JPH048518B2 - - Google Patents

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JPH048518B2
JPH048518B2 JP57153415A JP15341582A JPH048518B2 JP H048518 B2 JPH048518 B2 JP H048518B2 JP 57153415 A JP57153415 A JP 57153415A JP 15341582 A JP15341582 A JP 15341582A JP H048518 B2 JPH048518 B2 JP H048518B2
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plating
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abrasive grains
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はたとえば砥石に用いられる粒状物の
メツキ方法およびその装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
ダイヤモンド、窒化硅素、窒化硼素などいわゆ
る超砥粒を用いた砥石は、切刃として作用する砥
粒の硬度が高く、耐久性、耐摩耗性にすぐれてい
るため、超硬金属、石材、コンクリート、ガラ
ス、陶磁器など各種難削材の加工は勿論その他各
種加工物の研削加工に用いられている。
一般にこの種の砥石としてメタルボンド砥石、
レジノイドボンド砥石、ビトリフアイドボンド砥
石が知られているが、これらは砥粒を結着してい
る結合剤の材質によつて区分した分類であつて、
その結合剤の種類および結合構造によつて大きく
性能が変化することが知られている。すなわち、
メタルボンド砥石はたとえばNiのごとき金属を
結合剤として第1図に示すように砥粒1を保持し
たもので、結合剤2の砥粒保持力が強く、耐久
性、耐摩耗性にすぐれているが、加工物へのくい
つきや切れ味が悪く、またチツプポケツトの生成
も不十分であつて目づまりをおこしやすい。その
ため、通常、集中度75程度の比較的砥粒密度の低
い砥石が用いられているが、いぜんとして研削能
率が低く、重研削や難削材の加工に対して満足な
結果が得られていない。これに対し、有機高分子
物質を結合剤としたレジノイドボンド砥石は上記
メタルボンド砥石に比べ加工物に対するくいつき
や切れ味はすぐれているが、砥粒保持力が弱いた
め目こぼれしやすく、重研削や難削材の加工に適
さない。このような性能はビトリフアイドボンド
砥石についても同様である。したがつて、これを
解決するため、たとえば第2図に示すように有機
または無機質の結合剤2を多孔質に形成し、その
気孔中に金属3を含浸して砥粒保持力を強化した
ものであるが、このような砥石も有機または無機
質の結合剤2が主として砥粒1を保持するという
構造にかわりなく、その性能を飛躍的に向上させ
ることができない。
そこで、第3図に示すように砥粒1を金属膜4
で被覆し、この金属膜4で被覆された砥粒1間に
非導電性の結合剤2を介在させて、砥粒1を金属
膜4で直接保持するとともに、この金属膜4を介
して間接的に非導電性の結合剤2で保持する構造
にして、従来砥石に比べ砥粒密度を高くしても強
固に保持されかつ非導電性結合剤2の存在により
所要のチツプポケツトが容易に生成され、高能率
の研削加工を可能にする砥石を出願人等は開発し
た。
ところで、砥粒に金属膜を被覆する手段として
はメツキが知られているが、上記砥粒は非導電性
物質であるから、電解メツキで金属膜を被覆する
ことができず、一般には無電解メツキによつてお
こなわれている。しかしながら、無電解メツキ
は、電解メツキに比べて必要な厚さの金属膜にす
ることがむづかしく、また砥粒1に対する被着力
も弱く、砥石製造過程で剥離、摩耗などにより被
覆量が減少する欠点があり、砥石用砥粒の金属膜
としては不適当であつた。
〔発明の目的〕
この発明は砥粒のような粒状物に必要な厚さの
金属膜を強固に被覆する方法およびその装置を提
供することにある。
〔発明の概要〕
粒状物を皿状の陰極に転動自在に保持させる第
1工程と、この粒状物を保持している陰極とこの
陰極に対して設けられた陽極をメツキ液中に浸漬
するとともに上記メツキ液を介して上記陰極と上
記陽極との間で通電させ上記粒状物に金属層を被
着させる第2工程と、この第2工程中において上
記陰極に機械的振動を印加し上記粒状物を強制的
に転動させる第3工程とを具備することを特徴と
する。
それによつて、上記粒状物に電界メツキにより
金属膜を均一な厚さで、しかも粒状物が陰極に付
着しづらい状態で被着することができる。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例を第4図乃至第6図
を参照して説明する。図中11はたとえば塩化ビ
ニールなどの絶縁材料によつて形成され内部に硫
酸ニツケル、塩化ニツケルおよびホウ酸からなる
ニツケル浴などのメツキ浴Lが収容された電解槽
である。この電解槽11の周辺部にはステンレス
鋼板からなる複数の陽極12…が吊下され、中央
部には陰極13が設けられている。この陰極13
は、金属によつて支持杆部14と受け皿部15と
が一体形成されている。上記受け皿部15の受け
部15aの表面は所定の条件下で通電する非金属
層16によつて被覆され、この受け部15a以外
の表面は絶縁材料によつて被覆されている。上記
受け部15aを被覆する非金属層16としては、
メツキ浴Lを含浸して電気的に導通状態となるス
ポンジのような多孔性物質や湿潤して導通状態と
なるポリビニルアルコールのような樹脂あるいは
耐電圧特性が低く5〜10V程度の電圧で導通状態
となる薄い樹脂膜やたとえばシリコーンの如き油
膜などが用いられている。
上記陰極13は、電解槽11の上端縁に設けら
れた支持部材17に支持杆部14が上下動自在に
支持されていて、この支持杆部14には加振装置
18を接続することができるようになつている。
この加振装置18にはコントローラ19を介して
CPU20が接続されている。また、陰極13の
受け皿部15には無電解メツキによつて表面全体
が第1の金属膜21aで被覆された砥粒22(多
数)が粒状物として載置されている。さらに、上
記陽極12…と陰極13とは、それぞれ電源装置
23のプラス側とマイナス側とに接続されてい
て、約10Vで2〜10A/cm2の直流電流が印加でき
るようになつている。また上記加振装置18を作
動させるコントローラ19は、CPU20によつ
て制御されるようになつている。すなわちCPU
20に砥粒の粒径、メツキ厚、浴種類、浴のPH濃
度などのメツキ条件を入力すると、この入力条件
に応じて浴温度と電流密度と電着速度などの関係
が演算され、この演算結果にもとづいて第6図に
示すように析出量と析出時間T1に応じた最適の
加振時間T2で陰極13を振動させるようになつ
ている。
このように構成されたメツキ装置によれば、陰
極13の受け部15aの表面は非金属層16によ
つて覆われているから、この受け部15aの面に
金属イオンが放電付着することはほとんどない
が、上記非金属層16はメツキ浴L中において陰
極13に加えられる電圧によつて通電状態となる
ため、受け部15a上に載置された砥粒22…の
第1の金属膜21は陰極13と同電位になり、こ
の第1の金属膜21上にメツキ浴L中の陽イオン
が放電される。すなわち、砥粒22の第1の金属
膜21に第2の金属膜21bとしてメツキ浴L中
の金属たとえばニツケルが電解メツキされる。こ
のとき、第2の金属膜21bは非金属層16によ
つて被覆された受け部15a面に付着しにくいの
で、第2の金属膜21bが砥粒22と受け部15
aとの両者に付着して砥粒22が上記受け皿部1
5に固着されるということがない。そのため、陰
極13を加振装置18により周期的にT2時間づ
つ振動させられると、砥粒22は受け皿部15で
転動し、この砥粒22の表面全体に均一に第2の
金属膜21bを電解メツキすることができる。
なお、この発明において、陰極の受け皿部は砥
粒の粒度に応じて網目状のものや微小な穴が多数
穿設された板状のものであつてもよい。
また、上記実施例では皿状の陰極の表面を非金
属部材で被覆して電界メツキされた粒状物が上記
陰極に付着しづらいようにしたが、陰極の表面に
非金属部材を被着しなくとも、この陰極を機械的
に振動させることで、電界メツキされた粒状物が
陰極に付着すのを防止することは可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたようにこの発明は、皿状の陰極に粒
状物を転動自在に保持し、この陰極に機械的振動
を印加して上記粒状物を強制的に転動させながら
上記粒状物に電解メツキを行うようにした。その
ため、粒状物が皿状の陰極に転動自在に保持され
ていることにより、上記粒状物に所定の状態で金
属膜を形成することができるばかりか、陰極に機
械的振動が印加され、粒状物が強制的に転動させ
られることで、メツキ条件が均一化するので、粒
状物の表面に均一の厚さで金属膜を被覆すること
ができる。さらに、粒状物が強制的に転動させら
れることで、金属膜が形成された粒状物が陰極に
付着しづらいばかりか、陰極を皿状にして粒状物
を保持するための保持部としても利用したので、
粒状物を保持するための専用の部材を必要としな
いなどのことがある。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図は従来の砥石の拡大図、第3図
は金属膜で被覆された砥粒を用いた砥石の拡大
図、第4図はこの発明の一実施例を示すメツキ装
置の概略的構成図、第5図は同じく陰極の受け皿
部の拡大断面図、第6図は同じく陰極を振動させ
るサイクルの説明図である。 11……電解槽、12……陽極、13……陰
極、15……受け皿部、15a……受け部、16
……非金属層、18……加振装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 粒状物を皿状の陰極に転動自在に保持させる
    第1工程と、この粒状物を保持している陰極とこ
    の陰極に対して設けられた陽極をメツキ液中に浸
    漬するとともに上記メツキ液を介して上記陰極と
    上記陽極との間で通電させ上記粒状物に金属層を
    被着させる第2工程と、この第2工程中において
    上記陰極に振動を印加し上記粒状物を強制的に転
    動させる第3工程とを具備することを特徴とする
    粒状物のメツキ方法。 2 陰極に機械的振動を周期的に印加することを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の粒状物の
    メツキ方法。 3 あらかじめ粒状物には導電層が被着されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    粒状物のメツキ方法。 4 陰極の少なくとも表面は非金属部材からなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の粒
    状物のメツキ方法。 5 少なくとも表面が非金属部材からなり且つ粒
    状物を転動自在に保持する皿状の陰極と、上記陰
    極に対して設けられた陽極と、メツキ液を収容し
    このメツキ液中に上記陰極と上記陽極とが浸漬さ
    れる電解槽と、上記陰極と上記陽極との間に電圧
    を印加し上記メツキ液を介して上記陰極と上記陽
    極との間で通電させる電圧印加手段と、上記陰極
    に振動を印加し上記砥粒を上記陰極上にて強制的
    に転動させる加振手段とを具備することを特徴と
    する粒状物のメツキ装置。
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