JPS59347B2 - デンカイケンサクトイシノセイサクホウホウ オヨビ ソノソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電解研削加工に用いる研削砥石の製作方法及び
それに使用する装置に関するものである。

従来セラミック質や樹脂質の結合剤を用いて砥粒を多孔
質に結合成形したビトリフアイド、レジノイド、シリケ
ート、オキシクロライド、ラバー等の機械研削砥石に化
学メッキによる導電化処理を行つて導電性を与え、これ
を電解研削用砥石として使用することが試みられた。こ
の化学メッキを行なうには砥石気孔中にメッキ液を浸透
させて析出反応を行なわせ、導電性を付与するが、従来
は前記メッキ液を砥石気孔中に連続して供給通過させな
がら行ない、これを所定の導電性が付与されるまで続け
るようにしていたゝめに能率が悪く、また、還元剤を含
む化学メッキ液にあつては、該メッキ液が被処理砥石部
に供給される以前に、不所望部位で金属の還元析出反応
が生起しまうことに伴う、メッキ効率の低下や装置保全
上の不都合等の問題があつた。本発明は以上のような従
来の欠点を除去することを目的として提案されるもので
あり、砥石に所定量の化学メッキ処理液を浸透させ、そ
のまゝの状態で所定時間保持して金属の析出固定化処理
をし、次いでほマ等量の新しい処理液の浸透を古い浸透
液の排除とともに行なうことを所定の導電性が付与され
るまで繰返すようにすると共に、繰返し供給される所定
量の化学メツキ処理液を、毎回供給する際に新たに調整
するようにしたことを特徴とするものである。

砥粒はダイヤモンド、ＳｉＣ，Ａｌ２Ｏ３，ＢＮ，Ｚｎ
Ｏ，Ｂ４Ｃ，ＺｒＯ２，ＴｉＯ２等の通常の研削砥粒が
使用されるが、普通これを１００メツシユ以上の細粒と
して利用することにより砥石の焼結体中の通気性が良好
となる。

結合剤はセラミツク質、樹脂質、ラバ一等が適宜利用さ
れるが、この結合成形は通常気孔率が１０〜６０％程度
に多孔質に結合成形される。以下本発明を図面の一実施
例により説明すると、第１図において、１は処理容部を
構成する碗状部材、２がこの部材にねじ込まれる蓋部材
で、両者の嵌合によつて内部を液密に保持する。

３は表裏両側を二分するよう碗部材１に嵌挿した被処理
体の砥石、４は毎回一定量の処理液を調製して加圧供給
するためのシリンダ容器で、先端開口４ａが碗状部材の
底に明けた液供給口１ａに連結し下方から上方に向けて
処理液を押し上げる。

５は液供給口１ａに設けられた逆止弁、６はシリンダ容
器の吸液口４ｂに設けた逆止弁である。

７はシリンダに嵌合するピストンで、クランク８の回転
によつてシリンダ内を往復運動する。

９及び１０は処理液成分を貯蔵するタンクで、金属イオ
ン含有液槽９と還元剤含有液槽１０とからなり、混合比
制御バルブ１１，１２を介してシリンダの吸液口４ｂに
連通する吸引パイプ１３が設けてある。

しかして、シリンダ容器４、クランク８の回転により駆
動されるピストンの、逆止弁５，６、タンク９，１０、
混合比制御バルブ１１，１２、パイプ１３によつて化学
メツキ処理液調製装置が構成され、シリンダ４、クラン
ク８の回転により駆動されるピストンの、逆止弁５，６
によつて液供給装置が構成される。１４は蓋部材２の上
面排気口２ａに連通する排気フアン、１５は蓋部材の排
液口２ｂに連通させた排液パイプで、使用済み排液を電
解処理タンク１６に導入する。

１７及び１８はタンク内排液中に挿入された電解電極で
、一方は無端の移動ベルト１９に接触通電し、電源２０
の通電による電解析出金属を外部に運搬回収する。

か＼る処理液は沈澱タンク２１にパイプ２２で導出され
、この沈澱タンクで沈澱再生処理する。以上においてク
ランク円板８の回転によつてピストン７を運動させると
、ピストン７の下方駆動によつて逆止弁５が閉じるとと
もに逆止弁６が開いて吸引力を作用し、吸引パイプ１３
から処理液をシリンダ容器４内に吸入せしめる。この際
、金属イオン含有液と還元剤含有液とが所定の配合量で
混合され、所定量の化学メツキ処理液が調整さされるも
のであり、銅メツキする場合は例えばタンク９に硫酸銅
＋洒石酸カリウムナトリウム＋苛性ソーダをタンク１０
に還元剤のホルマリンを入れておき、制御パルプ１１及
び１２を調節してタンク９内の金属イオン含有液とタン
ク１０内の還元剤含有液とが所定の配合量をもつてシリ
ンダ４内に吸引されるようにしておく、この場合メツキ
液のシリンダへの吸入量はピストン７の移動量に応じて
制御されるが、ピストン７のストロークは常に一定距離
に定められるからメツキ液の吸入量は毎回常に等しくな
る。クランク８の運動に伴つてピストン７は反転して上
昇するが、このとき逆止弁６には逆圧が作用してこれを
閉じると共に弁５を開いて処理容器内にシリンダ４室内
に吸入したメツキ液を圧入する。圧入液の一部は碗部材
１から被処理砥石３の気孔を通して蓋部材２に流出する
が、大部分は砥石内に含浸された状態を保ち、この浸透
メツキ液中の金属成分が還元反応して気孔壁等に析出メ
ツキされるわけである。被処理砥石３は前工程で砥石表
面及び気孔壁面等にＰｄ，Ａｇ，Ａｕ等の還元触媒作用
を有する貴金属とかメツキ金属のメツキ核物質の固着処
理が行なわれている。即ちこの核物質固定化処理は一般
の公知の方法でよく、例えば被処理砥石をその内部まで
充分洗浄した後、塩化第一スズ溶液に浸漬して表面及び
気孔壁に第一スズイオンを吸着させ、これを塩化パラジ
ウム等の貴金属塩溶液に浸漬し、前記第一スズイオンの
還元力により前記貴金属塩を還元し、Ａｕ，Ｐｄ等を析
出せしめるように処理する。しかしてこのような処理に
より核物質の固定された砥石３に対して、前記のように
メツキ液を浸透させると、その流通過程においてメツキ
液は気孔壁内核物質に還元反応を起して析出する。反応
処理は浸透液をそのま＼所定時間保持させて析出を進行
させる。かくして浸透液が充分な析出反応した時期にピ
ストン駆動により次の一定量の新しい液を古い液の押し
出しとともに供給する。ホルマリンを混合した液は還元
反応を自然に行なうので、前記のように二槽９，１０に
分離して貯蔵し、被処理砥石３に供給するとき混合して
直ちに析出砥石３に圧入するようにする。メツキ液の配
合比は例えば硫酸銅１０ｇ／１１洒石酸カリウムナトリ
ウム５０９／１１苛性ソーダ１５９／１１３８％ホルマ
リン２５ｃｃ／ｌを使用し、この一定量をピストンで砥
石３に圧入し、５分間保持して反応させたとき、砥石３
を通過して蓋部材側に透明な液が排出し、その排液は硫
酸銅０．６ｇ／１１洒石酸カリウムナトリウム５０９／
２、苛性ソーダ１４９／１１ホルマリン９９／ｌであつ
た。そしてこの排液はパイプ１５を経て電解処理タンク
１６に流下し、反応時に発生する水素等の発生ガスはフ
アン１４により吸引排気される。ピストン７の１往復運
動による一回のメツキ操作によつては導電化は充分でな
く、繰り返して複数回のメツキ処理を行なうが、毎回ピ
ストン７の下降によるシリンダ内へのメツキ液の所定量
の吸引とピストン上昇によるシリンダ内メツキ液の砥石
３への圧入とにより常に一定量のメツキ液、即ち毎回供
給するシリンダ４内のメツキ液によつて砥石３内全体の
浸透液を新しい液と入れ代えることのできる一定量の新
たに調製されたメツキ液を古い液の追い出しによつて砥
石全体に均一に浸透介在させるように調整制御し、そし
てその浸透液を所定の反応が進むまで一定時間そのま＼
浸透状態を保つことにより毎回一定量の金属析出が確実
に行なえ、ピストンの運動回数を制御することにより正
確々実に予定した導電化処理をすることができる。この
導電化はメツキ液が砥石３の気孔を通じての流通過程に
おいて還元反応を起し、予じめ固定した核物質を核とし
て目的金属が析出し、メツキ液の繰返供給によつてこの
金属析出が進行して互に接近した析出金属同志が結合し
、砥石気孔内に互に連結する金属膜が生成して良好な導
電性を示すようになる。処理排液は電解処理タンク１６
に集められ、ここでは電極１７，１８間の通電により電
解され、銅成分がベルト１９に析出運搬されて銅の回収
が行なわれ、この電解処理により、前記排液中の０．６
９／ｌ（１６０Ｗ１９／ｌ）硫酸銅が０．２ｍｇ／ｌ程
度にされ、これが更にパイプ２２を通つて沈澱タンク２
１に流下される。

この沈澱タンクにおいては外部から塩化カルシウムをｌ
当り約４０９加えることによつて洒石酸カルシウムとし
て沈澱させる。そして沈澱した洒石酸を洒石酸カリウム
ナトリウムに再生処理して再利用するようにする。この
ようにして排液中の銅成分は電解により析出回収され、
また洒石酸は沈澱回収されることによリメツキ液の主成
分が殆んど回収され、経済的な使用ができるとともに公
害の発生もなく処理することができる。なお以上の実施
例において、ピストン加圧によつてメツキ液を砥石内に
圧入浸透させるときに砥石３の反対側から真空ポンプに
よる吸引圧を同時に作用すれば浸透効果が高められる。

またメツキ液の浸透方向を切換反転して砥石の表裏両面
から交互にあるいは複数回毎に反転してもよい。

第２図はその実施例で、メツキ液の供給パイプ２３及び
流出もしくは吸引パイプ２４に切換バルブ２５を設けて
、このバルブ２５を電磁制御すれば容易に方向反転をす
ることができ、図示した状態では、メツキ液が処理容器
１の下側の室に供給されて上側の室から排出されること
になり、バルブ２５を切換えれば、上側の室に供給され
て下側の室から排出されることになる。２６は真空ポン
プ２７を具えた吸引容器で、シリンダ４と同時駆動して
も、またシリンダ４により砥石にメツキ液を供給浸透さ
せ、浸透液の反応後に吸引容器２６を働せて古い浸透液
の吸引排除をするようにシリンダ４と交互作動させるよ
うにしてもよい。

２８がその制御バルブである。

また、吸引容器２６による吸引圧だけでメツキ液を砥石
に供給浸透させるようにすることも可能であり、この場
合、化学メツキ処理液の調製は上述した実施例と同様に
して行なわれるが、調製されたメツキ液のシリンダ４内
から処理容器１内への供給は、液供給装置として作用す
る吸引容器２６の吸引力によつて行なわれることになり
、この際、シリンダ４内の圧力が陰圧となるから、弁゜
６は、図示実施例で使用した単なる逆止弁ではなく、ピ
ストン７の下方駆動によるメツキ液の調製時に開となり
、吸引力によるメツキ液の吸引供給時には閉となる開閉
弁とすることが必要であり、また吸引力によりピストン
７が容易に移動し得るように、シリンダ４の断面積を大
きくしたり、あるいはクランク８の駆動軸にクラツチを
設けることが望ましい。

また、吸引力によりメツキ液の供給や反応後のメツキ液
の排出を行なう場合は、吸引力によるメツキ液の供給排
出に重力が協働して作用し得るような位置関係に各部材
を配置することが望ましい。第３図は砥石３の上面、下
面及び側面に各々連通するパイプ２９，３０，３１を設
け、第２図のようにメツキ液をパイプ２９から供給して
３０から排出し、あるいはその反対に３０から供給して
２９から排出させる他に、パイプ３１から供給して２９
あるいは３０から排出し、またはその反対方向に流し、
砥石の利用研削面に応じて最適な浸透メツキが行なえる
ようにしたものである。

また繰返しメツキ処理するときにパイプ３１から加圧気
体を送つて２９または３０から前の含浸液を放出させ、
あるいはパイプ３１に吸引圧を作用して古い液の排除を
行つてから次のメツキ液を供給するようにすることもで
きる。いずれにしても本発明は前記したように計量した
所定量のメツキ液を砥石に供給浸透し、浸透液をそのま
＼一定時間その状態を保つて所定の反応を行なわせるこ
と、そしてこの一定量の液の供給を反応の終つた古い浸
透液を追い出しながら複数回繰返すようにしたから毎回
一定量の金属析出が確実に行なえ所定の供給回数により
目的とする導電化処理が正確に行なえるものである。

また毎回砥石内に古い液と代えて新しい液を、砥石全体
に浸透しわたる量の一定量の新しい液を浸透介在させ、
そして金属析出の固定処理時間も毎回一定の時間に定め
て処理するようにしたから、砥石全体に均一な金属固定
による導電化処理が安定して正確に行なうことができ、
更に、繰返し供給される一定量のメツキ液を、毎回供給
する際に新たに調整するようにしたことにより、メツキ
液を被処理部分に供給する以前に還元反応が生起して、
金属が不所望部位で析出してしまうことによつて、メツ
キ効率が低下したり装置保全上の不都合を生じたりする
ことが無く、能率良く、装置保全上も良好な導電化処理
を行なうことができる。また従来は砥石に対してメツキ
液をポンプ等により連続して流通々過させるようにして
いたから、砥石内に入つた液が析出反応しないそのま＼
の状態で通過流出してしまい大量の液を流す割合に析出
効率が低く能率が悪かつたが、このような従来欠点を完
全に除去でき、使用液も僅かですむ効果がある。そして
このようにして繰返して砥石の砥粒間気孔壁並びに粒間
結合剤壁面を通じて全体隈なく金属固定化が能率良く行
なわれ、目的とする導電性処理が行なわれることにより
、これを電解研削に使用することによつて充分な電解加
工作用と、機械研削作用を働かせることができ、またこ
の電解研削後に通電をオフして純機械研削により仕上げ
をすることもでき、特に砥粒々度分布として１００メツ
シユ以上の細粒を結合成形した砥石を使用することによ
つて機械仕上げを良好ならしめ、砥粒による通電妨害も
少くなり、大電流通電ができる。また全体に砥粒の分布
及び導電化処理が均質に行なわれるいるから、ドレツシ
ングやツルーイングにより加工形成、修正加工ができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成図、第２図及び第３図は
その一部の変更例である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研削砥粒を結合剤で多孔質に結合成形した砥石の導
   電化処理に当り、砥石を収納支持する処理容器内に所定
   量の化学メッキ処理液を供給し該処理液を砥石内に浸透
   させたまま所定時間その浸透状態を保持させて金属の析
   出による金属固定化処理をし、次いで前記古い浸透液に
   代えてほぼ等量の新しい化学メッキ処理液を圧送または
   吸引することによつて供給浸透させる操作を繰返して処
   理すると共に、化学メッキ処理液の砥石内への前記繰返
   し操作における毎回の供給毎に、夫々別個に分離して収
   納保持されている金属イオン含有液と還元剤含有液とを
   夫々所定量混合して前記所定量の化学メッキ処理液を調
   製供給するようにしたことを特徴とする電解研削砥石の
   製作方法。 ２ 研削砥粒を結合剤で多孔質に結合成形した砥石内に
   化学メッキ処理液を浸透させた状態を所定時間保持し、
   次いで前記古い浸透液に代えてほぼ等量の新しい化学メ
   ッキ処理液を供給浸透させる操作を繰返すことにより前
   記砥石を導電化処理して電解研削砥石を製作する装置に
   おいて、前記砥石を収納すると共に該砥石によつて内部
   が複数の室に分割されるように前記砥石の固定支持部を
   有する処理容器と、夫々別個に設けられる金属イオン含
   有液槽と還元剤含有液槽と、化学メッキ処理液の砥石内
   への前記繰返し操作における毎回の供給毎に前記両液槽
   内の両液を所定の配合量で混合して化学メッキ処理液を
   調製する化学メッキ処理液調製装置と、該調製装置によ
   つて調製された化学メッキ処理液を供給する液供給装置
   と、該液供給装置と前記処理容器内の分割された複数の
   室のうちの少なくとも１つの室とを連通せしむる前記供
   給液用導管部材と、前記処理容器内に供給された化学メ
   ッキ処理液の排出用導管部材とを具備してなることを特
   徴とする電解研削砥石の製作装置。