KR100310788B1

KR100310788B1 - 분말예비성형체및그것으로제조된연마제품의제조방법.

Info

Publication number: KR100310788B1
Application number: KR1019960705584A
Authority: KR
Inventors: 나움 엔. 첼레신
Original assignee: 얼티메이트 어브래시브 시스템스, 엘.엘.시.
Priority date: 1994-04-08
Filing date: 1995-02-10
Publication date: 2001-12-15
Also published as: EP0754106A1; CA2186481A1; CN1094087C; EP0754106B1; AU682932B2; JP3294277B2; ATE192686T1; CA2186481C; DE69516863D1; DE69516863T2; WO1995027596A1; US5620489A; DK0754106T3; TW252936B; CN1145048A; JPH10503428A; ZA9410384B; ES2148490T3; AU1700095A

Abstract

본 발명은 높은 결합제 함유량을 갖는 연화성, 용이한 변형성 및 유연성의 예비형태를 사용하여 연마 아티클을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 결합제는 예비형태의 완성도를 높이며, 보유성 분말보다 더 많은 양이 존재한다. 예비형태는 초연마 입자를 혼합된 상태로 가질 수 있고, 또는 후에 첨가한다. 예비형태는 얇은 초연마 아티클을 위해 소량의 보유성 분말을 평평하게 분포하게 한다. 다공성층은 연마 아티클을 제조하기 위해 어셈블리에 첨가될 수 이쓰며, 여기서 다공성층은 액체 결합제를 흡수하고, 보유성 분말과 초연마 입자의 옆으로의 이동을 방지하는 것을 지지하고, 예비형태를 강하게 한다. 최종 어셈블리는 연마 입자를 만들기 위해 가열되거나 또는 소결되며(압력있는 상태가 바람직하다), 이것은 초연마 입자들, 다공성층 및 예비형태를 임의의 개수로 포함할 수 있다.

Description

분말 예비성형체 및 그것으로 제조된 연마 제품의 제조방법.

분말화된 예비성형체들은 다이아몬드, 큐빅 보론 나이트리드 등과 같은 다수의 초연마 입자를 포함하는 연마 제품의 제조에 널리 사용된다. 이런 분말화된 예비성형체들은 통상적으로 냉압기(cold press) 또는 롤압착기(roll compactor)에서 보유 조성물 및 초연마 입자의 분말 혼합물을 압착함으로써 제조된다. 압착 압력은 300 내지 10,000kg/sq.cm의 범위이며 이에 따라 20 내지 50% 상대 밀도를 갖는 압분체(green compacts)가 생긴다. 이런 압분체는 단단하고, 빳빳하고(stiff), 깨지기 쉽다. 압분체는 압력을 가하거나 또는 가하지 않고, 그리고 함침하거나 또는 하지 않고 소결되어진다.

다수의 초연마 입자들을 가지고 있는 분말화된 보유 조성물의 비-압착된 혼합물은 소결틀로 직접 인가된 다음 소결틀에서 압착 및 소결되는 연마 제품의 제조 방법이 있다. 이 방법은 분말을 소결틀 내에 골고루 퍼지게 하기 위하여 많은 조절을 요구한다. 이러한 요구되는 조절이 제조 공정을 늦추기 때문에, 상기 방법은 대량 생산에는 맞지 않는다.

상기 언급된 모든 방법들에서,분말화된 혼합물은 일부의 결합제를 함유할 수 있지만, 통상적으로 압분체는 결합제에 의해서가 아니라 일차적으로 분말 입자들 사이의 상호작용에 의하여, 예를 들면 입자들의 기계적인 맞물림(interlocking)에 의해 서로 결합된다. 상기 방법들은 전통적인 절삭, 드릴링(drilling) 및 분쇄 연마 공구 및 톱의 톱날과 같은 연마 공구 부분을 제조하는데 널리 사용되어 왔다.

분말화된 예비성형체들은 기질 상에 분말을 분사하고, 그 자체에 그리고 접착 스프레이와 같은 접착제로 기질에 분말을 고정시키는 것에 의해 형성되나. 이런 예비성형체들은 유연하지만, 구부리는 경우 일부 분말의 손실을 가져올 수 있다. 또한, 이런 방법은 환경적인 고려로 인하여 함침 방법에 심각한 제한을 가져오는 풍매(air borne) 입자들과 에어로졸 스프레이로 처리해야한다. 이 방법은 본 발명자에 의해 미국특허 제4,925,457호, 제5,049,165호, 제5,092,910호 및 제5,190,568호 뿐만 아니라 미국특허출원 제08/024,649호인 "Patterned Abrasive Material and Method" 및 출원 제08/024,649호인 "Abrasive Cutting Tool"에 기재된 제품을 제조하는데 사용되어 왔다.

금속성 및 비-금속성 물질을 모두 포함하는 연화성 및 유연성을 갖는 분말 및/또는 섬유의 예비성형체도 공지된 것이다; 그러나, 본 발명자들이 아는 바로는, 이러한 예비성형체는 초연마 입자들을 포함하는 제품을 제조하는 기술분야에서는 공지된 것이 아니다. 즉, 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 경납땜 금속(brazing filler metal) 또는 세라믹 성분들의 조성물, 또는 금속성 성분 및 텅스텐 카바이드 입자들과 같은 비금속성 연마 성분을 포함한 표면 경화 조성물(hard facing composition)들을 주조 또는 압출하여 제조된다. 그러한 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 90°이상으로 구부릴 수 있고, 가위 등으로 절삭될 수 있다.

공지된 연관성 및 유연성을 갖는 예비성형체는 다양한 결합제를 최대 95 부피% 및 최대 20 중량%의 높은 함량으로 포함한다. 예비성형체들에 연화성과 유연성을 갖게 만드는 것은 결합제이다; 그러나, 결합제가 많이 함유되어 있을지라도, 예비성형체는 손상되기 쉽기 때문에 조심스럽게 다루어야 한다. 이것은 매우 얇은 예비성형체, 약 0.005 내지 0.010" 또는 0.10 내지 0.25mm인 경우에 특히 그렇다.

심지어 결합제가 존재할 때도, 연화성과 유연성을 갖는 예비성형체와 분말의 롤 압착된 제품을 구별하는 것은 매우 중요하다. 롤 압착된 제품이 결합제를 포함하는 경우, 결합제는 연화성을 갖는 예비성형체에서 보다 매우 적은 양으로 존재한다. 롤 압착된 생성물이 결합제에 의해서가 아니라 입자들의 기계적인 맞물림에 의하여 서로 결합되는 경우, 이것은 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들 보다 롤 압착된 생성물을 훨씬 덜 유연하게 만든다.

경남땜 금속 조성물로 만들어진 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 경납땜을 통해, 대부분 노내 납땜(furnace brazing)을 통해 일부분을 서로 결합하는데 사용된다. 표면 경화 조성물(hard facing composition)로 만들어진 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 마모된 부분들을 수리하는데 사용된다. 이런 목적으로, 예비성형체들은 일부 마모된 지점에 적용된다.

경납땜 금속으로 만들어진 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 사용하는 경납땜 방법은 충분한 지속 시간을 갖는데, 이것은 결합제의 실질적인 양을 제거하는데 필요하기 때문이다. 결합제 제거를 위한 시간은 "탈랍" 사이클이라고 불리고, 이것은 결합제를 용융, 증발 또는 휘발되게 한다. 탈랍 시간이 짧아지거나 생략되는 경우, 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들의 분말은 액화된 결합제에 의해 사실상 씻겨져 나간다고 밝혀져 있다.

연마 제품을 제조하기 위해 다수의 초연마 입자들을 고정시키는 공지된 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들을 사용하려는 시도에서, 다음과 같은 사실들이 밝혀졌다.

1. 경납땜 예비성형체들의 조성물은 초연마 입자들을 고정하는 요구된 매트릭스 조성물들과 일치하지 않는다;

2. 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 예비성형체 상에 또는 내에서 초연마 입자들을 갖도록 제조되지는 않는다;

3. 연화성 및 유연성을 갖는 예비성형체들은 매우 손상되기 쉽고, 연마 제품의 제조에 요구되는 만큼, 특히 얇은(0.005 내지 0.020", 또는 0.1 내지 0.5mm) 예비성형체를 요구하는 연마 제품의 대향 생산에 대해 요구되는 만큼 강하지 않다;

4. 탈납 시간은 생산 비율을 맞추기 위해, 특히 대량 생산을 위해 많이 감소되어야 한다; 그리고,

5. 가열 및/또는 경납땜 공정 단독으로는 초연마 입자를 보유하는 가장 믿을 수 있는 매트릭스를 제공하지 않는다.

본 발명은 일반적으로 연마 제품(abrasive article) 등을 제조하는 것에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 초연마 입자들을 갖는 연마 제품의 제조에 사용되는 예비성형체(preform)로서 연화성, 유연성 및 용이한 변형성을 갖는 분말화된 단편(pieces)에 관한 것이다.

본 발명의 특징과 이점은 첨부된 도면 및 하기의 상세한 설명으로 분명해질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 예비성형체를 제조하기 위하여 사용되는 기질의 한형태를 나타내는 횡단면도로서, 상기 기질은 그 내부에 약간의 초연마 입자들을 가지며,

도 2는 본 발명에 따라 제조되는 다른 기질의 횡단면도로서, 상기 기질은 다공성 물질이 될 수 있는 표면 상에 형성되고,

도 3은 기질의 표면에 초연마 입자들이 나타나는 것을 제외하고는 도 1과 유사한 횡단면도이고,

도 4는 초연마 입자들이 기질 맞은 편에 배치된 매개체에 의해 고정되는 것만 제외하고 도 3과 유사한 횡단면도이고,

도 5는 기질을 형성하고, 기질의 한 표면에 초연마 입자를 배치시키기 위한 연속적인 공정을 도시한 횡단면도이고,

도 6은 기질이 초연마 입자를 갖는 표면 위에 성형되는 것을 제외하고 도 5와 유사한 횡단면도이고,

도 7은 도 1과 유사하고, 기질의 두께와 초연마 입자들의 크기를 비교한 횡단면도이고,

도 8은 소결후의 예비성형체를 나타낸 것만 제외하고 도 7과 유사한 횡단면도이고,

도 9는 본 발명에 따른 예비성형체를 주조하기 위한 방법 및 장치를 나타낸 횡단면도이고,

도 10은 압력하에서 소결공정을 나타낸 횡단면도이고,

도 10A는 틀내에 다수의 예비성형체를 나타낸 것만 제외하고 도 10과 유사한 횡단면도이고,

도 11은 본 발명에 따라서 다공성층을 갖는 예비성형체의 어셈블리를 도시한 횡단면도이고,

도 12 내지 도 17은 도 11과 유사하고, 이들의 다양한 변형을 나타낸 횡단면도이고,

도 19은 다공성층의 개구부 안으로 예비성형체의 압출을 도시한 횡단면도이고,

도 19는 롤을 이용하여 본 발명에 따라서 예비성형체를 조립하기 위한 연속적인 공정을 나타낸 횡단면도이고,

도 19A는 기질상에 윤곽이 나타난 예비성형체의 주조를 도시한 횡단면도이고,

도 19B는 예비성형체가 두 개의 기질 사이에 주조되는 것만 제외하고 도 19A와 유사한 횡단면도이고,

도 19C는 평평한 예비성형체의 변형을 나타낸 횡단면도이고,

도 20은 연마 제품을 제조하기 위해 어셈블리가 혼합되는 것을 나타낸 분리된 횡단면도이고.

도 20A는 이들의 변형을 나타낸 것만 제외하고 도20과 유사한 횡단면도이고,

도 21은 도 20의 조립 및 소결후의 도 20의 어셈블리를 나타낸 횡단면도이고,

도 22 및 도 23은 도 20과 도 21과 유사하지만, 이들의 변형을 나타내고,

도 24와 도 25 및 도 26과 도 27은 도 20과 도 21과 유사하지만, 이들의 또다른 변형을 나타낸 것이고,

도 28은 본 발명에 따른 절삭 공구의 어셈블리를 나타낸 입면도이다.

이제 도면과 본 발명의 구현예를 참조하여 보면, 본 발명은 다음과 같은 두개의 주요부로 나타난다: 즉, 연화성, 용이하게 변형되는 유연성(SEDF)를 갖는 예비성형체의 제조; 및 연마 제품을 만들기 위한 SEDF 예비성형체의 이용.

예비성형체의 제조

예비성형체는 분말 조성물과 액체 결합체상(Liquid binder phase)을 원하는 비율로 혼합하여 제조된다. 혼합물은 다수의 초연마 입자를 포함할 수도 또는 포함하지 않을 수도 있다. 따라서, 특히 선택된 분량에 따라 슬러리, 또는 페이스트 형태의 결합제상-분말 혼합물이 제조될 수 있다.

액체 결합제상과 보유성 분말을 혼합하는 것은, 실질적으로 분말과 액체를 함께 혼합하기 위한 적합한 모든 설비를 포함하는 다양한 표준 설비로 행해질 수 있다. 그러므로, 본 명세서에서는 설비에 대한 상세한 설명은 필요하지 않다.

다양한 물질들이 예비성형체를 위한 결합제상으로 사용될 수 있다. 결합제상은 유기물 또는 무기물일 수 있지만, 분말의 입자들을 운반하고, 입자를 부유상태로 유지하고, 최종 예비성형체에 강도와 유연성을 제공하도록 선택되어져야 한다. 그 내부의 결합제를 최소한 일부라도 경화시키기 위하여, 공기, 낮은 진공열, 또는 이들의 조합이 결합제상의 휘발성 성분 중 적어도 일부를 증발하게 할 수 있는 결합제상을 선택하는 것이 바람직하다. 이런 결합제들에는 수용성 시멘트가 포함된다.

종래의 분말 기술 분야에서는 사람이 분말과 초연마 입자를 혼합하여야 한다는 것은 잘 알려진 사실이다. 이런 분말들과 초연마 입자들은 풍매될 수 있고, 작업하는 사람의 건강을 해칠 수 있다. 안전 마스크 등이 유용하지만, 착용하기에 불편할 뿐만 아니라 완전한 효과가 있는 것도 아니다. 본 발명은 분말과 초연마 입자들을 기계로 처리할 수 있게 하고, 입자들의 방출을 최소화하기 위해 적절하게 차단시키는 것으로 종래 기술이 가지고 있는 이런 물제점을 극복한다. 상기 물질은 결합제상과 분말 성분을 혼합한 후에만 사람에 의해 조작되므로, 더 이상 입자들이 풍매될 위험이 없다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자들은 많은 물질들이 요구되는 정확한 특성에 따라 결합제로 선택된다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 실험을 통하여, 하기의 물질이 결합제로 적합하다는 것을 밝혀내었다: Carter's Rubber Cement thinner(메사츄세츠 플라밍톤에 배치한 Dennision Carter's Division, Dennison Manufacturing Company에서 제조한 것으로 시중에서 구입 가능)와 Sanford's Rubber Cement(일리노이드 벨우드에 배치한 Sanford Corporation에서 제조한 것으로 시중에서 구입 가능)의 결합물; Exosen탠두 No. 40(펜실베니아 루이스톤에 배치한 Smithklin Beckman Company에서 제조한 것으로 시중 구입 가능)와 Nicrocoat Cements (미시간 마디슨 헤이트에 배치한 Wall Colmany Company에서 제조한 것으로 시중 구입 가능)의 결합물.

결합제-분말 조성물에서, 결합제는 일반적으로 조성물에 대해 3 내지 20중량%이고, 그 비율은 증가될 수 있다. 부피비로서, 결합제-분말 조성물내에 분말의 비율은 일반적으로 1 내지 5%이지만, 상기 법위는 0.3 내지 10%로 확장될 수 있다. 성공적인 예비성형체들 중 하나는 고무 시멘트와 희석제와의 결합제상 5.0 내지 8.5중량%를 갖는다. 보유 분말은 결합제상으로 분산되고 거기에서 고정된다. 또한, 초연마 입자들이 결합제상 내로 분산될 수도 있고, 거기에서 역시 고정된다.

도 1에서, 기질(10)이 대부분 결합제상(11)으로 이루어진 것을 볼 수 있다. 결합제상(11)에 분포된 보유 분말의 다수 입자들(12)이 있고, 또한 결합제상에 분포된 초연마 입자(14)들도 있다. 상기한 바에서, 이것은 연마 입자들(14)이 포함될 수도 또는 포함되지 않을 수도 있다는 것이 이해될 수 있다. 이것은 또한 하기에 더욱 상세히 설명되어질 것이다.

도 2에서, 기질(10)은 결합제상(11)과 보유성 분말(12)을 포함하는 것을 볼수 있다. 여기에서, 초연마 입자들(15)은 층(16)에 고정되고, 이어서 층(16)은 SEDF 기질(10)에 접해 있다. 층(16)은 낮은 용융점을 갖는 필름 또는 그와 유사한 것을 포함하는 여러 형태가 될 수 있지만, 다공성 물질인 것이 특히 바람직하고, 이에 대하여 이하에서 더욱 상세히 설명되어질 것이다.

도 3은 도 2의 변형예로서, 기질(10)은 실질적으로 동일한다. 그러나, 도 3에서 초연마 입자들(18)은 기질(10)의 상부 표면상에 배치된다. 초연마 입자들은 기질(10) 내로 가압될 수 있고, 또는 접착제에 의해 고정될 수 있다. 접착제는 결합제상(11)일 수 있고 또는 별도로 바른 접착제일 수 있다. 이와 유사하게, 도 4는 도 3의 배열도로서, 연마 입자들(20)이 접착된 매개체(carrier)(19)를 가진다. 따라서, 매개체(19) 상에 입자(20)는 필요한 경우 기질(10)과 접촉될 수도 있다.

본 발명에 따라서, SEDF 예비성형체는 기질(10)을 형성하기 위하여 표면에 액체 결합제상-분말 조성물을 도포하여 제조될 수 있다. 조성물은 슬러리 또는 페이스트상이 될 수 있다. 이어서, 기질은 SEDF 예비성형체를 형성하고 휘발성 성분들을 제거하기 위해 표면이 경화, 예를 들면 건조되고, 이 때 필요한 경우 열 또는 압력을 이용한다.

어떤 경우에, 특히 초연마 입자들이 보유성 분말입자보다 실질적으로 더 큰 경우, 또는 액체의 점도가 초연마 물질이 부유되도록 균형을 유지하지 못하는 경우, 혼합이 멈춘 후에 초연마 입자의 분리 또는 이탈을 방지하도록 어떤 방법을 취해야 한다. 따라서 혼합 후에 즉시 기질(10)을 형성할 수 있도록 주입하거나 또는 계속적인 혼합과 동시에 주입 또는 코팅을 함께 해야 한다.

기질 내의 초연마 입자들은 통상적인 압분체(green compact)와 같이 보유성 분말의 아주 가깝게 밀착된 입자들에 의해 둘러싸여지지 않는다. 오히려 기질에서의 초연마 입자들은 결합제상에 의해 우선적으로 부유되고, 보유 분말의 매우 적은 입자들과 접촉한다. 이것은 도 1 내지 도 4에 도시된다.

초연마 입자들은 예비성형체를 형성하기 위한 기질의 형성 또는 경화 공정동안 기질로 첨가될 수 있다. 실예로서 도 5를 참조한다. 결합제상-분말 조성물(21)은 표면(22) 위에 분배되고, 기질(26)을 형성하기 위하여 긁개날(24)에 의해 균일한 두께로 펼쳐진다. 긁개날(24)로 처리된 후, 초연마 입자들(25)이 기질(26)의 표면 위에 분배된다. 조성물(21)은 초연마 입자(25)가 기질(26) 위에 배치되어지는 시점에서 경화되지 않은 상태이므로 입자들이 그곳에 접착될 수 있다고 여겨진다. 필요한 경우, 또는 기질의 점도와 입자(25)의 중량 때문에 필요한 경우는, 초연마 입자들(25)을 적어도 일부라도 기질(26) 내로 밀어 넣는 것을 돕기 위하여 압력이 사용될 수 있다 또한 추가적인 접착제 등이 필요에 따라서 사용될 수 있다.

도 6은 도 5에 나타난 배열의 변형예이다. 도 5에서, 결합제상-분말 조성물(21)은 표면(22)에 분배되고, 긁개날(24)에 의해 원하는 두께로 펼쳐진다. 그러나, 도 6에서 표면(22)은 다수의 초연마 입자들(28)을 포함하고, 결합제상-분말 조성물은 입자(28) 위에 분배된다. 초연마 입자들(28)은 결합제-분말 조성물에 의해 필요에 따라 완전히 덮여지거나 또는 일부분만 덮여질 수 있다.

기질의 두께와 초연마 입자의 크기 사이의 차이점은 매우 다양할 수 있다. 그러나, 그 차이가 소결동안 충분히 변할 수 있다는 것을 알게 될 것이다. 도 7은 초연마 입자(140를 갖는 기질(10)을 나타낸 것이다. 이 단계에서, 기질의 두께(t)는 3d 내지 10d일 것이고, 여기서 d는 기질의 두께 방향으로의 초연마 입자의 크기이다. SEDF 예비성형체를 성형하기 위해 기질을 경화하고 소결한 후를 도 8에 나타낸다. 물론, 이것은 초연마 입자(14)가 소결동안 크기가 변하지 않지만, 그러나 예비성형체는 현저하게 압축된다는 것을 이해하게 할 것이다. 소결후에, 바람직한 비율은 두께(t)가 대력적으로 크기(d)와 동일한 것이고, 바람직한 범위는 t가 0.3 내지 2d의 범위 내인 것이다. 모든 크기의 초연마 입자들이 본 발명의 기술에 사용되는데 적합하지만, 바람직한 크기는 18 내지 324 mesh(약 1.0mm 내지 0.035mm)인 것이다.

SEDF 예비성형체의 단위 부피 당 건조 보유성 분말의 중량(예비성형체의 입방 센티미터 당 분말의 그램수)은 소결된 연마 물질의 두께를 결정하고, 이것은 결합제상의 결합제가 소결 또는 다른 열처리 과정 동안 고갈되거나 또는 증발되는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들면, 코발트의 밀도는 8.9g/㎤이고, 코발트 예비성형체는 0.8g/㎠의 건조 코발트 분말을 포함한다; 따라서, 완전히 밀착되고, 소결되어진 생성물의 두께는 약 0.9mm이고, 이것은 0.8g/㎠을 8.9g/㎤으로 나눈 값이다. SEDF 예비성형체의 두께는 계산되지 않고, 관련이 없는 값이라는 것이 이해될 수 있다. 중요한 고려사항은 예비성형체의 단위 면적당 건조 분말의 양이다.

본 발명의 SEDF 예비성형체의 제조를 위한 하나의 기술예가 도 9에 도시되었다. 필수적으로, 다수의 트레이(29)는 결합제-분말 조성물을 분배하는 호퍼(30) 아래에서 이동된다. 각각의 트레이(29)는 궁극적으로 예정된 중량의 SEDF 예비성형체를 제공하기 위한 조성물의 예정된 양을 받을 것이다. 도 9에 나타난 바와 같이, 트레이(29)는 콘베이어(31) 상에 배치되거나, 또는 연속적으로 또는 불연속적으로 이동될 수 있고, 조성물 내의 결합제상이 예비성형체가 트레이(29)로부터 제거되기 전에 경화될 수 있게 시간을 조절할 수 있는 컨베이어(31)의 일부가 될 수 있다. 설명된 시스템에서, 예비성형체는 예비성형체를 다음의 처리단계로 운반하는 또 다른 컨베이어(32)로 인가된다. 컨베이어(31)는 수평 평면에 지그-재그 형태 및 수직 평면의 경사진 형태를 포함하는 다양한 기하학적 모양으로 배치될 수 있다는 것이 이해될 수 있다.

도 9에서 나타낸 시스템을 사용할 때, 추가적인 층이 예비성형체에 요구되어 지는 경우, 그 층 위에 초연마 입자가 있거나 또는 없거나 그 층은 트레이(29)의 바닥부에 배치될 수 있다. 또한, 트레이(29)를 원하는 정도로 채운 다음 층을 가지거나 가지지 않은 초연마 입자는 기질이 있거나 또는 없거나 조성물의 상부에 배치될 수 있다.

SEDF 예비성형체는 도 9에 나타난 바와 같이, 불연속 평면의 형태로 만들어지거나, 또는 도 5 및 도 6에서 나타난 바와 같이 연속적인 테이프 형태로 만들어 질 수 있다. 두 형태 모두 가위, 종이 절삭기, 주형 절삭기 등으로 쉽게 절단될 수 있다.

연마 제품의 제조

도 10은 SEDF 예비성형체를 가열하고, 예비성형체를 응축하는 바람직한 수단 및 방법을 나타내었다. 도 10은 일반적으로 압력하에서 소결하기 위한 통상적인 소결 고정체를 나타내었다. 바닥 펀치(34) 및 상부 펀치(35)가 있고, 펀치 (34)와 (35) 사이의 공간은 옆면판(36)에 의해 밀폐되는 것을 확인할 수 있다. 정해진 공동(cavity)내에, 예비성형체에 분포된 초연마 입자(39)를 갖는 것으로 보여지는 SEDF 예비성형체(38)가 있고, 예비성형체(38)의 위쪽 면에 다수의 초연마 입자(40)들이 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자들은 펀치 (34) 및 (35)가 화살표로 지시된 바와 같이 서로를 향하여 압박될 것이고, 전류가 예비성형체를 가열하기 위해 소결 고정체 및/또는 예비성형체를 통해 흐를 것이라는 것이 이해될 것이다. 본 발명에 따른 방법의 중요한 특징은 비록 결합제가 액체의 흐름이고, 그리고/또는 보유 매트릭스가 용융되어 흐를지라도 옆면판(36) 소결동안 SEDF 예비성형체의 횡운동을 억제하는 성향이 있다는 것이다.

도 10에서 나타난 바와 같이 소결 고정체에서, SEDF 예비성형체의 또 다른 이점은 예비성형체의 연화성으로 인하여 물질의 재분포가 매우 용이하다는 것이다. 결과적으로, 소결 과정동안 예비성형체에 보통의 압력을 가함으로써 간단하게 두께 및 응력의 차이를 일정하게 만들 수 있다. 따라서, 예비성형체는 다양한 단일하지 않는 형태에 대한 민감도가 낮고, 소결틀의 손상을 줄이는 경향이 있다. 본 발명가들은 본 발명의 기술을 사용한 이후로, 흑연틀의 소비가 50배 감소하는 것을 경험했다. SEDF 예비성형체의 연화성 및 변형성 때문에, 주름진 형태를 갖는 연마 제품이 흑연 또는 금속 펀치와 같은 주름진(따라서 비싼) 펀치를 많이 소비하지 않고도 대량생산될 수 있다는 것을 알 수 있다.

소결틀은 여러개의 SEDF 예비성형체 어셈블리들로 적재될 수 있다고 이해될 수 있고, 상기 어셈블리들은 본 발명가에 의해 출원된 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 개시된 분리기 및/또는 펀치에 의해 서로 분리될 수 있다. 이런 "축적형(in stock)" 소결은 도 10A에 도시된다. SEDF 예비성형체의 독특한 균일성, 연화성, 변형석은 대량 생산 기술에 적합하도록 축적형 소결을 만든다.

압력하에서 SEDF 예비성형체를 가열하는 것이 많은 이점들을 가지기는 하지만, 하나의 심각한 문제점을 갖는다: 즉, 가열은 흐르는 결합제를 용융하고 증발시킨다; 그리고, 주어진 압력에 의해 강화된 액체 또는 증발된 결합제는 보유성 분말과 초연마 입자를 성형틀 외부로 운반하려는 경향이 있다. 대부분의 보유성 분말이 틀 외부로 밀려나가는 경우, 물론 그 곳에 남겨진 초연마 입자를 고정하는 매트릭스 물질도 실질적으로 존재하지 않는다. 또한, SEDF 예비성형체의 용융된 결합제 및/또는 용융되거나 또는 이동된 보유성 매트릭스는 틀외부로 씻겨나갈 수 있는 초연마 물질을 붙잡을 것이다.

보유성 분말과 초연마 입자 손실의 문제를 해결하기 위해, 다공성층이 입자들의 횡운동을 방지하기 위해 SEDF 예비성형체와 접하여 배치될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 다공성층은 여러 형태가 될 수 있지만, SEDF 예비성형체에서 사용되는 바와 같이 결합제에 의하여 같이 고정될 수 없을 것이다. 오히려, 다공성층은 스크린 와이어, 통상적인 압착된 예비성형체, 에그-크레이트(egg crate) 또는 그물모양의 금속 구조 등이 될 수 있다.

도 11을 보면, 초연마 입자(41)는 다공성층(42)의 개구부보다 더 크다는 것을 알 수 있다. 압력하에서, 입자들(41)은 다공성층(42)을 절단할 수도 있다. 보유성 분말의 입자들(44)은 층(42)의 개구부보다 더 작을 것이고, 따라서 이들 입자들이 층(42)의 개구부로 쉽게 통과될 수 있을 것이다.

도 11에서 나타난 바와 같이, SEDF 예비성형체의 반대면에 두번째 다공성층(45)이 있다; 그리고, 도 11에 나타난 어셈블리는 압력하에서 서로 밀착되고 가열될 것이다. 다공성층 (42) 및 (45)는 초연마 입자들을 지지할 것이고, 횡운동(가해지는 압착력의 방향에 수직방향)을 방지하고, SEDF 예비성형체를 받을 추가적인 공간을 제공하고, SEDF 예비성형체에서 보유성 분말의 입자들이 횡운동을 방지할 것이다. 다공성층은 또한 결합제의 흐름을 감소시키기 위해 액체 결합제를 일시적으로 흡수함으로써 보유성 분말과 초연마 입자들이 빠져나가는 것을 방지하는데 도움을 주게 될 것이다.

다공성층은 SEDF 예비성형체 및 소결되는 어셈블리의 다른 층과 비해서 다양한 위치로 놓여질 수 있다. 실시예를 통해, 이것으로 제한하지 않고, 도 12는 한쪽면에는 다공성층(48), 상기 다공성층(48)의 반대면에는 초연마 입자의 층(49), 기질, 및 상기 입자들(49)을 그곳에 고정하는 매개체(50)을 갖는 SEDF 예비성형체(46)가 있음을 나타내었다. 도 13은 동일한 배열을 보여주지만, 기질(50)이 입자들(49)과 다공성층(48) 사이에 있다.

도 14는 한쪽 면에는 다공성층(48), 반대 면에는 초연마 입자들(49)과 기질(50)을 갖고, 가운데에는 SEDF 예비성형체를 갖는 것을 나타낸다. 도 15는 한쪽 면에는 SEDF 예비성형체(46), 반대 면에는 다공성층(48)을 갖고, 가운데에는 초연마 입자들(49)과 기질을 갖는 것을 나타내었다. 도 16은 초연마 입자들(49)과 기질(50)의 배치가 반대로 된 점을 제외하고는 도 15와 유사하다.

도 17은 두개의 SEDF 예비성형체 (46) 및 (46')을 나타낸다. 다공성층(48)은 예비성형체 사이에 있고, 기질(50)을 갖는 초연마 입자(49)는 예비성형체 중 하나의 반대 면에 있다.

다공성층은 방직 메쉬, 비방직 물질, 팽창된 금속박막, 짜여진 물질 및 직물 섬유의 형태일 수 있다. 또한, 롤-압착, 압출, 소결 등이 된 물질이 사용될 수 있다. 실질적으로, 소결 과정 동안 초연마 입자를 지지할 수 있고, 보유성 분말의 이동을 방지할 수 있는 충분한 강도를 가지고, 표면에 대해 뚫려 있고 서로 연결된 구멍을 갖는 높은 다공성(약 30 내지 99.5%의 기공율)이 있는 물질이라면 어떠한 물질이라도 사용될 수 있다.

지금까지, 다공성층으로 사용되는 가장 우수한 공지 물질은 금속성 비-방직 물질, 특히 National Standard, Woven production Division, Corbin KY에서 제조되어 상표명 "Fibrex"로 판매되는 니켈 섬유성 분말 비-방직 매트가 있다. 이 매트의 기공율은 85 내지 98%이고; 섬유는 직경이 20 미크론이고, 매트의 약 80중량%이고, 반면에 분말은 약 20중량%이다.

20 내지 200 메쉬 범위에서의 구리 와이어 메쉬는 우수한 다공성층으로 작용한다는 것이 밝혀졌다. 약간 확장된 금속들(Delker corporation에서 제조된)이 동일한 목적으로 사용되고 있다.

도 18은 예비성형체(51)가 다공성층(52)에 접하도록 밀착되어지고 난 후의 SEDF 예비성형체(51)를 도시하였다. 여기서, 다공성층(52)은 어느 정도 상당한 두께를 갖고, 다공성층(52)이 셀 타입의 물질로 이루어지기 때문에 다수의 셀(54)들로 구성된 것처럼 보여진다. 그 다음, 예비성형체(51)의 물질은 셀(54) 내로 밀착되는 것을 보게 될 것이다. 어떤 경우에는, 소결동안 열과 압력이 적용되기 전에 다공성층(52)으로 예비성형체(51)를 압축하는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다. 다공성층(52)의 셀(54) 또는 개구부로 인가되는 예비성형체(51) 물질은 개구부내에 머무르고, 횡방향으로 이동하지 않으려는 경향이 있다.

다공성층(52)의 역할은 SEDF 예비성형체(51) 물질의 흐름을 통제하는 것에 한정될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 다공성층(52)은 소결온도 이하의 용융점을 갖는 물질로 만들 수 있다. 이 경우, 적어도 결합제의 일부가 가열 공정동안 예비성형체로부터 제거되고, 보유성 분말의 최소 일부분이라도 고체화된 후, 다공성층은 예비성형체 위로 용융됨으로서 보유성 조성물이 변형된다. 예를 들면, 코발트-니켈 SEDF 예비성형체는 구리, 청동, 황동, 아연, 알루미늄 또는 이들의 다양한 조성으로 만들어진 다공성층, 뿐만 아니라 다른 다공성층을 이용할 수 있다.

다공성층(52)의 또 다른 기능은 예비성형체를 가열하는 동안 열 및/또는 전기가 전도되는 것이다. 예를 들면, 메쉬 또는 확장된 구리 금속박막은 균일하게 가열하는 것을 촉진하기 위해 열 또는 전기를 빠르게 전도할 것이다. 또한, 다공성층은 셀(54)내에 초연마 입자들을 포함할 수 있다. 도 18에 나타난 바와 같이, 예비성형체는 그곳에 초연마 입자들을 갖는 다공성층(52)에 반대방향으로 배치되거나 또는 다공성층은 도 6에 나타낸 바와 같은 배열에서 기질로 사용될 수 있다.

어떠한 배열에서도, 다공성층이 초연마 입자들로 채워지는 경우에는, 가열동안 결합제를 흡수하는 다공성층의 능력이 줄어드는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 다공성층의 사용을 통해 꽉 채워지거나 거의 채워진 초연마 입자들의 층이 제공되기를 원하는 경우에는, 결합제를 흡수하고 보유성 분말의 이탈을 방지하기 위하여 추가의 다공성층이 필요할 것이다.

도 19를 보면, 본 발명의 SEDF 예비서형체가 대량 생산 기술에 매우 적합하다고 이해될 것이다. 도 19에 나타낸 배열은 소결되는 다수의 층을 조립하기 위한 롤(55) 및 (56)을 포함한다. 어셈블리의 한 면을 성형하기 위해 예비서형체(58)의 롤이 있고, 어셈블리의 반대 면을 성형하기 위해 예비성형체(59)의 롤이 있다. 선택적으로, 다공성층(60)의 롤은 예비성형체(58) 및 기질(59) 사이에 배치된다.

기질(59)은 그 위에 미리 놓여진 다수의 초연마 입자들(61)을 가지거나; 또는 여기 도시된 바와 같이, 분배기(62)가 조립 공정동안 기질(59) 위에 초연마 입자들을 배치시킬 수 있다. 어떤 경우든지, 기질(59) 또는 매개체는 일시적으로 초연마 입자들(61)을 고정하기 위해 접착제를 가질 것이다.

SEDF 예비성형체(58)는 상기한 바와 같이 많은 형태르 가질 수 있다. 예비성형체(58)는 다수의 초연마 및 연마 입자들을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 또한, 예비성형체는 더 강한 예비성형체을 제공하기 위해 기질 상에 배치될 수 있다.

다공성층(60)은 어셈블리에 포함될 수도, 포함되지 않을 수도 있다. 상기한 바와 같이, 예비성형체(58)는 기질 또는 매개체로서 다공성층을 이용할 수 있고, 이것은 어떤 제품에서는 충분할 수 있다. 그러나, 하나 또는 그 이상의 다공성층이 요구되어지는 경우, 그것은 도 19에 나타낸 바와 같이 어셈블리에 공급될 수 있다. 도 19는 또는 분리기 (66) 및 (67)을 나타낸다. 이러한 분리기는 본 발명가에 의해 출원된 미국특허 제5,023,880호의 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 개시되어 있다. 상기 특허에 기재된 바에 따라, 이들 분리기는 보유성 메트릭스를 통해 초연마 입자의 돌출을 돕고, 소결 공정 동안 소결틀내에 온도의 분포에 도움을 준다. 이들 분리기들 (66) 및 (67)은 SEDF 예비성형체 어셈블리에 부착될 수도 있고, 되지 않을 수도 있다. 예비성형체에 부착될 때, 분리기는 어셈블리 자체의 일부분이 될 수 있다.

본 명세서에 기재된 모든 기술에는, 분리기 (66) 및 (67)과 같은 분리기가 사용될 수도 있고 사용되지 않을 수도 있다. 분리기가 사용되는 경우, 이들은 또한 SEDF 예비성형체를 위한 기질(도5 및 도6에서 부호(22))로 사용될 수도 있다. 대부분의 도면에서 도시의 간략화를 위하여 분리기를 나타내지 않은 것이 이해되어야 한다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자들은 롤 (55) 및 (56)이 층 (58), (59) 및 (60), 그리고 분리기 (66) 및 (67)을 단일 어셈블리(64)로 함께 압착하는 것을 이해할 수 있을 것이다. 어셈블리(64)는 불연속 단편, 또는 평면(65)으로 절삭기(66)에 의해 절단되는 것이 가능하다. 각각의 평면(65)은 소결을 위한 수단으로 이동되기 위하여 컨베이어(68)에 의하여 인가될 것이다.

본 발명은 보유 매트릭스에 랜덤하게 또는 규칙적으로 분포된 다이아몬드, 큐빅 보론 나이트리드 등과 같은 다수의 초연마 입자들로 이루어진 제품 또는 부품들과 같은 연마 제품 및 내마모성 부품들을 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 구체적으로, 본 발명에 따른 방법은 분말화된 예비성형체들을 다수의 초연마 입자들을 포함할 수 있는 매트릭스 물질과 액체 결합제상(liquid binder phase)의 슬러리 또는 페이스트 형태로, 혼합물로부터 연화성(Soft), 용이한 변형성(Easily Deformable) 및 유연성(Flexible)을 갖는 (SEDF) 형태로 제조하고, 이용하는 것을 포함한다.

SEDF 예비성형체를 만들 때, 분말화된 조성물은 포함되는 초연마 입자들을 위하여 필요한 결합(holding)에 관련된 기준을 기초로 선택될 것이다. 임의 갯수의 매트릭스 물질들 또는 분말화된 조성물은 임의 갯수의 결합제들과 함께 사용될 수 있다. 결합제들은 유연성과 가공성을 유지함과 동시에 생성물에 요구되는 강도 (integrity)를 제공하도록 선택될 것이다. SEDF 예비성형체를 형성하기 위해 사용되는 혼합물에서, 분말화된 조성물과 연마 입자들(포함된다면)의 농도는 낮고, 결합제상의 부피는 높다. 사실상, 혼합물에서 결합제상의 부피는, 실질적으로 상기 분말화된 조성물과 연마 입자들의 부피를 초과한다.

본 발명의 하나의 바람직한 형태에서, 다공성층은 SEDF 예비성형체에 접하여 배치될 것이다. 다공성증의 목적은 물질을 처리하는 연속적인 공정동안 그 자리에서 연마 입자들을 고정시키기 위한 것이다. 성공적인 물질은 다공성층 없이도 만들어질 수 있지만, 다공성층은 다공성층없이 얻어진 것 보다 더 좋은 품질의 제품을 제공한다.

본 발명에 따른 SEDF 예비성형체의 최종 공정에는, 소결(sintering) 또는 다른 열처리가 포함된다. 결과는 다공성층의 유무에 상관없이 다수의 절삭 또는 연마 공구 등에 사용될 수 있는 고품질 연마 물질을 얻는 것이다.

도 20 및 도 21은 본 발명에 따른 하나의 어셈블리 및 하나의 얻어진 소결된 연마 물질 각각을 나타낸다. 초연마 입자들(71)이 분포된 SEDF 예비성형체(70)가 있다. 어셈블리의 반대 면은 연마 입자들이 없는 SEDF 예비성형체(72)이다. 이들 두 외부 층 사이에는 두개의 추가적인 예비성형체(74) 및 (75)가 있고, 이 모두에는 초연마 입자들이 분포되어 있다. 따라서, 예비성형체(70) 및 (74) 사이에는 다공성층(76)이 있고; 예비성형체(74) 및 (75) 사이에도 다공성층(78)이 있다.

도 21에서, 초연마 입자들이 층 내에 남아 있고; 한쪽 면상에 초연마 입자(71)는 소결된 어셈블리의 표면에 있고, 한편 반대 면상에 예비성형체(72)가 초연마 입자없는 배면(backing)을 제공하는 것이 도시되어 있다. 현재, 이 소결된 연마 물질은 절삭 및 분쇄 공구를 제조하기 위해 사용될 수 있다.

SEDF 예비성형체들은 윤곽이 나타난 형태를 가질 수도 있고, 이것은 소결동안 압력을 제공하기 위해 사용되는 펀치와 같은 압착 수단의 형태와 일치할 수도 안할 수도 있다. 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체는 윤곽이 형성되지 않은 것 또는 평평한 것과 함께 미국특허 제5,019,568호의 "Abrasive Tool with Contoured Surface"에 따른 연마 제품을 제조하기 위해 본 발명가에 의해 이용되었다.

도 19A는 한쪽 면에 윤곽이 아나난 SEDF 예비성형체를 나타낸다. 한쪽 면에 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체를 제조하는 방법 중 하나는 윤곽이 나타난 기질(111), 기질(111) 위로 부어질 결합제-분말 조성물(112)의 사용을 포함한다.

도 19B는 양쪽 면에 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체의 형성을 나타낸다. 도 19B는 두 개의 기질 또는 벽(114)와 (115) 및 벽(114)와 (115) 사이에 있는 결합제-분말 조성물(116)을 나타낸다. 도 19B에 도시된 바에 따라서, 양쪽 면에 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체는 두 개의 윤곽이 나타난 벽(114)와 (115) 사이에 결합제-분말 슬러리를 부어넣음으로써 제조될 수 있고, 결과적으로 양쪽에 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체(116)가 형성된다.

벽(114) 및 벽(115)은 서로 다른 윤곽을 갖고, SEDF 예비성형체의 각 면은 각각의 벽의 윤곽(부조)과 일치하는 윤곽을 갖는다는 것이 이해될 수 있다. 벽들은 수직으로 또는 수평적으로 배치될 수 있다고 이해될 수 있고; 그리고, 결합제-분말 조성물(116)의 고체화 과정에서 압력이 적용 및/또는 벽들 사이의 거리의 변화는 선택적인 것이라고 이해되어진다.

윤곽이 형성되지 않은, 또는 평평한 SEDF 예비성형체는 소결되기 전에 윤곽이 나타난 것으로 전환될 수 있다. 평평한 측면(118)은 윤곽이 나타난 압착 수단 사이에서 형태가 만들어질 수 있다. 도 19C는 두개의 윤곽이 나타난 롤 또는 기어(120) 및 (121)에 의해 평평한 SEDF 예비성형체(118)를 윤곽이 나타난 SEDF 예비성형체(119)로 만드는 과정 중의 하나를 도시한 것이다. 바람직한 배열은 성형에 따른 SEDF 예비성형체 두께의 변화를 요구하지 않는다. 이런 타입의 성형 공정은 SEDF 예비성형체의 용이한 변형성 때문에 매우 큰 압력을 요구하지 않는다.

도 20은 또한 어셈블리 자체의 일부분으로서 SEDF 예비성형체(70) 및 (72)에 접하여 배치된 분리기(66a) 및 (67a)을 나타낸다. 도 21에서는 이들 분리기가 보이지 않는데, 이것은 분리기의 적어도 일부가 소결후 세정 공정에서 또는 연마 공구 드레싱 공정에서 소결된 연마 물질로부터 제거되었다는 것을 의미한다.

SEDF 예비성형체와 합쳐진 분리기를 이용하기 위한 방법 중 하나는 도 20A에 나타난다. 분리기(100)는 SEDF 예비성형체(101), 다공성 물질의 층(102), 및 기질 (105) 상의 초연마 입자층(104)을 포함하는 어셈블리(103)의 한쪽면에 배치된다. 개구부(108)을 갖는 메쉬 타입 물질(106)은 분리기(100)에 접하여 적용되고; 바람직한 메쉬 타입 물질(106)은 규칙적으로 분포된 개구부(108)를 갖는다. 펀치(35a) 및 (35b) 중 하나 또는 모두에 의하여 가해지는 압력 하에서, 어셈블리(103)는 메쉬 타입 물질(106)의 개구부(108)로 적어도 일부 압출되어, 분리기는 변형되고, 어셈블리(103)의 표면에 자국이 남는다. 전체 어셈블리(103)는 도 10 및 도10A에서 나타난 바와 같이 소결틀로 들어가고, 압력하에서 소결되는 것이 바람직하다면 이어서 소결된다. 어셈블리(103)를 개구부(108)로 압출시키는 압력은 소결틀 외부에서 및/또는 상기 소결틀 내에서, 소결전에 그리고/또는 소결공정 중에 가해질 수 있다. 소결후 메쉬 타입 물질(106)은 틀뿐만 아니라 분리기(100)로부터 제거된다. 소결된 연마 제품으로부터 메쉬 타입 물질(106)의 제거는 분리기(100)가 어셈블리(103)와 메쉬 타입 물질(106) 사이의 분산을 방지하기 때문에 문제가 되지 않는다. 결과적으로 연마 제품은 메쉬 타입 물질(106)의 디자인과 일치하는 윤곽으로 이루어질 것이다.

실행되거나 또는 실행되지 않을 수 있는 추가적인 선택사항(도 20A에서 일부 보여짐)이 있다고 이해될 수 있다: 메쉬 타입 물질(106)은 윤곽이 나타난 연마 제품의 이중 면을 만들기 위해 SEDF 예비성형체(101)의 양쪽 면에 직면하여 배치될 수 있다(도20A의 분리기(109) 참조); 또 다른 분리기(110)는 펀치(35a)로부터 메쉬타입 물질(106)을 분리하기 위해 사용될 수 있고, 분리기(115)는 펀치(35b)로부터 어셈블리(103)의 또 다른 면을 분리하기 위해 사용될 수 있다. 압출을 위한 SEDF 예비성형체 및 메쉬 물질로 이루어진 여러가지 어셉블리들은 도 10A에 나타난 바와 같이 적층식으로(in stock) 소결될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 두께와 형태가 다른 분리기들이 SEDF 예비성형체(101)의 반대면에 사용될 수 있다. 압출을 위한 메쉬 타입 물질(106)은 다른 물질, 예를 들면 강철 방직 메쉬, 팽창된 금속, 기계화된 크래그(machined crags), 하니콤 등으로 만들어질 수 있다. 또한, 메쉬(106)의 개구부들은 하나 이상의 초연마 입자가 통과할 수 있을 만큼 큰 것이 바람직하다. 예를 들면, 압출용 메쉬 타입 물질은 1.00 내지 0.850 mm(18 내지 20 mesh)의 개구부로 이루어지는 반면, 다이아몬드는 0.015 내지 0.200 mm(80 내지 100 mesh)의 크기를 가진다. 압출을 위한 메쉬 타입 물질(106)은 소결 온도하에서 용융되지 않고, 이 메쉬를 다양하게 사용할 수 있게 하는 압력하에서 최소의 변형성을 갖는 것이 또한 바람직하다.

도 22 및 도 23은 각각 어셈블리와 소결된 단일층 절삭공구를 나타낸다. 도 22는 조립될 수 있는 층을 나타내고, 그리고 이들 개구부 내에 다수의 초연마 입자들을 갖는 중앙의 다공성층(79)을 포함한다. 입자들(80)이 다공성층(79)을 통과하여 완전히 연장될 수 있을 만큼 입자들(80)의 두께는 적어도 층(79) 두께만큼 되어야 한다는 것을 주목해야 한다.

중앙층(79)의 각각의 면은 다공성층(84), (84')에 의해 분리되는 두 개의 SEDF 예비성형체들(81), (82) 및 (81'), (82')을 포함한다.

어셈블리가 압력하에서 가열되는 경우, 도 23에 도시된 물질이 얻어진다. 본 발명자들은 도시된 바와 같이 다이아몬드의 한 층을 갖는 연마 제품을 제조하기 위해 이 방법을 사용하고 있다. 그러나, 연마 제품은 본 명세서에 기재된 다른 사항에 따라, 요구되는 만큼의 다수의 층을 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 24 및 도 25는 통상적인 다이아몬드 세그먼트 위에 다이아몬드가 포함되지 않은 바닥부가 제조되는 것을 도시하고 있다. 소결틀에는 분말이 매우 얇지만 균일하게 분포되는 것이 요구되어짐에 따라서, 이 방법은 바닥부(85)가 매우 얇기 때문에 사용되기가 어렵다. 그러나, 본 발명의 방법과 장치를 사용하면, SEDF 예비성형체(86)은 세그먼트(88)에 접하여 배치될 수 있고, 보유성 분말은 쉽게 균일하게 분포된다. 상기에 상세히 설명된 바와 같이, 바닥부(85)의 최종 두께는 쉽게 계산될 수 있다.

도 26 및 도 27은 본 발명의 예비성형체와 결합되어 무질서하게 분포된 연마 및/또는 초연마 입자들을 갖는 통상적인 압분체 및 질서있게 배열된 초연마 입자들을 갖는 다공성층의 사용을 나타낸다. 중앙의 압분체(89)는 각각의 면에 다공성층(90), (90')을 가지며, 이어서 SEDF 예비성형체(91), (91')을 갖는다. 외부면은 정돈된 방식으로 그 안에 분포된 다수의 초연마 입자(94), (94')을 갖는 다공성의 또는 셀의 층(92), (92')으로 이루어진다.

도 26의 어셈블리는 화살표(95)가 나타내는 방향 또는 화살표(96)가 나타내는 방향으로 압축될 수 있다. 본 발명자는 톱날, 및 림 톱날용 다이아몬드 세그멘트를 제조하기 위해 화살표(95) 방향의 압력을 사용하는 이 기술을 사용하고 있다.

도 28은 제조된 원형 절삭기를 나타낸다. SEDF 예비성형체의 각각의 단편(98), 또는 완전한 고리는 적합한 형태로 만들어지고, 코아(99)의 외벽주위에 배치할 수 있다. 상기한 바로부터, 단편(98)은 다수의 층을 포함할 것이고, 다공성층을 포함할 수도 포함하지 않을 수도 있고, 요구되어지는 만큼의 초연마 입자를 많이 또는 적게 가질 수 있다.

단편(98), 또는 고리가 코아(99) 상에 조립된 후에, 어셈블리는 소결되어(바람직하게, 압력하에서), 예비성형체의 소결과 예비성형체의 코아(99)로의 고정이 한단계로 이루어진다.

하기는 본 발명의 기술을 사용한 몇 가지 특정한 실시예를 나타낸다:

1. a) 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)을 또는 초연마 입자를 적용하기에 적합한 다른 분말화된 조성물을 평면 또는 테이프 형태로 SEDF 예비성형체를 만든다. SEDF 예비성형체를 제조하는 공정에서 상기 보유성 분말을 다이아몬드와 혼합하지 않는다.

b) 종이 절삭기 또는 가위로 예비성형체를 소결틀 및 연마 제품의 디자인에 적합한 모양으로 절단한다.

c) 다이아몬드를 메쉬 타입 물질의 개구부에 넣고, 일시적으로 이것을 접착성 매개체를 이용하여 보유시킨다. 선택적으로, 이어서 메쉬 타입 물질은 제거될 수 있다.

d) SEDF 예비성형체를 초연마 입자를 포함하는 매게체에 접하게 적용시킨다. 선택적으로, 압력 및/또는 접착제를 어셈블리가 함께 고정되도록 적용한다. 또한 선택적으로, 분리기를 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바에 따라 어셈블리의 적어도 한 면에 배치시킬 수 있다.

e) 어셈블리를 가열장치, 예를 들면 열판 사이에 또는 소결틀 속으로 집어 넣는다. 하나의 장치마다 여러 개의 어셈블리를 넣을 수 있다.

f) 어셈블리를 압력하에서, 예를 들면 1040℃, 300kg/㎠ 이하에서 가열한다. 이것을 소위 "열압착"이라 한다.

g) 소결된 어셈블리를 장치로부터 빼내고, 세정하고 필요한 경우 요구되는 디자인에 따라 절삭하고, 이어서 최종 생성물을 만들기 위해 필요하다면 매개체 위에 단편을 부착한다.

2. a)다이아몬드 입자들과 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)의 슬러리 혼합물 또는 연마 제품을 적용하기에 적당한 다른 어떤 분말화된 평면 또는 테이프 형태의 SEDF 예비성형체를 만든다.

b) 종이 절삭기 또는 가위로 예비성형체를 소결틀 및 연마 제품의 디자인에 적합한 모양이 되게 절단한다.

c) 선택적으로, 분리기를 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바와 같이 예비성형체의 적어도 한쪽 면상에 배치시켜서, 어셈블리를 형성할 수 있다.

d) 어셈블리를 가열장치, 예를 들면 열판 사이에 또는 소결틀 속으로 집어 넣는다. 하나의 장치마다 여러 개의 어셈블리가 있을 수 있다.

e) 어셈블리를 압력하에서, 예를 들면 1040℃, 300kg/㎠ 이하에서 가열한다. 이것을 소위 "열압착"이라 한다.

f) 소결된 어셈블리를 장치로부터 빼내고, 세정하고 필요한 경우 요구되는 디자인에 따라 절삭하고, 이어서 최종 생성물을 만들기 위해 필요하다면 매개체 위에 단편을 부착한다.

3. a) 제1의 다이아몬드와 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)의 슬러리 혼합물, 또는 연마 제품을 적용하기에 적당한 다른 어떤 분말화된 조성물로부터 평면 또는 테이프 형태의 SEDF 예비성형체를 만든다.

c) 제2의 다수 다이아몬드를 메쉬 타입 물질의 개구부에 넣고, 일시적으로 이것을 접착성 매개체를 이용하여 고정시킨다. 선택적으로, 이어서 메쉬 타입 물질은 제거될 수 있다.

d) 제1의 다수 다이아몬드를 포함한 SEDF 예비성형체를 제2의 다수 다이아몬드를 포함하는 매개체에 접하게 부착시킨다. 선택적으로, 압력 및/또는 접착제를 어셈블리가 함께 고정되도록 가할 수 있다. 또한, 선택적으로, 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바와 같이 분리기를 어셈블리의 적어도 한 면상에 배치시킬 수 있다.

e) 어셈블리를 가열장치, 예를 들면 열판 사이에 또는 소결틀 속으로 집어 넣는다. 하나의 장치마다 여러 개의 어셈블리가 있을 수 있다.

g) 소결된 어셈블리를 장치로부터 제거하고, 세정하고 필요한 경우 요구되는 디자인에 따라 절삭하고, 이어서 최종 생성물을 만들기 위해 필요하다면 매개체 위에 단편을 부착한다.

제1의, 그리고 제2의 다수의 다이아몬드, 및 일반적으로 임의의 초연마 입자들은 기원, 크기, 모양 및 물리적-기계적 변수가 동일하거나 또는 다를 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

4. a)초연마 입자들과 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)의 슬러리 혼합물 또는 연마 제품을 적용하기에 적합한 다른 분말화된 조성물로부터 평면 또는 테이프 형태의 SEDF 예비성형체를 만든다. SEDF 예비형성체를 제조하는 공정에서 이들 보유성 분말을 다이아몬드와 혼합하지 않는다.

c) National Standard의 니켈 비방직 매트를 가지고, 이를 적당한 크기로 자른다.

d) "SEDF 예비성형체--니켈 매트--SEDF 예비성형체"와 같은 샌드위치 형식을로 조립한다. 선택적으로, 이 어셈블리의 강도를 향상시키기 위해 압력 및/또는 접착제를 가한다.

e) 다이아몬드를 메쉬 타입 물질의 개구부에 넣고, 접착성 매개체로 일시적으로 보유시킨다. 선택적으로, 이어서 매쉬 타입 물질은 제거될 수 있다.

f) "SEDF 예비성형체--니켈 매트--SEDF 예비성형체"와 같은 샌드위치에 접한 초연마 입자들을 포함하는 매개체를 적용한다. 선택적으로, 압력 및/또는 접착제를 어셈블리가 함께 고정되도록 적용시킬 수 있다. 또한 선택적으로, 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바와 같이 분리기가 어셈블리의 적어도 한 면에 배치될 수 있다.

g) 어셈블리를 가열장치, 예를 들면 열판 사이에 또는 소결틀 속으로 집어 넣는다. 하나의 장치마다 여러 개의 어셈블리가 있을 수 있다.

h) 어셈블리를 압력하에서, 예를 들면 1040℃, 300kg/㎠ 이하에서 가열한다. 이것을 소위 "열압착"이라 한다.

i) 소결된 어셈블리를 장치로부터 제거하여 세정하고, 필요한 경우 요구되는 디자인에 따라 절삭하고, 이어서 최종 생성물을 만들기 위해 필요하다면 매개체 위에 단편을 부착한다.

5. a)초연마 입자들과 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)의 슬러리 혼합물 또는 연마 제품을 적용하기에 적합한 다른 분말화된 조성물을 평면 또는 테이프 형태의 SEDF 예비성형체를 만들었다. SEDF 예비성형체를 제조하는 공정에서 이들 보유성 분말을 다이아몬드와 혼합하지 않는다.

d) "SEDF 예비성형체--니켈 매트--SEDF 예비성형체"와 같은 샌드위치 형식을로 조립한다. 선택적으로, 이 어셈블리의 강도를 향상시키기 위해 입력 및/또는 접착제를 적용한다. 또한 선택적으로 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바와 같이 분리기가 어셈블리의 적어도 한 면에 배치될 수 있다.

g) 소결된 어셈블리를 장치로부터 제거하여 세정하고, 필요한 경우 요구되는 디자인에 따라 절삭하고, 이어서 최종 생성물을 만들기 위해 필요하다면 매개체 위에 단편을 부착한다.

6. a)초연마 입자들과 다이아몬드 보유성 조성물(예를 들면 Walll Colmony's setting powder 50, 또는 Kennametal's powder N50)의 슬러리 혼합물 또는 초연마 입자를 적용하기에 적합한 다른 분말된 조성물로부터 평면 또는 테이프 형태의 SEDF 예비성형체를 만든다..

b) 종이 절삭기 또는 가위로 예비성형체를 소결틀 및 연마 제품의 디자인에 적합한 모양이으로 절단한다.

d) "SEDF 예비성형체--니켈 매트--SEDF 예비성형체"와 같은 샌드위치 형식을로 조립한다. 선택적으로, 이 어셈블리의 완성도를 향상시키기 위해 압력 및/또는 접착제를 사용한다.

d) 다이아몬드를 메쉬 타입 물질의 개구부에 넣고, 이것을 접착성 매개체를 사용하여 일시적으로 고정시킨다. 선택적으로, 이어서 매쉬 타입 물질은 제거될 수 있다.

f) "SEDF 예비성형체--니켈 매트--SEDF 예비성형체" 샌드위치에 구조에 접한 초연마 입자들을 포함하는 매개체를 적용한다. 선택적으로, 압력 및/또는 접착제를 어셈블리가 함께 고정되도록 적용시킬 수 있다. 또한 선택적으로, 미국특허 제5,203,880호 "Method and Apparatus for Making Abrasive Tools"에 기재된 바와 같이 분리기가 어셈블리의 적어도 한 면에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 구체예는 기질 또는 매개체 위에 규칙적으로 분포된 다이아몬드, 큐빅 보론 나이트리드 등과 같은 초연마 입자, 및 금속, 세라믹, 결합제를 갖는 에폭시 물질, 또는 다른 플라스틱으로부터 미리 제조된 SEDF 예비성형체의 어셈블리로 이루어진다는 것이 이해되어야 한다. 상기 성분들의 어셈블리들은 바람직하게는 외부 압력하에서 가열되거나 소결된다. SEDF 예비성형체는 그 안에 무질서하게 분포된 초연마 입자들을 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있고; 그리고, 분리기는 SEDF 예비성형체와 성형 부품 사이에서 접축 및/또는 확산을 방지하기 위해 어셈블리 자체의 일부가 될 수 있다.

본 발명의 기술분야의 당업자들은 본 발명의 특정한 구체예가 단지 예시적이라는 것을 이해할 것이고, 이것이 본 발명을 어떤 식으로든 제한하지는 않는다는 것을 의미한다; 따라서, 이하 청구항의 범주 내에서 본 발명의 취지 또는 범위에서 이탈됨없이 다양한 변형 및 개량이 이루어질 수 있다.

Claims

다수의 연마 입자들과 다량의 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질을 서로 합하고 소결하여 제품을 성형하는 연마 제품의 제조방법으로서, 상기 다량의 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질과 액체 결합제상의 혼합물로부터 연화성, 용이한 변형성 및 유연성을 갖는 예비성형체를 성형하고, 상기 예비성형체 내에 다수의 연마 입자들 중 적어도 일부를 포함시키고, 그리고 그 다음에 상기 연마제품을 성형하기 위하여 상기 예비성형체를 소결하는 것을 특징으로 하는 연마 제품의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 예비성형체는 압력하에서 소결되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다수의 연마 입자들은 예비성형체를 성형하기 전에 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질과 액체 결합제상의 혼합물을 상기 입자와 합침으로써 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다수의 연마 입자들은 예비성형체의 적어도 한 면에 상기 입자를 배치시킨 다음, 상기 입자를 상기 예비성형체로 밀착시킴으로써 상기 예비성형체에 포함되는 연마제품의 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기 연마 입자들은 예비성형체가 소결되기 전에 예비성형체로 밀착되는 연마 제품의 제조방법.
제 4항에 있어서, 상기 연마 입자들은 예비성형체가 소결되는 동안 예비성형체로 밀착되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연마 입자들은 예비성형체 내에 무질서하게 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연마 입자들은 규칙적인 패턴으로 상기 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연마 입자들의 일부는 상기 예비성형체에 무질서하게 포함되고, 또 다른 일부는 상기 예비성형체의 적어도 한쪽 면에 규칙적으로 배치된 다음 상기 예비성형체로 밀착되는 연마 제품의 제조방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 연화성, 용이한 변형성 및 유연성을 갖는 예비 성형체는 상기 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질과 액체 결합제상의 혼합물 슬러리 또는 페이스트로부터 성형되고, 상기 액체 결합제상은 하나 이상의 결합제 및 하나 이상의 액체 휘발 성분으로 이루어지고, 상기 혼합물에서 액체 결합제상의 부피는 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질의 부피보다 크고, 상기 슬러리 또는 페이스트는 지지표면 위에서 기질 내로 성형되고, 그 다음 상기 기질은 이로부터 액체 휘발 성분의 적어도 일부를 제거하고 상기 예비성형체를 성형하도록 경화되는 연마 제품의 제조 방법.
제 10항에 있어서, 다수의 연마 입자들은 기질이 성형되기 전에 지지표면 위에 상기 입자를 배치시킴으로써 상기 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 연마 입자들은 지지 표면상에 무질서하게 배치되는 연마 제품의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기 연마 입자들은 규칙적인 패턴으로지지 표면상에 배치되는 연마 제품의 제조방법.
제 11항에 있어서, 상기지지 표면은 이들 표면에까지 이르는 다수의 개구부를 포함하고, 상기 연마 입자들은 상기지지 표면의 개구부 내에 배치되는 연마 제품의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 다수의 연마 입자들은 기질이 경화되기 전에지지 표면 반대의 기질 표면상에 상기 입자를 배치시킴으로써 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 15항에 있어서, 상기 연마 제품은 기질의 표면상에 무질서하게 배치되는 연마 제품의 제조방법.
제 15항에 있어서, 상기 연마 제품은 규칙적인 패턴으로 상기 기질의 표면상에 비채되는 연마 제품의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 다수의 연마 입자들은 상기 예비성형체가 성형된 후에 예비성형체의 한쪽 면에 상기 입자를 배치시킨 다음, 상기 예비성형체로 상기 입자를 밀착시킴으로써 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 2항에 있어서, 압력하에서 상기 예비성형체를 소결하기 전에 어셈블리를 성형하기 위해 상기 예비성형체의 한쪽 면에 접하여 적어도 하나의 다공성층을 배치시키고, 그 다음 상기 어셈블리를 압력 하에서 소결하는 단계를 포함하고, 상기 다공성층은 상기 예비성형체로 밀착되고, 상기 다공성층은 압력 하의 소결 과정 동안 상기 소결 가능한 매트릭스 물질과 연마 입자들의 움직임을 방지하기 위해 다공성층의 반대 표면까지 연장된 다수의 개구부를 갖는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 연마 입자들은 다공성층의 한 면에 상기 입자들을 배치시킨 다음 압력 하에서 어셈블리를 소결하는 동안 상기 예비성형체로 다수의 연마 입자들 중 적어도 일부를 포함시키기 위하여 상기 입자들과 다공성층을 예비성형체로 밀착시킴으로써 상기 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 어셈블리를 소결하기 전에 상기 다공성 층의 한쪽 면과 반대인 상기 다공성층의 한 면에 접하여 배치된 제2의 예비성형체를 포함하고, 상기 다공성층은 압력 하에서 소결 과정 동안 상기 두 개의 예비성형체로 밀착되는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 예비성형체는 상기 다공성층의 표면상에 성형되는 연마 제품의 제조방법.
제 22항에 있어서, 상기 연마 입자들은 예비성형체가 다공성층에 성형되기 전에 다공성층 위에 입자를 배치시킴으로써 예비성형체에 포함되는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 다공성층은 소결 가능한 매트릭스 물질보다 더 낮은 용융온도를 갖는 연마 제품의 제조방법.
제 24항에 있어서, 다공성층은 어셈블리가 소결되는 동안 적어도 부분적으로 용융되는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 어셈블리가 소결되기 전에 상기 예비성형체의 한쪽 면과 반대인 면에 접하여 배치된 제2의 다공성층을 포함하고, 상기 두 개의 다공성층 압력 하에서 상기 어셈블리를 소결하는 동안 상기 예비성형체로 밀착되는 연마 제품의 제조방법.
제 19항에 있어서, 압력하에서 상기 어셈블리를 소결하기 전에 상기 어셈블리의 적어도 한쪽 면상에 하나 이상의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 상기 어셈블리로부터 분리 물질층을 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 27항에 있어서, 압력하에서 상기 어셈블리를 소결하기 전에 상기 어셈블리의 한쪽 면과 반대 면에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 상기 어셈블리로부터 상기 제2의 분리 물질층을 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 27항에 있어서, 소결하기 전에 상기 분리 물질층에 접하여 하나 이상의 메쉬 물질층을 배치시키고, 상기 메쉬 물질은 어셈블리의 한면 상에 메쉬 물질의 윤곽을 형성하기 위해 압력하에서 어셈블리가 소결되는 동안 상기 어셈블리 안으로 상기 분리 물질층을 통과하여 밀착되고, 그 다음 상기 메쉬 물질층과 분리 물질층이 상기 어셈블리로부터 제거되는 단게를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 29항에 있어서, 압력 하에서 어셈블리를 소결하기 전에 상기 어셈블리와 반대인 메쉬 물질의 한쪽 면상에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 분리 물질층 모두를 어셈블리로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 29항에 있어서, 상기 메쉬 물질은 규칙적으로 분포된 개구부를 갖는 와이어 스크린인 연마 제품의 제조방법.
제 29항에 있어서, 상기 메쉬 물질은 팽창된 금속인 연마 제품의 제조방법.
제 2항에 있어서, 압력하에서 상기 예비성형체를 소결하기 전에 상기 예비성형체의 적어도 한 면에 한 층 이상의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 상기 분리 물질층을 상기 예비성형체로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 33항에 있어서, 압력하에서 상기 예비성형체를 소결하기 전에 상기 예비 성형체의 한쪽 면과 반대인 예비성형체의 한 면에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 상기 제2의 분리 물질층을 상기 예비성형체로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 1항에 있어서, 상기 예비성형체의 소결전 두께는 연마 입자들의 입자 크기의 3 내지 10배인 연마 제품의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 혼합물 중 분말화된 소결 가능한 매트릭스 물질의 부피는 0.3 내지 10%인 연마 제품의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 혼합물 중 액체 결합제상의 중량은 3 내지 20%인 연마 제품의 제조방법.
제 37항에 있어서, 상기 혼합물 중 액체 결합제상의 중량은 0.5 내지 8.5%인 연마 제품의 제조방법.
제 10항에 있어서, 상기 결합제는 고무 시멘트인 연마 제품의 제조방법.
제 19항의 방법에 의해 제조된 연마 제품.
제 29항의 방법에 의해 제조된 연마 제품.
제 30항에 있어서, 상기 어셈블리를 압력하에서 소결하기 전에 상기 어셈블리의 한쪽 면과 반대 면에 제3의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 상기 제3의 분리 물질층을 상기 어셈블리로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 29항에 있어서, 소결 전 상기 어셈블리의 한쪽 면과 반대 면에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 제2의 분리 물질층에 인접하게 제2의 메쉬 물질층을 배치시키고, 상기 메쉬 물질층 모두는 메쉬 물질의 윤곽이 어셈블리 양면 위에 형성되도록 압력 하에서 어셈블리의 소결 과정 동안 상기 어셈블리로 각각의 인접한 분리 물질층을 통해 밀착되고, 그 다음 상기 메쉬 물질층 및 분리 물질층 모두를 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 43항에 있어서, 상기 분리 물질층 각각은 다른 두께인 연마 제품의 제조 방법.
제 43항에 있어서, 메쉬 물질층 각각은 다른 물질인 연마 제품의 제조방법.
제 33항에 있어서, 소결전에 분리물질층에 인접하도록 하나 이상의 메쉬 물질층을 배치시고, 상기 메쉬 물질은 상기 예비성형체의 한면에 메쉬 물질의 윤곽을 성형하기 위해 압력 하에서 예비성형체를 소결하는 동안 상기 분리 물질층을 통해 밀착되고, 그 다음 상기 메쉬 물질층과 분리 물질층이 상기 예비성형체로부터 제거되는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 46항에 있어서, 상기 메쉬 물질은 규칙적으로 분포된 개구부를 갖는 와이어 스크린인 연마 제품의 제조방법.
제 46항에 있어서, 상기 메쉬 물질은 팽창된 금속인 연마 제품의 제조방법.
제 46항에 있어서, 예비성형체를 압력하에서 소결하기 전에 상기 예비성형체와 반대인 메쉬 물질의 한 면에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 제2의 분리 물질층을 상기 예비성형체로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조 방법.
제 49항에 있어서, 상기 예비성형체를 압력하에서 소결하기 전에 상기 예비성형체의 한 면과 반대 면에 제3의 분리 물질층을 배치시키고, 그 다음 제3의 분리 물질층을 상기 예비성형체로부터 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 46항에 있어서, 소결전에 상기 예비성형체의 한쪽 면과 반대 면에 제2의 분리 물질층을 배치시키고, 상기 제2의 분리 물질층에 인접하게 제2의 메쉬 물질층을 배치시키고, 상기 메쉬 물질층 모두는 메쉬 물질의 윤곽이 예비성형체의 양면에 성형되게 예비성형체를 압력하에서 소결하는 동안 상기 예비성형체로 각각의 인접한 분리 물질층을 통해 밀착되고, 그 다음 메쉬 물질층 및 분리 물질층 모두를 제거하는 단계를 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 51항에 있어서, 각각의 분리 물질층은 다른 두께인 연마 제품의 제조방법.
제 51항에 있어서, 각각의 메쉬 물질층은 다른 물질인 연마 제품의 제조방법.
제 2항에 있어서, 다수의 연마 입자는 압분된 소결 가능한 매트릭스 물질층에 입자를 무질서하게 분포시키는 것에 의해 예비성형체에 포함되고, 어셈블리를 형성하기 위해 상기 예비성형체에 접하여 상기 층의 한쪽 면을 배치시키고, 그 다음 상기 어셈블리를 압력하에서 소결하여 상기 연마 제품을 성형하는 단게를 포함하는 연마제품의 제조방법.
제 54항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 어셈블리를 압력하에서 소결하기 전에 압분된 소결 가능한 매트릭스 물질층의 한쪽 면과 반대의 면에 접하여 배치된 제2의 예비성형체를 더 포함하는 연마 제품의 제조방법.
제 55항에 있어서, 상기 어셈블리는 상기 각각의 예비성형체에 접하여 배치된 다공정 물질층을 포함하고, 상기 다공정층은 이들의 표면에 열려진 기공을 갖고, 상기 어셈블리를 압력하에서 소결하는 동안 상기 예비성형체로 밀착되는 것인 연마 제품의 제조방법.
제 56항에 있어서, 추가의 연마 입자는 소결 전에 규칙적으로 다공성층에 배치되는 연마 제품의 제조방법.
제 51항에 따른 방법으로 제조된 연마 제품.
제 56항에 따른 방법으로 제조된 연마 제품.
제 57항에 따른 방법으로 제조된 연마 제품.
제 43항에 따른 방법으로 제조된 연마 제품.
제 46항에 따른 방법으로 제조된 연마 제품.