JPH10277950A - Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel - Google Patents

Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel

Info

Publication number
JPH10277950A
JPH10277950A JP8052797A JP8052797A JPH10277950A JP H10277950 A JPH10277950 A JP H10277950A JP 8052797 A JP8052797 A JP 8052797A JP 8052797 A JP8052797 A JP 8052797A JP H10277950 A JPH10277950 A JP H10277950A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slurry
weight
superabrasive
abrasive grain
grindstone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8052797A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junji Hoshi
純二 星
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.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP8052797A priority Critical patent/JPH10277950A/en
Publication of JPH10277950A publication Critical patent/JPH10277950A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultra-abrasive grain grinding wheel which is small in density irregularity, excellent in uniformity of the abrasive grain distribution, and excellent in cutting property by preparing the slurry containing the ultra- abrasive grain and the ceramic powder, and working a plate-shaped molded body which is obtained by molding the slurry in a plate to the prescribed shape, and burning it. SOLUTION: In preparing the slurry of a grinding wheel raw material, the slurry containing the ultra-abrasive grain, ceramic powder, water-soluble resin binder, surfactant, plasticizer, and/or foaming agent, water, etc., is prepared. The prepared slurry is formed in a plate shape. Then, a plate-shaped molding body is dried. The dried molding body is cut to the prescribed length, and directly machined to a prescribed shape according to the applications. A burning process is a two-staged process. A first stage is referred to as degreasing, in which the organic matters are evaporated and diffused. In a second stage, the ceramic powder is sintered. An ultra-abrasive grinding wheel which is small in density irregularity, excellent in uniformity of the abrasive grain distribution, and excellent in the grinding capacity, can be provided at a low cost.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル合金ある
いはコバルト合金などの難削材や鋼材の研削等の広範な
研削に応用できる超砥粒セラミックスボンド砥石の製造
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a superabrasive ceramic bonded grindstone applicable to a wide range of grinding such as grinding of difficult-to-cut materials such as nickel alloys or cobalt alloys and steel materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ニッケル合金あるいはコバルト
合金などの難削材や鋼材、あるいはFRPなどの各種成
形品などといった被削物の研削に用いられる、ダイヤモ
ンドやcBNを超砥粒として含むセラミックス焼結体か
らなる超砥粒セラミックスボンド砥石の製造方法として
は、従来、次のような粉末成形方法がある。例えば、図
6(a)、(b)に示すように、外枠金型601とその
内方に収まる内枠金型602とこれらの金型間の隙間に
摺動可能に挿入される下パンチ604と上パンチ603
とで構成されるリング状の隙間にセラミックス粉、超砥
粒の混合粉未610を入れ、プレスしてリング状の成形
体を得た後、これを焼結して図7に示す様なリング状の
砥石焼結体611を製造し、この砥石焼結体611を、
図6(a)、(b)に示す様な円盤状の台金612の外
周に接着し、超砥粒砥石613製品としている。
2. Description of the Related Art Ceramic sintering containing diamond or cBN as super-abrasive grains used for grinding workpieces such as difficult-to-cut materials such as nickel alloys or cobalt alloys, steel materials, and various molded products such as FRP. As a method for producing a superabrasive ceramic bonded grindstone composed of a body, there is a conventional powder molding method as follows. For example, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), an outer frame die 601 and an inner frame die 602 that fits inside thereof, and a lower punch slidably inserted into a gap between these die dies. 604 and upper punch 603
A mixed powder of ceramic powder and superabrasive grains 610 is put into a ring-shaped gap formed by the following steps and pressed to obtain a ring-shaped molded body, which is sintered to form a ring as shown in FIG. Is manufactured, and this grindstone sintered body 611 is
As shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), it is bonded to the outer periphery of a disk-shaped base metal 612 to form a superabrasive grindstone 613.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする謀題】しかしながら、上記し
たような従来法の粉末成形では、乾式で混合するため、
超砥粒やセラミックス粉の混合ムラが生じ、また粉末成
形では混合粉の充填時に密度ムラが生じてしまう。その
結果、研削の抵抗が高い上、摩耗量も大きく、研削性の
良好な特性を有する砥石の製造が困難であった。またコ
−ルドプレス用の金型の消耗が大きく、製造コストの増
大につながっていた。本発明は、このような実状に鑑み
てなされ、密度ムラが少なく、かつ砥粒分布の均一性に
優れ、研削性の良好な超砥粒セラミックスボンド砥石を
コスト的に安価に提供できる製造方法を提供することを
自的とする。
However, in the conventional powder molding as described above, since the powder is mixed in a dry manner,
Mixing unevenness of superabrasive grains and ceramic powder occurs, and density unevenness occurs during powder molding when the mixed powder is filled. As a result, the grinding resistance is high, the amount of wear is large, and it has been difficult to produce a grindstone having good grinding properties. In addition, the die for the cold press was greatly consumed, leading to an increase in manufacturing cost. The present invention has been made in view of such a situation, has a low density unevenness, and has excellent uniformity of abrasive grain distribution, and provides a manufacturing method capable of providing a superabrasive ceramic bond whetstone having good grinding ability at low cost. Make it self-supplied.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、超砥粒とセラミックス粉末を含むスラリ−を調製
し、このスラリ−を板状に成形し、得られた板状成形体
を所定の形状に加工した後、焼成することを特徴とする
超砥粒セラミックスボンド砥石の製造方法を提供する。
スラリ−を板状に成形する方法としては、ドクタ−ブレ
−ド法が好ましい。本発明においては、上記スラリ−
が、超砥粒とセラミックス粉末の体積比が、(5:9
5)〜(50:50)で、かつこの混合物を30〜80
重量%、残部が、有機バインダ−からなり、該有機バイ
ンダ−が、水溶性材脂結合剤を0.5〜20重量%、界
面活性剤を0.5〜5重量%、残部が、水からなること
が望ましく、更に、必要に応じて、可塑剤を0.1〜1
5重量%および/または発泡剤を0.05〜10重量%
含有することが望ましい。
In order to achieve the above object, a slurry containing superabrasive grains and ceramic powder is prepared, and this slurry is formed into a plate shape. A method for producing a superabrasive ceramic bond grindstone characterized by firing after processing into a shape of (1).
As a method of forming the slurry into a plate shape, a doctor blade method is preferable. In the present invention, the slurry
However, the volume ratio of superabrasives to ceramic powder is (5: 9
5)-(50:50) and the mixture is 30-80
% By weight, the balance being an organic binder, the organic binder being 0.5 to 20% by weight of a water-soluble material binder, 0.5 to 5% by weight of a surfactant, and the balance being water. Preferably, if necessary, a plasticizer may be added in an amount of 0.1 to 1.
5% by weight and / or 0.05 to 10% by weight of blowing agent
It is desirable to contain.

【0005】本発明の超砥粒セラミックスボンド砥石の
製造方法は、超砥粒と結合剤成分であるセラミックス粉
末を液状媒体等と共にスラリ−状に混合し、このスラリ
−を板状に成形後、所定の形状に加工、焼結する。この
ように超砥粒、セラミックス粉末を液状媒体中に懸濁分
散させることで、超砥粒等の凝集を防ぎ密度ムラを抑え
ることができ、さらにスラリ−の混練を十分に行なうこ
とにより、密度ムラや厚みのバラツキを抑えることが可
能である。特に超砥粒分布のムラが低く抑えられること
により、得られる超砥粒砥石の偏摩耗、チッピング等を
小さく抑えることが可能であり、均一な特性を得ること
ができ、その結果、摩耗量が少なく、優れた研削力を有
する超砥粒セラミックスボンド砥石を製造することがで
きる。また、スラリ−を板状に成形するには、ドクタ−
ブレ−ド法が適しており、従来粉末成形工程において使
用していた消耗頻度の高いコ−ルドプレス用金型を使用
しないため、経済的にも有利である。湿式による超砥粒
とセラミックス粉末の分散を効果的に行い、スラリ−を
成形した後の形状維持のために、上記スラリ−が、超砥
粒とセラミックス粉末の体積比が、(5:95)〜(5
0:50)で、かつこの混合物を30〜80重量%、残
部が、有機バインダ−からなり、該有機バインダ−が、
水溶性樹脂結合剤を0.5〜20重量%、界面活性剤を
0.05〜5重量%、残部が、水からなることが望まし
く、更に、乾燥後の成形体の加工性をあるいは発泡性を
良好にするため、可塑剤を0.1〜15重量%および/
または発泡剤を0.05〜10重量%含有することが好
ましい。これらの水溶性樹脂結合剤、界面活性剤、可塑
剤、発泡剤等の有機バインダ−は、焼成により消失す
る。
[0005] In the method for producing a superabrasive ceramic bonded grindstone of the present invention, a superabrasive and a ceramic powder as a binder component are mixed together with a liquid medium or the like in a slurry form, and the slurry is formed into a plate shape. Process into a predetermined shape and sinter. By suspending and dispersing the superabrasives and ceramic powder in the liquid medium in this manner, the aggregation of the superabrasives and the like can be prevented and the density unevenness can be suppressed. Further, by sufficiently kneading the slurry, the density can be reduced. It is possible to suppress unevenness and thickness variation. In particular, by suppressing the unevenness of the superabrasive grain distribution, it is possible to suppress uneven wear, chipping, and the like of the obtained superabrasive grindstone, and to obtain uniform characteristics. As a result, the amount of wear is reduced. It is possible to manufacture a super-abrasive ceramic bond whetstone having a small amount and excellent grinding power. To form the slurry into a plate shape, a doctor
The blade method is suitable and is economically advantageous because it does not use a mold for cold press, which is frequently used in the powder molding process, and is frequently used. In order to effectively disperse the superabrasive grains and the ceramic powder by the wet method and maintain the shape after the slurry is formed, the volume ratio of the superabrasive grains to the ceramic powder is (5:95). ~ (5
0:50) and 30-80% by weight of this mixture, the balance consisting of an organic binder, wherein the organic binder is
It is preferable that the water-soluble resin binder is 0.5 to 20% by weight, the surfactant is 0.05 to 5% by weight, and the balance is water. 0.1 to 15% by weight and / or
Alternatively, the foaming agent is preferably contained in an amount of 0.05 to 10% by weight. Organic binders such as these water-soluble resin binders, surfactants, plasticizers, and foaming agents disappear by firing.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明の超砥粒セラミックスボンド砥石
は、例えば砥石原料スラリ−調製工程、成形工程、乾燥
工程、プレス切断工程、形状加工工程、脱脂工程、焼結
工程、台金取付工程等により製造することができる。ま
ず、砥石原料スラリ−の調製は、例えば超砥粒、セラミ
ックス粉末、水溶性樹脂結合剤、界面活性剤、可塑剤お
よび/または発泡剤、水等を含有するスラリ−をスラリ
−混合機等で調製する。
Embodiments of the present invention will be described below. The superabrasive ceramic bond grindstone of the present invention can be manufactured by, for example, a grindstone slurry preparing step, a forming step, a drying step, a press cutting step, a shaping step, a degreasing step, a sintering step, a base mounting step, and the like. it can. First, the preparation of a slurry for a grinding wheel raw material is performed by, for example, using a slurry mixer or the like to mix a slurry containing superabrasive grains, ceramic powder, a water-soluble resin binder, a surfactant, a plasticizer and / or a foaming agent, water, and the like. Prepare.

【0007】超砥粒としては、例えばダイヤモンド粒、
cBN粒などが用いられるが、これらに限定されるもの
ではない。また、超砥粒径としても特に限定されるもの
ではなく、得ようとする超砥粒砥石の使用目的等に応じ
て、適宜選択され、例えば金型加工用には粒径5〜50
μm程度のものが良く使用される。
As super abrasive grains, for example, diamond grains,
Although cBN particles are used, the present invention is not limited to these. The superabrasive grain size is also not particularly limited, and is appropriately selected depending on the intended use of the superabrasive grindstone to be obtained.
Thicknesses of about μm are often used.

【0008】また、セラミツクス粉末の種類としても、
超砥粒の融点以下で焼結可能なものであれば特には制限
はないが、主には、Na2O−CaO−SiO2やNa2
−B223−SiO2などのガラス質が用いられる。こ
れら以外にも、例えば、A123、A123−Si
2、Al23−SiO2−MgO、ZrO2−Y23
Al 23−TiO2、Al23−CaO、SiO2、Al
23−ZrO2−CaO、TiO2−ZrO2−CaO、
MgO−Cr23−TiO2、SiC、Si34、Al
N、サイアロン、BaTiO3、BaFeO3等が利用さ
れる。セラミックス粉末の粒径は、平均粒径が0.05〜
5μm、特に0.5〜3μmの範囲が好ましい。平均粒径
が0.05μm未満では、焼結体の高気孔率化が困難とな
り易く、一方、平均粒径が5μmを越えると、スラリ−中
でのセラミックス粉末の分散性が低下し、均一な焼結体
が得られ難くなる。またセラミックス粉末と超砥粒との
配合量は、50〜95体積%、特に70〜85体積%の
範囲が望ましい。
[0008] Also, as a type of ceramic powder,
Especially limited if it can be sintered below the melting point of superabrasives
But not mainly NaTwoO-CaO-SiOTwoAnd NaTwoO
-BTwoOTwoOThree-SiOTwoSuch a vitreous material is used. This
Other than these, for example, A1TwoOThree, A1TwoOThree-Si
OTwo, AlTwoOThree-SiOTwo-MgO, ZrOTwo-YTwoOThree,
Al TwoOThree-TiOTwo, AlTwoOThree-CaO, SiOTwo, Al
TwoOThree-ZrOTwo-CaO, TiOTwo-ZrOTwo-CaO,
MgO-CrTwoOThree-TiOTwo, SiC, SiThreeNFour, Al
N, Sialon, BaTiOThree, BaFeOThreeEtc. are used
It is. The average particle diameter of the ceramic powder is 0.05-0.05.
The range of 5 μm, particularly 0.5 to 3 μm is preferred. Average particle size
Is less than 0.05 μm, it is difficult to increase the porosity of the sintered body.
On the other hand, when the average particle size exceeds 5 μm,
Dispersibility of ceramic powder in the furnace is reduced, and
Is difficult to obtain. In addition, ceramic powder and super abrasive
The compounding amount is 50 to 95% by volume, particularly 70 to 85% by volume.
Range is desirable.

【0009】これらの超砥粒およびセラミックス粉末を
スラリ−状にするためには、有機バインダ−を用いる。
有機バインダ−には以下の成分を配合している。水溶性
樹脂結合剤は、スラリ−を乾燥させたときに板状成形体
の形状を保持させる働きを有する。また、スラリ−の粘
度調整剤としても機能する。水溶性樹脂結合剤として
は、メチルセルロ−ス、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロ−ス、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カルボキシメチ
ルセルロ−スアンモニウム、エチルセルロ−ス、ポリビ
ニルアルコ−ル等を例示することができる。水溶性樹脂
結合剤の配合量は、0.5〜20重量%、特に2〜10
重量%の範囲が好ましい。0.5重量%より配合量が少
ないと、乾燥成形体の強度が弱く、ハンドリングにさし
つかえる場合があり、一方、20重量%より多いと、粘
度が高くなりすぎて成形が困難になる場合がある。
To make these superabrasive grains and ceramic powder into a slurry, an organic binder is used.
The following components are blended in the organic binder. The water-soluble resin binder has a function of maintaining the shape of the plate-like molded body when the slurry is dried. It also functions as a slurry viscosity modifier. Examples of the water-soluble resin binder include methylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose ammonium, ethylcellulose, polyvinyl alcohol and the like. The compounding amount of the water-soluble resin binder is 0.5 to 20% by weight, particularly 2 to 10% by weight.
A range of weight% is preferred. If the compounding amount is less than 0.5% by weight, the strength of the dried molded article is low, which may be suitable for handling. On the other hand, if the amount is more than 20% by weight, the viscosity becomes too high and molding becomes difficult. is there.

【0010】界面活性剤は、超砥粒、セラミックス粉の
液状媒体における分散安定性を向上させる作用、また発
泡剤を添加したときは発泡状態を安定化し、発泡剤のミ
セルを形成する作用がある。界面活性剤としては、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸
塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルエ−テル硫酸エ
ステル塩、アルカンスルホン酸塩等のアニオン系界面活
性剤、ポリエチレングリコ−ル誘導体、多価アルコ−ル
誘導体等の非イオン系界面活性剤等を例示することがで
きる。界面活性剤の配合量は、0.05〜5重量%、特
に0.5〜3重量%の範囲が好ましい。0.05重量%
より配合量が少ないと、超砥粒、セラミックス粉の分散
安定性を向上させることが出来ず、またミセルの形成が
不安定となり微細な気泡を保つことが困難になる場合が
あり、一方、5重量%より多いとそれ以上の効果が見ら
れない場合がある。
Surfactants have the effect of improving the dispersion stability of superabrasives and ceramic powder in a liquid medium, and the effect of adding a foaming agent to stabilize the foaming state and forming micelles of the foaming agent. . Examples of the surfactant include an anionic surfactant such as an alkylbenzene sulfonate, an α-olefin sulfonate, an alkyl sulfate, an alkyl ether sulfate, and an alkane sulfonate; a polyethylene glycol derivative; Examples thereof include nonionic surfactants such as alcohol derivatives. The compounding amount of the surfactant is preferably in the range of 0.05 to 5% by weight, particularly preferably 0.5 to 3% by weight. 0.05% by weight
If the blending amount is smaller, the dispersion stability of the superabrasive grains and the ceramic powder cannot be improved, and the formation of micelles becomes unstable, which may make it difficult to keep fine bubbles. If the amount is more than the weight%, no further effect may be seen.

【0011】本発明に係る砥石原料スラリーには、以上
の成分以外に、可塑剤を配合することができる。可塑剤
は、成形体に可塑性を付与するためのもので、乾燥した
成形体を巻き付け等の変形加工時のひび割れなどを防止
することができる,可塑剤としては、エチレングリコ−
ル、ポリエチレングリコ−ル、グリセリンなどの多価ア
ルコ−ル、鰯油、菜種油、オリ−ブ油などの油脂、石油
エーテル等のエーテル類、フタル酸ジエチル、フタル酸
ジブチル、フタル酸ジエチルヘキシル、フタル酸ジオク
チル、ソルビタンモノオレ−ト、ソルビタントリオレエ
−ト、ソルビタンパルミテ−ト、ソルビタンステアレ−
トなどのエステル類等を例示することが出来る。可塑剤
の配合量は、0.l〜15重量%、特に2〜10重量%
の範囲が好ましい。配合量が0.l重量%より少ない
と、可塑作用が不十分になる場合があリ、一方、15重
量1%より多いと、成形体の強度が不十分になる場合が
ある。
The raw material slurry according to the present invention may contain a plasticizer in addition to the above components. The plasticizer is for imparting plasticity to the molded article, and can prevent cracks during deformation processing such as winding of the dried molded article. The plasticizer is ethylene glycol-
, Polyglycols such as polyethylene glycol and glycerin, fats and oils such as sardine oil, rapeseed oil and olive oil, ethers such as petroleum ether, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diethylhexyl phthalate and phthalate Dioctyl acid, sorbitan monooleate, sorbitan trioleate, sorbitan palmitate, sorbitan stearate
And esters and the like. The amount of the plasticizer is 0.1%. 1 to 15% by weight, especially 2 to 10% by weight
Is preferable. The blending amount is 0. If the amount is less than 1% by weight, the plasticizing effect may be insufficient, while if it is more than 15% by weight, the strength of the molded article may be insufficient.

【0012】スラリ−中には、用途に応じて多孔質超砥
粒砥石を得る場合、発泡剤を添加することが出来る。こ
のようにスラリ−中に発泡剤を添加しておき、例えば、
ドクタ−ブレ−ド法により板状に成形した後、当該発泡
剤を発泡させ、スラリ−中で気泡を形成させると、超砥
粒およびセラミックス粉末は、砥石原料スラリ−中で微
細な気泡を構成する薄い液体壁に集まるため、超砥粒お
よびセラミックス粉末が沈降して成形体内部で密度ムラ
が生じることを防ぐことができる。そして、これを乾燥
すると、水溶性樹脂結合剤(バインダー)と共に気泡の
形状を維持しなから固化する。これを焼成すると、結合
剤が消失すると共に、セラミックス粉末同士が焼結し、
気泡形状を持った発泡状の三次元網状構造を有する超砥
粒砥石が得られる。超砥粒砥石をこのようにして多孔質
構造とすると、得られる超砥粒砥石と被研削物との間の
研削抵抗を低減することが出来、また研削時に潤滑油等
を併用する場合、その潤滑油の保持性が良好となる。な
お、多孔質構造は、焼結時の圧力、温度条件等によって
も任意に制御できる。
A foaming agent can be added to the slurry in order to obtain a porous superabrasive stone according to the intended use. In this manner, a foaming agent is added to the slurry, for example,
After being formed into a plate shape by the doctor blade method, the foaming agent is foamed to form bubbles in the slurry, so that the superabrasive grains and the ceramic powder form fine bubbles in the grindstone slurry. Therefore, it is possible to prevent the superabrasive grains and the ceramic powder from settling and causing density unevenness inside the compact. When this is dried, it solidifies while maintaining the shape of the bubbles together with the water-soluble resin binder. When this is fired, the binder disappears and the ceramic powders sinter together,
A superabrasive grindstone having a foamed three-dimensional network structure having a bubble shape is obtained. When the superabrasive grindstone has a porous structure in this way, it is possible to reduce the grinding resistance between the obtained superabrasive grindstone and the object to be ground. Lubricant retention is improved. The porous structure can be arbitrarily controlled by the pressure, temperature conditions, and the like during sintering.

【0013】発泡剤は、ガスを発生して気泡を形成する
ことが出来れば良く、一定の温度で分解してガスを発生
する化合物や、揮発性の有機溶剤などを選択することが
できる。揮発性の有機溶剤としては、例えば炭素数5〜
8の炭化水素系有機溶剤を挙げることができる。このよ
うな有機溶剤は常温で液体であり、揮発性で、スラリ−
中においては界面活性剤の作用でミセルを形成し、常温
又は加熱下で気化して微細な気泡を形成する。炭素数5
〜8の炭化水素系有機溶剤としては、例えばぺンタン、
ネオペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、イソヘプタ
ン、ベンゼン、オクタン、トルエン等を挙げることが出
来る。発泡剤の配合量は、0.05〜10重量%、特に
0.5〜5重量%の範囲が好ましい。0.05重量%よ
り少ない配合量では、気泡の発生が不十分になり、気孔
率が高くならない場合があり、一方、10重量%より配
合量を多くすると、ミセルが大径化し、これに伴い成形
体中に形成される気泡も大径化するため、得られる成形
体及び焼結体の強度が低下する場合がある。なお、発泡
剤を使用する代わりに、空気などの気体を激しく混合せ
る方法によって、砥石原料スラリ−を調整することも可
能である。
The foaming agent may be any compound as long as it can generate gas to form bubbles, and may be selected from a compound which decomposes at a certain temperature to generate gas, a volatile organic solvent, and the like. As a volatile organic solvent, for example, carbon number 5
8 hydrocarbon-based organic solvents. Such organic solvents are liquid at room temperature, volatile, and slurry.
Inside, they form micelles under the action of a surfactant and vaporize at room temperature or under heating to form fine bubbles. Carbon number 5
Examples of the hydrocarbon organic solvents of No. 8 to No. 8 include pentane,
Neopentane, hexane, isohexane, isoheptane, benzene, octane, toluene and the like can be mentioned. The compounding amount of the foaming agent is preferably in the range of 0.05 to 10% by weight, particularly preferably 0.5 to 5% by weight. If the amount is less than 0.05% by weight, the generation of bubbles may be insufficient and the porosity may not be increased. On the other hand, if the amount is more than 10% by weight, the size of the micelles may increase. Since the diameter of the bubbles formed in the compact also increases, the strength of the resulting compact and sintered compact may decrease. Instead of using a foaming agent, it is also possible to adjust the grinding wheel raw material slurry by a method of vigorously mixing a gas such as air.

【0014】本発明に係る砥石原料スラリ−は、上記成
分を混合することによって得ることができる。この場
合、混合順序に制限はないが、上記したような発泡剤を
使用する場合、混合中はできる限り発泡を制限するため
に、発泡剤は最後に混合することが好ましい。スラリ−
の粘度は、20℃で、5000cps〜70000cp
sの範囲、特に、20000〜40000cpsの範囲
が好ましい.5000cpsより粘度が低いと、所定の
厚みの成形体が得られない場合があり、一方、7000
0cpsより粘度が高いと、粘性が大きくなり過ぎて成
形が困難になる場合がある。
The raw material slurry for a grinding wheel according to the present invention can be obtained by mixing the above components. In this case, the order of mixing is not limited, but when using a blowing agent as described above, it is preferable to mix the blowing agent last in order to limit foaming as much as possible during mixing. Slurry
Has a viscosity of 5000 cps to 70000 cp at 20 ° C.
The range of s, especially the range of 20,000 to 40,000 cps is preferable. If the viscosity is lower than 5000 cps, a molded article having a predetermined thickness may not be obtained.
If the viscosity is higher than 0 cps, the viscosity may be too large and molding may be difficult.

【0015】次に、このように調整したスラリ−を板状
に成形する。成形方法には、特に制限はないが、ドクタ
−ブレ−ド法が適している。ドクタ−ブレ−ドの間隙、
すなわち板状成型体の厚みは0.1〜3mm程度が好ま
しい。ドクタ−ブレ−ドとしては、図9に示すような、
二枚刃のブレ−ド90A,90Bを用いることが出来
る。この理由は、図9に示すように2枚のブレ−ド90
A,90Bを用いると、これらのブレ−ドのすき間から
大きい空気泡Bが除かれ、2枚目のブレ−ド90Bの間
隙から押し出されてくる板状成形体1Aに大きな泡が入
らないこと、砥石原科スラリ−Sの液面の高低に拘わら
ず成形体の厚さを均一に出来るからである。この場合、
1枚目の第1ブレ−ド90Aの刃先の間隙G1は、第2
ブレ−ド90Bの刃先の間隙G2より大きくすることが
好ましい。また、第1ブレ−ド90Aと第2ブレ−ド9
0Bの隙間Dは、例えば5〜20mm程度とすることが
好ましい。
Next, the slurry thus adjusted is formed into a plate shape. The molding method is not particularly limited, but a doctor blade method is suitable. Doctor blade gap,
That is, the thickness of the plate-like molded body is preferably about 0.1 to 3 mm. As a doctor blade, as shown in FIG.
Two blades 90A and 90B can be used. The reason is that two blades 90 are used as shown in FIG.
When using A and 90B, large air bubbles B are removed from the gap between these blades, and large bubbles do not enter the plate-shaped molded product 1A pushed out from the gap of the second blade 90B. This is because the thickness of the compact can be made uniform irrespective of the level of the liquid surface of the grindstone slurry S. in this case,
The gap G1 of the blade edge of the first blade 90A is the second blade 90A.
It is preferable that the gap be larger than the gap G2 of the blade edge of the blade 90B. The first blade 90A and the second blade 9
The gap D of 0B is preferably, for example, about 5 to 20 mm.

【0016】必要に応じて発泡剤をスラリ−に添加等し
て発泡性スラリ−とした場合、板状成形体を乾燥させる
前に、発泡工程を設けることが好ましい。成形直後に乾
燥させると、成形体の表面が先に乾燥されて表皮が生じ
た状態になり、成形体内部の発泡や水分の蒸発が妨げら
れて、発泡が不均一になる場合がある。発泡の条件は、
発泡と同時に乾燥させると、成形体表面に亀裂が生じや
すいので、発泡中は出来る限り乾燥を防止するため、高
湿度の雰囲気下で行うことが好ましい。具体的には、湿
度は65%以上、好ましくは80%以上である。湿度が
65%より低いと、乾燥時に成形体表面に割れが入る恐
れがある。発泡温度は15〜65℃、特に28〜40℃
の範囲が好ましい。発泡温度が15℃より低いと、発泡
に例えば2時間以上かかる場合があり、65℃を超える
と成形体が発泡し過ぎて成形体が崩壊する場合がある。
発泡時間は、通常10〜45分の範囲である。
When a foaming agent is added to the slurry as required to form a foamable slurry, it is preferable to provide a foaming step before drying the plate-like molded body. When dried immediately after molding, the surface of the molded body is dried first to form a skin, and foaming and evaporation of water inside the molded body are prevented, and foaming may be uneven. The foaming conditions are
If dried at the same time as foaming, cracks are likely to be formed on the surface of the molded body. Therefore, during foaming, it is preferable to perform drying in a high-humidity atmosphere in order to prevent drying as much as possible. Specifically, the humidity is at least 65%, preferably at least 80%. If the humidity is lower than 65%, cracks may be formed on the surface of the molded body during drying. Foaming temperature is 15-65 ° C, especially 28-40 ° C
Is preferable. If the foaming temperature is lower than 15 ° C., foaming may take, for example, 2 hours or more. If the foaming temperature exceeds 65 ° C., the molded body may foam excessively and the molded body may collapse.
The foaming time is usually in the range of 10 to 45 minutes.

【0017】次に、ドクタ−ブレ−ド法等で板状に成形
した成形体、又は発泡工程を終えた成形体を乾燥する。
乾燥は、自然乾燥、例えば数時間ないしは半日程度放置
することによって行うことが出来る。また、乾燥機を使
用して強制乾燥することも可能である。強制乾燥には、
温風乾燥などのような伝熱加熱方式、遠赤外線加熱方式
等が採用出来る。乾燥(水分除去)速度の観点から、遠
赤外線の使用が最も好ましい。しかしながら、本発明に
おいて乾燥工程に使用される乾燥機としては、遠赤外線
乾燥機に限定されるものではなく、温風乾燥機を用いる
ことも可能であり、また遠赤外線乾燥機と温風乾燥機と
を併用したり、遠赤外線加熱と伝熱加熱の双方を利用し
た乾燥機を使用することも出来る。この場合の乾燥の具
体的な条件は例えば遠赤外線を用い、ヒ−タ−温度12
0〜180℃、雰囲気温度40〜80℃、乾燥時間20
〜120分の条件を採用することが出来る。
Next, the molded body formed into a plate by the doctor blade method or the like or the molded body after the foaming step is dried.
Drying can be carried out by natural drying, for example, by leaving it for several hours or half a day. Also, forced drying can be performed using a dryer. For forced drying,
A heat transfer heating method such as hot air drying, a far infrared heating method, or the like can be employed. From the viewpoint of the drying (water removal) rate, the use of far infrared rays is most preferable. However, the dryer used in the drying step in the present invention is not limited to a far-infrared dryer, and a hot-air dryer may be used. And a dryer utilizing both far-infrared heating and heat transfer heating can be used. Specific conditions for drying in this case are, for example, the use of far infrared rays,
0-180 ° C, ambient temperature 40-80 ° C, drying time 20
Conditions of up to 120 minutes can be employed.

【0018】次に、得られた乾燥成形体を所定の形状に
加工する。例えば打抜きプレス、あるいはシェアリング
等により、所定の長さ毎に切断し、その後、用途に応じ
て直接所定の形状に加工される。打ち抜きの形状として
は、例えば円盤状、ド−ナツ状、短冊状、矩形状など用
途に応じて適宣選択することが出来る。例えば、JIS
6A2型砥石に仕上げるには、所定のド−ナツ状に打ち
抜く。また、JlSlA1型砥石とする場合は、短冊状
に打ち抜き、更に台金の外周面に巻き付け加工を施す。
Next, the obtained dried molded body is processed into a predetermined shape. For example, it is cut into predetermined lengths by a punching press or sharing, and then directly processed into a predetermined shape according to the application. The shape of the punching can be appropriately selected according to the application such as a disk shape, a donut shape, a strip shape, a rectangular shape, and the like. For example, JIS
In order to finish to a 6A2 type grindstone, it is punched in a predetermined donut shape. In the case of using a JlSlA1 type grindstone, it is punched in a strip shape, and is further wound around the outer peripheral surface of the base metal.

【0019】焼成工程は、2段階の工程とすることが好
ましい。第1段階は脱脂と呼ばれ、有機物(バインダ−
等)を揮散させる工程であり、第2段階は、セラミック
ス粉末を焼結させる工程である。これらの脱脂工程と焼
結工程は連続とすることが出来る。また、この様な脱脂
・焼結工程において、乾燥成形体の変形(ソリ)を防止
するため、或るいは、更に加圧を容易とするために、例
えばカ−ボングラファイト、セラミックス製等の熱的に
安定でかつ融着の生じ難い素材からなる基板に、乾燥成
形体を挟持して焼成を行なうことが望ましい。脱脂工程
は、例えば空気雰囲気下、窒素ガスなどの不活性ガス雰
囲気下、あるいは水素ガスなどの還元ガス雰囲気下、更
に真空雰囲気下で、例えば、400〜550℃程度の温
度で30〜120分間焼成することが出来る。また、焼
結工程は、製造するセラミックスの種類に応じて、アン
モニア分解ガス雰囲気、水素ガスのような還元性雰囲気
下、真空中、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下、更に
は空気中の雰囲気で、例えば、600〜800℃程度の
温度で10〜60分間焼成することが出来る。この焼結
工程は、加圧条件下、例えば100〜1000kg/c
2において行なうことが出来る。なお加圧焼結する場
合に、得られる超砥粒砥石の多孔質構造を維持する場合
には、例えば熱間静水圧プレス(HlP)法が好適であ
る。
The firing step is preferably a two-step process. The first stage is called degreasing, and uses organic matter (binder-
Etc.), and the second step is a step of sintering the ceramic powder. These degreasing step and sintering step can be continuous. Further, in such a degreasing / sintering step, in order to prevent deformation (warping) of the dried molded body or to further facilitate pressurization, for example, a heat treatment of carbon graphite, ceramics or the like is performed. It is desirable that the dried molded body is sandwiched between substrates that are made of a material that is stable in nature and that does not easily cause fusion, and is fired. The degreasing step is performed, for example, at a temperature of about 400 to 550 ° C. for 30 to 120 minutes under an air atmosphere, an inert gas atmosphere such as a nitrogen gas, or a reducing gas atmosphere such as a hydrogen gas, and further under a vacuum atmosphere. You can do it. In addition, depending on the type of ceramics to be produced, the sintering process may be performed under an ammonia decomposition gas atmosphere, a reducing atmosphere such as hydrogen gas, a vacuum, an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, or an air atmosphere. For example, baking can be performed at a temperature of about 600 to 800 ° C. for 10 to 60 minutes. This sintering step is carried out under a pressurized condition, for example, 100 to 1000 kg / c.
m 2 . When the porous structure of the obtained superabrasive grindstone is maintained during pressure sintering, for example, a hot isostatic pressing (HIP) method is suitable.

【0020】得られる焼結体の気孔率は、特に制限され
ず、砥石の用途によって適宜選定することが出来る。例
えば、超砥粒砥石を多孔質構造とすると、得られる砥石
と被研削物との間の研削抵抗を低減することが出来、ま
た特に潤滑油等を併用する場合、その潤滑油の保持性が
良好となり、潤滑および冷却効果を倍加する。この場合
は、気孔率が30%以下、具体的には10〜25%程度
の気孔率が好ましい。また、カッタ−、石材ブレ−ド等
の用途の場合、気孔率はなるべく低い方が好ましく、具
体的には、2%より低くすることが好ましい。この様な
気孔率とするには、スラリー中の水溶性樹脂結合材(バ
インダー)の量を調節したり、発泡剤を添加したり、焼
結時の圧力や温度等の条件により任意に調整することが
出来、スラリー中に発泡剤を添加した場合であっても、
例えば、焼結時に加圧することよって、より空孔率の低
い、ないしは緻密な構造のものとすることも可能であ
る。
The porosity of the obtained sintered body is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the use of the grindstone. For example, if the superabrasive grindstone has a porous structure, it is possible to reduce the grinding resistance between the obtained grindstone and the object to be ground. Good, double the lubrication and cooling effect. In this case, the porosity is preferably 30% or less, specifically, about 10 to 25%. For applications such as cutters and stone blades, the porosity is preferably as low as possible, specifically, it is preferably lower than 2%. To achieve such a porosity, the amount of the water-soluble resin binder (binder) in the slurry is adjusted, a foaming agent is added, and the pressure and temperature during sintering are arbitrarily adjusted. Even if a foaming agent is added to the slurry,
For example, by applying pressure during sintering, it is possible to obtain a structure having a lower porosity or a dense structure.

【0021】この様にして得られた超砥粒を含むセラミ
ックス焼結体は、コンタリング研削、円筒研削等の各種
研削加工に用いることが出来る。その様な用途に応じ
て、例えば必要に応じて精密な寸法に切削加工等した
後、台金にエポキシ樹脂等の接着剤を用いて、或るい
は、ろう付け等により接合することで製品とされる。
The ceramic sintered body containing superabrasives obtained in this way can be used for various grinding processes such as contouring grinding and cylindrical grinding. Depending on such applications, for example, after cutting to precise dimensions as necessary, using an adhesive such as epoxy resin on the base metal, or joining by brazing etc. to the product Is done.

【0022】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、本発明の範囲内で種々に改変することが出来
る。例えば、乾燥成形体が脆い場合、乾燥成形体の取扱
を容易にするために、発泡乾燥成形体の焼成時に消失
し、焼結体の特性に影響を与えない樹脂膜、例えばウレ
タン塗膜上に砥石原料スラリ−をドクタ−ブレ−ド等で
板状に成形することが出来る。この様な樹脂膜として
は、砥石原料スラリ−の発泡、乾燥工程で収縮しないも
のであると共に、焼成時には完全に消失するものである
ことが好ましい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, when the dried molded body is brittle, it is lost during firing of the foamed dried molded body and facilitates handling of the dried molded body, and the resin film does not affect the properties of the sintered body, for example, on a urethane coating film. The grindstone slurry can be formed into a plate shape using a doctor blade or the like. It is preferable that such a resin film does not shrink during the foaming and drying steps of the raw material slurry, and that it completely disappears during firing.

【0023】[0023]

【実施例】以下、具体的に本発明の実施例について説明
する。 [実施例1]平均粒径が2.0μmのNa2O−CaO
−SiO2粉を75体積%、GE社製MBG−II#1
70/200粒度のダイヤモンド砥粒を25体積%の割
合で混合し、この混合粉100gおよび下記の組成によ
り製造した有機バインダ−60gを混練機を用いて混練
した。 有機バインダ−成分 ・エチルセルロ−ス 3重量% ・アルキルベンゼンスルホン酸塩 0.5重量% ・水 残部 上記の様にして得られた混練物をドクタ−ブレ−ド法に
より薄板状に引伸ばした。得られた板の大きさは、概ね
120mm×200mm×2.0mmtであった。この
板を乾燥し、グリ−ン成形体とし、このグリ−ン成形体
から外径φ100mm、内径φ55mmのド−ナツ状の
グリ−ン成形体をハンドプレスにて打抜いた。なお、グ
リ−ン成形体は、上記比率換算の温水で戻すことによ
り、再度薄板に引き伸ばし可能である。そしてこのグリ
−ン成形体を、図1に示すようなアルミナ製型枠に装填
し、550℃で30分間、窒素雰囲気中で脱バインダ−
処理を行なった。次いで、このままの状態で加圧(10
0kg/cm2)し、680℃で3時間、窒素雰囲気中
で焼結し、φ100mm×φ55mm×1.2mmtの
1A8型の本発明の超砥粒セラミックスボンド砥石1
(以下、単に本発明砥石1と言う)を製造した。
Embodiments of the present invention will be specifically described below. Example 1 Na 2 O—CaO having an average particle size of 2.0 μm
The -SiO 2 powder 75 vol%, GE Co. MBG-II # 1
Diamond abrasive grains having a particle size of 70/200 were mixed at a ratio of 25% by volume, and 100 g of the mixed powder and 60 g of an organic binder produced according to the following composition were kneaded using a kneader. Organic binder component ・ Ethyl cellulose 3% by weight ・ Alkylbenzene sulfonate 0.5% by weight ・ Water remainder The kneaded material obtained as described above was stretched into a thin plate by a doctor blade method. The size of the obtained plate was approximately 120 mm × 200 mm × 2.0 mmt. The plate was dried to form a green compact, and a donut-shaped green compact having an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 55 mm was punched out of the green compact by a hand press. The green compact can be stretched again into a thin plate by returning the green compact with warm water in the above ratio. The green compact was loaded into an alumina mold as shown in FIG. 1, and the binder was removed in a nitrogen atmosphere at 550 ° C. for 30 minutes.
Processing was performed. Then, pressurization (10
0 kg / cm 2 ), sintered at 680 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, and a φ100 mm × φ55 mm × 1.2 mmt 1A8 type super-abrasive ceramic bond whetstone 1 of the present invention.
(Hereinafter, simply referred to as a grinding wheel 1 of the present invention).

【0024】(比較例1)次いで、比較のために、平均
粒径が2.0μmのNa2O一CaO−SiO2粉を75
体積%、GE社製MBG−II#170/200粒度のダ
イヤモンド砥粒を25体積%の割合で配合し、シェ−カ
−タイプの混合機で30分間混合した。次いで、この混
合物23gを金型に装填し、3t/cm2の圧カでプレ
ス成形し、砥粒層のプレス成形体を作製した。このプレ
ス成形体を、図1に示すようなアルミナ製型枠に装填
し、加圧(100kg/cm2)し、680℃で3時
間、窒素雰囲気中で焼結し、φ100mm×φ55mm
×1.2mmtの1A8型の従来砥石1を製造した。
Comparative Example 1 Next, for comparison, a powder of Na 2 O—CaO—SiO 2 having an average particle size of 2.0 μm
By volume, 25% by volume of diamond abrasive grains having a particle size of MBG-II # 170/200 manufactured by GE were blended at a ratio of 25% by volume and mixed with a shaker type mixer for 30 minutes. Next, 23 g of this mixture was charged into a mold, and press-molded with a pressure of 3 t / cm 2 to produce a press-formed body of an abrasive layer. This press-formed body was loaded into an alumina mold as shown in FIG. 1, pressed (100 kg / cm 2 ), sintered at 680 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere, and φ100 mm × φ55 mm
A 1A8 type conventional grindstone 1 of × 1.2 mmt was manufactured.

【0025】(切断試験)上記の様にして得られた本発
明砥石1および従来砥石1の切断試験を以下の条件によ
り行なった。そして、切断抵抗と砥石の摩耗量を比較し
た。切断試験結果を表1に示す。 砥石 :φ100mm×φ55mm×1.2mmt 試験機 :東芝機械製スライサ− 周速度 :1500m/分 送り速度 :10mm/分 切断量 :100本(1001ines) 切り込み :3mm ピッチ送リ :5mm 切削液 :ソリュブル 加工物 :超硬、50mm×50mm×5mmt
(Cutting Test) A cutting test of the grindstone 1 of the present invention and the conventional grindstone 1 obtained as described above was performed under the following conditions. Then, the cutting resistance and the wear amount of the grindstone were compared. Table 1 shows the results of the cutting test. Whetstone: φ100mm × φ55mm × 1.2mmt Testing machine: Slicer made by TOSHIBA MACHINE Circumferential speed: 1500m / min Feeding speed: 10mm / min Cutting amount: 100 pieces (1001ines) Cut: 3mm Pitch sending: 5mm Cutting fluid: Soluble processing Product: Carbide, 50mm × 50mm × 5mmt

【0026】[0026]

【表1】 表1の結果より、本発明砥石1は、従来砥石1の約半分
の切断抵抗および約2/3の摩耗量であり、切断性能に
優れていることが認められる。
[Table 1] From the results shown in Table 1, it is recognized that the grindstone 1 of the present invention has a cutting resistance of about half that of the conventional grindstone 1 and a wear amount of about 2/3, and is excellent in cutting performance.

【0027】[実施例2]平均粒径が3.0μmのNa
2O−CaO−SiO2粉を60体積%、DE BEER
S社製ABN600、#325/400のcBN砥粒を
40体積%の割合で混合し、この混合粉120gおよび
下記の組成により製造した有機バインダ−60gを混練
機を用いて混練した。 有機バインダ−成分 ・メチルセルロ−ス 5重量% ・アルキルベンゼンスルホン酸塩 0.5重量% ・ポリエチレングリコ−ル(可塑剤) 0.5重量% ・水 残部 上記のようにして得られた混練物をドクタ−ブレ−ド法
により薄板状に引伸ばした。得られた板の大きさは、概
ね120mm×200mm×1.5mmtであった。こ
の板を乾燥し、グリ−ン成形体とし、このグリ−ン成形
体を8mm幅にシ−トカッタ−にて切断した。そしてこ
のグリ−ン成形体をφ195mm×φ50.8mm×5
mmtのスチ−ル製台金に巻き付け、図2に示すような
アルミナ製型枠に装填し、550℃で30分間、窒素雰
囲気中で脱バインダ−処理を行なった。次いで、このま
まの状態で加圧(100kg/cm2)し、900℃で
2時間、窒素雰囲気中で焼結し、図3に示すようなφ2
05mm×φ50.8mm×5mmt1A1型の本発明
の超砥粒セラミックスボンド砥石2(以下、単に本発明
砥石2と言う)を製造した。
Example 2 Na having an average particle size of 3.0 μm
60 volume% of 2 O-CaO-SiO 2 powder, DE BEER
SBN ABN600 and # 325/400 cBN abrasive grains were mixed at a ratio of 40% by volume, and 120 g of the mixed powder and 60 g of an organic binder produced according to the following composition were kneaded using a kneader. Organic binder component ・ Methylcellulose 5% by weight ・ Alkylbenzene sulfonate 0.5% by weight ・ Polyethylene glycol (plasticizer) 0.5% by weight ・ Water remainder The kneaded material obtained as above is doctored. -It was stretched into a thin plate by a blade method. The size of the obtained plate was approximately 120 mm × 200 mm × 1.5 mmt. The plate was dried to form a green compact, and the green compact was cut to a width of 8 mm with a sheet cutter. Then, this green compact is made of φ195 mm × φ50.8 mm × 5
The material was wound around a steel plate of mmt, loaded into an alumina mold as shown in FIG. 2, and subjected to binder removal treatment at 550 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Then, under this condition, pressure is applied (100 kg / cm 2 ), sintering is performed at 900 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere, and φ2 as shown in FIG.
A 05 mm x 50.8 mm x 5 mm t1A1 type superabrasive ceramic bonded grindstone 2 of the present invention (hereinafter, simply referred to as the present invention grindstone 2) was manufactured.

【0028】(比較例2)平均粒径が3.0μmのNa
2O−CaO−SiO2粉を60体積%、DE BEER
S社製ABN600、#325/400のcBN砥粒を
40体積%の割合で配合し、シェ−カ−タイプの混合機
で30分混合した。次いで、この混合物100gを金型
に装填し、3t/cm2の圧力で成形し、砥粒層のプレ
ス成形体を作製した。このプレス成形体を、図2に示す
ようなφ195mm×φ50.8mm×5mmtのスチ
−ル製台金を配したアルミナ製型枠に装填し、加圧(1
00kg/cm2)し、900℃で2時間、窒素雰囲気
中で焼結し、図3に示すようなφ205mm×φ50.
8mm×5mmt1A1型の従来砥石2を製造した。
Comparative Example 2 Na having an average particle size of 3.0 μm
60 volume% of 2 O-CaO-SiO 2 powder, DE BEER
SBN ABN600, # 325/400 cBN abrasive grains were blended at a ratio of 40% by volume and mixed with a shaker type mixer for 30 minutes. Next, 100 g of this mixture was charged into a mold and molded under a pressure of 3 t / cm 2 to produce a pressed body of the abrasive layer. This press-formed body was loaded into an alumina mold provided with a steel base of φ195 mm × φ50.8 mm × 5 mmt as shown in FIG.
00 kg / cm 2 ), and sintered at 900 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain φ205 mm × φ50.
An 8 mm × 5 mm t1A1 type conventional grindstone 2 was manufactured.

【0029】(研削試験)本発明砥石2および従来砥石
2による平面研削試験を以下に示す条件で行った。評価
は、研削抵抗と加工面の面粗さで行った。試験結果を表
2に示す。 砥石 :φ205mm×φ50.8mm×5mmt 試験機 :岡本工作機械製平面研削盤 周速度 :1000m/分 送り速度 :10m/分 切削量 :100cc 切り込み :20μm 切削液 :エマルジョン 加工物 :FC250、100mm×50mm×20mmt
(Grinding Test) A surface grinding test using the grinding wheel 2 of the present invention and the conventional grinding wheel 2 was performed under the following conditions. The evaluation was performed based on the grinding resistance and the surface roughness of the processed surface. Table 2 shows the test results. Whetstone: φ205 mm × φ50.8 mm × 5 mmt Testing machine: Okamoto Machine Tool surface grinding machine Peripheral speed: 1000 m / min Feed speed: 10 m / min Cutting amount: 100 cc Cutting depth: 20 μm Cutting fluid: Emulsion Workpiece: FC250, 100 mm × 50 mm × 20mmt

【0030】[0030]

【表2】 表2の結果より、本発明砥石2は、従来砥石2に比較し
て、切れ刃分布が均一で、研削抵抗が約2/3と小さ
く、また面粗さも約1/2と良好であった。
[Table 2] From the results shown in Table 2, the grindstone 2 of the present invention had a uniform distribution of cutting edges, a small grinding resistance of about 2/3, and a good surface roughness of about 1/2 as compared with the conventional grinding stone 2. .

【0031】[実施例3]平均粒径が1.5μmのPb
O−K2O−SiO2粉を65体積%、GE社製ボラゾン
ミクロンパウダ−タイプ8/20μmのcBN砥粒を3
5体積%の割合で混合し、この混合粉100gおよび下
記の組成により製造した有機バインダ−80gを混練機
を用いて混練した。 有機バインダ−成分 ・メチルセルロ−ス 3重量% ・アルキルベンゼンスルホン酸塩 0.5重量% ・ペンタン(発泡剤) 1.0重量% ・水 残部 上記の様にして得られた混練物をドクタ−ブレ−ド法に
より薄板状に引伸ばし、前記した発泡工程を経て発泡成
形板状体を得た。得られた板の大きさは、概ね130m
m×130mm×3.0mmtであった。この板を乾燥
し、グリ−ン成形体とし、このグリ−ン成形体から外径
φ120mm、内径φ80mmの円板状のグリ−ン成形
体をハンドプレスにて打抜いた。そしてこのグリ−ン成
形体を、図4に示すようなアルミナ製型枠に装填し、4
00℃で30分間、窒素雰囲気中で脱バインダ−処理を
行なった。次いで、このままの状態で、600℃で1時
間、窒素雰囲気中で焼結し、φ120mm×φ80mm
×2mmtの円板状の砥石層を製造した。体積から、気
孔率は25体積%であった。最後に、この砥石層を、図
5に示す台金にエポキシ系接着剤で接着し、6A2型の
本発明の超砥粒セラミックスボンド砥石3(以下、単に
本発明砥石3と言う)を製造した。
Example 3 Pb having an average particle size of 1.5 μm
65% by volume of OK 2 O—SiO 2 powder and 3/20 μm cBN abrasive grains of borazon micron powder type 8/20 μm manufactured by GE
The mixture was mixed at a ratio of 5% by volume, and 100 g of the mixed powder and 80 g of an organic binder produced according to the following composition were kneaded using a kneader. Organic binder component ・ Methylcellulose 3% by weight ・ Alkylbenzenesulfonate 0.5% by weight ・ Pentane (foaming agent) 1.0% by weight ・ Water remainder The kneaded material obtained as above is doctor-blended. The resultant was stretched into a thin plate by the C method and a foamed plate was obtained through the above-described foaming step. The size of the obtained plate is approximately 130m
mx 130 mm x 3.0 mmt. The plate was dried to form a green compact, and a disk-shaped green compact having an outer diameter of 120 mm and an inner diameter of 80 mm was punched out of the green compact by a hand press. Then, the green compact was loaded into an alumina mold as shown in FIG.
The binder was removed in a nitrogen atmosphere at 00 ° C. for 30 minutes. Next, in this state, sintering was performed at 600 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere, and φ120 mm × φ80 mm
A disc-shaped grinding wheel layer of × 2 mmt was manufactured. From volume, the porosity was 25% by volume. Finally, this grindstone layer was bonded to the base metal shown in FIG. 5 with an epoxy-based adhesive to produce a 6A2 type superabrasive ceramic bond grindstone 3 of the present invention (hereinafter simply referred to as the present invention grindstone 3). .

【0032】(比較例3)平均粒径が1.5μmのPb
O−K2O一SiO2粉を65体積%、GE社製ボラゾン
ミクロンパウダ−タイプ8/20μmのcBN砥粒を3
5体積%の割合で配合し、シェ−カ−タイプの混合機で
30分混合した。次いで、この混合粉50gを金型に装
填し、0.5t/cm2の圧力でプレス成形し、砥石層
のプレス成形体を作製した。このプレス成形体を、図4
に示すようなアルミナ製型枠に装填し、600℃で1時
間、窒素雰囲気中で焼結して、φ120mm×φ80m
m×2mmtの円板状の砥石層を製造した。最後に、こ
の砥石層を、図5に示す台金にエポキシ系接着剤で接着
し、6A2型の従来砥石3(以下、単に従来砥石3と言
う)を製造した。
Comparative Example 3 Pb having an average particle size of 1.5 μm
65% by volume of OK 2 O-SiO 2 powder and 3/20 μm cBN abrasive grains of Borazon Micron powder type 8/20 μm manufactured by GE
They were blended at a ratio of 5% by volume and mixed for 30 minutes with a shaker type mixer. Next, 50 g of the mixed powder was charged into a mold and press-molded at a pressure of 0.5 t / cm 2 to produce a press-formed body of a grindstone layer. Fig. 4
And sintering in a nitrogen atmosphere at 600 ° C. for 1 hour, φ120 mm × φ80 m
A disc-shaped grindstone layer of mx 2 mmt was produced. Finally, this grindstone layer was bonded to the base metal shown in FIG. 5 with an epoxy-based adhesive to produce a 6A2 type conventional grindstone 3 (hereinafter simply referred to as conventional grindstone 3).

【0033】(研削試験)上記本発明砥石3および従来
砥石3による研削試験を以下に示す条件にて行った。評
価は、加工物を100cc研削加工し、この時の研削抵
抗(主軸モーター電流値)と研削加工面性状の2点で行
った。その結果を表3に示した。 砥石 :φ120mm×φ80mm×2mmt 試験機 :マキノ工具研削盤 周速度 :500m/分 研削量 :50cc 切り込み速度 :104m/分 テーブル速度 :1m/分 切削液 :ソリュブル 加工物 :SKD−11、50mm×20mm×50mmL
(Grinding Test) A grinding test using the grinding wheel 3 of the present invention and the conventional grinding wheel 3 was performed under the following conditions. The workpiece was ground by 100 cc grinding, and the grinding resistance (spindle motor current value) and the ground surface properties were evaluated at this point. Table 3 shows the results. Whetstone: φ120 mm × φ80 mm × 2 mmt Testing machine: Makino tool grinder Peripheral speed: 500 m / min Grinding amount: 50 cc Cutting speed: 104 m / min Table speed: 1 m / min Cutting fluid: Soluble Workpiece: SKD-11, 50 mm × 20 mm × 50mmL

【0034】[0034]

【表3】 表3の結果より、本発明砥石3は、従来砥石3に較べ、
研削抵抗が小さく、焼き付きが生じないことが認められ
る。
[Table 3] From the results in Table 3, the grindstone 3 of the present invention is compared with the conventional grindstone 3,
It is recognized that the grinding resistance is small and no seizure occurs.

【発明の効果】本発明の超砥粒セラミックスボンド砥石
の製造方法によれば、密度ムラが少なく、かつ砥粒分布
の均一性に優れ、優れた研削力を有する超砥粒砥石をコ
スト的に安価に提供することが認められる。
According to the method for manufacturing a superabrasive ceramic bonded wheel of the present invention, a superabrasive wheel having less density unevenness, excellent uniformity of abrasive grain distribution, and excellent grinding power can be produced at a low cost. It is acceptable to provide it at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】グリ−ン成形体を、脱脂後加圧焼結する型枠を
示すもので、(A)は垂直断面図、(B)は水平断面図
である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a mold frame for subjecting a green compact to pressure sintering after degreasing, wherein (A) is a vertical sectional view and (B) is a horizontal sectional view.

【図2】グリ−ン成形体を、スチ−ル製台金に巻き付
け、脱脂後加圧焼結する型枠を示すもので、(A)は垂
直断面図、(B)は水平断面図である。
FIG. 2 is a view showing a mold frame in which a green compact is wound around a steel base, degreasing and pressure sintering, wherein (A) is a vertical sectional view and (B) is a horizontal sectional view. is there.

【図3】製品としてのlAl型の超砥粒砥石を示すもの
である。
FIG. 3 shows an lAl type superabrasive grindstone as a product.

【図4】グリ−ン成形体を、脱脂後焼結する型枠を示す
もので、(A)は垂直断面図、(B)は水平断面図であ
る。
FIGS. 4A and 4B show a mold for sintering a green compact after degreasing, and FIG. 4A is a vertical sectional view and FIG. 4B is a horizontal sectional view.

【図5】製品としての超砥粒砥石の一例を示すものであ
る。(A)は垂直断面図で、(B)は平面図である。
FIG. 5 shows an example of a superabrasive grindstone as a product. (A) is a vertical sectional view, and (B) is a plan view.

【図6】従来の砥粒を含む粉末をプレスするコ−ルドプ
レス金型を示すもので、(a)は垂直断面図、(b)は
水平断面図である。
6A and 6B show a conventional cold press die for pressing powder containing abrasive grains, wherein FIG. 6A is a vertical sectional view and FIG. 6B is a horizontal sectional view.

【図7】リング状に成形した砥石焼結体を示す平面図で
ある。
FIG. 7 is a plan view showing a grindstone sintered body formed into a ring shape.

【図8】製品としての超砥粒砥石を示すもので、(a)
は平面図、(b)は垂直断面図である。
FIG. 8 shows a superabrasive grindstone as a product, and (a)
Is a plan view, and (b) is a vertical sectional view.

【図9】2枚刃のドクタブレード法を示す要部断面図で
ある。
FIG. 9 is a sectional view of a main part showing a two-blade doctor blade method.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超砥粒とセラミックス粉末を含むスラリ−
を調整し、このスラリ−を板状に成形し、得られた板状
成形体を所定の形状に加工した後、焼成することを特徴
とする超砥粒セラミックスボンド砥石の製造方法。
1. A slurry containing superabrasive grains and ceramic powder.
, The slurry is formed into a plate shape, and the obtained plate-shaped formed body is processed into a predetermined shape, and then fired, and then fired.
【請求項2】上記スラリ−を、ドクタ−ブレ−ド法によ
り、板状に成形することを特徴とする請求項1記載の超
砥粒セラミックスボンド砥石の製造方法。
2. The method for producing a superabrasive ceramic bond whetstone according to claim 1, wherein said slurry is formed into a plate shape by a doctor blade method.
【請求項3】上記スラリ−が、超砥粒とセラミックス粉
末の体積比が、(5:95)〜(50:50)で、かつ
この混合物を30〜80重量%、残部が有機バインダ−
からなり、該有機バインダ−が、水溶性樹脂結合剤を
0.5〜20重量%、界面活性剤を0.5〜5重量%、
残部が、水からなることを特徴とする請求項1〜2のい
ずれかに記載の超砥粒セラミックスボンド砥石の製造方
法。
3. The slurry according to claim 1, wherein the volume ratio of the superabrasive grains to the ceramic powder is (5:95) to (50:50), the mixture is 30 to 80% by weight, and the remainder is an organic binder.
The organic binder comprises 0.5 to 20% by weight of a water-soluble resin binder, 0.5 to 5% by weight of a surfactant,
The method for manufacturing a superabrasive ceramic bond whetstone according to any one of claims 1 to 2, wherein the remaining part is made of water.
【請求項4】上記有機バインダ−が、更に可塑剤を0.
1〜15重量%および/または発泡剤0.05〜10重
量%含有することを特徴とする請求項3記載の超砥粒セ
ラミックスボンド砥石の製造方法。
4. The organic binder according to claim 1, further comprising a plasticizer.
4. The method for producing a superabrasive ceramic bond whetstone according to claim 3, comprising 1 to 15% by weight and / or 0.05 to 10% by weight of a foaming agent.
JP8052797A 1997-03-31 1997-03-31 Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel Pending JPH10277950A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8052797A JPH10277950A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8052797A JPH10277950A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10277950A true JPH10277950A (en) 1998-10-20

Family

ID=13720812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8052797A Pending JPH10277950A (en) 1997-03-31 1997-03-31 Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10277950A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040251A (en) * 2002-11-06 2004-05-12 주식회사 다이아피플 Composit bonded diamond & CBN stone for grinding
CN110465897A (en) * 2019-08-13 2019-11-19 江苏师范大学 A kind of frosted disk and preparation method thereof for processing tellurium oxide crystal
CN114193345A (en) * 2021-12-22 2022-03-18 南京固华机电科技有限公司 Novel abrasive group
CN115091376A (en) * 2022-07-26 2022-09-23 江苏赛扬精工科技有限责任公司 Ceramic bond diamond grinding wheel for thinning silicon carbide wafer and preparation method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040040251A (en) * 2002-11-06 2004-05-12 주식회사 다이아피플 Composit bonded diamond & CBN stone for grinding
CN110465897A (en) * 2019-08-13 2019-11-19 江苏师范大学 A kind of frosted disk and preparation method thereof for processing tellurium oxide crystal
CN110465897B (en) * 2019-08-13 2021-08-24 江苏师范大学 Manufacturing method of grinding disc for processing tellurium oxide crystals
CN114193345A (en) * 2021-12-22 2022-03-18 南京固华机电科技有限公司 Novel abrasive group
CN115091376A (en) * 2022-07-26 2022-09-23 江苏赛扬精工科技有限责任公司 Ceramic bond diamond grinding wheel for thinning silicon carbide wafer and preparation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1144160B1 (en) Superabrasive wheel with active bond
CN104907942B (en) The preparation method of sawtooth two-sided concave U sharp concrete laser welding cutting sheets
WO1997009174A1 (en) Method for forming a polycrystalline layer of ultra hard material
JP3065087B2 (en) Forming method using ceramic and metal
JPH04269171A (en) Manufacture of grinding car which is glass-bonded
CN112723902B (en) Slurry direct-writing forming method of diamond tool
EP2391482B1 (en) Grinding wheel comprising vegetable seeds as filling material and manufacturing method
CN113732966B (en) Composite binder grinding wheel and preparation method thereof
CN109503155B (en) Ceramic hair clipper blade and preparation method thereof
JPH10277950A (en) Manufacture of ultra-abrasive grain ceramic bond grinding wheel
JPH10277951A (en) Manufacture of super abrasive grain ceramic bond grinding wheel
US8696409B2 (en) Self-bonded foamed abrasive articles and machining with such articles
JP3987719B2 (en) Method for producing porous vitrified grinding wheel and pore forming agent
JP3436064B2 (en) Manufacturing method of superabrasive metal bond whetstone
JPH10193268A (en) Manufacture of super abrasive grain metal bond grinding wheel
CN110698206B (en) Sintering method of large-size silicon nitride bearing ball and preparation method of large-size silicon nitride bearing ball
US5135545A (en) Method for making machinable abrasive greenware
CN110587497B (en) Green and environment-friendly grinding material layer, preparation method thereof and grinding wheel
US4249955A (en) Flowable composition adapted for sintering and method of making
WO2019193887A1 (en) Vitrified grindstone having rough-textured homogeneous structure
JP3146803B2 (en) Method for producing cubic boron nitride based ultra-high pressure sintered material with excellent wear resistance
JP2008030157A (en) Porous abrasive wheel and manufacturing method thereof
JPH1128669A (en) Super abrasive grain metal bond grinding wheel for precise cutting and its manufacture
JPH09314471A (en) Blade and its manufacture
JPH11277442A (en) Sharp-edged grinding tool and manufacture thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030218