JPS61226268A

JPS61226268A - 砥粒固着方法

Info

Publication number: JPS61226268A
Application number: JP6322685A
Authority: JP
Inventors: Kanji Matsutani; 貫司松谷
Original assignee: Matsutani Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Matsutani Seisakusho Co Ltd
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、歯科用ダイヤモンドバーや工業用研削砥石等
のいわゆる砥粒電着工具の台金に砥粒を固着する方法に
関する。

（従来の技術）砥粒がある程度大きい場合、例えば１０μ以上である場
合には、第５図に示すよう１こして砥粒４１を平滑な台
金４０の表面に固着するのが一般的である。図中３１は
、メッキ槽であり、このメッキ槽３１にはニッケル等の
金属を溶解してなる電解液３２が収容されている。メッ
キ槽３１の底部には台座３３が設置されている。この台
座３３の上に多数の砥粒４１を載せ、これら多数の砥粒
４１内に、台金４０を差し込む。台金４０には、砥粒４
１の固着を欲しない部位に、予めマスキング剤４３を付
着させておく。この状態で、台金４０をプラス電極に接
続し、電極板３４をマイナス電極に接続し、電解液３２
中の金属を台金４０の表面に析出させ、この析出金属層
により、台金４０の表面に接触していた砥粒４１を固着
する。

また、第６図に示すように、台金５０の表面に、化学的
方法（エツチング）や機械的方法（刻設）によって予め
多数の凹部５５を形成し、各凹部５５に砥粒５１を配置
した状態で、上記と同様のメッキ法により析出金属層５
２を形成する方法もある。

さらに、特公昭４４−７６３１号公報に見られるように
、平滑な台金の表面に多数の砥粒を配置させた状態でメ
ッキ法により軟質および硬質の金属を順に析出させ、こ
の２層の析出金属層によって砥粒を保持し、次に、砥粒
に圧力をかけて析出金属層に埋没させるとともに、各砥
粒の一部を台金の表面に埋め込む方法もある。

（発明が解決しようとしている問題点）第５図に示す方
法では、台金４０の表面が平滑であるため、台金４０と
析出金属層との間の結合が弱く、また析出金属層による
砥粒４１の保持力が弱い。このため、例えば歯科用ダイ
ヤモンドバーに用いる場合には、使用中に析出金属層が
台金４０から剥離したり砥粒４１が離脱することがあっ
た。

また、第６図に示す方法では、各砥粒５１の一部が台金
５０の表面に形成された四部５５に入り込んでいるため
、第５図の方法に比較して、析出金属層５２と台金５０
との結合力が強くなるとともに、砥粒５１を保持する力
も強くなる。しかし、四部５５の形状と砥粒５１の形状
が異なるため、砥粒５１と凹部５５との開に隙間が形成
されて、完全なはめ込み状態とならず、この結果、砥粒
５１の保持力がまだ充分でなく、析出金属層５２と台金
５０との結合力も充分でなかった。また、一部の砥粒５
１は凹部５５に入らず、四部５５に入り込んだ池の砥粒
５１に比べて突出した状態となっており、この突出した
砥粒５１の保持がきわめて弱い。さらに、台金５０の表
面に四部５５を形成する際に同時に鋭い突起５６を形成
することがあり、この突起５６によって析出金属層５２
にクラッタが生じ、砥粒５１の保持力の低下や析出金属
層５２の剥離等の原因となる。

特公昭４４−７６３１号公報の方法では、台金表面への
砥粒の埋め込みにより、上記方法に比べて析出金属層と
台金の結合力や砥粒の保持力が強くなるが、析出金属層
を形成した後に砥粒に圧力をかけて埋め込むため、この
埋め込み時の応力によって析出金属層にクラックが生じ
ることがあり、砥粒５１の保持力の低下や析出金属層５
２の剥離等の原因となる。

また、上記全ての従来例において、メッキ法により金属
を析出する初期の段階では、砥粒は平滑な台金に接触し
ているだけか、または台金の表面に形成された形状の異
なる凹部に配置されているだけであるため、確実に保持
されておらず、電解液を強く攪拌すると砥粒が移動して
しまう。このため、強い攪拌を行なえず、析出金属層を
形成するのに長時間を必要とする。

（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、
その要旨は、多数の砥粒に圧力をかけて各砥粒の一部を
台金の表面に埋め込み、次にメッキ法により台金の表面
に金属を析出させ、この析出金属層によって砥粒を固着
することを特徴とする砥粒固着方法にある。

（作用）多数の砥粒に圧力をかけて各砥粒の一部を台金の表面に
埋め込む。この結果、砥粒の一部と台金に形成される凹
部が完全に一致する。次にメッキ法により台金の表面に
金属を析出させ、この析出金属層によって砥粒を固着す
る。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して説
明する。図中１は、メッキ槽であり、このメッキ槽１に
はニッケル等の金属を溶解してなる電解液２（メッキ液
）が収容されている。メッキ槽１の底部には台座３が設
置されており、この台座３は、上面中央部から側面に至
る流通孔３ａを有している。台座３には例えば超硬台金
からなる硬質の母型４が載せられている。この母型４に
は、下端に向かって漸次径が縮小するテーパーコーン形
状の孔５が形成されており、この孔５は上記台座３の流
通孔３ａに連なっている。孔５の内周面は後述の作用を
なす受面５ａとなっている。なお、この受面５ａのみ硬
化処理してもよい。

上記母型４の孔５の受面５ａには、ダイヤモンド等から
なる多数の砥粒１１を、接着剤によって均一に１層をな
して付着しておく。そして、この孔５に、加圧装置６に
より歯科用ダイヤモンドバー等の台金１０の先端部１０
ａを押し込む。台金１０は、延性、展性に富み比較的柔
らかい金属例えばオーステナイト系ステンレス鋼によっ
て丸棒状に形成されており、先端部１０ａは受面５ａの
テーパと平行のテーバを有している。したがって、上記
のようにして先端部１０ａを押し込むと、硬質の砥粒１
１に圧力が付与されて各砥粒１１の一部が台金１０の表
面に埋め込まれる。この際、母型４が台金１０より硬質
であるため、砥粒１１が母型４の受面５ａに入り込むこ
とはない。

この後、電解液２を、受面５ａと台金１０との間の隙間
に強制的に圧送させる。詳述すると、台金１０にパイプ
７をはめ、このパイプ７の下端を母型４の上面に載せる
。パイプ７の上部は台金１０とほぼ同径の内径を有し、
下部は台金１０の径より大きな内径を有している。この
パイプ７の下部内周面と台金１０との間に隙間７ａが形
成されている。なお、このパイプ７は、台金１０の先端
部１０ａを孔５に押し込む前に、予め台金１０にはめて
おいてもよい。パイプ７の下部には吐出管８ａを介して
ポンプ８が接続されている。ポンプ８は吸入管８ｂを介
して電解液２に連通している。

そして、このポンプ８の駆動により、電解液２を吸入管
８ｂから吸い込んで吐出管８ａからパイプ７の間隙７ａ
内に圧送し、受面５ａと台金１０の先端部１０ａとの隙
間に強制的に流通させ、さらに、この隙間から出た電解
液２を台座３の流通孔３ａを通してメッキ槽１に戻す。

この際、パイプ７の上端を図示しない治具により押さえ
ておく。

上記の電解液２の圧送と同時に、台金１０を電源のプラ
ス側電極に接続し、電解液２に浸されている電極板９を
マイナス側電極に接続することにより、電気メッキを実
行する。この結果、台金１０の表面に金属が析出して、
比較的薄い初期の析出金属層が形成される。この析出金
属層により砥粒１１が仮止めされる。

なお、台金１０の先端部１０ａ以外の部位では、表面に
マスキング剤（図示しない）が付着されているため、上
記金属の析出はなされない。

上記メッキ法の実行に際して、加圧装置６による加圧状
態を継続してもよいし、加圧状態を解除して単に台金１
０の先端部１０ａを孔５に差し込んだ状態にしてもよい
。

上記のように電解液２を圧送しても、各砥粒１１は、一
部が台金１０の表面に埋め込まれ、その外側か受面５ａ
に保持されているので、移動することがなく、安定して
金属の析出を行なえる。また、この電解液２の圧送によ
り、析出反応が効率良く行なわれ、短時間の内に初期の
析出金属層を形成できる。

この後、台金１０の先端部１０ａを孔５から引き抜いた
状態で、金属の析出を続行する。この状態では上記初期
の析出金属層によって砥粒１１が仮止めされているので
、攪拌装置（図示しない）によって電解液２を強く攪拌
でき、第３図に示すように析出金属層１２が所定厚さに
なるまで効率良く析出を行なうことができる。

第３図に示す砥粒１１の固着形態から明らかなように、
各砥粒１１は、圧力をかけられてその一部が台金１０の
表面に埋め込まれるため、各砥粒１１の一部と台金１０
の表面に形成された凹部１５とが完全に一致し、また、
殆ど全ての砥粒１１を凹部１５に埋め込むことができる
。これにより、析出金属層１２による砥粒１１の保持を
強固にすることができ、また、析出金属層１２と台金１
０との結合力も強固にすることができる。さらに、砥粒
１１が台金１０の表面とほぼ直交する方向の圧力によっ
て埋め込まれるため、台金１０の表面に鋭い突起が形成
されることがなく、析出金属層１２にクラックが生じる
ことがない。また、析出金属層１２の形成後に、砥粒の
押し込みを行なわなくて済むので、この点からも析出金
属層１２のクラックの発生を防止できる。この結果、研
削の際に、砥粒１１が離脱したり、析出金属層１２が台
金１０から剥離するのを確実に防止できる。

また、母型４の受面５ａによって砥粒１１の高さが規制
され同一高さとなっているため（第３図中直線Ｘで示す
）、研削面をきれいに仕上げることができる。

本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可能であ
る。例えば、上記実施例において、母型４を２分割にし
、これら分割型を台金１０に押し付けて砥粒１１を加圧
してもよい。

また、第４図に示すように、平板形状の台金２０に砥粒
２１を固着する場合にも適用できる。すなわち、台金２
０を台座２３に載せ、この台金２０の上側表面に多数の
砥粒２１を１層をなして配置し、硬質の母型２４の下面
（受面）を砥粒２１に当てて加圧し、これら砥粒２１を
台金２０に埋め込む。この後、ポンプ（図示しない）に
よって圧送された電解液をノズル２５から台金２０と母
型２４との間に供給しながら、電気メッキを実行する。

なお、砥粒２１の埋め込み工程の後に、母型２４を台金
２０から離して加圧を解除した状態で、電解液を攪拌し
ながら電気メッキを実行してもよい。

この場合でも、砥粒２１は一部が台金２０に埋め込まれ
ているため、比較的強い攪拌を行なうことができる。

また、母型の受面と台金との間に複数層の砥粒を配置し
た状態で加圧しても、１層目の砥粒を台金の表面に埋め
込むことができる。台金に埋め込まれない砥粒は後で除
去する。

さらに、台金の表面に対して化学メッキ法により金属を
析出させてもよい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、各砥粒の一部と
台金の表面に形ｒ＆、された凹部とが完全に一致し、ま
た、殆ど全ての砥粒を凹部に埋め込むことができる。さ
らに、析出された金属層にクラックが生じることがない
。したがって、析出金属層による砥粒の保持が強固であ
り、研削時の砥粒の離脱を防止でき、また、析出金属層
と台金との結合力も強固なものとなり、析出金属層の剥
離を防止できる。さらに、台金に砥粒の一部を埋め込ん
だ状態で金属の析出を行なえるので、メッキ液の圧送や
強い攪拌が可能となり、特に初期の析出スピードを向上
させることが、できる。

【図面の簡単な説明】

ｆｊ！、１図は本発明方法を実施する装置の全体概略図
、第２図は要部拡大断面図、第３図は本発明方法による
砥粒の固着状態を示す断面図、第４図は本発明方法の他
の実施例を示す断面図、第５図は従来方法を実施する装
置の全体概略図、第６図は他の従来方法による砥粒の固
着状態を示す断面図である。１０．２０・・・台金、１１，２１・・・砥粒、１２・
・・析出金属層、４，２４・・・母型

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数の砥粒に圧力をかけて各砥粒の一部を台金の
表面に埋め込み、次にメッキ法により台金の表面に金属
を析出させ、この析出金属層によって砥粒を固着するこ
とを特徴とする砥粒固着方法。
（２）前記砥粒を台金の表面に１層だけ配置し、この砥
粒への圧力付与を台金より硬質の母型によって行なうこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の砥粒固着
方法。