JP6770719B2 - バレル研磨用の研磨体及びバレル研磨方法、並びにこの研磨体の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)研磨体と被加工物と、必要に応じて研磨助剤及び水と、をバレル槽に投入する工程。
(2)研磨体と被加工物と必要に応じて投入された研磨助剤及び水とで形成されるマスを流動化する工程。
(3)被加工物を研磨する工程。
そして、(3)被研磨物を研磨する工程は、次の(4)(5)の工程を含む。
(4)研磨体が被加工物に接触する際の衝突エネルギーを結合体が吸収すると共に研磨材粒子によりが被加工物を切削する工程。
(5)研磨体の外表面に位置する研磨材粒子が脱離する工程。
(1)所定の比率となるように秤量した研磨材粒子および結合体を構成する粒子を、含水率を調整しながら混練して混合材料を得る工程
(2)混合材料を所定の形状に成形して成形品を得る工程
(3)成形品を焼成する工程。この工程は、結合体を構成する粒子同士が結合するとともに、前記結合体を介して前記研磨材粒子同士が結合する工程を含む。
また、結合体を同質の粒子が溶融または半溶融して形成することで、この粒子同士の結合力が高くなる。その結果、ビトリファイド結合体として粘土や陶料を用いたタイプの研磨体よりも強度の高い研磨体が得られる。
さらに、結合体の主成分を研磨材粒子が異なる材質とすることで、研磨の進行に応じて表層の研磨材粒子が脱離して新たな研磨材粒子を露出することになる。即ち、目詰まり(表面に露出した研磨材粒子間に研磨粉が堆積)したり、目潰れ(表面に露出した研磨材粒子のみが摩耗)したりすることなく、長時間にわたって切削能力を発揮することができる。そして、結合体の硬度は研磨材粒子の硬度よりも低いことで、研磨材粒子の脱離により表面に露出した結合体は相対的に破壊が進むので、目こぼれ(砥粒が脱離したままの表面)の状態になることがない。即ち、ビトリファイド結合体としてアルミナ粉末を用いたタイプの研磨体に比べて、研磨力を長時間にわたって維持することができる。
(1)研磨材粒子Gと結合体Bを構成する粒子(以降、「結合体粒子」と記すが所定の配合比となるように秤量する。
(2)加水等で含水率を調整しながらこれらを混練し、混合材料を得る。
(3)混合材料を成形手段により所定の形状に成形して成形品を得る。なお、成形は押し出し成形や鋳込み成形などの他ペレタイザー等の造粒機による造粒も含む。成形は、その他公知の方法からも適宜選択してもよい。
(4)成形品を所定の水分率となるよう乾燥する。
(5)乾燥した成形品または造粒品を加熱炉にて焼成する。所定のヒートパターンとなるように温度及び時間を制御しながら焼成することで、結合体粒子が溶融または半溶融の状態になり、結合体粒子同士が結合して結合体Bとなる。研磨材粒子G同士は結合体Bを介して結合し、焼結体となる。
(6)焼成後、所定のヒートパターンで冷却する。
(7)冷却後、これらを回転容器またはバレル研磨機の投入し、共ずりを行う。なお、この工程は必要に応じて行うものであり、省略してもよい。
それぞれバレル槽本体に、被加工物とメディアMと水と研磨助剤とを投入した。これらはマスを形成する物質である。投入後、バレル槽蓋を固定し、バレル槽11の内部の空間を密封した。その後、バレル槽11をそれぞれバレル槽ケース12に固定する。
(a)研磨力の向上
(b)研磨メディアの洗浄および研磨力の持続(研磨メディアの目詰まりを防止)
(c)被加工物の洗浄
(d)被加工物の光沢度の向上
(e)被加工物のスケールの除去。
(f)被加工物の油脂の除去
(g)被加工物に防錆効果を付与、または被加工物の変色の防止
(h)被加工物表面に打撃痕の形成を防止
(i)水を軟化
(j)被加工物が硬脆材料の場合、チッピングの抑制
バレル研磨機10を作動させると、バレル槽11が遊星運動を行う。この運動により、被加工物および研磨メディアMを含むマスが流動状態になる。
マスが流動状態になると、メディアMと被加工物とが接触・衝突を繰り返す。この接触・衝突によって被加工物は研磨される。
所定時間が経過した後、バレル研磨機10の作動を停止する。そして、バレル槽11をバレル槽ケース12から取り外し、バレル槽蓋の固定を解除し、内容物を取り出す。内容物をメディアと被加工物に分離した後、被加工物を洗浄する。これを乾燥し、一連のバレル研磨の工程が完了する。
また、比較として、従来の焼成メディア(比較例1)及び焼結メディア(比較例2)を準備した。比較例1及び比較例2の研磨材粒子は共にアルミナ質であり、その含有率は40質量%とした。
<研磨量>
研磨の前後で被加工物の重量を測定し、その差を算出した。
<表面粗さ>
接触式の表面粗さ測定器にて表面粗さRaを測定した。
<メディアの損耗率>
研磨の前後でメディアの総重量を測定し、研磨前の重量に対する研磨前後の重量差を算出した。なお、研磨後のメディアは、遠心乾燥機にて15分間乾燥した後測定を行った。
11 バレル槽
12 バレル槽ケース
12a 自転軸
13 タレット
13a 第一軸受
13b 第二軸受
14 公転軸
15 駆動機構
16 従動機構
B 結合体
G 研磨材粒子
M メディア(研磨体)
Claims (2)
- バレル研磨に用いる研磨体であって、
前記研磨体は同質の粒子が溶融または半溶融して形成された結合体によって研磨材粒子同士が結合している焼結体であり、
前記結合体の主成分は二酸化珪素であって、該結合体を構成する粒子の平均粒子径が0.1〜10μmであり、
前記結合体の硬度は前記研磨材粒子の硬度よりも低く、
前記研磨材粒子はアルミナ質であって、該研磨材粒子が20〜50wt%含有されている
ことを特徴とするバレル研磨用の研磨体。 - バレル研磨に用いる研磨体は同質の粒子が溶融または半溶融して形成された結合体によって研磨材粒子同士が結合している焼結体であり、前記結合体の主成分は前記研磨材粒子と異なる材質であり、前記結合体の硬度は前記研磨材粒子の硬度よりも低い研磨体を用いたバレル研磨方法であって、
前記結合体は、主成分が二酸化珪素であって、該結合体を構成する粒子の平均粒子径が0.1〜10μmであり、
前記結合体の硬度は前記研磨材粒子の硬度よりも低く、
前記研磨材粒子はアルミナ質であって、該研磨材粒子が20〜50wt%含有されており、
前記研磨体と、被加工物と、研磨助剤及び水と、をバレル槽に投入する工程と、
前記研磨体と前記被加工物と前記研磨助剤及び前記水とで形成されるマスを流動化する工程と、
前記被加工物を研磨する工程と、
を含み、
前記被加工物を研磨する工程は、前記研磨体が前記被加工物に接触する工程と、
前記研磨体が前記被加工物に接触する際の衝突エネルギーを前記結合体が吸収すると共に前記研磨材粒子により被加工物を切削する工程と、
前記研磨体の外表面に位置する研磨材粒子が脱離する工程と、
を含むバレル研磨方法。
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JP2017093800A JP6770719B2 (ja) | 2017-05-10 | 2017-05-10 | バレル研磨用の研磨体及びバレル研磨方法、並びにこの研磨体の製造方法 |
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JP2018187734A JP2018187734A (ja) | 2018-11-29 |
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JP2020183002A (ja) * | 2019-05-08 | 2020-11-12 | 株式会社チップトン | バレル研磨用研磨石及び遠心バレル研磨方法 |
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2017
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