JPH02190243A - チタン板の鏡面研磨方法 - Google Patents
チタン板の鏡面研磨方法Info
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、磁気ディスク等に用いられるチタン或はチ
タン合金板の鏡面研磨に関するものである。
タン合金板の鏡面研磨に関するものである。
［従来技術］
チタン及びチタン合金（以下、単にチタンと呼ぶ）は、
清浄度に潰れ又アルミニウム合金と比較して耐熱性に優
れることから、高品質の磁気ディスク基板等としての利
用が嘱望されている。しかしながら、チタンは難加工性
の材料であるため、平坦度と表面粗さの良好さを合わせ
持った鏡面に仕上げることが困難であり、ディスク基板
等として十分な特性が得られない状況にある。
清浄度に潰れ又アルミニウム合金と比較して耐熱性に優
れることから、高品質の磁気ディスク基板等としての利
用が嘱望されている。しかしながら、チタンは難加工性
の材料であるため、平坦度と表面粗さの良好さを合わせ
持った鏡面に仕上げることが困難であり、ディスク基板
等として十分な特性が得られない状況にある。
近年、表面粗さについては、電解砥粒研磨方法が精力的
に検討されており、例えば、特開昭６０−２１７０１８
号では、細かい砥粒（＃１５００〜＃８０００）と界面
活性剤を含む電解質水溶液を用い、チタンを陽極として
電解溶出させるとともに、０．０５〜３ｋｇｆ／ｃｌｄ
の研磨圧で砥粒擦過することによって、０．１μｍＲｍ
ａｘ以下の表面粗さを得る方法が提案されている。
に検討されており、例えば、特開昭６０−２１７０１８
号では、細かい砥粒（＃１５００〜＃８０００）と界面
活性剤を含む電解質水溶液を用い、チタンを陽極として
電解溶出させるとともに、０．０５〜３ｋｇｆ／ｃｌｄ
の研磨圧で砥粒擦過することによって、０．１μｍＲｍ
ａｘ以下の表面粗さを得る方法が提案されている。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、電解砥粒研磨方法では、ディスク基板の
平坦度を得ることは難しく、又処理面上で電解電流の分
布が避けられず、小面積では比較的簡単に良好な表面粗
さが得られるが、やや大きな面積になると、電解電流調
整デバイス及び操作が非常に複雑となり実行に困難を伴
う、更に、電解砥粒研磨に限らず、従来の砥粒を用いる
研磨では砥粒の埋め込みが生じ易く、局部的な表面欠陥
が除き切れないという問題が残されていた。
平坦度を得ることは難しく、又処理面上で電解電流の分
布が避けられず、小面積では比較的簡単に良好な表面粗
さが得られるが、やや大きな面積になると、電解電流調
整デバイス及び操作が非常に複雑となり実行に困難を伴
う、更に、電解砥粒研磨に限らず、従来の砥粒を用いる
研磨では砥粒の埋め込みが生じ易く、局部的な表面欠陥
が除き切れないという問題が残されていた。
このような問題点を解消するためにこの発明はなされた
もので、簡易な方法で広い面積にわたって良好な表面粗
さと平坦度を得るとともに、局部的にも表面欠陥のない
チタン材の鏡面を得ることを目的とするものである。
もので、簡易な方法で広い面積にわたって良好な表面粗
さと平坦度を得るとともに、局部的にも表面欠陥のない
チタン材の鏡面を得ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段および作用］この目的を達
成するための手段は、チタン板を鏡面研磨するに際して
、砥石の粒度に適した研磨圧で研磨することが重要で、
研磨砥石により前記チタン板を（４０−Ｘ／１６０）ｇ
／−以上（１１０−Ｘ／１８０）ｇ／ｃｏｔ以下の研磨
圧で粗研磨を施し、次いで研磨クロスにより仕上げ研磨
を施すチタン板の鏡面研磨方法である。但し、ＸはＪ
Ｉ ５−Ｒ−６００１に規定する研磨材の粒度である。
成するための手段は、チタン板を鏡面研磨するに際して
、砥石の粒度に適した研磨圧で研磨することが重要で、
研磨砥石により前記チタン板を（４０−Ｘ／１６０）ｇ
／−以上（１１０−Ｘ／１８０）ｇ／ｃｏｔ以下の研磨
圧で粗研磨を施し、次いで研磨クロスにより仕上げ研磨
を施すチタン板の鏡面研磨方法である。但し、ＸはＪ
Ｉ ５−Ｒ−６００１に規定する研磨材の粒度である。
チタンディスク基板等では、前述した表面粗さと平坦度
に加えて表面欠陥の無いことが重要な特性として求めら
れる。
に加えて表面欠陥の無いことが重要な特性として求めら
れる。
研磨砥石による研磨では、表面の粗さの粗調整とともに
平坦度を確保する。一般に圧延したままのチタン板では
、１００龍長当たり１００〜２００μｍ程度の緩やかな
凹凸があり、これを研磨砥石で研磨することによって平
坦にし５０μｍ以下にする。この場合、平坦度を確保す
るだけなら敢えて砥粒粒度に応じて研磨圧を調整する必
要もないが、表面欠陥の無い良好な表面粗さを持った面
を得るには、研磨圧のきめ細かい調整を必要とする０発
明者等は、研磨材の種類、粒度、研磨圧等と鏡面との関
係について詳細な考察と実験とを繰り返した結果、この
発明に到達したものである。
平坦度を確保する。一般に圧延したままのチタン板では
、１００龍長当たり１００〜２００μｍ程度の緩やかな
凹凸があり、これを研磨砥石で研磨することによって平
坦にし５０μｍ以下にする。この場合、平坦度を確保す
るだけなら敢えて砥粒粒度に応じて研磨圧を調整する必
要もないが、表面欠陥の無い良好な表面粗さを持った面
を得るには、研磨圧のきめ細かい調整を必要とする０発
明者等は、研磨材の種類、粒度、研磨圧等と鏡面との関
係について詳細な考察と実験とを繰り返した結果、この
発明に到達したものである。
砥石研磨では、粒度の粗い砥石から細かい砥石へと数段
階の研磨が行われるが、粗い砥石の段階では、研磨圧を
ある程度大きくしても研磨砥粒がチタンに埋め込まれる
ことはない、しかし砥粒が細かい段階では研磨圧をより
小さくしないと埋め込まれる砥粒がでてくる。深く埋め
込まれた砥粒は後段の研磨で除去することが困難であり
、これが最終的に表面の局部的欠陥となる。又、研磨圧
が大きすぎると深い疵ができ後段の研磨でも除去できず
表面粗さが改善されないおそれもある。この観点から研
磨圧の上限について仕上げ研磨後の局部的表面欠陥と表
面粗さとから調べた結果、研磨圧をＰｇ／ｃｎｔ、砥粒
粒度を＃Ｘ （Ｊ Ｉ ５−Ｒ６００１に規定する表示
）として、良好な研磨圧は、 Ｐ≦１１０−Ｘ／１８０・ （１）、 に分布することが判明した。
階の研磨が行われるが、粗い砥石の段階では、研磨圧を
ある程度大きくしても研磨砥粒がチタンに埋め込まれる
ことはない、しかし砥粒が細かい段階では研磨圧をより
小さくしないと埋め込まれる砥粒がでてくる。深く埋め
込まれた砥粒は後段の研磨で除去することが困難であり
、これが最終的に表面の局部的欠陥となる。又、研磨圧
が大きすぎると深い疵ができ後段の研磨でも除去できず
表面粗さが改善されないおそれもある。この観点から研
磨圧の上限について仕上げ研磨後の局部的表面欠陥と表
面粗さとから調べた結果、研磨圧をＰｇ／ｃｎｔ、砥粒
粒度を＃Ｘ （Ｊ Ｉ ５−Ｒ６００１に規定する表示
）として、良好な研磨圧は、 Ｐ≦１１０−Ｘ／１８０・ （１）、 に分布することが判明した。
一方、研磨能率を考慮すると、研磨圧が小さ過ぎるのは
研磨に長時間を要するのみならず、研磨時間のバラツキ
値が大きくなり研磨不足が起こりがちになる。この研磨
圧の下限についても、同様に、仕上げ研磨後の表面粗さ
で調べると、安定して良好な表面粗さが得られた研磨圧
は、Ｐ≧４０−Ｘ／１６０・・・ （２）、の範囲に分
布することが確認された。しかも、この関係は研磨砥粒
の種類及び形状にはよらないことも同時に確認された。
研磨に長時間を要するのみならず、研磨時間のバラツキ
値が大きくなり研磨不足が起こりがちになる。この研磨
圧の下限についても、同様に、仕上げ研磨後の表面粗さ
で調べると、安定して良好な表面粗さが得られた研磨圧
は、Ｐ≧４０−Ｘ／１６０・・・ （２）、の範囲に分
布することが確認された。しかも、この関係は研磨砥粒
の種類及び形状にはよらないことも同時に確認された。
即ち、砥石ｉ磨の初段階から砥粒粒度に応じて研磨圧を
調整することが重要で、研磨圧を（４０−Ｘ／１６０＞
ｇ／ｃｘｄ以上（１１０−Ｘ／１８０）ｇ／ｃｍ２以
下に調整しながら砥石研磨を行い、その後、仕上げ研磨
として更に細かい砥粒を用いたクロス研磨を通常の方法
で行うことによって、表面粗度が良好で且つ表面に局部
的欠陥ない十分に平坦なチタンディスク基板が得られる
。
調整することが重要で、研磨圧を（４０−Ｘ／１６０＞
ｇ／ｃｘｄ以上（１１０−Ｘ／１８０）ｇ／ｃｍ２以
下に調整しながら砥石研磨を行い、その後、仕上げ研磨
として更に細かい砥粒を用いたクロス研磨を通常の方法
で行うことによって、表面粗度が良好で且つ表面に局部
的欠陥ない十分に平坦なチタンディスク基板が得られる
。
なお、発明者等は「チタン材の鏡面研磨方法」として、
砥石研磨後に弗酸を含む水溶液で酸洗し、過酸化水素を
含む水溶液に所定量の砥粒を混じた研磨液で仕上げる方
法を提案しているが（昭和６３年１１月１６日出願）、
この酸洗工程を砥石研磨と仕上げ研磨との間に採用して
も、本発明の効果が失われることはない。
砥石研磨後に弗酸を含む水溶液で酸洗し、過酸化水素を
含む水溶液に所定量の砥粒を混じた研磨液で仕上げる方
法を提案しているが（昭和６３年１１月１６日出願）、
この酸洗工程を砥石研磨と仕上げ研磨との間に採用して
も、本発明の効果が失われることはない。
［実施例］
厚さ１■−の市販板２種の純チタン冷延板（ＪＩＳ−Ｈ
−４６００，ＴＰ３５Ｃ相当）を直径３．５インチのデ
ィスクにうち抜き、これを研磨した。研磨は両面研磨を
行い、砥石による粗研磨の後、クロスを用いた仕上げ研
磨を行った。
−４６００，ＴＰ３５Ｃ相当）を直径３．５インチのデ
ィスクにうち抜き、これを研磨した。研磨は両面研磨を
行い、砥石による粗研磨の後、クロスを用いた仕上げ研
磨を行った。
砥石研磨は、砥粒粗さ（ＪＩＳ−Ｒ−６００１）＃４０
０から始め、＃８００、＃１５００、＃３０００、＃４
０００と順次施した。砥石砥粒には炭化けい素とアルミ
ナの二種類を用いた。仕上げ研磨で用いた研磨液は、１
（当たりに、最大径２μｍ以下の粒径のアルミナを３８
−及び過酸化水素水２００ ｍＱを含んだものである。
０から始め、＃８００、＃１５００、＃３０００、＃４
０００と順次施した。砥石砥粒には炭化けい素とアルミ
ナの二種類を用いた。仕上げ研磨で用いた研磨液は、１
（当たりに、最大径２μｍ以下の粒径のアルミナを３８
−及び過酸化水素水２００ ｍＱを含んだものである。
砥石研磨での研磨圧をｌ Ｏｇ ／ ｃｒｄから１１０
ｇ／−の範囲で変化させ、仕上げ研磨での研磨圧を３０
ｇＺｃｒ＆と一定にし、研磨後の表面欠陥及び表面粗さ
との関係を調べた８表面欠陥は、走査型電子順微鏡で５
００倍に拡大し観察された残存砥粒の数を数えた。ｉ察
箇所は一つのディスクから無作為に選んだ１０箇所で、
残存砥粒数は１箇所当たり１００μｍ平方の視野内の数
を１０箇所について合計したものである０表面粗さは触
針式粗度計を用い中心平均粗さを求めた。
ｇ／−の範囲で変化させ、仕上げ研磨での研磨圧を３０
ｇＺｃｒ＆と一定にし、研磨後の表面欠陥及び表面粗さ
との関係を調べた８表面欠陥は、走査型電子順微鏡で５
００倍に拡大し観察された残存砥粒の数を数えた。ｉ察
箇所は一つのディスクから無作為に選んだ１０箇所で、
残存砥粒数は１箇所当たり１００μｍ平方の視野内の数
を１０箇所について合計したものである０表面粗さは触
針式粗度計を用い中心平均粗さを求めた。
得られた結果を第１表に示す。
（１）及び（２）式から、＃４００研磨では研磨圧３７
．５〜１０７．５ｇ／ｃｎ＋、＃８００では３５．０〜
１０５．６ｇ／ｃｎｌ、＃１５００では３０．６〜１０
１ 、７ ｇ ／ ｃ＋ｄ 、 ＃ ３０００では２１
．２〜９３．３ｇ／７．＃４０００では１５、Ｏ〜８７
．８ｇ／ｃｎ＋、がよい結果の得られる範囲である。こ
れらの条件範囲内で実施例の１４例を研磨したが、その
内ＮＩＬ１〜Ｎ１１０は炭化珪素砥粒砥石を、Ｎα１１
〜Ｎａ１４（表中では☆印を付しである）はアルミナ砥
粒砥石を用いた。
．５〜１０７．５ｇ／ｃｎ＋、＃８００では３５．０〜
１０５．６ｇ／ｃｎｌ、＃１５００では３０．６〜１０
１ 、７ ｇ ／ ｃ＋ｄ 、 ＃ ３０００では２１
．２〜９３．３ｇ／７．＃４０００では１５、Ｏ〜８７
．８ｇ／ｃｎ＋、がよい結果の得られる範囲である。こ
れらの条件範囲内で実施例の１４例を研磨したが、その
内ＮＩＬ１〜Ｎ１１０は炭化珪素砥粒砥石を、Ｎα１１
〜Ｎａ１４（表中では☆印を付しである）はアルミナ砥
粒砥石を用いた。
第１表
第１表に見られるように、実施例では砥粒の種類に関係
無く、１４例の全てに表面欠陥は観察されず、且つ表面
粗さは０．０５μｍ未満である。
無く、１４例の全てに表面欠陥は観察されず、且つ表面
粗さは０．０５μｍ未満である。
これに対して、何れかの砥石研磨段階で条件範囲を逸脱
した比較例（阻と用いた砥粒種類は実施例と同じ）では
、これも砥粒種とは無関係に、両特性を共に満たすもの
はない、即ち、研磨圧が不足した場合（Ｎａ１．３．５
．７．９．１１．１３）、表面粗さが０．０７μｍ以上
と大きく、又、研磨圧が過剰の場合（Ｎα２．４．６．
８．１０．１２．１４）は表面欠陥が観察され、Ｎ［Ｌ
６．１０では温かではあるが表面粗度が粗くなる傾向も
見られる。
した比較例（阻と用いた砥粒種類は実施例と同じ）では
、これも砥粒種とは無関係に、両特性を共に満たすもの
はない、即ち、研磨圧が不足した場合（Ｎａ１．３．５
．７．９．１１．１３）、表面粗さが０．０７μｍ以上
と大きく、又、研磨圧が過剰の場合（Ｎα２．４．６．
８．１０．１２．１４）は表面欠陥が観察され、Ｎ［Ｌ
６．１０では温かではあるが表面粗度が粗くなる傾向も
見られる。
なお、実施例の１４例のディスクについて、直径方向の
平坦度を４５度間隔で四方向を測定し、その内の最も大
きな値を研磨前のディスク５例（比較例）及び電解砥粒
研磨を行った５例（従来例）と比較した。この結果を第
２表に示す。
平坦度を４５度間隔で四方向を測定し、その内の最も大
きな値を研磨前のディスク５例（比較例）及び電解砥粒
研磨を行った５例（従来例）と比較した。この結果を第
２表に示す。
第２表
比較例や従来例の平坦度が大略１００μｍ／１００＋ｎ
を超えるのに対して、実施例では４０μｍ／ １００
ｍｍ以下でありバラツキも小さい。
を超えるのに対して、実施例では４０μｍ／ １００
ｍｍ以下でありバラツキも小さい。
更に、電解砥粒研磨ではディスクと対極との距離が僅か
に異なっても研磨むらが生じたり、ディスクの中心部と
縁部との研磨効果の相違が発生したり、又少々の温度差
の影響も無視できず、均一な鏡面を得るためにこれらの
諸条件を丹念に調整する必要があった。これに比べてこ
の発明による研磨では、砥粒粒度に合わせて研磨圧を調
整すれば安定した鏡面が得られ、操作は非常に容易であ
った。
に異なっても研磨むらが生じたり、ディスクの中心部と
縁部との研磨効果の相違が発生したり、又少々の温度差
の影響も無視できず、均一な鏡面を得るためにこれらの
諸条件を丹念に調整する必要があった。これに比べてこ
の発明による研磨では、砥粒粒度に合わせて研磨圧を調
整すれば安定した鏡面が得られ、操作は非常に容易であ
った。
［発明の効果］
この発明によれば、砥石研磨において砥粒粒度に適応し
て研磨圧を調整するので、表面欠陥が無く表面粗さの良
好な且つ優れた平坦度をもつチタン板の鏡面が広い面積
でしかも複雑な操作を必要とせずに得られる。このよう
な諸特性を備えたチタン板は、例えば磁気ディスク基板
等では非常に嘱望されており、優れた鏡面を実現するこ
の発明の効果は大きい。
て研磨圧を調整するので、表面欠陥が無く表面粗さの良
好な且つ優れた平坦度をもつチタン板の鏡面が広い面積
でしかも複雑な操作を必要とせずに得られる。このよう
な諸特性を備えたチタン板は、例えば磁気ディスク基板
等では非常に嘱望されており、優れた鏡面を実現するこ
の発明の効果は大きい。
Claims (1)
- チタン板を鏡面研磨するに際し、研磨砥石により前記チ
タン板を（４０−Ｘ／１６０）ｇ／ｃｍ＾２以上（１１
０−Ｘ／１８０）ｇ／ｃｍ＾２以下の研磨圧で粗研磨を
施し、次いで研磨クロスにより仕上げ研磨を施すことを
特徴とするチタン板の鏡面研磨方法。但し、ＸはＪＩＳ
−Ｒ−６００１に規定する研磨材の粒度である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP969189A JPH072298B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | チタン板の鏡面研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP969189A JPH072298B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | チタン板の鏡面研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190243A true JPH02190243A (ja) | 1990-07-26 |
| JPH072298B2 JPH072298B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=11727246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP969189A Expired - Lifetime JPH072298B2 (ja) | 1989-01-20 | 1989-01-20 | チタン板の鏡面研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH072298B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5136819A (en) * | 1990-02-02 | 1992-08-11 | Masakuni Takagi | Method for mirror polishing of ti-made magnetic disk substrate |
| US5159787A (en) * | 1989-01-20 | 1992-11-03 | Nkk Corporation | Method for lapping two surfaces of a titanium disk |
| JP2015160276A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | ポリシング加工方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241646A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-10-22 | Kobe Steel Ltd | 軟質金属の鏡面加工方法 |
-
1989
- 1989-01-20 JP JP969189A patent/JPH072298B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62241646A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-10-22 | Kobe Steel Ltd | 軟質金属の鏡面加工方法 |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| US5159787A (en) * | 1989-01-20 | 1992-11-03 | Nkk Corporation | Method for lapping two surfaces of a titanium disk |
| US5136819A (en) * | 1990-02-02 | 1992-08-11 | Masakuni Takagi | Method for mirror polishing of ti-made magnetic disk substrate |
| JP2015160276A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 国立大学法人長岡技術科学大学 | ポリシング加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH072298B2 (ja) | 1995-01-18 |
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