JPH0691538A

JPH0691538A - メタルボンド砥石の製造方法

Info

Publication number: JPH0691538A
Application number: JP23866692A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Takahashi; 務高橋; Junji Hoshi; 純二星; Hidetoshi Okada; 英敏岡田; Hiroaki Iizuka; 弘明飯塚; Masanobu Osada; 正信長田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1994-04-05

Abstract

(57)【要約】【目的】ＣｕーＳｎ系混合物を用いて砥粒層の結合相
を形成することで、砥粒が均一に分散されかつチップポ
ケットの形成容易な砥粒層を効率よく作成する。【構成】砥粒の表面に無電解めっき法によりＣｕメッ
キ層を形成し、次いで摩擦圧接法により前記Ｃｕメッキ
層の表面にＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被覆層を形
成して金属被覆砥粒を形成した後、この金属被覆砥粒を
台金上に加圧成形および焼結して砥粒層を形成すること
を特徴とするメタルボンド砥石を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属被覆砥粒により砥
粒層が形成されたメタルボンド砥石の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にメタルボンド砥石は、砥粒を粉末
の金属結合剤に均一に混合し、この混合粉末を台金とと
もに型込めした後、圧粉成形および焼結して製造され
る。

【０００３】また、このとき上記砥粒の表面に、予め無
電解メッキ法や蒸着法を用いて薄い金属被覆層を形成す
る場合がある。このような金属被覆砥粒を用いてメタル
ボンド砥石を構成すると、その金属被覆層を通じて研削
時に発生する熱の放熱効果を高めることができるととも
に、金属被覆層の介在で結合相と砥粒との接合強度を増
大させることができるので、砥粒の脱落を低下させ砥石
の寿命を延ばすことができるという利点がある。

【０００４】しかしながら、上記金属被覆砥粒を用いた
メタルボンド砥石の製造では、砥粒と結合剤を混合して
型込めするときに砥粒を均一に分散させるのが難しく、
焼結後の砥粒層における砥粒の分布に粗密が生じて、砥
石の研削性能が安定しないという問題があった。そこ
で、本発明者らは先に、均質な砥粒層をもち、さらに結
合相と砥粒との接合強度が向上され、かつ製造効率の優
れた金属被覆砥粒およびその製造方法、ならびにメタル
ボンド砥石の製造方法を提供している。

【０００５】本発明者らが開示した上記メタルボンド砥
石は、概略、砥粒表面に２種以上の金属層を交互に３層
以上積層してなる被覆層を予め備えた金属砥粒を用いて
構成されるものである。このメタルボンド砥石の製造
は、以下に記載する工程により金属被覆砥粒および砥石
を形成するものである。

【０００６】（１）砥粒表面に無電解メッキ法によりＣ
ｕ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｇ等の薄い金属メッキ層を形成した
金属メッキ砥粒を作成する。

【０００７】（２）得られた金属メッキ砥粒の表面に、
Ａｇ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｕ等、このメッキ層よりも
柔軟な材料からなる第１圧着被覆層を摩擦圧接法により
形成する。この場合、円筒ドラム内部に加圧アームと掻
き取りアームとを具備した加圧転動装置に、金属メッキ
砥粒と第１圧着被覆層を形成する金属粉体とを投入して
加圧混練し、各粒子の界面における局所的な発熱と延性
力を利用して金属メッキ層の表面に被覆層を形成する。

【０００８】（３）次いで、第１圧着被覆層とは異なる
材料からなる第２圧着被覆層を上記同様に形成する。

【０００９】（４）以下同様に第３圧着被覆層，第４圧
着被覆層，…を順次構成する。これにより、例えば、金
属メッキ層をＣｕとして、各圧着被覆層がＣｕ，Ｓｎ，
Ｃｕ，…（もしくは、Ｓｎ，Ｃｕ，Ｓｎ，…）である金
属被覆砥粒を得る。

【００１０】（５）次ぎに、この金属被覆砥粒を台金と
ともに型込めし、圧粉成形および焼結してメタルボンド
砥石を構成する。

【００１１】このような工程で製造される金属被覆砥粒
ならびにメタルボンド砥石によれば、砥粒と結合剤を混
合する従来法に比べ、予め金属被覆砥粒を作成しこれに
より砥粒層を形成するので、砥粒層における砥粒の分布
密度が均一となり研削面全面が一定な切れ味をもつ均質
な研削性能を有し、さらに、無電解メッキ法が適用でき
ない金属によっても圧着被覆層を形成できるため各種材
料の選択が可能であるうえ、金属メッキ砥粒の表面に作
成する圧着被覆層を短時間で形成でき、生産性を高める
ことができる（特願平３ー１５５７６０参照）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、砥石による
研削は、研削時に砥粒層の表面に順次砥粒が露出し、か
つ露出した各砥粒との間にチップポケットが形成される
わけであるが、このチップポケットがより深く、より滑
らかな孔に形成されることが研削性能にとって重要であ
り、一方、砥粒の結合相との接合強度を増大させて砥粒
の脱落を低下させることが研削性能の向上とともに砥石
の寿命を延ばすことにおいて重要となる。

【００１３】この意味においても上述の金属被覆砥粒な
らびにメタルボンド砥石で、金属メッキ砥粒の表面に、
係るメッキ層よりも柔軟な材料からなる圧着被覆層を形
成するのは効果的である。しかしながら、圧着被覆層を
多層に設けて焼結し、低融点金属層を融解して各層の界
面を消失させ、ほぼ均一な組成の結合相を形成するの
で、当初砥粒の表面に形成する金属メッキ層と、後に形
成する圧着被覆層との材料組成について、砥粒の接合強
度およびチップポケットを形成するうえでの柔軟性の観
点から、そのバランスを考慮して選択する必要がある。

【００１４】例えば上記メタルボンド砥粒およびメタル
ボンド砥石にあって、Ｃｕ金属めっき層の表面にＣｕ，
Ｓｎ，…圧着被覆層を順次交互に形成するときに、Ｃｕ
圧着被覆層ではＣｕの低延性度から被覆性に欠けるた
め、Ｃｕ圧着被覆層の形成効率が低いという問題があ
り、また、Ｓｎ圧着被覆層では被覆性には富むが、逆に
加圧転動装置内でＳｎの付着物が多く発生し、これが脱
落したときに粗大粉が混入して圧着被覆層を形成しにく
くなるという問題があった。

【００１５】それゆえ、さらに加圧転動装置にて分級を
おこなう必要があり、そのため収率の低下を来たすう
え、Ｓｎ粉末の投入量を調整しなければならず圧着被覆
層全体での組成を一定に保つのが難しいという問題があ
った。また、摩擦圧接を繰り返して金属めっき砥粒の表
面に圧着被覆層を多層に形成するのに、加圧転動装置へ
Ｃｕ粉とＳｎ粉とを交互に投入しなければならないとい
う手間もあった。

【００１６】すなわち本発明は、金属被覆砥粒により製
造された砥石の上記利点を生かしつつ、メタルボンド砥
石の砥粒層における砥粒の接合と結合相の材料分布に着
目して好適な材料組成を特定したうえ、チップポケット
が容易に形成されかつ砥粒の接合強度が大きく研削性能
に優れるとともに、さらに生産性の向上を図ることので
きるメタルボンド砥石の製造方法を提供するものであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】以下、上記課題を解決す
るための手段を図面を参照して説明する。

【００１８】はじめに、本発明に係るメタルボンド砥石
の製造方法の第１の方法を示す。図２は金属被覆砥粒の
作成モデルを示す図であり、まず、これに使用する砥粒
１０にＣｕめっき層１１を形成する。このＣｕめっき層
１１は、図３に示す圧着被覆層１４の形成を容易にする
ものであり、無電解メッキ法により砥粒１０の表面に薄
いＣｕメッキを施して形成する。

【００１９】上記砥粒１０には、ダイヤモンドやＣＢＮ
等の超砥粒、あるいはＳｉＣ，Ａｌ2Ｏ3等の一般砥粒を
使用する。また、砥粒１０の形状は、加圧攪拌中の砥粒
の転がり性を良好にし、圧着被覆層を均一に形成するた
めに、球状に近いものが好ましいが、極端な鱗片状でな
ければ不定形であっても圧着被覆層は十分形成可能であ
る。この砥粒１０の平均粒径は使用目的によっても異な
るが、製造上の理由から１０〜５００μｍ程度で、とく
に３０〜２００μｍが好ましい。これは、１０μｍ未満
では圧着被覆層を形成するときに核になりにくく、５０
０μｍよりも大きいと摩擦圧接作用による被覆が困難な
ためである。

【００２０】また、上記Ｃｕメッキ層１１の厚さは、砥
粒１０の平均粒径にもよるが、０．１μｍより薄いと圧
着被覆層の形成が困難となり、他方２０μｍより厚いと
無電解メッキに要する時間が増すのみで生産性が低下す
ることから、０．１〜２０μｍがよく、とくに１〜５μ
ｍ程度が望ましい。

【００２１】こうして得られたＣｕメッキ層１１表面
に、図３に示すようなＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着
被覆層１４を形成する。この圧着被覆層１４を形成する
には、図１に示す加圧転動装置にＣｕメッキ砥粒１２と
ともに、図２に示すＣｕ粉末とＳｎ粉末との混合粉体１
３を適宜投入してゆく。この混合粉体１３のＣｕ粉末や
Ｓｎ粉末は、平均粒径が０．１〜５０μｍで、かつ砥粒
１０の平均粒径の１〜３０％程度のものがよい。これ
は、０．１μｍ未満あるいは１％未満ではこれら金属粉
末の粒子数が多く、被覆と同時に金属粉末間での凝縮が
起こって圧着被覆層の形成が困難となり、また５０μｍ
あるいは３０％よりも大きな粒径でも、Ｃｕメッキ砥粒
１２が核になりにくく金属粉末同士の圧着凝縮が起こる
からである。

【００２２】この場合、上記圧着被覆層１４を形成する
Ｃｕ粉末とＳｎ粉末の混合粉末１３の混合比は体積比で
以下の比率とするのがよい。Ｃｕ粉末：Ｓｎ粉末＝９５：５〜１０：９０これは、Ｃｕ粉末の比率がこれよりも高いと圧着被覆層
１４の形成効率が低下するうえ、砥粒層でのチップポケ
ットの形成が好ましくなく、またＳｎ粉末の比率がこれ
よりも高いと、結合相内でＳｎ粉末同士が凝縮して粗大
粒子が生成しやすいためである。

【００２３】また、加圧転動装置内におけるＣｕメッキ
砥粒１２とＣｕ−Ｓｎ系混合粉体１３との混合比は、圧
着被覆層の形成効率から体積比で以下の範囲がよい。Ｃｕメッキ砥粒：混合粉末＝１００：１〜１：１

【００２４】一方、図１に示される加圧転動装置は、中
心軸が水平に設けられた円筒状のドラム１が、この中心
軸に沿って配置された固定シャフト２を中心に回転自在
に支持されたもので、固定シャフト２には、下方に向け
て伸長されドラム１の内面との間で粉体を加圧する加圧
アーム３、およびこの回転アーム３よりも回転方向後方
に伸長されドラム１内面に付着した粉体を掻き取る、掻
き取りアーム４が各々取り付けられている。尚、符号５
は、ドラム１の内面と平行な円弧状をなす加圧板５で、
加圧アーム３の先端に取り付けられ、ドラム１の内面と
は一定の間隙を保持している。

【００２５】この加圧転動装置のドラム１に、まず、上
記Ｃｕメッキ砥粒１２とＣｕ粉末とＳｎ粉末の混合粉末
１３を上記所定の比率で投入する。そして、ドラム１を
回転させると、これら粉体が加圧板５とドラム１との間
で加圧され、粉体に転動運動が加えられつつ互いに擦り
合わされる。このような粉体同士の衝突および摩擦によ
って、Ｃｕメッキ砥粒１２と金属粒子の界面に局所的な
発熱や延性力が生じ、まずＣｕメッキ層１１の表面に軟
質なＳｎ粒子塑性変形を起こして固着する。そして、同
時に混在しているＣｕ粒子が塑性変形を起こすか、もし
くはその形状を維持したままＳｎ層に取り込まれてゆ
き、次第にＣｕ−Ｓｎ混合層が形成される。

【００２６】こうして、一方で加圧されドラム１の内面
に付着した粉体は、他方で掻き取りアーム４で粉砕され
る。この操作を一定時間おこなうことにより、Ｃｕメッ
キ砥粒１２の表面にさらにＣｕーＳｎ系混合圧着被覆層
１４が形成されるとともに球形化が進行する。

【００２７】このようにして金属被覆砥粒を形成した
後、得られた金属被覆砥粒を台金とともに型込めし、圧
粉成形および焼結する。すると、個々の金属被覆砥粒の
圧着被覆層１４を形成するＳｎ粒子が溶融し、また他の
金属被覆砥粒との接触界面に存在するＳｎ圧着被覆層１
４も溶融するため、圧着被覆層１４内および各金属被覆
砥粒間で拡散反応が進み、各金属被覆砥粒の圧着被覆層
１４，１４が相互に強固に結合した結合相が形成され
る。尚、上記圧粉成形および焼結には、ホットプレス法
等も含まれる。また、成形・焼結は大気中でも可能であ
るが、不活性あるいは還元性雰囲気下がより好ましい。

【００２８】こうして得られたメタルボンド砥石によれ
ば、図４に示すように、各砥粒１０間の間隔がその砥粒
層の全域に亙ってほぼ等しく、砥粒１０の分布密度が均
一であるため、砥石研削面の砥粒１０の露出密度が均一
で粗密がなく、研削面全体に亙って切れ味が一定となり
良好な被削材面粗さが得られるという、金属被覆砥粒を
用いて形成したメタルボンド砥石の優れた性質を有する
とともに、さらに研削性能と耐久性能とを向上すること
が可能となる。

【００２９】すなわち、各砥粒１０間の結合相における
Ｃｕ，Ｓｎの組成分布が、当初Ｃｕめっき層１１を形成
しているから各砥粒１０の周辺でＣｕ濃度が高く、砥粒
１０から離間するに従いＳｎ濃度の高い分布となってお
り、研削時により深くかつ滑らかなチップポケットが容
易に形成されるうえ、砥粒１０と結合相との接合強度が
より大きく、砥粒１０の脱落を低減させることができる
のである。

【００３０】さらに、Ｃｕめっき層１１の表面に摩擦圧
接法により圧着被覆層１４を形成するに際し、Ｃｕ粉末
に超延性金属であって被覆性の良好なＳｎ粉末を所定混
合比で混合した、ＣｕーＳｎ系混合粉体を当初から用い
ているため、摩擦圧接により形成する被覆層を多層にす
る必要がなく生産性に優れている。またこのＣｕーＳｎ
系混合粉体は極めて被覆性に優れているうえ、加圧転動
装置内でのＳｎ粗大粉の発生がないので分級の必要がな
く、したがって収率の低下がなく、また圧着被覆層１４
において一定の組成を得ることができる。

【００３１】次に、本発明に係るメタルボンド砥石の製
造方法の第２の方法を示す。まず、上述のＣｕめっき砥
粒１２のＣｕめっき層１１に代えて、Ｎｉめっき層を形
成する。そして上述同様にＣｕーＳｎ系混合物からなる
圧着被覆層１４を形成して金属被覆砥粒を得る。このよ
うな金属被覆砥粒によるメタルボンド砥石の製造では、
砥粒１０の表面に形成するめっき層にＮｉを用いるの
で、めっき性に優れているとともに、作製する砥粒層に
おいて砥粒１０を強固に固定でき、砥粒１０の脱落を防
止して砥石の寿命をさらに延ばすことができる。

【００３２】また、本発明に係るメタルボンド砥石の製
造方法の第３は、上記第２の方法において、ＣｕーＳｎ
系混合物からなる圧着被覆層１４を形成した後、さらに
同様の摩擦圧接法によりＳｎ溶着層を形成して金属被覆
砥粒とし、この金属被覆砥粒によりメタルボンド砥石を
製造する方法である。この場合、圧着被覆層１４に含ま
れるＳｎ粉体の量を予め、最外層に形成するＳｎ溶着層
に相当するだけ減量しておくのが好ましい。この圧着被
覆層１４を形成するためのＣｕ粉とＳｎ粉との混合比は
体積比で以下の比率が好ましい。Ｃｕ粉体：Ｓｎ粉体＝９７：３〜１５：８５これは、各金属被覆砥粒を加圧焼結したときに、低融点
金属である最外層のＳｎ溶着層が溶融してある程度圧着
被覆層１４内に取り込まれるが、圧着被覆層１４の組成
においてＳｎ配分が全体に高くなることで結合相の強度
が不要に低下するのを防ぐためである。

【００３３】このように、最外層にＳｎ溶着層を形成す
ると、結合相内はＣｕとＳｎとの濃度バランスが各砥粒
１０の周辺でＣｕ濃度が高く、砥粒１０と他の砥粒１０
とのほぼ中間点ではＳｎ濃度の比較的高い濃度分布とな
っており、チップポケットが形成されやすくかつ、砥粒
自体は強固に保持される砥粒層とすることができる。

【００３４】

【実施例】本発明に係るメタルボンド砥石の製造方法に
ついて実施例とその効果を説明する。

【００３５】（実施例１）まずダイヤモンド粉末（粒径
４０〜６０μｍ）に無電解Ｃｕめっきを施してダイヤモ
ンド粉と同重量のＣｕめっき層を形成し、図５に示され
るＣｕめっき砥粒を作製した。

【００３６】このＣｕめっきダイヤモンド砥粒６０ｇを
図１に示される加圧転動装置に投入し、さらに図６に示
されるＣｕーＳｎ混合粉末（Ｃｕ粉末の平均粒径５μ
ｍ，Ｓｎ粉末の平均粒径５μｍ）を２００ｇ投入して軽
く混合した後、加圧アーム３とドラム１との間隙を３ｍ
ｍ、ドラム１の回転数６００ｒ.ｐ.ｍとして６０分間の
摩擦圧接を施し金属被覆砥粒を得た。

【００３７】得られた金属被覆砥粒は図７に示されるよ
うに球形化し、良好な流動性を示した。また湿式分析に
よりその組成比を測定すると、重量比で次のとおりであ
った。ダイヤ：Ｃｕ：Ｓｎ＝１２：４８：４０

【００３８】そして、この金属被覆砥粒を用いて、φ＝
１４１ｍｍ×ｔ＝６ｍｍの低炭素鋼に厚さ５ｍｍの砥粒
層を形成した。これには先ず、台金を金型内にセットし
た後、上記得られた金属被覆砥粒を充填し、常温下で５
ｔｏｎ／ｃｍ²の圧力にて５分間コールドプレスを施し
た。次にホットプレスによりシリンダーストローク制御
を行いながら、温度６００°Ｃ、０．３ｔｏｎ／ｃｍ²
の圧力にて窒素雰囲気中で１時間の焼結処理を施して気
孔率１０％のメタルボンド砥石を作成した。

【００３９】（実施例２）実施例１と同様のダイヤモン
ド粉末に無電解Ｎｉめっきを施してダイヤモンド粉と
（同重量）のＮｉめっき層を形成し、Ｎｉめっきダイヤ
モンド砥粒を作成した。

【００４０】このＮｉめっきダイヤモンド砥粒６０ｇを
上記同様に加圧転動装置に投入し、さらに実施例１と同
様のＣｕーＳｎ混合粉末を２００ｇ投入した後、加圧ア
ーム３とドラム１との間隙を３ｍｍ、ドラム１の回転数
６００ｒ.ｐ.ｍにて６０分間の摩擦圧接をを施して金属
被覆砥粒を得た。このとき得られた金属被覆砥粒の組成
比は重量比で次のとおりであった。ダイヤ：Ｎｉ：Ｃｕ：Ｓｎ＝１２：１２：３６：４０

【００４１】そして、この金属被覆砥粒を用いて、実施
例１と同様に台金に厚さ５ｍｍの砥粒層を形成した。台
金上にこの砥粒層を形成するときの加圧，焼結条件は、
コールドプレスでは、常温下で５ｔｏｎ／ｃｍ²の圧力
にて５分間、ホットプレスではシリンダーストローク制
御を行いながら、温度６００°Ｃ、０．３ｔｏｎ／ｃｍ
²の圧力にて、同様に窒素雰囲気中で１時間の焼結処理
であった。またこのメタルボンド砥石の気孔率は１０％
であった。

【００４２】（実施例３）実施例２と同様のダイヤモン
ド粉末に無電解Ｎｉめっきを施してダイヤモンド粉と
（同重量）のＮｉめっき層を形成し、Ｎｉめっきダイヤ
モンド砥粒を作成した。

【００４３】このＮｉめっきダイヤモンド砥粒６０ｇを
実施例２と同様に加圧転動装置に投入し、さらにＣｕー
Ｓｎ混合粉末を１５０ｇ投入した。このときのＣｕーＳ
ｎ系混合粉末の混合比は次の通りである。Ｃｕ粉末：Ｓｎ粉末＝７０：３０

【００４４】そして図１の加圧転動装置にて加圧アーム
３とドラム１との間隙を３ｍｍ、ドラム１の回転数６０
０ｒ.ｐ.ｍにて６０分間の摩擦圧接をを施した後、さら
にＳｎ粉末６０ｇを投入し、回転数６００ｒ.ｐ.ｍにて
３０分間の摩擦圧接をを施して最外層にＳｎ溶着層をも
つ金属被覆砥粒を得た。この得られた金属被覆砥粒の組
成比は重量比で次のとおりであった。ダイヤ：Ｎｉ：Ｃｕ：Ｓｎ＝１２：１２：３６：４０

【００４５】次いで、この金属被覆砥粒を用いて、実施
例１，２と同様に台金に厚さ５ｍｍのダイヤモンド砥粒
層を形成した。台金上にこの砥粒層を形成するときの加
圧，焼結条件は、コールドプレスでは、常温下で５ｔｏ
ｎ／ｃｍ²の圧力にて５分間、ホットプレスではシリン
ダーストローク制御を行いながら、温度６００°Ｃの下
で、０．３ｔｏｎ／ｃｍ²の圧力にて、同様に窒素雰囲
気中で１時間の焼結処理を施した。またこのときのメタ
ルボンド砥石の気孔率は１０％であった。

【００４６】（比較例）一方、比較例として、ダイヤモ
ンド粉末、Ｃｕ粉末、Ｓｎ粉末を混合の後、上記同様に
コールドプレとホットプレスとを施して、実施例１と同
形状、同組成、同気孔率のメタルボンド砥石を作製し
た。そして、上述の各実施例に示したメタルボンド砥石
と比較例のメタルボンド砥石について、トルーイング，
ドレッシングを施した後、以下の研削条件にてガラス研
削試験をおこなった。

【００４７】（研削試験条件）砥石形状；ＩＡＩ型（φ＝１５０ｍｍ×ｔ＝６ｍ
ｍ）研削様式；平面研削被削材；ガラス試験機；平面研削盤（岡本５Ｅ）周速度；１５００ｍ／ｍｉｎテーブル送り；１ｍ／ｍｉｎ切込み；１ｍｍピッチ送り；８ｍｍ／パス研削液；ＪＥ２２０

【００４８】この結果、図８に示されるように、比較例
に対し、実施例１は２．５倍以上、実施例２、３は３倍
前後の研削比であった。また、被削材除去量（ｃｃ）と
被削材（ガラス）との関係を表１に示す。これらの比較
によれば実施例１〜３の砥石は、比較例の砥石に比べて
チッピングが１／２と小さいことがわかる。

【００４９】

【表１】

【００５０】また、実施例１〜３のメタルボンド砥石を
使用した場合の被削材の研削面における面粗度を比較例
によるものとで比べると、表２に示すように、実施例１
〜３の砥石は研削量にあまり影響されず、面粗さが一定
でその度合いも小さいである。

【００５１】

【表２】

【００５２】ちなみに、図９は実施例１のメタルボンド
砥石を気孔率をゼロで焼結した場合の砥石の外周の表面
を示し、図１０は比較例のメタルボンド砥石を気孔率を
ゼロで焼結した場合の砥石の外周の表面をそれぞれ示す
拡大写真の模写図であり、これらの比較では実施例の方
がより均一な砥粒の分散状態となっている。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のメタルボ
ンド砥石の製造方法によれば、金属被覆砥粒を製造する
ときに、当初からＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被覆
層を形成するので、Ｃｕ粉とＳｎ粉とを多層に積層する
手間がなく極めて簡便に圧着被覆層を形成することがで
きるとともに、砥粒表面のめっき層に対し柔軟な結合相
を形成するため、砥石を使用したときにより深く滑らか
なチップポケットを形成することができるとともに、砥
粒の結合相との高い接合強度を得ることができ、砥粒の
脱落を低下することができる。

【００５４】また、ＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被
覆層としたので、被覆性に優れ形成効率が高め得ると同
時に、製造時でのＳｎ粉体の凝縮による粗大粉の混入も
なく、したがって摩擦圧接操作において分級をおこなう
必要がなく、また圧着被覆層での組成を安定化させるこ
とができるとともに収率の向上を図ることができる。

【００５５】さらに、砥粒表面にＮｉめっき層を形成し
て金属被覆砥粒を作成すると、Ｎｉの優れためっき性に
より砥粒層内で砥粒を強固に固定でき、砥粒の脱落を防
止して砥石の寿命をさらに延ばすことができる。

【００５６】そして、金属被覆砥粒を作成する際にＣｕ
ーＳｎ系混合物からなる圧着被覆層を形成した後さらに
Ｓｎ溶着層を形成すると、砥粒層の結合相内はＣｕとＳ
ｎとの濃度バランスが各砥粒の周辺で比較的Ｃｕ濃度が
高く、砥粒と砥粒との間でＳｎ濃度が高い濃度分布とな
り、さらにチップポケットが形成されやすくかつ、砥粒
自体は強固に保持される砥粒層を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】加圧転動装置の構成を示す断面図である。

【図２】金属めっき砥粒とＣｕーＳｎ混合粉体との混合
状態を示す説明図である。

【図３】摩擦圧接により得られる金属被覆砥粒を示す説
明図である。

【図４】金属被覆砥粒により形成される砥粒層の組織を
示す説明図である。

【図５】実施例にて得られた金属めっき砥粒の模写図で
ある。

【図６】実施例にて使用したＣｕーＳｎ混合粉末を示す
模写図である。

【図７】実施例にて得られた金属被覆砥粒の模写図であ
る。

【図８】実施例と比較例との研削性能を示すグラフであ
る。

【図９】実施例の砥石の砥粒分散状態を示す模写図であ
る。

【図１０】比較例の砥石の砥粒分散状態を示す模写図で
ある。

【符号の説明】

１ドラム２固定シャフト３加圧アーム４掻き取りアーム５加圧板１０砥粒１１めっき層１２金属めっき砥粒１３ＣｕーＳｎ系混合物（混合粉末）１４圧着被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯塚弘明埼玉県大宮市北袋町１丁目297番地三菱マテリアル株式会社中央研究所内 (72)発明者長田正信福島県いわき市泉町黒須野字江越246−１三菱マテリアル株式会社いわき製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】砥粒の表面に無電解めっき法によりＣｕ
メッキ層を形成し、次いで摩擦圧接法により前記Ｃｕメ
ッキ層の表面にＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被覆層
を形成して金属被覆砥粒を形成した後、この金属被覆砥
粒を台金上に加圧成形および焼結して砥粒層を形成する
ことを特徴とするメタルボンド砥石の製造方法。
【請求項２】砥粒の表面に無電解めっき法によりＮｉ
メッキ層を形成し、次いで摩擦圧接法により前記Ｎｉメ
ッキ層の表面にＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被覆層
を形成して金属被覆砥粒を形成した後、この金属被覆砥
粒を台金上に加圧成形および焼結して砥粒層を形成する
ことを特徴とするメタルボンド砥石の製造方法。
【請求項３】砥粒の表面に無電解めっき法によりＮｉ
メッキ層を形成し、次いで摩擦圧接法により前記Ｎｉメ
ッキ層の表面にＣｕーＳｎ系混合物からなる圧着被覆層
を形成した後、さらにこの圧着被覆層の表面に摩擦圧接
法によりＳｎ溶着層を形成して金属被覆砥粒を形成した
後、この金属被覆砥粒を台金上に加圧成形および焼結し
て砥粒層を形成することを特徴とするメタルボンド砥石
の製造方法。