JP7246601B1 - Stick grindstone and polishing method - Google Patents

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Abstract

【課題】ワークの研磨対象面の表面粗さの向上と、耐摩耗性の向上と、を図ることができるスティック砥石を提供すること。【解決手段】実施例1、2のスティック砥石10は、先端部17をワークWの研磨対象面Sに押しつけて当該研磨対象面Sの研磨を行う。実施例1、2のスティック砥石10は、無機長繊維15と、無機長繊維15に含浸し硬化した樹脂16と、を備える。無機長繊維15は、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備える。無機長繊維15の結晶構造は、中間アルミナを備え、シリカ成分は、非結晶状態である。無機長繊維15のBET比表面積は、30m2/g以下である【選択図】 図3An object of the present invention is to provide a stick grindstone capable of improving the surface roughness and wear resistance of a surface to be polished of a work. A stick grindstone 10 of embodiments 1 and 2 presses a tip portion 17 against a surface S to be ground of a work W to grind the surface S to be ground. The stick grindstone 10 of Examples 1 and 2 includes inorganic long fibers 15 and resin 16 impregnated into the inorganic long fibers 15 and cured. The inorganic long fibers 15 comprise 80 to 90% by weight of alumina component and 20 to 10% by weight of silica component. The crystal structure of the inorganic long fibers 15 comprises intermediate alumina and the silica component is in an amorphous state. The BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m2/g or less.

Description

本発明は、スティック砥石に関する。また、スティック砥石を用いた研磨方法に関する。 The present invention relates to stick grindstones. The present invention also relates to a polishing method using a stick grindstone.

無機長繊維の集合糸の束に樹脂を含侵、硬化させてなる棒状のスティック砥石は、特許文献1に記載されている。同文献のスティック砥石は、金型の研磨に用いられる。スティック砥石は、その断面が矩形または円形であり、その軸線と交差する方向に撓む弾性を備える。無機長繊維の集合糸は、スティック砥石の軸線方向に延びており、スティック砥石の先端面には、集合糸の断面が露出する。 A rod-shaped stick grindstone obtained by impregnating and hardening a bundle of collective threads of inorganic long fibers with a resin is described in Patent Document 1. The stick grindstone disclosed in the same document is used for polishing molds. The stick grindstone has a rectangular or circular cross section and has elasticity to bend in a direction intersecting its axis. The aggregate yarn of inorganic long fibers extends in the axial direction of the stick grindstone, and the cross section of the aggregate yarn is exposed on the tip surface of the stick grindstone.

特許文献1では、ワークの研磨対象面を研磨する際に、スティック砥石の基部を工具ホルダに保持させる。また、工具ホルダを工作機械のスピンドルに接続し、スピンドルを回転させて、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付ける。ここで、工具ホルダは、スピンドルの回転を、スピンドルの軸線方向の直線往復運動および回転運動に変換する。従って、スティック砥石の先端部は、ワークに断続的に押し付けられて、研磨対象面を研磨する。また、スティック砥石の先端部は、ワークに回転状態で接触して研磨対象面を研磨する。 In Patent Literature 1, when polishing a surface to be polished of a work, the base of the stick grindstone is held by a tool holder. Also, the tool holder is connected to the spindle of the machine tool, and the spindle is rotated to press the tip surface of the stick grindstone against the surface to be polished of the work. Here, the tool holder converts rotation of the spindle into axial linear reciprocating and rotary motion of the spindle. Therefore, the tip of the stick grindstone is intermittently pressed against the work to polish the surface to be polished. Also, the tip of the stick grindstone contacts the work in a rotating state to grind the surface to be ground.

砥石に用いられる砥材は、特許文献2に記載されている。同文献の砥材は、樹脂が含浸した無機長繊維からなる。無機長繊維は、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶と、中間アルミナと、を備える。ムライト結晶の平均粒径は、25nm~70nmである。同文献の砥材は、無機長繊維がアルミナ成分を80重量%以上含むので、無機長繊維の硬度が高い。また、ムライト結晶の平均粒径が25nm以上なので、ワークを研磨、研削する研削力が大きい。 The abrasive material used for the grindstone is described in Patent Document 2. The abrasive material of the document consists of inorganic long fibers impregnated with resin. The inorganic long fibers comprise an alumina component of 80-90% by weight and a silica component of 20-10% by weight. The crystal structure of inorganic long fibers comprises mullite crystals and intermediate alumina. The average grain size of mullite crystals is 25 nm to 70 nm. In the abrasive material of the document, the inorganic long fibers contain 80% by weight or more of the alumina component, so the hardness of the inorganic long fibers is high. Further, since the average grain size of the mullite crystals is 25 nm or more, the grinding force for polishing and grinding the workpiece is large.

特許文献2には、上記の砥材からなる直方体形状の砥石が記載されている。ワークを研磨する際に、砥石は、長手方向に延びる側面の全体がワークの研磨対象面に押し付けられる。また、砥石は、研磨対象面に沿って、往復移動させられる。 Patent Literature 2 describes a rectangular parallelepiped grindstone made of the above abrasive material. When polishing a work, the entire longitudinally extending side surface of the whetstone is pressed against the surface to be polished of the work. Further, the whetstone is reciprocated along the surface to be polished.

特許第6832555号公報Japanese Patent No. 6832555 特開平10-183427号JP-A-10-183427

特許文献2に記載された砥石用の砥材を棒状に成形してスティック砥石とすれば、スティック砥石は、十分な研削力を備えることができる。しかし、近年の金型の精密化に伴って、特許文献2に記載された砥石用の砥材からなるスティック砥石では、研磨によって所望の表面粗さを得ることができない場合がある。また、発明者らが鋭意検討したところ、特許文献2に記載された砥石用の砥材からなるスティック砥石では、スティック砥石の耐摩耗性に改善の余地があることが判明した。 If the abrasive material for the grindstone described in Patent Document 2 is formed into a stick shape to form a stick grindstone, the stick grindstone can have sufficient grinding power. However, with the recent refinement of molds, it may not be possible to obtain a desired surface roughness by polishing with a stick grindstone made of an abrasive material for a grindstone described in Patent Document 2. In addition, the inventors have made extensive studies and found that the stick grindstone made of the abrasive material for a grindstone described in Patent Document 2 has room for improvement in the wear resistance of the stick grindstone.

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ワークの研磨対象面の表面粗さの向上と、耐摩耗性の向上と、を図ることができるスティック砥石を提供することにある。また、この
ようなスティック砥石を用いた研磨方法を提案することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, an object of the present invention is to provide a stick grindstone capable of improving the surface roughness and wear resistance of the surface to be polished of the work. Another object of the present invention is to propose a polishing method using such a stick grindstone.

本発明者らは、鋭意検討の結果、無機長繊維が、アルミナ成分80~90重量%とシリカ成分20~10重量%とを備え、無機長繊維の結晶構造が中間アルミナとムライトとを備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、その結晶構造におけるムライト結晶の結晶子が大きい程、ワークの研磨対象面にスクラッチ(研磨キズ)を発生させやすいという知見を得た。 As a result of extensive studies, the present inventors have found that the inorganic long fibers comprise 80 to 90% by weight of alumina component and 20 to 10% by weight of silica component, and the crystal structure of the inorganic long fibers comprises intermediate alumina and mullite. When the material is used for a stick grindstone, it was found that the larger the crystallite of the mullite crystal in the crystal structure, the more easily scratches (polishing flaws) are generated on the surface of the workpiece to be polished.

また、本発明者らは、鋭意検討の結果、無機長繊維が、アルミナ成分80~90重量%とシリカ成分20~10重量%とを備え、無機長繊維の結晶構造が中間アルミナとムライトとを備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、その結晶構造におけるムライト結晶の結晶子が大きい程、スティック砥石の耐摩耗性に影響を与えるという知見を得た。すなわち、大きな結晶子を備える無機長繊維では、ムライト化が進んでいる。ムライト化が進むと、無機長繊維は、脆化する。ここで、無機長繊維を使用した棒状のスティック砥石を用いてワークの研磨対象面を研磨する際には、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける。また、棒状のスティック砥石は軸線と交差する方向に撓む弾性を備えるので、先端部をワークに押し付けたときに、スティック砥石が研磨対象面で跳ねたり、ビビリを発生させたりすることが少なく、スティック砥石に破損や折れが発生する可能性も低い。従って、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける際には、その弾性を考慮した比較的大きな押し付け力で押し付けて、所望の研削力を確保する。このため、スティック砥石の先端部には負荷がかかりやすく、先端面に露出する無機長繊維のムライト化が進んでいる場合には、無機長繊維が脆く崩れ、摩耗しやすくなる。 In addition, as a result of extensive studies, the present inventors have found that the inorganic long fibers comprise 80 to 90% by weight of alumina component and 20 to 10% by weight of silica component, and the crystal structure of the inorganic long fibers is composed of intermediate alumina and mullite. The present inventors have found that when the provided abrasive material is used in a stick grindstone, the larger the crystallite of the mullite crystal in the crystal structure, the more the wear resistance of the stick grindstone is affected. In other words, mullite formation is progressing in inorganic long fibers having large crystallites. As the mullitization progresses, the inorganic long fibers become brittle. Here, when polishing a surface to be polished of a work using a rod-shaped stick grindstone using inorganic long fibers, the tip of the stick grindstone is pressed against the surface to be polished. In addition, since the rod-shaped stick grindstone has elasticity to flex in the direction intersecting the axis, when the tip is pressed against the workpiece, the stick grindstone hardly bounces on the surface to be polished or chattering occurs. It is also less likely that the stick grindstone will break or break. Therefore, when the tip of the stick grindstone is pressed against the surface to be polished, it is pressed with a relatively large pressing force in consideration of its elasticity to ensure a desired grinding force. For this reason, a load is likely to be applied to the tip of the stick grindstone, and if the inorganic long fibers exposed on the tip surface are mulliteized, the inorganic long fibers become brittle and crumble and wear easily.

この一方、本発明者らは、無機長繊維が、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備える砥材をスティック砥石に採用した場合には、無機長繊維の比表面積が所定の値以下であれば、ムライト結晶がなくても、スティック砥石の研削力を確保できるという知見を得た。すなわち、無機長繊維がアルミナ成分を80重量%以上備えれば、スティック砥石の硬度を確保できる。また、無機長繊維の比表面積を所定の値以下とすれば、無機長繊維が大気中の水分を吸収して、無機長繊維に含侵した樹脂の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。さらに、無機長繊維の比表面積を所定の値以下とすれば、無機長繊維は細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維に含侵した樹脂に気泡が残留することを抑制できる。従って、気泡により樹脂の含侵不良が発生することを抑制できる。これにより、スティック砥石の先端部がワークに押し付けられて研磨対象面を研磨しているときに、無機長繊維が脆く崩れることが抑制され、無機長繊維がワークに食いつく。さらに、棒状のスティック砥石によってワークを研磨、研削する際には、直方体形状の砥石のように長手方向に延びる側面の全体を研磨対象面に接触させてワークを研磨する場合とは異なり、スティック砥石の弾性を考慮した押し付け力で先端部を研磨対象面に押し付けることができる。従って、スティック砥石は、所定の研削力を備えることができる。本発明は、これらの知見に基づくものである。 On the other hand, the inventors of the present invention have found that when a stick grindstone uses an abrasive material in which inorganic long fibers comprise 80 to 90% by weight of alumina component and 20 to 10% by weight of silica component, the inorganic long fibers It was found that if the specific surface area is equal to or less than a predetermined value, the grinding power of the stick grindstone can be ensured even without mullite crystals. That is, if the inorganic long fibers contain 80% by weight or more of the alumina component, the hardness of the stick grindstone can be ensured. In addition, by setting the specific surface area of the inorganic long fibers to a predetermined value or less, it is possible to prevent or suppress the inorganic long fibers from absorbing moisture in the atmosphere and inhibiting the curing of the resin impregnated in the inorganic long fibers. . Furthermore, if the specific surface area of the inorganic long fibers is set to a predetermined value or less, the inorganic long fibers have few pores and unevenness, so it is possible to suppress the residual air bubbles in the resin impregnated in the inorganic long fibers. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defective resin impregnation due to air bubbles. As a result, when the tip of the stick grindstone is pressed against the work and the surface to be polished is being polished, the inorganic long fibers are prevented from becoming brittle and crumble, and the inorganic long fibers bite into the work. Furthermore, when polishing and grinding a work with a rod-shaped stick grindstone, unlike the case where the entire side surface extending in the longitudinal direction is brought into contact with the surface to be polished as in the case of a rectangular parallelepiped grindstone, the work is polished. The tip can be pressed against the surface to be polished with a pressing force that takes into account the elasticity of the tip. Therefore, the stick grindstone can be provided with a predetermined grinding power. The present invention is based on these findings.

上記課題を解決するために、本発明は、先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、軸線方向に延びる複数本の無機
長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、前記無機長繊維は、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備え、前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、前記シリカ成分は、非結晶状態であり、前記無機長繊維のBET比表面積は、28.7/g以下であることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a rod-shaped stick grindstone that grinds the target surface of a workpiece by pressing the tip thereof against the target surface to be ground, in which a plurality of inorganic long fibers extending in the axial direction; a resin obtained by impregnating inorganic long fibers and hardening them, wherein a cross section of the inorganic long fibers is exposed on a tip surface, and has elasticity to bend in a direction intersecting with the axial direction, and the inorganic long fibers are made of alumina. 80 to 90% by weight of the inorganic long fiber and 20 to 10% by weight of the silica component, the crystal structure of the inorganic long fiber comprises intermediate alumina, the silica component is in an amorphous state, and the inorganic long fiber The BET specific surface area is characterized by being 28.7 m 2 /g or less.

本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。従って、ムライト結晶に起因して、ワークの研磨対象面にスクラッチ(研磨キズ)が発生することを回避できる。よって、研磨対象面の表面粗さを向上させることができる。また、本発明のスティック砥石では、無機長繊維のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維は、ムライト化によって脆化していない。さらに、無機長繊維のBET比表面積は、28.7/g以下である。このようなBET比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、吸湿が抑制される。従って、無機長繊維が大気中の水分を吸収して、無機長繊維に含浸した樹脂の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。また、このようなBET比表面積を備える無機長繊維は、細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因して、スティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することを回避、或いは抑制できる。これにより、無機長繊維の脆化と、スティックの破損を抑制できるので、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、スティック砥石の耐摩耗性が向上する。 In the stick grindstone of the present invention, the silica component of the inorganic long fibers is in an amorphous state. Therefore, the crystal structure of inorganic long fibers does not have mullite crystals. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of scratches (polishing flaws) on the polishing target surface of the work due to mullite crystals. Therefore, the surface roughness of the surface to be polished can be improved. In addition, in the stick grindstone of the present invention, the silica component of the inorganic long fibers is in an amorphous state. Therefore, the inorganic long fibers are not embrittled by mullitization. Furthermore, the BET specific surface area of the inorganic long fibers is 28.7 m 2 /g or less. Since inorganic long fibers having such a BET specific surface area have few pores and unevenness, moisture absorption is suppressed. Therefore, it is possible to prevent or suppress the inorganic long fibers from absorbing moisture in the atmosphere and hindering the curing of the resin impregnated in the inorganic long fibers. In addition, since the inorganic long fibers having such a BET specific surface area have few pores and unevenness, the stick grindstone is not impregnated with resin due to air bubbles remaining in the resin impregnated in the inorganic long fibers. can be avoided or suppressed. As a result, the embrittlement of the inorganic long fibers and the breakage of the stick can be suppressed, so that the abrasion resistance of the stick grindstone is improved when the tip of the stick grindstone is pressed against the surface to be polished of the workpiece.

この一方、無機長繊維は、アルミナ成分を80重量%以上備えるので、その硬度を確保することが容易である。また、28.7/g以下のBET比表面積を備える無機長繊維では、吸湿により樹脂の硬化が阻害されてスティック砥石が脆くなることを抑制できる。さらに、BET比表面積が小さければ、無機長繊維に含浸した樹脂に残留する気泡に起因してスティック砥石に樹脂の含浸不良が発生することにより、スティック砥石が破損しやすくなることを抑制できる。従って、スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けて研磨を行う際に、無機長繊維およびスティック砥石が脆く崩れることが抑制され、無機長繊維がワークに食いつく。さらに、棒状のスティック砥石によってワークを研磨、研削する際には、直方体形状の砥石のように長手方向に延びる側面の全体を研磨対象面に接触させてワークを研磨する場合とは異なり、先端部を研磨対象面に押し付けて研磨を行うことができる。また、棒状のスティック砥石は、その軸線と交差する方向に撓む弾性を備えるので、先端部を研磨対象面に押し付けた場合でも、スティック砥石が研磨対象面で跳ねたり、ビビリを発生させたりすることが少なく、スティック砥石に破損や折れが発生する可能性も低い。従って、スティック砥石の先端部を、スティック砥石の弾性を考慮した押し付け力で研磨対象面に押し付けて、所望の研削力を得ることができる。よって、スティック砥石は、その結晶構造にムライト結晶を備えていなくても、その研削力を確保できる。 On the other hand, since the inorganic long fiber contains 80% by weight or more of the alumina component, it is easy to ensure its hardness. In addition, the inorganic long fibers having a BET specific surface area of 28.7 m 2 /g or less can prevent the hardening of the resin from being inhibited by moisture absorption, thereby preventing the stick grindstone from becoming brittle. Furthermore, if the BET specific surface area is small, it is possible to prevent the stick grindstone from being easily damaged due to impregnation failure of the stick grindstone due to air bubbles remaining in the resin impregnated in the inorganic long fibers. Therefore, when the tip of the stick grindstone is pressed against the surface to be polished of the work, the inorganic long fibers and the stick grindstone are prevented from becoming brittle and crumble, and the inorganic long fibers bite into the work. Furthermore, when polishing or grinding a work with a rod-shaped stick grindstone, unlike the case where the entire side surface extending in the longitudinal direction is brought into contact with the surface to be polished as in the case of a rectangular parallelepiped grindstone, the tip of the work is polished. can be pressed against the surface to be polished. In addition, since the rod-shaped stick grindstone has elasticity that bends in a direction intersecting its axis, even when the tip is pressed against the surface to be polished, the stick grindstone bounces on the surface to be polished and chattering occurs. It is less likely that the stick grindstone will break or break. Therefore, a desired grinding force can be obtained by pressing the tip of the stick grindstone against the surface to be polished with a pressing force that takes into consideration the elasticity of the stick grindstone. Therefore, even if the stick grindstone does not have mullite crystals in its crystal structure, it can ensure its grinding power.

本発明において、前記無機長繊維のBET比表面積は、12.5m /g以下であることが望ましい。このようにすれば、BET比表面積が12.5m /gよりも大きい場合と比較して、スティック砥石の研削力が向上する。また、このようにすれば、BET比表面積が12.5m /gよりも大きい場合と比較して、耐摩耗性が向上する。 In the present invention, the BET specific surface area of the inorganic long fibers is desirably 12.5 m 2 /g or less. By doing so, the grinding power of the stick grindstone is improved as compared with the case where the BET specific surface area is larger than 12.5 m 2 /g. Moreover, by doing so, the wear resistance is improved as compared with the case where the BET specific surface area is larger than 12.5 m 2 /g.

本発明において、前記無機長繊維のアルミナ成分が85重量%以上であることが望ましい。このようにすれば、無機長繊維の硬度をより高くすることが容易である。従って、スティック砥石の研削力を確保することが容易となる。 In the present invention, it is desirable that the alumina component of the inorganic long fibers is 85% by weight or more. In this way, it is easy to increase the hardness of the inorganic long fibers. Therefore, it becomes easy to secure the grinding force of the stick grindstone.

本発明において、前記樹脂は、エポキシ樹脂とすることができる。 In the present invention, the resin can be an epoxy resin.

本発明において、曲げ強度は500MPa以上、曲げ弾性率は50GPa以上であるものとすることができる。このようにすれば、スティック砥石の先端部を研磨対象面に押し付ける押し付け力を大きくして、所望の研削力を得ることが容易となる。 In the present invention, the bending strength can be 500 MPa or more, and the bending elastic modulus can be 50 GPa or more. By doing so, it becomes easy to obtain a desired grinding force by increasing the pressing force for pressing the tip of the stick grindstone against the surface to be polished.

次に、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を振動工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向に振動させることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研
磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。
Next, the polishing method of the present invention is characterized in that the stick grindstone is mounted on a vibrating tool, and the tip of the stick grindstone is vibrated in the axial direction while being pressed against the surface to be polished of the work. The polishing method performed while pressing the tip portion of the stick grindstone against the surface to be polished of the work includes a polishing method performed while pressing the tip surface of the stick grindstone against the surface to be polished of the work.

また、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を振動工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向および前記スティック砥石の軸線と交差する方向に振動させることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。 Further, in the polishing method of the present invention, the above-described stick grindstone is attached to a vibration tool, and while pressing the tip of the stick grindstone against the surface to be polished of the work, the axial direction and the direction intersecting the axis of the stick grindstone. It is characterized by vibrating to. The polishing method performed while pressing the tip portion of the stick grindstone against the surface to be polished of the work includes a polishing method performed while pressing the tip surface of the stick grindstone against the surface to be polished of the work.

さらに、本発明の研磨方法は、上記のスティック砥石を回転工具に装着し、前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けた状態で回転させ、前記スティック砥石の断面は、円形であることを特徴とする。スティック砥石の先端部をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法には、スティック砥石の先端面をワークの研磨対象面に押し付けながら行う研磨方法が含まれる。 Further, in the polishing method of the present invention, the stick grindstone is mounted on a rotary tool, the tip of the stick grindstone is rotated while being pressed against the surface to be polished of the work, and the cross section of the stick grindstone is circular. characterized by being The polishing method performed while pressing the tip portion of the stick grindstone against the surface to be polished of the work includes a polishing method performed while pressing the tip surface of the stick grindstone against the surface to be polished of the work.

スティック砥石の斜視図である。It is a perspective view of a stick grindstone. 図1のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. 1; 図1のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of another example of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. 1; 円柱形状のスティック砥石の斜視図である。It is a perspective view of a cylindrical stick grindstone. 図4のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory view of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. 4; 図4のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another example of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. 4; スティック砥石の製造方法のフローチャートである。It is a flowchart of the manufacturing method of a stick grindstone. 実施例1の無機長繊維にX線を照射して取得した回折チャートである。1 is a diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fibers of Example 1 with X-rays. 比較例2の無機長繊維にX線を照射して取得した回折チャートである。4 is a diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fibers of Comparative Example 2 with X-rays. 実施例1のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。4 is a roughness curve of a surface to be polished of a workpiece polished by the stick grindstone of Example 1. FIG. 実施例2のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。4 is a roughness curve of a surface to be polished of a workpiece polished by the stick grindstone of Example 2. FIG. 比較例1のスティック砥石を用いた場合のワークの研磨対象面の粗さ曲線である。4 is a roughness curve of a surface to be polished of a workpiece when using the stick grindstone of Comparative Example 1. FIG. 比較例2のスティック砥石により研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。3 is a roughness curve of a surface to be polished of a workpiece polished by the stick grindstone of Comparative Example 2. FIG. 比較試験終了後のワークの研削量を示すグラフである。It is a graph which shows the grinding amount of the workpiece|work after completion|finish of a comparison test. 比較試験終了後のスティック砥石の摩耗量のグラフである。It is a graph of the wear amount of the stick grindstone after the end of the comparison test. 実施例2のスティック砥石側面の写真である。4 is a photograph of the side surface of the stick grindstone of Example 2. FIG. 比較例1のスティック砥石側面の写真である。4 is a photograph of the side surface of the stick grindstone of Comparative Example 1. FIG.

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態であるスティック砥石を説明する。 A stick grindstone that is an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(スティック砥石)
図1は、スティック砥石の斜視図である。図2は、図1のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。図3は、図1のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。図4は、円柱形状のスティック砥石の斜視図である。図5は、図4のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の説明図である。図6は、図4のスティック砥石を用いたワークの研磨方法の別の例の説明図である。
(stick whetstone)
FIG. 1 is a perspective view of a stick grindstone. FIG. 2 is an explanatory diagram of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of another example of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. FIG. 4 is a perspective view of a cylindrical stick grindstone. FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram of another example of a method of polishing a workpiece using the stick grindstone of FIG.

図1に示すように、スティック砥石10は、棒状であり、その断面は、矩形である。本例では、スティック砥石10は、長方形の断面を備える。スティック砥石10は、その軸
線Lに沿った軸線方向に延びる複数本の無機長繊維15と、無機長繊維15に含浸し固化した樹脂16と、を備える。無機長繊維15は、多結晶質の繊維であり、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備える。スティック砥石10の先端面17aには、無機長繊維15の断面が露出する。
As shown in FIG. 1, the stick grindstone 10 is rod-shaped and has a rectangular cross section. In this example, the stick grindstone 10 has a rectangular cross-section. The stick grindstone 10 includes a plurality of inorganic long fibers 15 extending in the axial direction along the axis L, and a resin 16 impregnated in the inorganic long fibers 15 and solidified. The inorganic long fibers 15 are polycrystalline fibers and contain 80 to 90% by weight of alumina component and 20 to 10% by weight of silica component. A cross section of the inorganic long fibers 15 is exposed on the tip surface 17 a of the stick grindstone 10 .

スティック砥石10は、その軸線Lと交差する方向に撓む弾性を備える。スティック砥石10の曲げ強度は、500MPa以上である。スティック砥石10の曲げ弾性は、50GPa以上である。より好ましくは、スティック砥石10の曲げ強度は、800MPa以上であり、スティック砥石10の曲げ弾性は、65GPa以上である。なお、図1等では、便宜上、無機長繊維15を鎖線で示しているが、無機長繊維15はスティック砥石10の先端から基端側まで連続して延びている。また、複数本の無機長繊維15は、スティック砥石10の軸線Lに対して傾斜する場合があるが、その場合の傾斜角度は、10°程度であり、最大でも20°を超えることはない。 The stick grindstone 10 has elasticity to bend in a direction intersecting with the axis L thereof. The bending strength of the stick grindstone 10 is 500 MPa or more. The bending elasticity of the stick grindstone 10 is 50 GPa or more. More preferably, the stick grindstone 10 has a bending strength of 800 MPa or more and a bending elasticity of 65 GPa or more. In FIG. 1 and the like, the inorganic long fibers 15 are indicated by chain lines for convenience, but the inorganic long fibers 15 extend continuously from the tip end of the stick grindstone 10 to the base end side. In some cases, the plurality of inorganic long fibers 15 are inclined with respect to the axis L of the stick grindstone 10. In this case, the inclination angle is about 10°, and does not exceed 20° at maximum.

(研磨方法)
図2に示すように、スティック砥石10は、その基端部分が手持ち式の振動工具のヘッドに装着されて使用される。振動工具は、例えば、エアー振動工具、或いは超音波振動工具である。振動工具は、ヘッドに取り付けたスティック砥石10を、軸線方向に往復移動(振動)させる。スティック砥石10が研磨するワークWは、例えば、樹脂成型のための金型である。
(polishing method)
As shown in FIG. 2, the stick grindstone 10 is used with its proximal end attached to the head of a hand-held vibration tool. The vibrating tool is, for example, an air vibrating tool or an ultrasonic vibrating tool. The vibration tool reciprocates (vibrates) the stick grindstone 10 attached to the head in the axial direction. The work W to be ground by the stick grindstone 10 is, for example, a mold for resin molding.

ワークWの研磨に際して、スティック砥石10は、その先端部17がワークWの研磨対象面Sに斜めから押し当てられる。すなわち、スティック砥石10は、その軸線Lと研磨対象面Sとの角度θが鋭角となる姿勢で、研磨対象面Sに押し当てられる。本例では、スティック砥石10は、長方形の断面の一方の長辺が研磨対象面Sに対向している。また、ワークWの研磨に際して、スティック砥石10は、軸線Lに沿った方向から、所定の押し付け力Fで、ワークWの研磨対象面Sに押し付けられる。さらに、スティック砥石10は、図2に矢印で示すように、ワークWの研磨に際して、軸線方向に振動させられる。振動工具11がエアー振動工具の場合には、エアー振動工具は、5000st/min以上でスティック砥石10を振動させる。振動工具11が超音波振動工具の場合には、超音波振動工具は、15kHz以上でスティック砥石10を振動させる。 When polishing the work W, the tip 17 of the stick grindstone 10 is obliquely pressed against the surface S of the work W to be polished. That is, the stick grindstone 10 is pressed against the surface S to be polished in a posture in which the angle θ between the axis L and the surface S to be polished is an acute angle. In this example, the stick grindstone 10 has one long side of the rectangular cross section facing the surface S to be polished. Further, when polishing the work W, the stick grindstone 10 is pressed against the polishing target surface S of the work W from the direction along the axis L with a predetermined pressing force F. As shown in FIG. Further, the stick grindstone 10 is vibrated in the axial direction during polishing of the work W, as indicated by the arrow in FIG. When the vibration tool 11 is an air vibration tool, the air vibration tool vibrates the stick grindstone 10 at 5000 st/min or more. When the vibration tool 11 is an ultrasonic vibration tool, the ultrasonic vibration tool vibrates the stick grindstone 10 at 15 kHz or more.

また、スティック砥石10は、図3に示すように、その先端面17aがワークWの研磨対象面Sに垂直方向から押し当てられて、ワークWを研磨する場合がある。この場合にも、スティック砥石10は、軸線Lに沿った方向から押し付け力Fで研磨対象面Sに押し付けられる。また、図3に実線の矢印で示すように、スティック砥石10は、振動工具11により、軸線方向に振動させられる。振動工具11がエアー振動工具の場合には、エアー振動工具は、5000st/min以上でスティック砥石10を振動させる。振動工具11が超音波振動工具の場合には、超音波振動工具は、15kHz以上でスティック砥石10を振動させる。 3, the stick grindstone 10 may polish the work W with its tip surface 17a pressed against the polishing target surface S of the work W in the vertical direction. In this case as well, the stick grindstone 10 is pressed against the surface S to be polished with the pressing force F from the direction along the axis L. As shown in FIG. 3, the stick grindstone 10 is vibrated in the axial direction by the vibrating tool 11. As shown in FIG. When the vibration tool 11 is an air vibration tool, the air vibration tool vibrates the stick grindstone 10 at 5000 st/min or more. When the vibration tool 11 is an ultrasonic vibration tool, the ultrasonic vibration tool vibrates the stick grindstone 10 at 15 kHz or more.

ここで、図3に実線で示す矢印および鎖線の矢印で示すように、エアー振動工具を用いる場合には、スティック砥石10は、エアー振動工具により、軸線方向および軸線Lと直交する方向に振動させられる場合もある。この場合、エアー振動工具は、スティック砥石10を軸線方向に振動させるストロークの間に、スティック砥石10を楕円の軌道に沿ってスイングさせて、軸線方向および軸線Lと直交する方向の振動を実現させる。この場合、エアー振動工具は、5000st/min以上でスティック砥石10を振動させる。 Here, as indicated by solid line arrows and chain line arrows in FIG. Sometimes it is. In this case, the air vibration tool swings the stick grindstone 10 along an elliptical orbit during the stroke for vibrating the stick grindstone 10 in the axial direction, thereby realizing vibration in the axial direction and in a direction perpendicular to the axis L. . In this case, the air vibration tool vibrates the stick grindstone 10 at 5000 st/min or more.

また、エアー振動工具を用いる場合には、図2に示すように、スティック砥石10の先端部17を研磨対象面Sに斜めから押し当ててワークWを研磨する際にも、スティック砥
石10を軸線方向および軸線Lと直交する方向に振動させる場合がある。
In the case of using an air vibration tool, as shown in FIG. 2, even when polishing the workpiece W by pressing the tip 17 of the stick grindstone 10 obliquely against the surface S to be polished, the stick grindstone 10 is moved along the axis line. A direction and a direction perpendicular to the axis L may be vibrated.

また、図5に示すように、スティック砥石10は、その基端部分が手持ち式の回転工具11´のヘッドに装着されて使用される場合がある。この場合、回転工具11´に装着するスティック砥石は、図4に示すように、断面が円形のスティック砥石10´が望ましい。すなわち、回転工具11´には、円柱形状のスティック砥石10´を装着することが望ましい。回転工具11´は、例えば、電動回転工具またはエアー回転工具である。図5に実線の矢印で示すように、回転工具11´は、スティック砥石10´を、その軸線回りに、回転させる。 Further, as shown in FIG. 5, the stick grindstone 10 may be used with its proximal end attached to the head of a hand-held rotary tool 11'. In this case, as shown in FIG. 4, a stick grindstone 10' having a circular cross section is desirable as the stick grindstone to be attached to the rotary tool 11'. That is, it is desirable to attach a cylindrical stick grindstone 10' to the rotary tool 11'. The rotating tool 11' is, for example, an electric rotating tool or an air rotating tool. As indicated by the solid arrow in FIG. 5, the rotary tool 11' rotates the stick grindstone 10' about its axis.

図5に示すように、ワークWの研磨に際して、スティック砥石10´は、その先端部17がワークWの研磨対象面Sに斜めから押し当てられる。すなわち、スティック砥石10´は、その軸線Lと研磨対象面Sとの角度θが鋭角となる姿勢で、研磨対象面Sに押し当てられる。また、ワークWの研磨に際して、スティック砥石10´は、軸線Lに沿った方向から、所定の押し付け力Fで、ワークWの研磨対象面Sに押し付けられる。さらに、スティック砥石10´は、先端部17が研磨対象面Sに押し付けられた状態で、軸線回りに回転させられる。回転工具11´は、100回転/min以上でスティック砥石10を回転させる。 As shown in FIG. 5, when polishing the work W, the tip 17 of the stick grindstone 10' is obliquely pressed against the surface S of the work W to be polished. That is, the stick grindstone 10' is pressed against the surface S to be polished in a posture in which the angle θ between the axis L and the surface S to be polished is acute. Further, when polishing the work W, the stick grindstone 10' is pressed against the polishing target surface S of the work W from the direction along the axis L with a predetermined pressing force F. As shown in FIG. Furthermore, the stick grindstone 10' is rotated about the axis while the tip portion 17 is pressed against the surface S to be ground. The rotary tool 11' rotates the stick grindstone 10 at 100 rpm or more.

ここで、スティック砥石10´を回転工具11´に装着して研磨を行う場合においても、図6に示すように、スティック砥石10´の先端面17aをワークWの研磨対象面Sに垂直方向から押し付けて、回転させる場合がある。この場合にも、スティック砥石10´は、軸線Lに沿った方向から押し付け力Fで研磨対象面Sに押し付けられる。また、回転工具11´は、100回転/min以上でスティック砥石10を回転させる。 Here, even when the stick grindstone 10' is attached to the rotary tool 11' for grinding, the tip surface 17a of the stick grindstone 10' is perpendicular to the surface S of the workpiece W to be polished, as shown in FIG. It can be pressed and rotated. In this case as well, the stick grindstone 10' is pressed against the surface S to be polished with the pressing force F from the direction along the axis L. As shown in FIG. Further, the rotary tool 11' rotates the stick grindstone 10 at 100 rpm or more.

ここで、上記のいずれの研磨方法においても、スティック砥石10によりワークの研磨対象面Sを研磨する際には、スティック砥石10を研磨対象面Sに押し付ける押し付け力Fや、研磨対象面Sの側からの反力などに起因して、スティック砥石10がその軸線Lと交差する方向に撓むことがある。 Here, in any of the above polishing methods, when polishing the target surface S of the workpiece with the stick grindstone 10, the pressing force F that presses the stick grindstone 10 against the target surface S and the side of the target surface S to be ground The stick grindstone 10 may bend in a direction intersecting its axis L due to a reaction force from the stick grindstone 10 or the like.

なお、スティック砥石10、10´は、振動工具などに装着せずに、使用することもできる。この場合、作業者は、スティック砥石10、10´の先端部17をワークWの研磨対象面Sに押し付けて、手研磨を行う。 Note that the stick grindstones 10, 10' can also be used without being attached to a vibrating tool or the like. In this case, the operator presses the tip portion 17 of the stick grindstone 10, 10' against the polishing target surface S of the work W to perform manual polishing.

(スティック砥石の製造方法)
図7は、スティック砥石10の製造方法のフローチャートである。図7に示すように、スティック砥石10の製造方法は、紡糸工程ST1、仮焼工程ST2、焼結工程ST3、樹脂含浸成形工程ST4をこの順に備える。紡糸工程ST1では、塩基性塩化アルミニウムとコロイダルシリカとポリビニルアルコールから成る水性の紡糸原液を乾式紡糸して前駆体繊維を得る。仮焼工程ST2では、前駆体繊維を900℃以上、1300℃以下で焼成してセラミックス化して、無機長繊維を得る。焼結工程ST3では、無機長繊維を1300℃以上の高温で、20秒前後、加熱する。焼結工程ST3における加熱温度は仮焼工程ST2における加熱温度よりも高い。
(Manufacturing method of stick grindstone)
FIG. 7 is a flow chart of the manufacturing method of the stick grindstone 10 . As shown in FIG. 7, the manufacturing method of the stick grindstone 10 includes a spinning step ST1, a calcination step ST2, a sintering step ST3, and a resin impregnation molding step ST4 in this order. In the spinning step ST1, a precursor fiber is obtained by dry-spinning an aqueous spinning dope consisting of basic aluminum chloride, colloidal silica and polyvinyl alcohol. In the calcination step ST2, the precursor fibers are sintered at a temperature of 900° C. or higher and 1300° C. or lower to obtain inorganic long fibers. In the sintering step ST3, the inorganic long fibers are heated at a high temperature of 1300° C. or higher for about 20 seconds. The heating temperature in the sintering step ST3 is higher than the heating temperature in the calcining step ST2.

樹脂含浸成形工程ST4は、無機長繊維を適宜に引き揃えて集合糸とする。また、樹脂含浸成形工程ST4では、集合糸に、エポキシ樹脂、または、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させる。さらに、樹脂含浸成形工程ST4では、樹脂が含侵した集合糸を引き揃えて集合糸の束とする。さらに、樹脂含浸成形工程ST4では、樹脂が含侵した集合糸の束を、所定形状の開口を備えるダイスを通過するように引き出し、しかる後に加熱炉を経由させて硬化させる。その後、樹脂が硬化した集合糸の束を、所定の長さに切り揃え
る。これにより、所定の長さ寸法と、所定の断面形状と、を備えるスティック砥石10を得る。
In the resin impregnation molding step ST4, the inorganic long fibers are appropriately aligned to form a set yarn. In the resin impregnation molding step ST4, the set threads are impregnated with a thermosetting resin such as an epoxy resin or a phenol resin. Further, in the resin impregnation molding step ST4, the resin-impregnated set yarns are aligned to form a bundle of set yarns. Further, in the resin impregnation molding step ST4, the bundle of the bundled yarns impregnated with resin is pulled out so as to pass through a die having openings of a predetermined shape, and then passed through a heating furnace to be cured. After that, the bundle of set yarns with the cured resin is cut into a predetermined length. Thereby, a stick grindstone 10 having a predetermined length dimension and a predetermined cross-sectional shape is obtained.

以下に製造方法の具体的な例を示す。まず、紡糸工程ST1では、アルミニウムイオン13.2重量%、塩素イオン11.45重量%含有する塩基性塩化アルミニウムの水溶液を34kg、二酸化ケイ素を20重量%含有するコロイダルシリカ7.5kgに、平均重合度1700の部分ケン化ポリビニルアルコール2.5kgを溶解して、粘度が約1000ポイズ/20℃の紡糸原液を調製する。次に、紡糸原液を1000ホールの紡糸ノズルから押し出して乾式紡糸する。仮焼工程ST2では、紡糸した無機長繊維を900℃~1300℃で焼成しセラミック化して、集合糸を得る。その後、焼結工程ST3では、この集合糸を1300℃~1400℃のパイプ炉に通し、張力を付した状態で第1のボビンに連続的に巻き取る。この時、加熱時間が20秒となるように集合糸の通過速度を調節する。ここで、集合糸は、複数の第1のボビンに巻き取られる。 A specific example of the manufacturing method is shown below. First, in the spinning step ST1, 34 kg of an aqueous solution of basic aluminum chloride containing 13.2% by weight of aluminum ions and 11.45% by weight of chloride ions, and 7.5 kg of colloidal silica containing 20% by weight of silicon dioxide are added to each other by average polymerization. 2.5 kg of partially saponified polyvinyl alcohol having a degree of 1700 is dissolved to prepare a spinning dope having a viscosity of about 1000 poise/20°C. Next, the spinning dope is extruded through a 1000-hole spinning nozzle for dry spinning. In the calcining step ST2, the spun inorganic filaments are calcined at 900° C. to 1300° C. to be ceramicized to obtain aggregate yarns. Thereafter, in the sintering step ST3, the set yarn is passed through a pipe furnace at 1300° C. to 1400° C. and continuously wound around a first bobbin under tension. At this time, the passing speed of the bundle yarn is adjusted so that the heating time is 20 seconds. Here, the set yarn is wound around a plurality of first bobbins.

樹脂含浸成形工程ST4では、複数の第1のボビンのそれぞれから集合糸を繰り出して、未硬化の樹脂が貯留された樹脂槽を経由させる。また、樹脂槽を経由して樹脂が含侵した集合糸を引き揃えて束とし、加熱炉を経由させる。 In the resin impregnation molding step ST4, the set yarn is let out from each of the plurality of first bobbins and passed through a resin tank in which uncured resin is stored. In addition, the bundled threads impregnated with resin are pulled through a resin tank to form a bundle, which is then passed through a heating furnace.

集合糸および集合糸の束に含浸させる樹脂は、以下の組成を有するものとすることができる。
エポキシ樹脂(jER828 三菱ケミカル社製) 100重量部
テトラヒドロメチル無水フタル酸(H N 2 2 0 0 日立化成社製) 85重量部
イミダゾール(2 E 4 M Z - C N 四国化成社製) 2重量部
The resin that impregnates the aggregate yarn and the bundle of aggregate yarn can have the following composition.
Epoxy resin (jER828, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 100 parts by weight Tetrahydromethyl phthalic anhydride (HN2200, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 85 parts by weight Imidazole (2E4MZ-CN, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.) 2 parts by weight

ここで、樹脂含浸成形工程ST4では、樹脂が含浸した集合糸の束が、加熱炉に至る前に、所定形状の開口を備えるダイスを経由させる。これにより、樹脂が含浸した集合糸の束の断面形状をダイスの開口形状に対応する形状とする。また、樹脂含浸成形工程ST4では、加熱炉を経由することにより含侵した樹脂が硬化する。従って、樹脂が硬化した集合糸の束を、所定の寸法に切断する。これにより、ダイスの開口が矩形の場合には、所定の長さ寸法で矩形の断面を備えるスティック砥石が得られる。ダイスの開口が円形の場合には、所定の長さ寸法で円形の断面を備えるスティック砥石が得られる。 Here, in the resin impregnation molding step ST4, the bundle of bundled threads impregnated with resin passes through a die having an opening of a predetermined shape before reaching the heating furnace. As a result, the cross-sectional shape of the bundle of bundled yarns impregnated with the resin is made to correspond to the shape of the opening of the die. In addition, in the resin impregnation molding step ST4, the impregnated resin is cured by passing through a heating furnace. Therefore, the bundle of set yarns with the cured resin is cut into a predetermined size. As a result, when the opening of the die is rectangular, a stick grindstone having a predetermined length dimension and a rectangular cross section can be obtained. If the die opening is circular, a stick grindstone with a predetermined length dimension and a circular cross section is obtained.

(実施例1)
実施例1のスティック砥石10は、棒状であり、軸線と直交する断面形状が矩形である。スティック砥石10の厚み寸法(断面の短手方向の寸法)は1mmであり、幅寸法(断面の長手方向の寸法)は4mm、長さ寸法は100mmである。スティック砥石10の曲げ強度は1200MPa、曲げ弾性は110GPaである。
(Example 1)
The stick grindstone 10 of Example 1 is rod-shaped and has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the axis. The stick grindstone 10 has a thickness dimension (transverse dimension of the cross section) of 1 mm, a width dimension (longitudinal dimension of the cross section) of 4 mm, and a length dimension of 100 mm. The stick grindstone 10 has a bending strength of 1200 MPa and a bending elasticity of 110 GPa.

実施例1のスティック砥石10は、無機長繊維15と、無機長繊維15に含浸する樹脂16と、を備える。無機長繊維15は、アルミナ成分85重量%と、シリカ成分15重量%と、を備える。無機長繊維15の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維15の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維15のBET比表面積は、15m/g以下である。本例では、無機長繊維15のBET比表面積は、12.5m/gである。スティック砥石10の先端面17aには、無機長繊維15の断面が露出している。 The stick grindstone 10 of Example 1 includes inorganic long fibers 15 and resin 16 impregnating the inorganic long fibers 15 . The inorganic long fibers 15 comprise 85% by weight of alumina component and 15% by weight of silica component. The crystal structure of the inorganic long fibers 15 comprises intermediate alumina. The silica component is in an amorphous state. That is, the crystal structure of the inorganic long fibers 15 does not have mullite crystals. The BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 15 m 2 /g or less. In this example, the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 12.5 m 2 /g. A cross section of the inorganic long fibers 15 is exposed on the tip surface 17 a of the stick grindstone 10 .

実施例1のスティック砥石10の製造時において、仮焼工程ST2の加熱温度は1000℃である。焼結工程ST3の加熱温度は1350℃である。焼結工程ST3における加熱時間は、20秒である。 At the time of manufacturing the stick grindstone 10 of Example 1, the heating temperature in the calcination step ST2 is 1000.degree. The heating temperature in the sintering step ST3 is 1350°C. The heating time in the sintering step ST3 is 20 seconds.

BET比表面積は、気体吸着法(BET法)により求めた比表面積である。BET比表面積は、焼結工程ST3の終了後、樹脂含浸成形工程ST4の前に測定している。 The BET specific surface area is the specific surface area determined by the gas adsorption method (BET method). The BET specific surface area is measured after the sintering step ST3 and before the resin impregnation molding step ST4.

ここで無機長繊維15の結晶構造がムライト結晶を有さないことは、X線回折を用いて評価した。具体的には、実施例1において、焼結工程ST3の終了後、樹脂含浸成形工程ST4の前に、無機長繊維15にX線を照射して、回折チャートを取得した。そして、回折チャートにおいて、2θが26°の近傍に、ムライトの(210)面の回折線のピークが現れていないことを確認した。図8は、実施例1の無機長繊維15にX線を照射して取得した回折チャートである。図8の回折チャートでは、2θが26°の近傍にピークはない。 Here, the fact that the crystal structure of the inorganic long fibers 15 does not have mullite crystals was evaluated using X-ray diffraction. Specifically, in Example 1, the inorganic long fibers 15 were irradiated with X-rays after the sintering step ST3 and before the resin impregnation molding step ST4, and a diffraction chart was obtained. In the diffraction chart, it was confirmed that the peak of the diffraction line of the (210) plane of mullite did not appear in the vicinity of 2θ of 26°. FIG. 8 is a diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fibers 15 of Example 1 with X-rays. In the diffraction chart of FIG. 8, there is no peak near 2θ of 26°.

(実施例2)
実施例2のスティック砥石10は、棒状であり、軸線と直交する断面形状が矩形である。スティック砥石10の厚み寸法(断面の短手方向の寸法)は1mmであり、幅寸法(断面の長手方向の寸法)は4mm、長さ寸法は100mmである。スティック砥石10の曲げ強度は1200MPa、曲げ弾性は108GPaである。
(Example 2)
The stick grindstone 10 of Example 2 is rod-shaped and has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the axis. The stick grindstone 10 has a thickness dimension (transverse dimension of the cross section) of 1 mm, a width dimension (longitudinal dimension of the cross section) of 4 mm, and a length dimension of 100 mm. The stick grindstone 10 has a bending strength of 1200 MPa and a bending elasticity of 108 GPa.

実施例2のスティック砥石10は、無機長繊維15と、無機長繊維15に含浸する樹脂16と、を備える。無機長繊維15は、アルミナ成分85重量%と、シリカ成分15重量%と、を備える。無機長繊維15の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維15の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維15のBET比表面積は、15m/gよりも大きく、30m/g以下である。本例では、無機長繊維15のBET比表面積は、28.7m/gである。スティック砥石10の先端面17aには、無機長繊維15の断面が露出している。 The stick grindstone 10 of Example 2 includes inorganic long fibers 15 and resin 16 impregnating the inorganic long fibers 15 . The inorganic long fibers 15 comprise 85% by weight of alumina component and 15% by weight of silica component. The crystal structure of the inorganic long fibers 15 comprises intermediate alumina. The silica component is in an amorphous state. That is, the crystal structure of the inorganic long fibers 15 does not have mullite crystals. The BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is greater than 15 m 2 /g and 30 m 2 /g or less. In this example, the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 28.7 m 2 /g. A cross section of the inorganic long fibers 15 is exposed on the tip surface 17 a of the stick grindstone 10 .

実施例2のスティック砥石10の製造時において、仮焼工程ST2の加熱温度は1000℃である。焼結工程ST3の加熱温度は1330℃である。焼結工程ST3における加熱時間は、20秒である。 When the stick grindstone 10 of Example 2 was manufactured, the heating temperature in the calcination step ST2 was 1000°C. The heating temperature in the sintering step ST3 is 1330°C. The heating time in the sintering step ST3 is 20 seconds.

また、図示は省略するが、実施例2の無機長繊維15にX線を照射して取得した回折チャートでは、2θが26°の近傍に、ピークはない。 Also, although not shown, in the diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fibers 15 of Example 2 with X-rays, there is no peak in the vicinity of 2θ of 26°.

ここで、実施例1の焼結工程ST3の加熱温度は、実施例2の焼結工程ST3の加熱温度と比較して、高い。これにより、実施例1のスティック砥石10における無機長繊維15のBET比表面積は、実施例2のスティック砥石10における無機長繊維15のBET比表面積の半分以下となっている。言い換えれば、スティック砥石10の製造時における焼結工程ST3の加熱温度および加熱時間を制御することにより、無機長繊維15のBET比表面積を制御することができる。 Here, the heating temperature of the sintering step ST3 of Example 1 is higher than the heating temperature of the sintering step ST3 of Example 2. As a result, the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 in the stick grindstone 10 of Example 1 is less than half the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 in the stick grindstone 10 of Example 2. In other words, the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 can be controlled by controlling the heating temperature and the heating time in the sintering step ST3 when the stick grindstone 10 is manufactured.

なお、実施例1のスティック砥石10における無機長繊維15の結晶構造は、焼結によって結晶構造にムライト結晶が現れる直前の状態である。 The crystal structure of the inorganic long fibers 15 in the stick grindstone 10 of Example 1 is in a state immediately before mullite crystals appear in the crystal structure by sintering.

(比較例1)
比較例1のスティック砥石は、棒状であり、軸線Lと直交する断面形状が矩形である。比較例1のスティック砥石の厚み寸法(断面の短手方向の寸法)は1mmであり、幅寸法(断面の長手方向の寸法)は4mm、長さ寸法は100mmである。比較例1のスティック砥石の曲げ強度は1100MPa、曲げ弾性は105GPaである。
(Comparative example 1)
The stick grindstone of Comparative Example 1 is rod-shaped and has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the axis L. As shown in FIG. The stick grindstone of Comparative Example 1 had a thickness dimension (transverse dimension of the cross section) of 1 mm, a width dimension (longitudinal dimension of the cross section) of 4 mm, and a length dimension of 100 mm. The stick grindstone of Comparative Example 1 has a bending strength of 1100 MPa and a bending elasticity of 105 GPa.

比較例1のスティック砥石は、軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、無機長繊維に含浸する樹脂と、を備える。無機長繊維は、アルミナ成分85重量%と、シリカ成分15
重量%と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備える。シリカ成分は、非結晶状態である。すなわち、無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。無機長繊維のBET比表面積は、30m/gよりも大きい。本例では、無機長繊維のBET比表面積は、51.0m/gである。比較例1のスティック砥石の先端面には、無機長繊維の断面が露出している。
The stick grindstone of Comparative Example 1 includes a plurality of inorganic long fibers extending in the axial direction, and a resin impregnating the inorganic long fibers. The inorganic long fibers consist of 85% by weight of alumina component and 15% of silica component.
% by weight; The crystal structure of inorganic long fibers comprises intermediate alumina. The silica component is in an amorphous state. That is, the crystal structure of inorganic long fibers does not have mullite crystals. The BET specific surface area of the inorganic long fibers is greater than 30 m 2 /g. In this example, the inorganic long fibers have a BET specific surface area of 51.0 m 2 /g. On the tip surface of the stick grindstone of Comparative Example 1, the cross section of the inorganic long fibers is exposed.

比較例1のスティック砥石の製造時において、仮焼工程ST2の加熱温度は1000℃である。焼結工程ST3の加熱温度は1310℃である。焼結工程ST3における加熱時間は、20秒である。 When manufacturing the stick grindstone of Comparative Example 1, the heating temperature in the calcination step ST2 was 1000°C. The heating temperature in the sintering step ST3 is 1310°C. The heating time in the sintering step ST3 is 20 seconds.

比較例1の焼結工程ST3の加熱温度は、実施例1、2の焼結工程ST3の加熱温度よりも低い。この結果、比較例1の無機長繊維のBET比表面積は、実施例1、2の無機長繊維のBET比表面積よりも大きくなっている。なお、無機長繊維のBET比表面積は、焼結工程ST3の加熱温度および加熱時間を調節することにより、制御できる。 The heating temperature of the sintering step ST3 of Comparative Example 1 is lower than the heating temperature of the sintering step ST3 of Examples 1 and 2. As a result, the BET specific surface area of the inorganic long fibers of Comparative Example 1 is larger than the BET specific surface areas of the inorganic long fibers of Examples 1 and 2. The BET specific surface area of the inorganic long fibers can be controlled by adjusting the heating temperature and heating time in the sintering step ST3.

ここで、図示は省略するが、比較例1の無機長繊維にX線を照射して取得した回折チャートでは、2θが26°の近傍に、ピークは現れない。 Here, although illustration is omitted, in the diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fiber of Comparative Example 1 with X-rays, no peak appears near 2θ of 26°.

(比較例2)
比較例2のスティック砥石は、棒状であり、軸線Lと直交する断面形状が矩形である。比較例2のスティック砥石の厚み寸法(断面の短手方向の寸法)は1mmであり、幅寸法(断面の長手方向の寸法)は4mm、長さ寸法は100mmである。比較例2のスティック砥石の曲げ強度は1200MPa、曲げ弾性は120GPaである。
(Comparative example 2)
The stick grindstone of Comparative Example 2 is rod-shaped and has a rectangular cross-sectional shape perpendicular to the axis L. As shown in FIG. The stick grindstone of Comparative Example 2 had a thickness dimension (transverse dimension of the cross section) of 1 mm, a width dimension (longitudinal dimension of the cross section) of 4 mm, and a length dimension of 100 mm. The stick grindstone of Comparative Example 2 has a bending strength of 1200 MPa and a bending elasticity of 120 GPa.

比較例2のスティック砥石は、軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、無機長繊維に含浸する樹脂と、を備える。無機長繊維は、アルミナ成分85重量%と、シリカ成分15重量%と、を備える。無機長繊維の結晶構造は、ムライト結晶と、中間アルミナと、を備える。ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径は、30nm以上である。無機長繊維のBET比表面積は、0.5m/gである。比較例2のスティック砥石の先端面には、無機長繊維の断面が露出している。 The stick grindstone of Comparative Example 2 includes a plurality of inorganic long fibers extending in the axial direction, and a resin impregnating the inorganic long fibers. The inorganic long fibers comprise an alumina component of 85% by weight and a silica component of 15% by weight. The crystal structure of inorganic long fibers comprises mullite crystals and intermediate alumina. The average grain size of crystal grains of mullite crystals is 30 nm or more. The BET specific surface area of the inorganic long fibers is 0.5 m 2 /g. On the tip surface of the stick grindstone of Comparative Example 2, the cross section of the inorganic long fibers is exposed.

比較例2のスティック砥石の製造時において、仮焼工程ST2の加熱温度は1000℃である。焼結工程ST3の加熱温度は1390℃である。焼結工程ST3における加熱時間は、30秒である。 When manufacturing the stick grindstone of Comparative Example 2, the heating temperature in the calcination step ST2 was 1000°C. The heating temperature in the sintering step ST3 is 1390°C. The heating time in the sintering step ST3 is 30 seconds.

比較例2の焼結工程ST3の加熱温度は、実施例1、2の焼結工程ST3の加熱温度よりも高い。また、比較例2の焼結工程ST3の加熱時間は、実施例1、2の焼結工程ST3の加熱時間よりも長い。これにより、比較例2のスティック砥石は、結晶構造にムライト結晶を備える。言い換えれば、比較例2のスティック砥石の製造時における焼結工程ST3の加熱温度および加熱時間を制御することにより、無機長繊維の結晶構造におけるムライト結晶の有無を制御できる。 The heating temperature of the sintering step ST3 of Comparative Example 2 is higher than the heating temperature of the sintering step ST3 of Examples 1 and 2. Further, the heating time of the sintering step ST3 of Comparative Example 2 is longer than the heating time of the sintering step ST3 of Examples 1 and 2. As a result, the stick grindstone of Comparative Example 2 has mullite crystals in its crystal structure. In other words, the presence or absence of mullite crystals in the crystal structure of the inorganic long fibers can be controlled by controlling the heating temperature and heating time in the sintering step ST3 when manufacturing the stick grindstone of Comparative Example 2.

ここで、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有することは、X線回折を用いて評価した。すなわち、比較例2において、焼結工程ST3の終了後、樹脂含浸成形工程ST4の前に、無機長繊維にX線を照射して、回折チャートを取得した。そして、回折チャートにおいて、2θが26°の近傍に、ムライトの(210)面の回折線のピークが現れていることを確認した。図9は、比較例2の無機長繊維にX線を照射して取得した回折チャートである。図9に示す回折チャートには、2θが26°の近傍に、ピークが現れる。 Here, the presence of mullite crystals in the crystal structure of the inorganic long fibers was evaluated using X-ray diffraction. That is, in Comparative Example 2, after the sintering step ST3 and before the resin impregnation molding step ST4, the inorganic long fibers were irradiated with X-rays to obtain a diffraction chart. Then, in the diffraction chart, it was confirmed that the peak of the diffraction line of the (210) plane of mullite appeared in the vicinity of 2θ of 26°. 9 is a diffraction chart obtained by irradiating the inorganic long fibers of Comparative Example 2 with X-rays. In the diffraction chart shown in FIG. 9, a peak appears near 2θ of 26°.

また、無機長繊維の結晶構造におけるムライト結晶の平均粒径は、上記の回折チャート
に基づいて、以下の一般式により算出した。
The average grain size of mullite crystals in the crystal structure of the inorganic long fibers was calculated by the following general formula based on the above diffraction chart.

Figure 0007246601000002

hkl:(210)面の平均粒径
λ:X線の波長
θ:X線の視斜角
β1/2:X線回折による結晶構造2θが26°付近に現れるムライトの(210)面の回折線の半値幅
Figure 0007246601000002

D hkl : Average grain size of the (210) plane λ: X-ray wavelength θ: X-ray glancing angle β 1/2 : The (210) plane of mullite whose crystal structure 2θ appears around 26° by X-ray diffraction half width of diffraction line

(比較試験)
実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石を用いてワークWを研磨する比較試験を行った。図10は、実施例1のスティック砥石10を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図11は、実施例2のスティック砥石10を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図12は、比較例1のスティック砥石を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図13は、比較例2のスティック砥石を用いて研磨したワークの研磨対象面の粗さ曲線である。図14は、実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石を用いてワークWを研磨した比較試験終了後のワークWの研削量を示すグラフである。図15は、実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石を用いてワークWを研磨した比較試験終了後の各スティック砥石の摩耗量のグラフである。
(comparison test)
Comparative tests were conducted in which the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 and the grindstone sticks of Comparative Examples 1 and 2 were used to grind the work W. FIG. FIG. 10 is a roughness curve of the surface to be polished of the workpiece polished with the stick grindstone 10 of Example 1. FIG. FIG. 11 is a roughness curve of the surface to be polished of the workpiece polished with the stick grindstone 10 of Example 2. FIG. FIG. 12 is a roughness curve of the surface to be polished of the workpiece that was polished using the stick grindstone of Comparative Example 1. FIG. FIG. 13 is a roughness curve of the surface to be polished of the workpiece polished with the stick grindstone of Comparative Example 2. FIG. FIG. 14 is a graph showing the grinding amount of the work W after the end of the comparative test in which the work W was polished using the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 and the stick grindstones of Comparative Examples 1 and 2. FIG. FIG. 15 is a graph showing the amount of wear of each stick grindstone after completion of a comparative test in which the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 and the grindstone sticks of Comparative Examples 1 and 2 were used to grind a workpiece W. FIG.

比較試験では、実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石の基端部分を手持ち式の振動工具11のヘッドに装着して、ワークWの研磨対象面Sを研磨した。振動工具は、エアー振動工具である。研磨対象のワークWは、金型である。ワークWの材質は、S50C(機械構造用炭素鋼)である。 In the comparative test, the base ends of the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 and the grindstone sticks of Comparative Examples 1 and 2 were attached to the head of a hand-held vibration tool 11 to grind the surface S of the workpiece W to be ground. . The vibration tool is an air vibration tool. A workpiece W to be polished is a mold. The material of the work W is S50C (carbon steel for mechanical structure).

より具体的には、図2に示すように、ワークWの研磨に際して、実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石を、その軸線Lと研磨対象面Sとの角度θが30°の角度となる姿勢とした。また、実施例1、2のスティック砥石10の先端部17および比較例1、2のスティック砥石の先端部を、6Nの押し付け力Fで、研磨対象面Sに押し当てた。さらに、実施例1、2のスティック砥石10および比較例1、2のスティック砥石を、振動工具11により軸線方向に21000st/minで振動させた。そして、ワークWに対する乾式の研磨加工を、研磨面積30mm×30mmに対して、3分間連続して行った。 More specifically, as shown in FIG. 2, when polishing the workpiece W, the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 and the stick grindstones of Comparative Examples 1 and 2 are arranged at an angle between the axis L and the surface S to be polished. The posture was such that θ was an angle of 30°. Further, the tip portions 17 of the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 and the tip portions of the grindstone sticks of Comparative Examples 1 and 2 were pressed against the surface S to be polished with a pressing force F of 6N. Further, the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 and the grindstone sticks of Comparative Examples 1 and 2 were vibrated in the axial direction at 21000 st/min by the vibrating tool 11 . Then, dry polishing of the workpiece W was continuously performed for 3 minutes on a polishing area of 30 mm×30 mm.

図14に示す比較試験後のワーク研削量のグラフから分かるように、実施例1、2のスティック砥石10は、比較例2のスティック砥石と比較して、同等の研削力を備えることが認められる。すなわち、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さなくとも、無機長繊維15のBET比表面積が30m/g以下のスティック砥石10であれば、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶と中間アルミナと備え、ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径が30nm以上のスティック砥石と同等の研削力を得ることが可能である。 As can be seen from the graph of the work grinding amount after the comparative test shown in FIG. 14, the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 are found to have the same grinding force as the stick grindstone of Comparative Example 2. . That is, even if the crystal structure of the inorganic long fibers does not have mullite crystals, if the stick grindstone 10 in which the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less, the crystal structure of the inorganic long fibers is intermediate to that of mullite crystals. With alumina, it is possible to obtain a grinding force equivalent to that of a stick grindstone with mullite crystal grains having an average grain size of 30 nm or more.

次に、図14に示す比較試験後のワーク研削量のグラフから分かるように、比較例1のスティック砥石は、比較例2のスティック砥石と比較して、研削力が劣る。すなわち、無
機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維15のBET比表面積が30m/gよりも大きい比較例1のスティック砥石は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶と中間アルミナと備え、ムライト結晶の結晶粒子の平均粒径が30nm以上の比較例2のスティック砥石と比較して研削力が劣る。
Next, as can be seen from the graph of the work grinding amount after the comparative test shown in FIG. That is, in the stick grindstone of Comparative Example 1, in which the crystal structure of the inorganic long fibers does not have mullite crystals and the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is greater than 30 m 2 /g, the crystal structure of the inorganic long fibers is mullite crystals. The grinding power is inferior to that of the stick grindstone of Comparative Example 2, which is provided with intermediate alumina and has mullite crystal grains with an average grain size of 30 nm or more.

また、図10、図11に示す実施例1、2のスティック砥石10を用いて研磨した場合のワークWの研磨対象面Sの粗さ曲線におけるスクラッチの発生は、図13に示す比較例2のスティック砥石を用いて研磨した場合のワークWの研磨対象面Sの粗さ曲線におけるスクラッチの発生よりも少ない。すなわち、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さない実施例1、2のスティック砥石10を用いて研磨を行った場合には、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例2のスティック砥石を用いて研磨を行った場合と比較して、スクラッチの発生を抑制できる。 Further, the occurrence of scratches on the roughness curve of the surface S to be polished of the workpiece W when the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 shown in FIGS. This is less than the occurrence of scratches on the roughness curve of the surface S to be polished of the work W when polished using a stick grindstone. That is, when polishing was performed using the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 in which the crystal structure of the inorganic long fibers did not have mullite crystals, the stick grindstones 10 of Comparative Example 2 in which the crystal structure of the inorganic long fibers included mullite crystals were used. Scratches can be suppressed as compared with polishing with a stick grindstone.

さらに、実施例1のスティック砥石10により研磨した場合のワークWの研磨対象面Sの表面粗さは、Rz2.0μmである。実施例2のスティック砥石10により研磨した場合のワークWの研磨対象面Sの表面粗さは、Rz1.9μmである。比較例2のスティック砥石により研磨した後のワークWの研磨対象面Sの表面粗さは、Rz4.1μmである。従って、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さない実施例1、2のスティック砥石10を用いて研磨を行った場合には、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例2のスティック砥石を用いて研磨を行った場合と比較して、ワークWの研磨対象面Sの表面粗さを向上させることができる。 Furthermore, the surface roughness of the surface S to be polished of the work W when polished by the stick grindstone 10 of Example 1 is Rz 2.0 μm. The surface roughness of the surface S to be polished of the work W when polished by the stick grindstone 10 of Example 2 is Rz 1.9 μm. The surface roughness of the surface S to be polished of the work W after being polished by the stick grindstone of Comparative Example 2 was Rz 4.1 μm. Therefore, when polishing was performed using the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 in which the crystal structure of the inorganic long fibers did not have mullite crystals, the stick grindstones 10 of Comparative Example 2 in which the crystal structure of the inorganic long fibers included mullite crystals were used. The surface roughness of the surface S of the workpiece W to be polished can be improved as compared with the case where the polishing is performed using a stick grindstone.

さらに、図15に示す比較試験後のスティック砥石の摩耗量のグラフから、実施例1、2のスティック砥石10の摩耗量は、比較例1、2のスティック砥石の摩耗量よりも少ないことが分かる。従って、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維15のBET比表面積が30m/g以下のスティック砥石10は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維15のBET比表面積が30m/gよりも大きい比較例1のスティック砥石よりも、耐摩耗性が向上している。また、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有さず、無機長繊維15のBET比表面積が30m/g以下のスティック砥石10は、無機長繊維の結晶構造がムライト結晶を有する比較例2のスティック砥石よりも、耐摩耗性が向上している。 Furthermore, from the graph of the wear amount of the stick grindstone after the comparative test shown in FIG. . Therefore, in the stick grindstone 10 in which the crystal structure of the inorganic long fibers does not have mullite crystals and the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less, the crystal structure of the inorganic long fibers does not have mullite crystals, The abrasion resistance is improved as compared with the stick grindstone of Comparative Example 1 in which the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is greater than 30 m 2 /g. The stick grindstone 10 in which the crystal structure of the inorganic long fibers does not have mullite crystals and the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less is Comparative Example 2 in which the crystal structure of the inorganic long fibers has mullite crystals. Wear resistance is improved compared to the stick grindstone.

ここで、図14に示す比較試験後のワークWの研削量のグラフによれば、無機長繊維15のBET比表面積が15m/g以下である実施例1のスティック砥石10は、BET比表面積が15m/gを超える実施例2のスティック砥石10よりも研削力が向上している。また、図15に示す比較試験後のスティック砥石の摩耗量のグラフによれば、無機長繊維15のBET比表面積が15m/g以下である実施例1のスティック砥石10は、BET比表面積が15m/gを超える実施例2のスティック砥石10を用いたスティック砥石10よりも耐摩耗性が向上している。 Here, according to the graph of the grinding amount of the workpiece W after the comparative test shown in FIG. is more than 15 m 2 /g. Further, according to the graph of the wear amount of the stick grindstone after the comparative test shown in FIG. Wear resistance is improved as compared with the grindstone stick 10 using the grindstone stick 10 of Example 2 having a surface area exceeding 15 m 2 /g.

(作用効果)
実施例1、2のスティック砥石10では、無機長繊維15のシリカ成分は非結晶状態である。従って、無機長繊維15の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。これにより、ムライト結晶に起因してワークの研磨対象面にスクラッチ(研磨キズ)が発生することを抑制できる。よって、研磨対象面の表面粗さを向上させることができる。
(Effect)
In the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2, the silica component of the inorganic long fibers 15 is in an amorphous state. Therefore, the crystal structure of the inorganic long fibers 15 does not have mullite crystals. As a result, it is possible to suppress the occurrence of scratches (polishing flaws) on the polishing target surface of the work due to mullite crystals. Therefore, the surface roughness of the surface to be polished can be improved.

また、実施例1、2のスティック砥石10では、無機長繊維15のシリカ成分は非結晶状態である。すなわち、無機長繊維15の結晶構造は、ムライト結晶を有さない。よって、無機長繊維15は、ムライト化によって脆化していない。 Further, in the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2, the silica component of the inorganic long fibers 15 is in an amorphous state. That is, the crystal structure of the inorganic long fibers 15 does not have mullite crystals. Therefore, the inorganic long fibers 15 are not embrittled by mullitization.

さらに、実施例1、2のスティック砥石10では、無機長繊維15のBET比表面積は、30m/g以下である。このようなBET比表面積を備える無機長繊維15は、細孔や凹凸が少ないので、吸湿が抑制される。従って、無機長繊維15が大気中の水分を吸収して、無機長繊維15に含浸した樹脂16の硬化を阻害することを防止、或いは抑制できる。 Furthermore, in the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2, the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less. Since inorganic long fibers 15 having such a BET specific surface area have few pores and unevenness, moisture absorption is suppressed. Therefore, it is possible to prevent or suppress the inorganic long fibers 15 from absorbing moisture in the atmosphere and hindering the curing of the resin 16 impregnated in the inorganic long fibers 15 .

さらに、このようなBET比表面積を備える無機長繊維15は、細孔や凹凸が少ないので、無機長繊維15に含浸した樹脂16に残留する気泡に起因して樹脂16の含浸不良が発生することを抑制できる。よって、スティック砥石10が脆弱になることを抑制できる。 Furthermore, since the inorganic long fibers 15 having such a BET specific surface area have few pores and unevenness, impregnation failure of the resin 16 may occur due to air bubbles remaining in the resin 16 impregnated in the inorganic long fibers 15. can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the stick grindstone 10 from becoming fragile.

図16は、実施例2のスティック砥石10の側面の写真である。図17は比較例1のスティック砥石の側面の写真である。図17に示すように、BET比表面積が大きい無機長繊維15を備える比較例1のスティック砥石では、樹脂16に残留した気泡に起因して樹脂16の含浸不良が発生しており、その表面が荒れている(写真では、荒れた部分が白く現れている)。これに対して、無機長繊維15のBET比表面積が30m/g以下の実施例2のスティック砥石10の表面には、荒れは、見られない。すなわち、無機長繊維15のBET比表面積が30m/g以下の実施例2のスティック砥石10には、樹脂16の含浸不良が認められない。なお、実施例1のスティック砥石10の側面を撮影した場合には、図16の写真と同様の写真を得ることができる。従って、実施例1のスティック砥石10においても、樹脂16の含浸不良は認められない。 FIG. 16 is a photograph of the side surface of the stick grindstone 10 of Example 2. FIG. 17 is a photograph of the side surface of the stick grindstone of Comparative Example 1. FIG. As shown in FIG. 17, in the stick grindstone of Comparative Example 1, which includes the inorganic long fibers 15 having a large BET specific surface area, impregnation failure of the resin 16 occurs due to air bubbles remaining in the resin 16, and the surface is It is rough (in the photo, the rough part appears white). On the other hand, no roughness is observed on the surface of the stick grindstone 10 of Example 2, in which the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less. That is, in the stick grindstone 10 of Example 2 in which the BET specific surface area of the inorganic long fibers 15 is 30 m 2 /g or less, impregnation failure of the resin 16 is not observed. Incidentally, when the side surface of the stick grindstone 10 of Example 1 is photographed, a photograph similar to the photograph of FIG. 16 can be obtained. Therefore, even in the stick grindstone 10 of Example 1, impregnation failure of the resin 16 is not observed.

ここで、実施例1、2のスティック砥石10では、無機長繊維15がアルミナ成分を80重量%以上備える。従って、無機長繊維15の硬度を確保できる。また、30m/g以下のBET比表面積を備える無機長繊維15では、吸湿によって樹脂16の硬化が阻害されて実施例1、2のスティック砥石10が脆くなることが抑制される。さらに、30m/g以下のBET比表面積を備える無機長繊維15を有する実施例1、2のスティック砥石10では、樹脂の含浸不良の発生が抑制されるので、実施例1、2のスティック砥石10が脆弱になることが抑制される。これに加えて、スティック砥石10は、側面の全体をワークWの研磨対象面に接触させて研磨を行う直方体形状の砥石とは異なり、先端部17をワークWの研磨対象面に押し付けて研磨を行う。また、スティック砥石10は、その軸線Lと交差する方向に撓む弾性を備えるので、スティック砥石10の先端部17を、スティック砥石10の弾性を考慮した押し付け力Fで研磨対象面に押し付けることができる。よって、実施例1、2のスティック砥石10は、その結晶構造にムライト結晶を備えていなくても、研削力を確保できる。 Here, in the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2, the inorganic long fibers 15 contain 80% by weight or more of the alumina component. Therefore, the hardness of the inorganic long fibers 15 can be ensured. Moreover, in the inorganic long fibers 15 having a BET specific surface area of 30 m 2 /g or less, the stick grindstone 10 of Examples 1 and 2 is prevented from becoming brittle due to inhibition of hardening of the resin 16 due to moisture absorption. Furthermore, in the grindstone sticks 10 of Examples 1 and 2 having the inorganic long fibers 15 having a BET specific surface area of 30 m 2 /g or less, the occurrence of resin impregnation failure is suppressed, so the grindstone sticks of Examples 1 and 2 10 is suppressed from becoming fragile. In addition to this, the stick grindstone 10 is different from a rectangular parallelepiped grindstone in which the entire side surface is brought into contact with the surface to be polished of the work W, and the tip portion 17 is pressed against the surface to be polished of the work W to perform polishing. conduct. Further, since the grindstone stick 10 has elasticity to bend in the direction intersecting with the axis L, the tip portion 17 of the grindstone stick 10 can be pressed against the surface to be polished with a pressing force F considering the elasticity of the grindstone stick 10. can. Therefore, the stick grindstones 10 of Examples 1 and 2 can secure a grinding force even if they do not have mullite crystals in their crystal structure.

10…スティック砥石、11…振動研磨工具、15…無機長繊維、16…樹脂、17…先端部、17a…先端面、ST1…紡糸工程、ST2…仮焼工程、ST3…焼結工程、ST4…樹脂含浸成形工程
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Stick grindstone 11... Vibration polishing tool 15... Inorganic long fiber 16... Resin 17... Tip part 17a... Tip surface ST1... Spinning process ST2... Calcination process ST3... Sintering process ST4... Resin impregnation molding process

Claims (8)

先端部をワークの研磨対象面に押し付けて当該研磨対象面の研磨を行う棒状のスティック砥石において、
軸線方向に延びる複数本の無機長繊維と、前記無機長繊維に含浸し硬化した樹脂と、を備え、
先端面には、前記無機長繊維の断面が露出し、
前記軸線方向と交差する方向に撓む弾性を備え、
前記無機長繊維は、アルミナ成分80~90重量%と、シリカ成分20~10重量%と、を備え、
前記無機長繊維の結晶構造は、中間アルミナを備え、
前記シリカ成分は、非結晶状態であり、
前記無機長繊維のBET比表面積は、28.7m /g以下であることを特徴とするスティック砥石。
A rod-shaped stick grindstone that polishes the surface to be polished by pressing the tip portion against the surface to be polished of the work,
comprising a plurality of inorganic long fibers extending in the axial direction, and a resin impregnated in the inorganic long fibers and cured,
The cross section of the inorganic long fiber is exposed on the tip surface,
Having elasticity to bend in a direction intersecting with the axial direction,
The inorganic long fibers have an alumina component of 80 to 90% by weight and a silica component of 20 to 10% by weight,
The crystal structure of the inorganic long fibers comprises intermediate alumina,
The silica component is in an amorphous state,
A stick grindstone, wherein the inorganic long fibers have a BET specific surface area of 28.7 m 2 /g or less.
前記無機長繊維のBET比表面積は、12.5m /g以下であることを特徴とする請求項1に記載のスティック砥石。 The stick grindstone according to claim 1, wherein the inorganic long fibers have a BET specific surface area of 12.5 m 2 /g or less. 前記無機長繊維のアルミナ成分が85重量%以上であることを特徴とする請求項1に記載のスティック砥石。 2. The stick grindstone according to claim 1, wherein the alumina component of said inorganic long fibers is 85% by weight or more. 前記樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のスティック砥石。 The stick grindstone according to claim 1, wherein the resin is an epoxy resin. 曲げ強度は500MPa以上、曲げ弾性は50GPa以上であることを特徴とする請求項1に記載のスティック砥石。 2. The stick grindstone according to claim 1, which has a bending strength of 500 MPa or more and a bending elasticity of 50 GPa or more. 請求項1に記載のスティック砥石を振動工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向に振動させることを特徴とする研磨方法。
Attaching the stick grindstone according to claim 1 to a vibration tool,
A polishing method comprising vibrating the tip of the stick grindstone in the axial direction while pressing the tip of the stick grindstone against the surface to be polished of the work.
請求項1に記載のスティック砥石を振動工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けながら、前記軸線方向および前記スティック砥石の軸線と交差する方向に振動させることを特徴とする研磨方法。
Attaching the stick grindstone according to claim 1 to a vibration tool,
A polishing method comprising vibrating the tip of the stick grindstone in the axial direction and in a direction intersecting the axis of the stick grindstone while pressing the tip of the stick grindstone against the surface to be polished of the work.
請求項1に記載のスティック砥石を回転工具に装着し、
前記スティック砥石の先端部を、ワークの研磨対象面に押し付けた状態で回転させ、
前記スティック砥石の断面は、円形であることを特徴とする研磨方法。
Attaching the stick grindstone according to claim 1 to a rotary tool,
Rotate the tip of the stick grindstone while pressing it against the surface to be polished of the work,
A grinding method, wherein the stick grindstone has a circular cross section.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000288949A (en) 1999-04-02 2000-10-17 Taimei Chemicals Co Ltd Polishing rotary tool
JP2001225273A (en) 2000-02-15 2001-08-21 Xebec Technology Co Ltd Polishing/grinding material
JP2004142042A (en) 2002-10-25 2004-05-20 Xebec Technology Co Ltd Brush-like grinding wheel
JP2006035414A (en) 2004-06-22 2006-02-09 Xebec Technology Co Ltd Polishing tool
JP2008264976A (en) 2007-04-24 2008-11-06 Xebec Technology Co Ltd Plate type grinding stone, working method of die and working method of work

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000288949A (en) 1999-04-02 2000-10-17 Taimei Chemicals Co Ltd Polishing rotary tool
JP2001225273A (en) 2000-02-15 2001-08-21 Xebec Technology Co Ltd Polishing/grinding material
JP2004142042A (en) 2002-10-25 2004-05-20 Xebec Technology Co Ltd Brush-like grinding wheel
JP2006035414A (en) 2004-06-22 2006-02-09 Xebec Technology Co Ltd Polishing tool
JP2008264976A (en) 2007-04-24 2008-11-06 Xebec Technology Co Ltd Plate type grinding stone, working method of die and working method of work

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