JPH10217132A - 超音波加工用加工材 - Google Patents

超音波加工用加工材

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JPH10217132A
JPH10217132A JP3283097A JP3283097A JPH10217132A JP H10217132 A JPH10217132 A JP H10217132A JP 3283097 A JP3283097 A JP 3283097A JP 3283097 A JP3283097 A JP 3283097A JP H10217132 A JPH10217132 A JP H10217132A
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JP
Japan
Prior art keywords
processing
fiber
processing material
ultrasonic
inorganic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3283097A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Kikuzawa
賢二 菊澤
Minoru Hirano
實 平野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIIBETSUKU TECHNOL KK
KURODA CO Ltd
KURODA KK
Original Assignee
JIIBETSUKU TECHNOL KK
KURODA CO Ltd
KURODA KK
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Publication date
Application filed by JIIBETSUKU TECHNOL KK, KURODA CO Ltd, KURODA KK filed Critical JIIBETSUKU TECHNOL KK
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金型のアールの小さな部位であっても加工で
き、また、加工中に折損の畏れのない超音波加工用加工
材を提供し、熟練者でなければできなかった微細な金型
の修正を熟練者でなくとも可能とする。 【解決手段】 引き揃えたアルミナ繊維等の無機長繊維
を加工要素としてバインダで結着して加工材本体を形成
し、該加工材本体の先端部に最大外径0.10mm〜
0.30mm程度の先細加工部を一体に設けたことを特
徴とする超音波加工用加工材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、金型の表
面磨きや、金型のリブやボス部形成用の溝を仕上げるた
めに用いる超音波加工用加工材に関する。特に、金型の
リブやボス部形成用の溝における底面アール部において
最小で0.3アールという小さなアール部となっている
箇所の仕上げのための磨きに用いたり、或いは、リブや
ボス部形成用の溝の磨き面が粗悪なために製品が金型か
ら取り出せない場合や、製品に傷がつくような場合、そ
の面を100分の1mmほど落として平坦にしたいよう
な時等、微細加工が要求される領域において用いるのに
好適な超音波加工用加工材に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の超音波加工用加工材とし
ては、鉄材の先端を細くしてその周面に砥粒を焼き付け
て、直径を0.5mm程度に形成した加工材が知られて
おり、この加工材を回転工具の先端にコレクトチャック
等を用いて取り付け、金型等の所望の加工箇所に当てて
研磨等の加工を行うようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この加
工具の場合、直径が0.5mmもあるので、これよりも
アールの小さな部分の加工ができず、また、逆に直径が
0.5mmと細いため、加工中に少しの力を加えるだけ
でも加工具が折損してしまうという不都合があった。そ
こで、本発明は、アールの小さな部位であっても、加工
でき、また、加工中に折損の畏れのない、超音波加工用
加工材を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波加工用加
工材は、引き揃えた無機長繊維を加工要素としてバイン
ダで結着して加工材本体を形成し、該加工材本体の先端
部に先細加工部を一体に設けたことを特徴とする。ま
た、請求項2記載の超音波加工用加工材は、前記先細加
工部の先端は最大外径0.10mm〜0.30mmであ
ることを特徴とする。また、請求項3記載の超音波加工
用加工材は、前記無機長繊維はアルミナ質繊維、ボロン
質繊維、炭化珪素質繊維の何れか単独、或いは、これら
の組み合わせであることを特徴とする。また、請求項4
記載の超音波加工用加工材は、前記バインダはエポキシ
樹脂等の熱硬化性樹脂であることを特徴とする。
【0005】前記無機長繊維としては、被加工材に対し
て相対的に加工性を有する材料であればよく、研磨等の
加工を施す材料よりも硬くて且つ脆い材料であれば特に
限定されるものではないが、前記したとおり、アルミナ
質繊維、ボロン質繊維、炭化珪素質繊維の使用が好まし
い。特に、被加工材が鉄等の場合にはアルミナ質繊維が
適している。また、加工を施す材料によってはこれらが
混合していてもよい。
【0006】また、前記無機長繊維としては、単繊維の
平均繊維径が3〜40μm程度のものが使用され、6〜
35μm程度のものが好ましい。これは、無機長繊維と
して、現在ヤーンとして市販されている一番細い繊維が
3μmであり、また、40μmを越えると製造時におけ
る取り扱いが難しいからである。
【0007】また、前記無機長繊維の繊維束は繊維束重
量500〜3000tex程度のものが使用され、製造
時の樹脂の含浸性からは500tex程度の細い繊維束
を複数本、樹脂に含浸させた後に引き揃えて用いるのが
理想的であるが、樹脂の含浸性がよい場合は1500t
exの繊維束や3000texの繊維束をそのまま樹脂
中に含浸させて使うことも可能である。
【0008】前記無機長繊維を固めるための結合剤であ
り、且つ、加工具を構成するFRPのマトリックスでも
ある、バインダとしては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ビスマレイミド樹
脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が使用され、特
に、無機長繊維を含有するにも係わらずボイド(気泡)
をその中に包含しない加工材が作製でき且つ無機長繊維
に対して接着力の強いエポキシ樹脂が最適である。ボイ
ドがあると、例えば研磨加工時に生じた金属粒子がFR
P材の中に残留するボイドの中に入り込み、目詰りを生
じると共に研磨の際にこの金属粒子と同じ硬度である被
研磨面を損傷することになる。また、ボイドがあると先
細加工部が0.10〜0.30mmと細いため、折れを
生じたり、曲がりを生じたりすることになる。
【0009】前記無機長繊維の含有量は、30〜75容
量%とすることが好ましく、これは30容量%未満では
研磨等の加工効率が悪くなり、75容量%を越えると繊
維に対するバインダ量が不足し繊維と繊維の間に少しの
力でクラックが発生するからである。なお、この加工具
の加工効率からすれば、繊維の含有量は多い方がよく、
55〜65容量%の範囲が好ましい。
【0010】前記加工材本体は、丸棒状、角棒状、平板
状等、任意の形状に選択形成され、一般に、丸棒状の場
合には直径3mm程度、平板状の場合には、その断面が
巾4〜6mm、厚味1mm程度に形成される。
【0011】加工材本体の先端に一体に形成される先細
加工部も、その形状は丸棒状、角棒状、平板状等任意の
断面に選択形成されるが、その先端の最大外径は0.1
0mm〜0.30mmとするのが好ましい。これは、
0.10mm未満では強度上問題があり、このレベルの
精密加工も現状では要求されておらず、また、0.30
mmを越えると微細加工に馴染まないからでる。ここで
最大外径は、丸棒状の場合は直径を意味し、角棒状の場
合には最長対角線を基準に決められるものである。ま
た、先細加工部は、全断面同じ径に形成してもよいが先
端に向かう程、径が小さくなるような形状にしてもよ
い。尚、先細加工部の長さは、10〜20mm程度が好
ましい。
【0012】前記先細加工部は、加工材本体を、ダイヤ
モンドヤスリ加工、旋盤加工等により任意の形状に形成
すればよい。
【0013】図1は、本発明超音波加工用加工材の使用
状態を示すもので、本発明加工材1はホルダ4に取付ら
れ、このホルダ4を介して超音波ハンドピース10の装
着部11に取付られ、発振機によって発振される超音波
を加工材1に伝えることにより、金型等に所望の超音波
加工を施すものである。尚、図中2は加工材1の加工材
本体、3は先細加工部を示す。
【0014】
【実施例】以下、本発明超音波加工用加工材の実施例に
つき説明する。 (実施例1)先ず、直径15μmのフィラメント100
0本を引き揃えた600Texからなるアルミナ繊維
(HTー15ー1K、大明化学工業)18本に下記組成
の樹脂組成物を含浸せしめた。 エポキシ樹脂(DER383J ダウケミカル日本) 100重量部 テトラヒドロメチル無水フタル酸(HN2200 日立化成工業) 80重量部 イミダゾール(2E4MZ−CN 四国化成工業) 1重量部 次に、この樹脂組成物を含浸せしめたアルミナ繊維を直
径3.6mmの穴の開いた長さ1mの140℃に加熱し
た金型中を通し、引き抜きスピード10cm/分で加熱
硬化せしめ、連続的にロッドを作成した。その後、セン
タレスマシンで直径3mmのロッドに仕上げた後、更に
先端15mmを直径0.15mmに先細加工して全長3
0cmの超音波加工用加工材に仕上げた。この加工材を
金属製の治具に取付、超音波工具により、金型の細いリ
ブ、ボス形成用のアールが0.3の溝を研磨したとこ
ろ、インジェクション成型で金型からの製品の取り外し
がうまく行かなかった金型が、前記研磨によって製品の
取り外しが極めて容易にできるようになった。また、こ
の先端部分は剛性が高いため、釣竿と同様敏感に先端の
状態が手に伝わり、見えない部分でも磨く事が可能であ
った。しかも、先端の磨耗が少なく長期に亘り使用する
ことが可能であった。
【0015】(実施例2)先ず、直径25μmのフィラ
メント1000本を引き揃えた1400Texからなる
アルミナ繊維(HTー25ー1K、大明化学工業)8本
を実施例1と同じ樹脂組成物の樹脂槽に通し、樹脂組成
物を含浸せしめた。次に、この樹脂組成物を含浸したア
ルミナ繊維を直径106mmの円筒に288mm幅に2
5.5mmずらしながら往復させて600回巻き付け、
その後軸方向に切り開いて樹脂含浸アルミナ繊維シート
を作成した。次に、このシートを繊維方向に310mm
の長さに切断し、300mm×320mm、深さ30m
mの120℃に加熱したポジティブ金型にチャージし、
100kg/cm2 に加圧し、1時間放置して、厚味1
2.17mm、アルミナ繊維重量84%の板を得た。こ
の板より幅6mm、厚味1mm、長さ100mmのステ
ィックを切り出し、その先端部15mmをダイヤモンド
ヤスリで0.15mmの径に削り落とし、全長30mm
の超音波加工用加工材に仕上げた。この加工材を金属製
の治具に取付、超音波工具により、金型の細いリブ、ボ
ス形成用のアールが0.3の溝を研磨したところ、イン
ジェクション成型で金型からの製品の取り外しがうまく
行かなかった金型が、前記研磨によって製品の取り外し
が極めて容易にできるようになった。また、この先端部
は剛性が高いため反り返ることなく先端部での細い溝の
磨きが可能で、しかも折損することなく長期に亘り繰り
返し使用できた。
【0016】
【発明の効果】このように、本発明によれば、金型のア
ールの小さな部位であっても、加工でき、また、加工中
に折損の畏れのない、超音波加工用加工材を提供するこ
とができる。従って、今までは熟練者でなければできな
かった微細な金型の修正が熟練者でなくても可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明超音波加工用加工材の一実施例の正面図
【符号の説明】
1 加工材 2 加工材本体 3 先細加工部 4 ホルダ 10 超音波ハンドピース 11 装着部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引き揃えた無機長繊維を加工要素として
    バインダで結着して加工材本体を形成し、該加工材本体
    の先端部に先細加工部を一体に設けたことを特徴とする
    超音波加工用加工材。
  2. 【請求項2】 前記先細加工部の先端は最大外径0.1
    0mm〜0.30mmであることを特徴とする請求項1
    記載の超音波加工用加工材。
  3. 【請求項3】 前記無機長繊維はアルミナ質繊維、ボロ
    ン質繊維、炭化珪素質繊維の何れか単独、或いは、これ
    らの組み合わせであることを特徴とする請求項1または
    2記載の超音波加工用加工材。
  4. 【請求項4】 前記バインダはエポキシ樹脂等の熱硬化
    性樹脂であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか
    に記載の超音波加工用加工材。
JP3283097A 1997-01-30 1997-01-30 超音波加工用加工材 Withdrawn JPH10217132A (ja)

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Effective date: 20040406