JP7447671B2 - ブラスト加工用研磨材及びその製造方法、ブラスト加工方法、並びにブラスト加工装置 - Google Patents
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Description
(1)配合物を作製する工程。配合物は、ホットメルト樹脂の粒子と砥粒とを予め定められた重量比で配合される。
(2)配合物をホットメルト樹脂の粒子の融点以上の温度に加熱する工程。
(3)配合物を粒子の融点より低い温度に冷却する工程。
(4)配合物からホットメルト樹脂の粒子に固着されない砥粒を除去する工程。
(1)ブラスト加工用研磨材を準備する工程。ブラスト加工用研磨材は、ホットメルト樹脂からなる粒子と、粒子に固着される砥粒と、を有する。
(2)気体を加熱する工程。
(3)ブラスト加工用研磨材と加熱された気体とを共に噴射する工程。
図1は、実施形態に係るブラスト加工用研磨材1の一例を示す断面図である。ブラスト加工用研磨材1は、ホットメルト樹脂からなる粒子2、及び粒子2に固着される砥粒3によって構成される。
図2は、実施形態に係るブラスト加工用研磨材1の製造方法の一例を示すフローチャートである。最初に、配合物作製工程(ステップS10)として、粒子2と砥粒3とを予め定められた重量比で配合した配合物が作製される。配合物は、一種類のホットメルト樹脂からなる粒子2だけでなく、異なる種類のホットメルト樹脂からなる粒子2を含んでもよい。配合物は、一種類の素材からなる砥粒3だけでなく、異なる種類の素材からなる砥粒3を含んでもよい。
図3は、実施形態に係るブラスト加工方法の一例を示すフローチャートである。図4は、実施形態に係るブラスト加工装置10の一例を示す概要図である。ブラスト加工方法は、ブラスト加工用研磨材1を用いたブラスト加工装置10によって実行される。図4に示されるブラスト加工装置10は、吸引式(重力式)のブラスト加工装置10である。最初に、図4に示されるブラスト加工装置10を説明する。
以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上記の例示的実施形態に限定されることなく、様々な省略、置換、及び変更がなされてもよい。
実施形態で説明された製造方法により、ブラスト加工用研磨材1を製造した。最初に、東京インキ株式会社製のエチレン酢酸ビニル共重合体のホットメルト粉末PR8050Cを使用した粒子2と信濃電気精錬株式会社製のSiC(炭化珪素)粉末GP#2000を使用した砥粒3とを同じ重量比で配合した配合物を作製した(ステップS10)。ホットメルト粉末PR8050Cの軟化点は40℃以下で、融点は60℃である。この配合物を65℃に加熱した後に冷却した(ステップS12、ステップS14)。続いて、粒子2に付着しないSiC粉末GP#2000を篩によって除去して(ステップS16)、ブラスト加工用研磨材1を作製した。
砥粒3として昭和電工株式会社製の酸化セリウム系研磨材SHOROX A-0を使用したブラスト加工用研磨材1を作製した。他の材料及び製造方法は実施例1と同一である。
実施例1に係るブラスト加工用研磨材1を用いて、ブラスト加工用研磨材1の硬度の制御性の確認を行った。ホットメルト粉末PR8050Cの融点である60℃より低い温度範囲(20℃~50℃の範囲)においてホットメルト粉末PR8050Cのゴム硬度を測定した。ホットメルト粉末PR8050Cの軟化点は40℃以下であるため、上記温度範囲には、少なくとも軟化点以上の温度が含まれている。温度範囲内の測定として、ホットメルト粉末PR8050Cが20℃、30℃、40℃、50℃におけるゴム硬度を測定した。これらの温度は、図5~図7の説明に対応させると、20℃は低温領域、30℃及び40℃は中温領域、50℃は高温領域となる。ゴム硬度の測定は、タイプAのデュロメータを使用して測定した。結果を図9に示す。
ブラスト加工装置10に実施例1に係るブラスト加工用研磨材1を充填してワークWへブラスト加工を行い、ブラスト加工の前後でワークWの表面粗さ(算術表面粗さ:Ra)を測定した。ワークWとして、新東工業株式会社製のスチールショットSBM300でショットピーニング加工を行った焼き入れ材(材質はクロムモリブデン鋼)のギヤを準備した。ブラスト加工装置10として、新東工業株式会社製の直圧式サンドブラスト装置ELP-3TRを使用した。最初に、ブラスト加工装置10にブラスト加工用研磨材1Aを貯留した(ステップS20)。次に、気体(圧縮空気)を90℃に加熱した(ステップS22)。最後に、実施例1に係るブラスト加工用研磨材1を0.2MPaの加熱された気体でワークWに対して噴射した(ステップS24)。
ブラスト加工装置10に実施例2に係るブラスト加工用研磨材1を充填してワークWへブラスト加工を行い、ブラスト加工の前後でワークWの光沢を比較した。ワークWとして、アルミナ系研磨材ホワイトモランダムWA#1200を使用してサンドブラスト加工を行ったガラス基板を準備した。ブラスト加工装置10として、湿式直圧ブラスト装置を使用した。最初に、ブラスト加工装置10に実施例2に係るブラスト加工用研磨材1を貯留した(ステップS20)。次に、気体を加熱した(ステップS22)。最後に、実施例2に係るブラスト加工用研磨材1を0.2MPaの加熱された気体でワークWに対して噴射した(ステップS24)。
Claims (7)
- 気体と共にワークに向けて噴射されるブラスト加工用研磨材であって、
ホットメルト樹脂からなる粒子と、
前記粒子に固着される砥粒と、
を含み、
前記ホットメルト樹脂のゴム硬度の変化は、20℃~50℃の温度範囲において1℃の温度変化に対して1.3(A)以上である、
ブラスト加工用研磨材。 - 前記ホットメルト樹脂は、エチレン酢酸ビニル及びポリウレタンの何れか一方を主成分とする、請求項1に記載のブラスト加工用研磨材。
- 前記砥粒は、
前記粒子の表面から前記粒子の径方向内側に一部が埋没するように固着され、前記粒子の表面から前記粒子の径方向外側に露出する砥粒を含む、
請求項1又は2に記載のブラスト加工用研磨材。 - 前記砥粒は、
前記粒子に全部が埋没するように固着される砥粒を含み、
前記全部が埋没するように固着される砥粒は、前記粒子の中心より前記粒子の表面の近傍に多く分布する、
請求項1~3の何れか一項に記載のブラスト加工用研磨材。 - 気体と共にワークに向けて噴射されるブラスト加工用研磨材の製造方法であって、
ホットメルト樹脂の粒子と砥粒とを予め定められた重量比で配合した配合物を作製する工程と、
前記配合物を前記粒子の融点以上の温度に加熱する工程と、
前記配合物を前記粒子の融点より低い温度に冷却する工程と、
前記配合物から前記粒子に固着されない前記砥粒を除去する工程と、
を含み、
前記ホットメルト樹脂のゴム硬度の変化は、20℃~50℃の温度範囲において1℃の温度変化に対して1.3(A)以上である、
ブラスト加工用研磨材の製造方法。 - ブラスト加工用研磨材を気体と共にワークに向けて噴射するブラスト加工方法であって、
ホットメルト樹脂からなる粒子と前記粒子に固着される砥粒とを有するブラスト加工用研磨材を準備する工程と、
前記気体を加熱する工程と、
前記準備されたブラスト加工用研磨材と前記加熱された気体とを共に噴射する工程と、
を含み、
前記気体を加熱する前記工程では、前記粒子の硬度と温度との関係に基づいて、前記気体の温度は調整される、
ブラスト加工方法。 - ブラスト加工用研磨材を気体と共にワークに向けて噴射するブラスト加工装置であって、
ホットメルト樹脂からなる粒子と前記粒子に固着される砥粒とを有するブラスト加工用研磨材を貯留する貯留容器と、
前記気体を加熱するヒータと、
前記ヒータの加熱温度を調整することで、前記ブラスト加工用研磨材の硬度を調整する制御装置と、
前記貯留容器から供給された前記ブラスト加工用研磨材を前記ヒータにより加熱された前記気体と共に噴射するノズルと、
を含み、
前記制御装置は、前記粒子の硬度と温度との関係に基づいて、前記気体の温度を調整する、
ブラスト加工装置。
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