失係数を有することが見出された。研磨カッターは、６５ｍｍ／分の供給速度で３，１００ｒｐｍで稼働され、５０個毎に目直しされ、潤滑添加剤を用いてわずかに乳化させた水で冷却された。研磨カッターは、５個の孔の始動を要し、すべてのガラス部品は、仕様内に製造された。寿命の孔の数は、１７秒のサイクルタイムで７，０００であった。

比較例２
Ｇｅｍ Ｅｕｒｏｐｅ ３製の面取りドリルとして識別された、中央減衰本体がなくダイヤモンド金属が接着された研磨カッターが、４．８ｍｍの厚さのガラスに１５ｍｍの孔をドリル加工及び面取りするように試験された。研磨カッターは、６５ｍｍ／分の供給速度で３，１００ｒｐｍで稼働され、５０個毎に目直しされ、潤滑剤を用いてわずかに乳化させた水で冷却された。研磨カッターは、５個の孔の始動を要し、すべての部品は、仕様内に製造された。寿命の孔の数は、１７秒のサイクルタイムで６，０００であった。

本発明の実施形態：
１．機械取り付け端部と、
結合剤内に配置された複数の研磨粒子を含む研磨表面と、
機械取り付け端部を研磨表面に接続する中央減衰本体と、を備え、
中央減衰本体は、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数を有する合成ポリマーを含む、ダンパー付き研磨カッター。

２．中央減衰本体が、ポリアミド６を含む、実施形態１のダンパー付き研磨カッター。

３．中央減衰本体が、ポリアミド６及び複数のガラス繊維を含む、実施形態１のダンパー付き研磨カッター。

４．複数のガラス繊維が、中央減衰本体の１〜５０重量％を構成する、実施形態３のダンパー付き研磨カッター。

５．複数のガラス繊維が、中央減衰本体の３０重量％を構成する、実施形態３のダンパー付き研磨カッター。

６．機械取り付け端部及び中央減衰本体が、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数を有する合成ポリマーを含む、実施形態１のダンパー付き研磨カッター。

７．中央減衰本体に対して、２５℃及び１０Ｈｚで得られる貯蔵弾性率が、４５℃及び１０Ｈｚで得られる貯蔵弾性率より大きい、実施形態１、２、３、４、５、及び６のダンパー付き研磨カッター。

Claims (7)

1. ダンパー付き研磨カッターであって、
   機械取り付け端部と、
   結合剤内に配置された複数の研磨粒子を含む研磨表面と、
   前記機械取り付け端部を前記研磨表面に接続する中央減衰本体であって、前記ダンパー付き研磨カッターの長手方向軸に沿って３ミリメートルから６０ミリメートルの範囲の長さを有する前記中央減衰本体と、を備え、
   前記中央減衰本体は、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数を有する合成ポリマーを含み、
   前記機械取り付け端部、前記中央減衰本体、及び、前記研磨表面は、前記長手方向軸に沿って配置され、
   前記研磨表面及び前記中央減衰本体は、それぞれ、中空円筒形状を有し、
   前記中央減衰本体の前記中空円筒形状の内径は、前記研磨表面の前記中空円筒形状の内径よりも小さい、ダンパー付き研磨カッター。
2. 前記中央減衰本体が、ポリアミド６を含む、請求項１に記載のダンパー付き研磨カッター。
3. 前記中央減衰本体が、ポリアミド６及び複数のガラス繊維を含む、請求項１に記載のダンパー付き研磨カッター。
4. 前記複数のガラス繊維が、前記中央減衰本体の１〜５０重量％を構成する、請求項３に記載のダンパー付き研磨カッター。
5. 前記複数のガラス繊維が、前記中央減衰本体の３０重量％を構成する、請求項３に記載のダンパー付き研磨カッター。
6. 前記機械取り付け端部及び前記中央減衰本体が、２５℃及び１０Ｈｚで、１０００ＭＰａ〜２５００ＭＰａの貯蔵弾性率及び０．０２５〜０．１０の損失係数を有する合成ポリマーを含む、請求項１に記載のダンパー付き研磨カッター。
7. 前記中央減衰本体に対して、２５℃及び１０Ｈｚで得られる前記貯蔵弾性率が、４５℃及び１０Ｈｚで得られる前記貯蔵弾性率より大きい、請求項１に記載のダンパー付き研磨カッター。

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