JPH029587A

JPH029587A - アルミニウム材研削用砥石

Info

Publication number: JPH029587A
Application number: JP16178188A
Authority: JP
Inventors: Kenji Neo; 根尾　憲治; Naochika Kawashima; 川島　尚躬
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-12
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2504525B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は磁気ディスク用アルミニウム合金円板の研磨加
工に使用するのに好適であって、平坦度、微小変位、板
厚精度、粗度及び研磨模様の均−性等が優れたアルミニ
ウム材を得ることができるアルミニウム材研削用砥石に
関する。

［従来の技術］アルミニウム合金製磁気ディスク基盤であるグランドサ
ブストレートの製造工程においては、従来、ウレタン系
砥石をリング状に加工して、この１対の砥石でアルミニ
ウム合金円板をその両側から挾み込み、砥石を高速回転
させてアルミニウム合金円板を研磨している。

而して、近時、３．５インチ又は５インチの小径ディス
クの需要が増大してきたが、それに伴い生産性が重視さ
れるようになると共に、品質の更に一層の向上が要望さ
れるようになってきた。

そこで、第６図に示すように、両面ラップ方式の研磨装
置が使用されるようになってきた。この研磨装置におい
ては、上定盤４及び、下定盤７が夫々その中央にて垂直
軸５，８に固定されており、上定盤４及び下定盤７の対
向面には夫々上砥石３及び下砥石６が取付けられている
。そして、数十枚のディスク用アルミニウム合金円板１
を保持板２により一平面上に保持させた状態で、これら
を上砥石３と下砥石６との間に配置し、上砥石３と下砥
石６との間でディスク１を挾み込む０次いで、回転軸５
．８を回転駆動して砥石３，６を回転させ、複数枚のデ
ィスク１の両面を同時に研磨加工する。

ところで、この方法においては、砥石３．６を低速回転
させて、ディスク１を研磨するため、脆化しやすいウレ
タン系砥石は使用することができず、主としてＰＶＡ　
（ポリビニルアルコール）系砥石が使用されている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、ＰＶＡ系砥石は砥石の形状、研磨液の種
類及び量、並びに研磨圧力等の研磨機の条件を一定にし
ても、研磨品質上のバラツキが大きく、安定した品質の
ディスクを量産することが困難である。

つまり、ＰＶＡ系砥石の特性としては、砥粒の種類（通
常、結合剤との相性が良いＳｉＣが使用される）、砥石
粒度、砥石組成（砥粒率、結合剤率、気孔率）、硬度、
及び膨潤度等があるが、これらの各特性がディスク１の
素材であるアルミニウムーマグネシウム（ＡＪ−Ｍｇ）
合金等の研磨品質に与える影響については未だ解明され
ておらず、砥石の製造ロットによるディスクの品質上の
バラツキが大きいという難点がある。このため、高品質
のディスクを安定して量産することができない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
安定して優れた研磨特性が得られ、砥石のドレッシング
回数を低減して研磨効率を向上させることができるアル
ミニウム材研削用砥石を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係るアルミニウム材研削用砥石は、砥粒率が６
乃至１２容量％、結合剤率が１２乃至１８容量％及び気
孔率が７０乃至８２容量％のＰＶＡ系砥石であって、ロ
ックウェル硬度（スーパーフィッシャル１５Ｙ）が−１
８０乃至−２５０、一研磨面内における硬度のバラツキ
が６０以下、膨潤度が０．８乃至２．０％、かさ比重が
０．４６５乃至０．４８５．１セット内におけるかさ比
重のバラツキが０．０３以下であることを特徴とする。

［作用］本願発明者等は、一般的に最終仕上として使用される２
０００番以上のＰＶＡ系砥石の特性値と、研磨によって
得られたディスクの表面品質との対応関係について実験
研究した結果、砥粒率、結合剤率、気孔率、硬度、一研
磨面内の硬度のバラツキ、膨潤度、かさ比重及び１セッ
ト内のかさ比重のバラツキが夫々上記数値範囲内にある
場合に、ディスクの構成材料であるアルミニウム合金を
安定して高品質で研磨することができることを見い出し
た。つまり、上記数値範囲のＰＶＡ系砥石を使用するこ
とにより、平坦度、微小変位、板厚精度、粗度及び研磨
模様の均−性等の研磨品質がいずれも優れたアルミニウ
ム合金板を安定して製造することができ、また、砥石の
ドレッシング回数が減少して生産性が向上すると共に、
ディスク検査工程における歩留を上昇させることができ
る。

［実施例コ以下、本発明について更に具体的に説明する。

先ず、ＰＶＡ系砥石の各特性と研磨品質との関係につい
て説明する。

１１」えＰＶＡ系砥石は、第５図に示すように、砥粒１１、結合
剤１２及び気孔１３で構成されており、これらの比率が
研磨速度及び研磨品質に影響を与える。

この場合に、両面ラップ方式においては、脱落砥粒及び
研削屑が一時的に気孔１３内に保持されるので、研磨速
度及び研磨品質に及ぼす気孔率の影響が極めて大きい、
このため、気孔率がある程度高いことが必要であり、少
なくとも、７ｏ容量％以上の気孔率を確保する必要があ
る。

しかしながら、気孔１３が多すぎて砥粒率及び結合剤率
が低くなりすぎても研磨速度が遅くなり、平坦度も悪化
する。この研磨速度及び平坦度を望ましいものにするた
め、砥粒率は６容量％以上、結合剤率は１２容量％以上
にする。従って、気孔率は８２容量％以下になる。また
、気孔率が７０容量％以上であるから、砥粒率及び結合
剤率は総計で３０容量％以下になる。そして、砥粒１１
と結合剤１２とは砥粒：結合剤＝　１：　　１．５〜２
．０のように配合すべきであるから、砥粒率及び結合剤
率は夫々１２容量％以下及び１８容量％以下となる。

なお、砥石の粒度が細かくなるにつれて、即ち、番手が
高くなるにつれて、結合剤率を低くして気孔率を高める
方が研磨速度上及び研磨品質上好ましい傾向になる。

」支硬度は砥石組成によって変化する。硬度が高く硬いと、
被研磨物のアルミニウム合金円板に砥粒による疵が入り
易く、逆に硬度が低く軟らかいと、研磨速度が遅く研磨
模様がきれいには揃いにくい。

このため、最も適切な硬度範囲はロックウェル硬度（ス
ーパーフィッシャル１５Ｙ）で−１８０乃至−２５０で
ある。

第１図は横軸に硬度をとり、縦軸に砥石寿命をとって両
者の関係を示すグラフ図である。

但し、砥石寿命は研磨及びドレッシングによって砥石の
厚さが減少していく場合の使用開始から研磨不能となる
までの研磨回数である。この場合に、１回の研磨式は常
に一定である。また、ドレッシングは、目詰まり等の原
因により所定の研磨式を得るために所定時間以上かかる
とき、又は砥粒による引っかき疵若しくは研磨模様の不
揃い等の表面品質上の欠陥が発生したときに行った。

この第１図から明らかなように、本発明のように、硬度
が一１８０以上であると、砥石寿命がそのバラツキを考
慮しても１０００回以上に長くなる。

また、両面ラップ方式では、最大約１ｍ強の直径の定盤
に多数の砥石を張り付けるが、この場合に、各砥石につ
いて硬度のバラツキが大きいと、研磨面がマダラ模様と
なり、微小な変位が発生する。このため、一つの研磨面
内における硬度のバラツキを６０以下にする。

第２図は横軸に硬度のバラツキをとり、縦軸に砥石寿命
をとって両者の関係を示すグラフ図である。この図から
明らかなように、硬度のバラツキが６０以下である場合
に、砥石寿命は１０００回以上になる。

４」支ＰＶＡ系砥石の結合剤の一成分であるポリビニルアルコ
ールは、膨潤する性質を有する０通常、この膨潤する性
質をメラミン樹脂を添加することによって抑制している
。この膨潤度が大きい場合は、砥石中の水分量の僅かの
変化によって砥石の平面度が変化し、延いてはディスク
の平坦度も変化させる。逆に、膨潤度を抑制するために
、メラミンの比率を多くすると、他の特性を劣化させる
ので、適度の膨潤性が必要である。このような理由で膨
潤度を０．８乃至２．０％にする。

薦り肛１上述の各特性は相互に独立したものではなく、互いに相
関関係を有するものであると共に、砥石製造工程におけ
る熱処理条件によっても変化するものである。而して、
本願発明者等はこれらの特性の相違が最終的に砥石のか
さ比重の変化に現れることを見い出した。このかさ比重
は、種々の実験研究の結果及び操業上の実績等を考慮す
ると、本願発明の目的を達成するためには、０．４６５
乃至０．４８５にする必要がある。

第３図は横軸にかさ比重をとり、縦軸に砥石寿命をとっ
て両者の関係を示すグラフ図である。この第３図から明
らかなように、かさ比重が０．４６５乃至０．４８５で
ある場合に、砥石寿命は略々１０００回以上になる。

また、砥石は通常ラップ盤定盤に数十枚貼り付けて使用
するが、この１定盤内のかさ比重のバＬツキは０．０３
以下にすることが必要である。第４図は横軸にがさ比重
のバラツキをとり、縦軸に砥石寿命をとうで両者の関係
を示すグラフ図である。

この第４図から明らかなように、かさ比重のバラツキが
０．０３以下の場合に、砥石寿命が略々１０００回以上
になる。

［発明の効果］本発明によれば、ＰＶＡ系砥石により表面品質が優れた
アルミニウム材を安定して得ることができ、研磨性能の
向上により砥石のドレッシング回数を低減することがで
きる。４のため、生産性が向上し、ディスク検査におけ
る歩留を著しく高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は種々の砥石特性と砥石寿命との関係
を示すグラフ図であり、第１図は硬度との関係、第２図
は面内硬度バラツキとの関係、第３図はかさ比重との関
係、第４図は１セット内かさ比重のバラツキとの関係を
示すグラフ図、第５図はＰＶＡ系砥石の構造を示す断面
図、第６図は両面研磨装置を示す断面図である。１；ディスク、３；上砥石、４；上定盤、６；下砥石、
７；下定盤、１１；砥粒、１２；結合剤、１３；気孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）砥粒率が６乃至１２容量％、結合剤率が１２乃至
１８容量％及び気孔率が７０乃至８２容量％のＰＶＡ系
砥石であって、ロックウェル硬度が−１８０乃至−２５
０、一研磨面内における硬度のバラツキが６０以下、膨
潤度が０．８乃至２．０％、かさ比重が０．４６５乃至
０．４８５、１セット内におけるかさ比重のバラツキが
０．０３以下であることを特徴とするアルミニウム材研
削用砥石。