JPH09174440A - 超砥粒ホイール及びその製造方法 - Google Patents
超砥粒ホイール及びその製造方法Info
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- JPH09174440A JPH09174440A JP7316000A JP31600095A JPH09174440A JP H09174440 A JPH09174440 A JP H09174440A JP 7316000 A JP7316000 A JP 7316000A JP 31600095 A JP31600095 A JP 31600095A JP H09174440 A JPH09174440 A JP H09174440A
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- Japan
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- metal
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- superabrasive
- plating
- super abrasive
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】微細な超砥粒が均一に突出して、切れ味、精度
共に優れた超砥粒ホイールを提供する。 【解決手段】回転台金１の外周側面２または端面に形成
される超砥粒層３が、平均粒径 0.5〜50μｍの略揃った
超砥粒６を金属メッキ層５で均一に突出固定されてなる
ことを特徴とする。
共に優れた超砥粒ホイールを提供する。 【解決手段】回転台金１の外周側面２または端面に形成
される超砥粒層３が、平均粒径 0.5〜50μｍの略揃った
超砥粒６を金属メッキ層５で均一に突出固定されてなる
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体、プラスチックス
およびガラスなどの各種材料の研削加工に用いられる超
砥粒ホイールに関する。
およびガラスなどの各種材料の研削加工に用いられる超
砥粒ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種工具の製造方法として特公昭56-4
2430号が提案されている。この方法は、従来の製法にお
ける製作過程での歪や変形を減じ、均一な突出量の超砥
粒層を形成しようと言うもので、超砥粒を複数の金属メ
ッキ層により金属素板上に固着し、更に該金属メッキ層
上に基台を積層した後、上記金属素板と金属メッキ層の
一つを溶解除去することを特徴としている。
2430号が提案されている。この方法は、従来の製法にお
ける製作過程での歪や変形を減じ、均一な突出量の超砥
粒層を形成しようと言うもので、超砥粒を複数の金属メ
ッキ層により金属素板上に固着し、更に該金属メッキ層
上に基台を積層した後、上記金属素板と金属メッキ層の
一つを溶解除去することを特徴としている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記提案は、高品質の
砥石を製造する方法として秀れたものであるが、実際実
施に当っては、熟練を要する作業が多く、工業生産上必
らずしも充分とは言い難い。特に光学ガラス、半導体の
超精密仕上げ用のホイールとしては不充分である。本発
明は、このような超精密仕上げのできる超砥粒が均一に
突出し、切れ味も良い超砥粒ホイール並びにそれを容易
に製造する方法を提供しようとするものである。
砥石を製造する方法として秀れたものであるが、実際実
施に当っては、熟練を要する作業が多く、工業生産上必
らずしも充分とは言い難い。特に光学ガラス、半導体の
超精密仕上げ用のホイールとしては不充分である。本発
明は、このような超精密仕上げのできる超砥粒が均一に
突出し、切れ味も良い超砥粒ホイール並びにそれを容易
に製造する方法を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明における超砥粒層を形成する超砥粒は、平均
粒径が0.5 〜50μｍの範囲内で略揃った粒径のものが選
定され、かつこの超砥粒が金属メッキ部より均一に突出
し、超砥粒の突出しない側の金属メッキ部が台金の外縁
に結合材を介して一体に結合されてなることを特徴とす
る。
め、本発明における超砥粒層を形成する超砥粒は、平均
粒径が0.5 〜50μｍの範囲内で略揃った粒径のものが選
定され、かつこの超砥粒が金属メッキ部より均一に突出
し、超砥粒の突出しない側の金属メッキ部が台金の外縁
に結合材を介して一体に結合されてなることを特徴とす
る。
【０００５】上記構成の工具は次の工程を備えることに
よって、容易に製造される。型を導電性材料あるいは導
電処理をした材料で構成し、この型を平均粒径が0.5 〜
50μｍの範囲内で略揃った粒径の超砥粒を含む金属メッ
キ液中に浸漬して、上記各超砥粒の平均粒径の1/2 未満
の厚さの第１の金属メッキを施す工程と、上記金属メッ
キ上に各超砥粒が完全に埋没する厚さの第１の金属メッ
キとは異なる第２の金属メッキを施す工程と、上記メッ
キにより固着された超砥粒層から型を除去する工程と、
前記第２の金属メッキ部と台金外縁とを結合材を介して
一体に結合する工程と、前記超砥粒層の第１の金属メッ
キをエッチングにより除去して超砥粒を均一に露出する
工程と、を具備することを特徴とする。
よって、容易に製造される。型を導電性材料あるいは導
電処理をした材料で構成し、この型を平均粒径が0.5 〜
50μｍの範囲内で略揃った粒径の超砥粒を含む金属メッ
キ液中に浸漬して、上記各超砥粒の平均粒径の1/2 未満
の厚さの第１の金属メッキを施す工程と、上記金属メッ
キ上に各超砥粒が完全に埋没する厚さの第１の金属メッ
キとは異なる第２の金属メッキを施す工程と、上記メッ
キにより固着された超砥粒層から型を除去する工程と、
前記第２の金属メッキ部と台金外縁とを結合材を介して
一体に結合する工程と、前記超砥粒層の第１の金属メッ
キをエッチングにより除去して超砥粒を均一に露出する
工程と、を具備することを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１に示す様に、台金１の外周面２に砥粒層
３を有するカップ形超砥粒ホイールを作製した。ホイー
ル径Ｄは150mm 、砥粒層幅Ｗは３mmである。ホイール厚
Ｔの刃部３側の仮想基準面Ｋに対する砥粒層３の構成
は、この部分を図２に拡大して示す通りである。即ち鋼
製の回転台金１に低融点金属の結合材４を介してＮｉメ
ッキ層５によって平均粒径６μｍの略揃ったダイヤモン
ドよりなる超砥粒６が固着されてなり、各砥粒６のＮｉ
メッキ層５より突出量ｔ及び仮想基準面Ｋに対するその
突出量ｔは製造された儘で、末研削の状態で略均一であ
る。
３を有するカップ形超砥粒ホイールを作製した。ホイー
ル径Ｄは150mm 、砥粒層幅Ｗは３mmである。ホイール厚
Ｔの刃部３側の仮想基準面Ｋに対する砥粒層３の構成
は、この部分を図２に拡大して示す通りである。即ち鋼
製の回転台金１に低融点金属の結合材４を介してＮｉメ
ッキ層５によって平均粒径６μｍの略揃ったダイヤモン
ドよりなる超砥粒６が固着されてなり、各砥粒６のＮｉ
メッキ層５より突出量ｔ及び仮想基準面Ｋに対するその
突出量ｔは製造された儘で、末研削の状態で略均一であ
る。
【０００７】このような構成は次のようにして作製し
た。図３Ａにおいて、７は砥粒層３を構成すべき台金１
の外周側面２に対応する形状を備えた型で、対応面８を
上にして、砥粒が６μｍに略揃ったダイヤモンドの超砥
粒６を含む金属メッキ槽に浸潰し、次の条件でメッキ
し、第１の金属メッキであるＣｕメッキ層10を形成し
た。
た。図３Ａにおいて、７は砥粒層３を構成すべき台金１
の外周側面２に対応する形状を備えた型で、対応面８を
上にして、砥粒が６μｍに略揃ったダイヤモンドの超砥
粒６を含む金属メッキ槽に浸潰し、次の条件でメッキ
し、第１の金属メッキであるＣｕメッキ層10を形成し
た。
【０００８】 液の組成 ピロリン酸銅 75〜105 ｇ／1 金属銅 26〜36 ｇ／1 ピロリン酸カリ 280〜370 ｇ／1 アンモニア水 ２〜５ cc／1 光沢剤 １〜４ cc／1 メッキ条件 電流密度 0.2 Ａ／dm2 なお、このメッキは超砥粒６を対応面８上に単層にメッ
キ接合するものであるから、超砥粒が万遍なく、対応面
上にゆきわたるよう、メッキ槽を振動させた後通電する
ことがよい。また、このＣｕメッキ層10の厚みは超砥粒
６の少くとも１／２程度以上が露出している範囲に止め
なければならない。それは後述のように、このＣｕメッ
キ層10の厚みが、超砥粒６の突出量ｔとなるものである
からである。また、この１／２程度以上の露出に止める
ことにより、単層の上に積み重なっているメッキ接合さ
れない超砥粒は簡単に排除できる。
キ接合するものであるから、超砥粒が万遍なく、対応面
上にゆきわたるよう、メッキ槽を振動させた後通電する
ことがよい。また、このＣｕメッキ層10の厚みは超砥粒
６の少くとも１／２程度以上が露出している範囲に止め
なければならない。それは後述のように、このＣｕメッ
キ層10の厚みが、超砥粒６の突出量ｔとなるものである
からである。また、この１／２程度以上の露出に止める
ことにより、単層の上に積み重なっているメッキ接合さ
れない超砥粒は簡単に排除できる。
【０００９】上記Ｃｕメッキ層10形成後、メッキ液、メ
ッキ条件を下記のように替えて、同メッキ層10上に超砥
粒６が完全に埋没する厚さに第２の金属メッキであるＮ
ｉメッキ層５を形成する。 液の組成 硫酸ニッケル 250 ｇ／1 塩化ニッケル 45 ｇ／1 ホウ酸 40 ｇ／1 光沢剤 １ｇ／1 メッキ条件 電流密度 １Ａ／dm2
ッキ条件を下記のように替えて、同メッキ層10上に超砥
粒６が完全に埋没する厚さに第２の金属メッキであるＮ
ｉメッキ層５を形成する。 液の組成 硫酸ニッケル 250 ｇ／1 塩化ニッケル 45 ｇ／1 ホウ酸 40 ｇ／1 光沢剤 １ｇ／1 メッキ条件 電流密度 １Ａ／dm2
【００１０】この第１と第２の２層のメッキを施した型
７をメッキ槽より取出し、所要の洗滌を施した後、図３
Ｂのように予め準備された鋼製回転台金１の砥粒層３を
形成すべき外周側面２に、Ｎｉメッキ層５を対持させ、
その隙間に低融点金属よりなる溶融した結合材４を流し
込んで１体に結合する。実施例では、結合材４としてＳ
ｎ系合金を用いた。次いで、型７の部分を切削除去し
て、Ｃｕメッキ層10を露出させたが、この除去は型の材
質等により、一体結合の前に予め破壊除去してもよい。
７をメッキ槽より取出し、所要の洗滌を施した後、図３
Ｂのように予め準備された鋼製回転台金１の砥粒層３を
形成すべき外周側面２に、Ｎｉメッキ層５を対持させ、
その隙間に低融点金属よりなる溶融した結合材４を流し
込んで１体に結合する。実施例では、結合材４としてＳ
ｎ系合金を用いた。次いで、型７の部分を切削除去し
て、Ｃｕメッキ層10を露出させたが、この除去は型の材
質等により、一体結合の前に予め破壊除去してもよい。
【００１１】露出させたＣｕメッキ層10を、前記Ｃｕメ
ッキに用いた液中に浸潰して、エッチング電圧 0.5〜2.
5 Ｖでエッチング除去した。この際Ｎｉメッキ層５はエ
ッチングされず、このＮｉメッキ層５により超砥粒６の
保持はゆるぎがなく、予め設定されたＣｕのメッキ厚み
だけが完全に溶解除去されて、図２に示すような超砥粒
６の均一な突出量ｔが保証されることとなる。またその
各超砥粒６の突出端は、前記のように型７の対応面８上
にのった砥粒を、メッキにより一層に形成したものであ
るから、対応面８さえ、平滑に仕上げておきさえすれ
ば、その平滑度に応じて均一に揃い突出差が少ない。
ッキに用いた液中に浸潰して、エッチング電圧 0.5〜2.
5 Ｖでエッチング除去した。この際Ｎｉメッキ層５はエ
ッチングされず、このＮｉメッキ層５により超砥粒６の
保持はゆるぎがなく、予め設定されたＣｕのメッキ厚み
だけが完全に溶解除去されて、図２に示すような超砥粒
６の均一な突出量ｔが保証されることとなる。またその
各超砥粒６の突出端は、前記のように型７の対応面８上
にのった砥粒を、メッキにより一層に形成したものであ
るから、対応面８さえ、平滑に仕上げておきさえすれ
ば、その平滑度に応じて均一に揃い突出差が少ない。
【００１２】従って型７の対応面８の表面粗さをよりな
めらかにし、この面に固着する超砥粒６の突出端の突出
差をより小さくするために、型の材質並びに加工の選択
や、その表面の仕上げに留意することが必要である。因
みに対応面８を切削加工してＲmax1.5μｍ程度に仕上げ
たものを使用し、低超粒６の平均粒度も、６μｍ以外18
μｍ、46μｍについても試作してた。
めらかにし、この面に固着する超砥粒６の突出端の突出
差をより小さくするために、型の材質並びに加工の選択
や、その表面の仕上げに留意することが必要である。因
みに対応面８を切削加工してＲmax1.5μｍ程度に仕上げ
たものを使用し、低超粒６の平均粒度も、６μｍ以外18
μｍ、46μｍについても試作してた。
【００１３】上記各試作例による超砥粒ホイールを用い
て、下記正面研削を行ったところ、被削材の研削表面
は、図４及び図５に示す通りで、非常に良好なものであ
った。 被削材 ガラス（ＢＫ７） （加工条件） サイズ 30mmＷ×60mmＬ×15mmＨ ホイール回転数 5700 rpm 被削材回転数 30 rpm 切込み速度 0.3 μｍ／min 研削液 ＪＩＳ Ｗ２種 １％溶液
て、下記正面研削を行ったところ、被削材の研削表面
は、図４及び図５に示す通りで、非常に良好なものであ
った。 被削材 ガラス（ＢＫ７） （加工条件） サイズ 30mmＷ×60mmＬ×15mmＨ ホイール回転数 5700 rpm 被削材回転数 30 rpm 切込み速度 0.3 μｍ／min 研削液 ＪＩＳ Ｗ２種 １％溶液
【００１４】上記において、超砥粒６の平均粒径６μｍ
を使用したものは、表面粗さが10nmＲmax 、平面度が 1
50nmと、従来のホイールと比べて１桁良好な、極めてよ
い加工結果が得られた。また、表面粗さは平均粒径が小
さくなる程細かくなったが、平面度は粒径により大きく
変化しなかった。
を使用したものは、表面粗さが10nmＲmax 、平面度が 1
50nmと、従来のホイールと比べて１桁良好な、極めてよ
い加工結果が得られた。また、表面粗さは平均粒径が小
さくなる程細かくなったが、平面度は粒径により大きく
変化しなかった。
【００１５】別に、超砥粒６として、平均粒径46μｍの
ダイヤモンドを使用し、外径200mm、砥粒層の幅５mmの
カップ型ホイールを上記方法で製作し、下記条件で単結
晶Ｓｉ円盤を縦軸往復クリープフィールド研削を行っ
た。 被削材の研削表面の表面粗さは６nmＲa 、平面度は 100
nmと極めて良好な加工結果が得られた。
ダイヤモンドを使用し、外径200mm、砥粒層の幅５mmの
カップ型ホイールを上記方法で製作し、下記条件で単結
晶Ｓｉ円盤を縦軸往復クリープフィールド研削を行っ
た。 被削材の研削表面の表面粗さは６nmＲa 、平面度は 100
nmと極めて良好な加工結果が得られた。
【００１６】
【発明の効果】本発明においては、超砥粒層が平均粒径
0.5〜50μｍの範囲のうちの略揃った粒径により、単層
で均一な突出量で形成され、かつ砥粒保持力が高いた
め、加工性能、加工精度共に高い。しかも、この工具の
製作は型を用いた２層のメッキと、結合材による台金と
の結合と、メッキ層中の一層のみのエッチングにより行
なわれるので、予め設定した寸法構成通り、容易に行う
ことができる。
0.5〜50μｍの範囲のうちの略揃った粒径により、単層
で均一な突出量で形成され、かつ砥粒保持力が高いた
め、加工性能、加工精度共に高い。しかも、この工具の
製作は型を用いた２層のメッキと、結合材による台金と
の結合と、メッキ層中の一層のみのエッチングにより行
なわれるので、予め設定した寸法構成通り、容易に行う
ことができる。
【図１】実施例超砥粒ホイールの縦断面図である。
【図２】図１の砥粒層の拡大図である。
【図３】Ａは型に超砥粒を金属メッキにより固着した状
態を説明する部分拡大図である。Ｂは、Ａ図のメッキ固
着したものを回転台金に結合する状態を説明する部分拡
大図である。
態を説明する部分拡大図である。Ｂは、Ａ図のメッキ固
着したものを回転台金に結合する状態を説明する部分拡
大図である。
【図４】実施例超砥粒ホイールを用いて加工した、加工
表面の表面の粗さを示す図表である。
表面の表面の粗さを示す図表である。
【図５】実施例超砥粒ホイールを用いて加工した、加工
表面の平面度を示す図表である。
表面の平面度を示す図表である。
１ 回転台金 ２ 回転台金の外周側面 ３ 砥粒層 Ｄ ホイール Ｗ 砥粒層幅 Ｔ ホイール厚 Ｋ 仮想基準面 ４ 結合材 ５ Ｎｉメッキ層 ６ 超砥粒 ｔ 超砥粒メッキ層よりの突出量 ７ 型 ８ 型の回転台金の外周側面２に対応する面 10 Ｃｕメッキ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古田 進 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内 (72)発明者 森林 秀雄 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイヤ モンド工業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 台金の外縁に超砥粒層を有するホイール
において、該超砥粒層は平均粒径が0.5 〜50μｍの範囲
内で略揃った粒径の超砥粒の単層が、金属メッキ部より
均一に突出して形成され、かつ該超砥粒層の超砥粒の突
出しない側の金属メッキ部は台金の外縁に結合材を介し
て１体に結合されてなることを特徴とする超砥粒ホイー
ル。 - 【請求項２】 平均粒径が0.5 〜50μｍの範囲内で略揃
った粒径の超砥粒を含む金属メッキ液内に型を浸漬し
て、型表面に該超砥粒が単層で砥粒の平均粒径の1/2 未
満の厚さの第１の金属メッキを施す工程と、上記金属メ
ッキ上に超砥粒が完全に埋没する厚さで上記第１の金属
とは異なった第２の金属メッキを施す工程と、上記メッ
キにより固着された超砥粒層から型を除去する工程と、
前記第２の金属メッキ部と台金外縁とを結合材を介して
一体に結合する工程と、前記超砥粒層の第１の金属メッ
キをエッチングにより除去して超砥粒を均一に露出する
工程とを具備してなることを特徴とする超砥粒ホイール
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316000A JPH09174440A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7316000A JPH09174440A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09174440A true JPH09174440A (ja) | 1997-07-08 |
Family
ID=18072132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7316000A Pending JPH09174440A (ja) | 1995-11-08 | 1995-11-08 | 超砥粒ホイール及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09174440A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011148026A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスク用ガラス基板生成方法 |
-
1995
- 1995-11-08 JP JP7316000A patent/JPH09174440A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011148026A (ja) * | 2010-01-20 | 2011-08-04 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスク用ガラス基板生成方法 |
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