KR20030096083A - 연삭 숫돌 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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KR20030096083A KR10-2003-0038224A KR20030038224A KR20030096083A KR 20030096083 A KR20030096083 A KR 20030096083A KR 20030038224 A KR20030038224 A KR 20030038224A KR 20030096083 A KR20030096083 A KR 20030096083A
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abrasive
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팔켄베르크요르크
하이네만디르크
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

작업면을 갖는 연삭 숫돌을 제조하는 방법은 전기적으로 비전도성 층을 연삭 숫돌의 작업면에 도포함으로써 개시된다. 바람직하게는 레이저 빔을 사용하여 작업면에 패턴이 에칭된다. 금속 및 연마 입자가 작업면 패턴상에 전기도금되거나 일렉트로리스(electroless) 도금된다. 비전도 층이 작업면으로부터 제거된다. 변형 실시예에서, 작업면상에 층이 접착될 수 있다. 그 후 네가티브 패턴이 접착 층에 에칭되며, 접착제를 소망하지 않는 장소의 접착제는 에칭되어 없어진다. 그 후 연마 입자는 잔존 접착제에 접착되는 작업면과 접촉한다. 금속이 적업면에 다시 전기도금되거나 일렉트로리스식으로 도금된다. 이러한 방법을 여러번 반복함으로서, 상이한 사이즈 및 형태의 연마 입자가 상이한 농도로 작업면의 상이한 영역에 도포될 수 있다.

Description

연삭 숫돌 및 그의 제조 방법{ABRASIVE TOOLS WITH PRECISELY CONTROLLED ABRASIVE ARRAY AND METHOD OF FABRICATION}
본 발명은 연마용 연삭 숫돌, 특히 정확하게 제어된 어레이 또는 패턴의 연마 입자를 갖는 연삭 숫돌에 관한 것이다.
이전에는, 연마 입자는 다양한 기법에 의해 연삭 요소의 외측 표면에 도포되거나 또는 그내에 매립되었다. 이러한 기법과 무관하게, 연마 입자의 불규칙적인 분포는 연삭 숫돌의 절단 에지를 특징지웠다. 이러한 것은 도 1을 참조함으로써 알 수 있으며, 도 1은 강 코어 연삭 휠상에 니켈 도금된 40/50 메시 연마 입자의 100X 확대된 현미경 사진이다. 도 2는 동일한 휠의 50X 확대된 현미경 사진이다. 연마재가 불규칙적인 분포로 니켈 도금되어 있으며, 연마재 농도에 있어서는 연삭 숫돌의 소정 영역에서 제어될 수 없음을 알 수 있다. 이러한 것은 휠 로딩시 문제가 있음을 의미한다. 또한, 연삭 숫돌의 소정의 영역에서 연마 입자의 연마 사이즈, 형태 및 형태를 조절할 기회가 적다. 연삭 숫돌상에 도금된 연마 입자의 전체 양이 제어될 수 있는 한, 이러한 방법은 공정 반복 가능성 및 품질 제어시 광범위한 정도를 허용한다.
이전에는, 상기 기술은 비전도성 영역을 형성하기 위해 접착 포일 및 프린팅 기법을 사용해 연삭 숫돌 표면상에 특정한 연마 패턴을 달성하여 갈바닉(galvanic) 도금 공정동안 Ni의 침착을 방지한다. 이러한 프로세스는 평평한 표면에 한정되며 일반적인 연삭 휠 및 다른 연삭 숫돌의 에지 또는 다른 복잡한 표면 형상상에 초연마(superabrasive) 결정체의 성능을 완전 이용하기 위한 산업적인 요구를 만족시키지 않는다. 예를 들면, 유럽 특허 공개 제 0870578 A1 호는 접착층에 의해 연마 그레인을 제 위치에 고정시키고 그 후 Ni 층으로부터 돌출하는 연마 결정체내로 홈을 드릴가공하는 것을 개시한다.
명확하게, 본 기술분야에서는 연삭 숫돌의 작업면에 도포되는 연마 결정체의 위치, 농도, 크기 등을 정확하게 제어할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 필요에 관한 것이다.
작업면을 갖는 연삭 숫돌을 제조하는 방법은 연삭 숫돌의 작업면에 전기적으로 비전도성 층을 도포함으로써 이루어진다. 바람직하게는 레이저 빔을 사용하여 작업면 또는 비전도성 층에 패턴이 에칭된다. 금속 및 연마 입자는 작업면 패턴상에 전기도금되거나 일렉트로리스(electroless) 도금된다. 작업면으로부터 비전도성 층이 제거된다. 이러한 방법을 여러번 반복함으로써, 상이한 사이즈 및 형태의 연마 입자가 상이한 농도로 작업면의 상이한 영역에 도포될 수 있다.
변형 실시예에 있어서, 연마재는 연삭 숫돌의 작업면상에 층으로 도포될 수 있다. 그 후 네가티브 패턴이 접착층에 에칭될 수 있으며, 어떠한 연마재도 원하지 않는 곳의 접착제는 에칭되어 제거된다. 그 후 연마 입자는 접착되도록 작업면의 잔존 접착제와 접촉한다. 다시, 이러한 방법을 여러번 반복함으로써, 상이한 사이즈 및 형태의 연마 입자가 상이한 농도로 작업면의 상이한 영역에 가해질 수 있다. 금속이 다시 작업면상에 전기도금되거나 또는 일렉트로리스식으로 도금될 수 있다.
이들 2개의 실시예와 유사한 것은 연마 입자가 연삭 숫돌의 작업면상에 접착되는 정확한 위치를 결정하기 위해 레이저 또는 다른 정확한 제거 시스템을 사용하는 것이다. 또한, 이들 양 실시예는 여러번 반복으로 수정될 수 있으며 위치에 따라 제어된 사이즈, 형태 및 농도의 정확히 위치된 연마 입자에 의해 금속 피복된 작업면을 제조할 수 있다.
도 1은 휠 제조시 종래에 보고된 강 코어 연삭 휠상에 니켈 도금된 120/140 메시 연마 입자의 100X 확대된 현미경 사진,
도 2는 휠 제조시 종래에 보고된 강 코어 연삭 휠상에 니켈 도금된 40/50 메시 연마 입자의 50X 확대된 현미경 사진,
도 3 내지 도 5는 연마재 입자의 피복을 필요로 하는 복합 형태를 나타내는 일반적인 연삭 휠 형상의 간략화된 측면도,
도 6 내지 도 9는 정확하게 제어된 연마재의 연마 어레이를 갖는 연삭 숫돌의 제조시 사용되는 공정 단계의 개략적인 대표도,
도 10은 레이저 빔 처리에 의해 페인트가 제거된 영역을 갖는 피복된 연삭 숫돌의 작업면을 도시하는 (200X 확대된) 현미경 사진,
도 11은 제어저 빔 처리 위치의 연삭 숫돌 작업면상에 도금된 단일 연마 결정체를 도시하는 (300X 확대된) 현미경 사진,
도 12는 연삭 숫돌 작업면상에 도금된 3개의 포켓(pockets) 또는 클러스터(clusters) 또는 소정 개수의 연마 결정체의 정확하게 제어된 어레이를 도시하는 (100X 확대된) 현미경 사진,
도 13은 본 발명에 따라 침착된 연마 입자의 규칙적인 어레이를 갖는 연삭 숫돌의 개략적인 평면도,
도 14는 연마 입자의 규칙적인 어레이를 갖는 휠을 사용함으로써 워크피스로부터 적절한 동일 사이즈의 칩을 제거하는 연삭 숫돌의 개략적인 측면도,
도 15는 본 발명에 따라 침착된 연마 입자의 규칙적인 어레이를 가지며, 반경방향 휠 속도와 칩 두께 사이의 관계를 도시하는 휠의 개략적인 평면도,
도 16 및 도 17은 사이즈, 농도 및 연마재 형태에 의한 보강된 프로파일 세그먼트를 도시하는 연삭 숫돌의 확대된 개략적인 측면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10, 16, 22 : 휠12, 18 : 반경방향 영역
14, 20 :연마 입자층34 : 연삭 숫돌 코어
36 : 피복재 또는 페인트40, 42, 44 : 연마 입자
46 : 결정체48 : 연삭 숫돌
52, 56, 60 : 칩
본 발명의 특징 및 장점이 자세히 이해될 수 있도록, 첨부도면을 참조하여 하기의 상세한 설명을 통해 참조가 이루어진다.
도면은 하기에서 보다 자세히 상술된다.
본 발명의 가치는 도 3 내지 도 5를 참조함으로써 알 수 있으며, 이들 도면은 일반적인 연삭 휠 형상을 나타낸다. 특히, 도 3은 반경방향 영역, 예를 들면 반경방향 영역(12)을 갖는 연삭 휠을 도시하고 있으며, 이 반경방향 영역(12)은 그 상에 피복되는 연마 입자층(14)(단지 도시적인 목적으로 두께가 과장되었음)을 필요로 한다. 반경부(12)는 연삭 입자로 피복되기 어려우며, 특히 반경부(12) 위의 연마 입자의 농도/형태/사이즈는 휠(10)의 주연부의 평평한 영역 위의 것과는 상이하다.
도 4에서, 휠(16)은 반경방향 영역(18)을 가지며, 이 반경방향 영역은 연마 입자층(20)으로 피복될 필요가 있다. 다시, 반경방향 영역(18)의 형태는 피복되기 어려우며, 특히 반경부(12) 위의 연마 입자의 농도/형태/사이즈는 휠(16)의 주연부의 평평한 영역 위의 것과는 상이하다.
도 5에서, 휠(22)은 일련의 리지(ridges)(24-30)를 가지며, 이 리지는 연마입자층(32)으로 피복될 필요가 있다. 다시, 리지(24-30)의 형태는 효과적으로 피복하기 어려우며, 특히 리지(24-30) 위의 연마 입자의 농도/형태/사이즈는 휠(16)의 주연부의 평평한 영역 위의 것과는 상이하거나 또는 각 리지에 대해 상이하다.
본 발명은 상이한 다수 단계 공정에 의해 정확하게 제어된 연마 어레이를 갖는 연삭 숫돌을 제조하며, 이는 도 6 내지 도 9에 도시되어 있다. 우선 도 6을 참조하면, 연삭 숫돌 코어(34)는 간략화된 단면이 도시된 작업면을 갖는다. 본 발명의 공정의 초기 단계에 있어서, 전기적으로 비전도성 피복재 또는 페인트(36)가 연삭 숫돌 코어(34)의 작업면에 도포된다. 연삭 숫돌 코어(34) 또는 그의 작업면에 악영향을 미치지 않는 한, 적절한 피복재가 사용될 수 있다. 이러한 적절한 피복재는 특히 알키드, 에폭시, 비닐, 아크릴, 아미드, 요소-포름알데히드, 및 본 기술분야에 널리 공지된 광범위하게 다양한 부가적인 피복재를 포함한다. 피복재에 관한 추가적으로 일반적인 정보는 예를 들면 D.H. Solomon, "The Chemistry of Organic Film Formers"(미국 뉴욕주 11743 헌팅톤 소재의 Robert E. Krieger 출판사 1977)에서 알 수 있다. 피복재(36)의 꼭 필요한 요구치에 대해서는 연삭 숫돌 코어(34)에 적절히 접착되어야 하는 것이며, 연삭 숫돌 코어(34)의 작업면에 악영향을 미치지 않고, 전기적으로 비전도성이며, 갈바닉 전기도금 공정에 견딜 수 있고, 그의 특성을 유지하는 것이다.
도 7은 제 2 공정 단계를 도시하며, 여기서 피복재(36)의 선택적인 제거에 의해, 바람직하게는 레이저 빔(38)을 사용하여 연삭 숫돌 코어(34)의 작업면상에 패턴이 형성된다. 다른 제거 수단(예를 들면, 기계적인 마멸, 전자 빔 등)이 사용가능하지만, 피복재(36)에 복잡한 패턴 및 매우 작은 치수의 패턴의 형성시 정확성을 위해 레이저(예를 들면, YAG, CO2또는 다른 산업용 레이저)의 사용이 바람직하다. 피복재(36)에 패턴을 선택적으로 형성하기 위해 레이저 빔의 사용시의 다른 장점은 이러한 패턴이 작업면 형상과 무관하게 형성될 수 있다는 것이다. 즉, 레이저 빔(38)은 연삭 숫돌 코어(34)의 평평한 작업면에 패턴을 형성할 때와 동일한 정확도로 반경부(12)(도 3), 반경부(18)(도 4) 및 리지(24-30)(도 5)에 패턴을 형성할 수 있다. 단일의 연마 그레인을 조절하기에 적절한 사이즈의 패턴이 바람직하다. 종래의 컴퓨터 또는 레이저 빔(38)의 수치 제어는 당업자가 알고 있는 바와 같이 피복재(36)에 정확한 패턴을 형성하기에 용이하다.
제거를 위해 요구되는 피복재(36)의 양(깊이)은 충분히 커서 연마 입자가 연삭 숫돌 코어(34)의 작업면상에 전기도금되거나 또는 일렉트로리스 도금될 수 있다. 그후 피복재(36)의 불충분한 제거는 실제로 허용될 수 있다.
도 8은 피복재(36)가 제거되었거나 및/또는 연마 입자의 갈바닉 도금이 발생하기에 충분하 두께로 감소된 패턴화된 영역의 연삭 숫돌 코어(34)상에 연마 입자(40-44)의 전기도금을 도시한다. 갈바닉 전기도금은 널리 공지된 기술이며, 여기서 갈바닉 액체의 조(bath), 양극 금속, 및 연마 입자가 구성된다. 워크피스[예를 들면, 연삭 숫돌 코어(34)]는 음극으로 사용된다. 양극 금속(예를 들면, Ni)은 도금 조(plating bath)내에 용해된다. 그 후 대응하는 금속 양이온이 연삭 숫돌 코어(34)의 노출 표면에 도금되어 연삭 숫돌 코어와 직접 접촉하는 연마 입자를부착시켜, 소정의 금속층(예를 들면, Ni)을 적층한다. 전기적으로 전도성이지 않은 워크피스에 대해, 본 기술분야에 널리 공지된 바와 같이 전도성 피복재가 전기도금되거나 또는 일렉트로리스 도금되는 표면에 가해질 수 있다. 일반적인 전기도금 조건이 테딩톤 소재의 로버트 드레퍼 엘티디의 로버터 브루거의 1970년 판 "Nickel Plating a Comprehensive Review of Theory, Practice and Applications Including Cobalt Plating"에 소개되어 있다.
연삭 숫돌 코어(34)의 작업면의 노출된 패턴 영역에 연마 입자를 도금하기 위한 이러한 도금 기법을 사용함으로써, 단일층 연마 입자 개수가 결정될 수 있다. 즉, 패턴화된 영역이 단일의 연마 결정체만을 수용하기에 충분히 작을 경우, 단일의 연마 결정체가 전기도금되거나 일렉트로리스 도금될 수 있다. 이러한 것은 소정의 연삭 숫돌 형상에 적용가능하다. 사실, 전술한 공정 단계는 여러번 실행될 수 있다. 연마 결정체 및 금속으로 이미 전기도금되거나 일렉트로리스 도금된 영역이 피복될 수 있으며 다른 영역은 레이저 빔(38)에 의해 에칭된다. 연마 결정체 및 금속으로 이미 전기도금되거나 일렉트로리스 도금된 영역이 한번 이상 피복될 수 있다. 이러한 반복적인 공정 단계의 각각에 있어서, 연마 결정체는 사이즈, 형태 또는 품질, 농도 등에 의해 변화될 수 있다.
최종 단계로서, 도 9는 피복재(36)의 잔존 영역의 제거를 도시한다. 비록 피복재의 존재가 경우에 따라 연삭 숫돌 코어(34)의 성능과 간섭하더라도, 이러한 피복재 제거 단계는 장식적인 이유 또는 특정 레벨로 결정체를 더욱 매립시키기 위한 제 2 도금 단계를 위해 실시된다. 본 발명의 제거 공정으로써 피복재(36)의 화학적 분해가 종종 실시된다.
도 10은 레이저 빔 처리에 의해 제거된 페인트의 영역을 갖는 피복된 연삭 숫돌의 작업면을 도시하는 (200X 확대된) 현미경 사진이다. 피복재의 무결성의 파손이 명확하다. 도 11은 레이저 빔 처리 위치에서 연삭 숫돌 작업면상에 도금된 연마 결정체를 도시하는 (300X 확대된) 현미경 사진이다. 연마 결정체는 의도된 위치에 정확하게 침착된다. 이러한 것은 (100X 확대된) 도 12에서 보다 명확하며, 도 12에서는 3개의 포켓과 클러스터 또는 정확하게 제어된 연마 결정체의 어레이가 연삭 숫돌 작업면상에 도금된 것을 볼 수 있다.
이러한 정확하게 제어된 연마 결정체의 어레이는 많은 장점을 갖는다. 이러한 것은 도 13을 참조함으로써 명확해지며, 도 13은 본 발명에 따라 침착된 연마 입자의 정확히 정돈된 어레이를 갖는 연삭 숫돌의 개략적인 평면도이다. 각각의 연마 결정체 또는 결정체의 클러스터, 예를 들면 대표적인 결정체(46)가 연삭 숫돌(48)의 작업면상에 결정체의 갈바닉 도금전에 결정된 정돈식 어레이로 위치된다.
사용중, 연삭 숫돌(48)는 화살표(50)로 표시된 방향으로 속도(Vc)로 이동된다. 도 14는 화살표(50) 방향으로 Vc의 속도로 이동하는 연삭 숫돌(48)의 개략적인 측면도이다. 대표적인 연마 결정체(46)가 칩(52)을 제거하는 것이 도시되어 있고, 연마 결정체(54)가 칩(56)을 제거하는 것이 도시되어 있으며, 연마 결정체(58)가 칩(60)을 제거하는 것이 도시되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 각 연마결정체(46, 54, 58)가 연삭 숫돌(48)의 작업면상에 균일하게 이격되어 있기 때문에, 칩(52, 56, 60)의 평균 두께(a)는 대략 동일해야 하며, 도금된 연삭 숫돌을 사용하는 기술과 비교하여 개선된 절단 성능이 예상된다.
도 15는 본 발명에 따라 침착된 연마 입자, 예를 들면 결정체(64, 66)의 정돈된 어레이를 갖는 휠(62)의 개략적인 평면도이다. 도 15에서 결정체(64, 66)의 사이즈는 각 위치에서 하나 또는 그 이상의 보다 큰 연마 결정체 또는 연마 결정체의 보다 높은 농도를 정확히 나타낸다. 마지막으로, 휠(62)은 화살표(68) 방향으로 반경방향 속도(Vc)로 이동한다.
하기의 관계는 도 15에서 휠(62)에 대해 유지된다.
Vc↑⇒ a↓
농도↑⇒ a↓
여기서 a는 평균 칩 두께이다.
달리 설명하면, 휠(62)의 반경방향 속도가 증가할 수록, 칩의 두께(a)는 줄어든다. 마찬가지로, 연마 입자의 (단위 면적당) 농도가 증가할 수록, 칩의 두께(a) 또한 줄어든다. 종래의 방식으로 도금된 연삭 휠에 의한 연삭과 비교했을 때, 본 발명에 따라 제조된 휠의 사용은 칩 두께 및 균일성의 보다 우수한 제어를 가능케 한다.
본 발명에 의한 특유한 점은 연삭 숫돌의 작업면상에 연마 결정체의 패턴을 정확하고 정돈식으로 배치할 수 있다고 하는 것이다. 이러한 것은 도 16 및 도 17을 참조함으로써 알 수 있다. 도 16에서 연삭 숫돌 작업면(70)은 반경방향 밴드를 나타내고 있으며, 이 밴드 주위로 연마 입자(72-82)가 배치되어 있다. 반경부 또는 밴드에 배치된 결정체(76, 78)가 연삭 숫돌 작업면(70)의 평평한 영역상에 배치된 다른 결정체보다 사이즈가 보다 큼을 알 수 있다. 명백히, 결정체의 개수 및 사이즈가 도 16에 단지 도시되어 있지만, 입자 사이즈, 형태 및 배치를 제어하는 능력은 잘 도시되어 있다.
2단계 공정을 사용함으로써, 도 16에 도시된 바와 같이 보다 큰 결정체(76, 78)가 연삭 숫돌의 특정 강화 영역에 정확히 위치될 수 있다. 도 17은 연삭 숫돌(84)의 절단 리지 주위에 결정체의 밀도를 보다 높게 나타냄으로써 본 발명의 능력을 도시하였다. 단시 도시적인 목적으로, 리지에 위치된 결정체 그룹(86)의 밀도가 평평한 영역을 따라서 결정체 그룹(88)의 밀도보다 높음을 알 수 있다.
당업자는 동일 연마재로 피복된 작업면이 다른 실시예에 의해 얻어질 수 있음을 알 수 있으며, 이 실시예에서 작업면의 지정 영역(또는 전체 작업면)은 접착제, 즉 금속 도금이 발생할 때까지 연마 입자를 작업면에 적어도 일시적으로 유지시킬 수 있는 재료로 피복된다. 예를 들면, 접착제는 위에서 나열된 피복재에 배합되는 동일한 리스트의 수지에 의해 배합될 수 있다. 그 후 예를 들면, 레이저 빔은 어떠한 연마 입자도 소망하지 않는 장소인 영역을 에칭해 제거할 수 있다. 그 후 소망의 연마 입자가 잔존 접착제에 의해 작업면에 접착될 수 있다. 물론, 이러한 기법은 여러번 실시되어 작업면에 정확하게 위치되는 연마 입자의 품질, 형태, 및 사이즈를 제어한다. 소망하는 모든 연마 입자가 작업면에 접착되면, 금속도금은 최종 단계일 수 있다.
적절한 연마 입자는 특히, 인조 다이아몬드 또는 천연 다이아몬드, 입방정계 질화 붕소(cubic boron nitride: CBN), 우르짜이트 질화 붕소(wurtzite boron nitride), 탄화 규소, 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 알루미나, 사파이어, 지르코니아, 이들의 조합, 및 유사한 재료를 포함한다. 이러한 연마 입자는 예를 들면 내열성 금속 산화물(티타니아, 지르코니아, 알루미나, 실리카)(예를 들면, 미국 특허 제 4,951,427 호 및 제 5,104,422 호 참조)로 피복될 수 있다. 이러한 피복재의 처리는 금속을 산화물로 변환시키기에 적절한 온도에서 샘플을 산화시킨 후 연마 입자 표면상에 기초 금속의 침착을 포함한다. 추가적인 피복재는 내열성 금속(Ti, Zr, W) 및 다른 금속(Ni, Cu, Al, Cr, Sn)을 포함한다.
연삭 요소, 폴리싱 요소, 절단 요소, 드릴링 요소, 금속 연삭 숫돌, 유리 본드 연삭 숫돌(vitreous bond tools), 수지 본드 연삭 숫돌(페놀-포름알데히드 수지, 멜라민 또는 요소-포름알데히드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르, 폴리아미드 및 폴리이미드) 등을 포함한 광범위한 각종 연삭 숫돌가 본 발명에 의해 처리될 수 있다. 전기적으로 전도성이지 않은 연삭 숫돌는 연마 입자로 갈바닉하게 피복되도록 작업면 위에 전기 전도성 금속으로 피복될 수 있다. 변형 실시예에 있어서, (적어도 작업면에서) 본드에 포함되는 전기 전도성 입자는 전기적으로 비전도성 연삭 숫돌의 갈바닉 피복을 가능케 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 피복재는 산 및 염기 양자에 대해 저항성이 있으며, 갈바닉 도금을 위해 사용하는 상승된 온도에서 적합하고, 갈바닉 조의 가혹함에 견딜 수 있고 제조 공정동안 연삭 숫돌의 조정을 위해 연삭 숫돌가 조정될 수 있는 연삭 숫돌 작업면에 충분히 점착성이다. 이러한 적절한 페인트는 예를 들면 에폭시 수지, 아크릴 수지, 비닐 수지, 폴리우레탄, 아민-포름알데히드 수지, 아미드-포름알데히드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 폴리아미드 수지, 왁스, 실리콘 수지 및 전술한 바와 같은 것 등을 포함한다. 현재 에폭시 수지가 바람직하다.
본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 상술되었지만, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 각종 수정이 가해질 수 있으며 그의 요소에 대해 동등물이 대체될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 기본적인 범위를 벗어남이 없이 본 발명의 개시내용에 대한 다양한 변형이 특정한 상황 및 재료에 적합될 수 있다. 따라서 본 발명은 본 발명을 실시하기 위해 이루어진 최상의 실시예로서 상술된 특정 실시예에 한정되지 않고, 첨부된 청구범위의 범위내에서 모든 실시예를 포함한다. 이러한 적용에 있어서, 모든 유닛은 미터법으로 되어 있고, 특별히 언급되지 않는 한 모든 양 및 백분율은 중량에 의한 것이다. 또한, 본원에 언급된 모든 인용문헌은 참조로서 본원에 인용되었다.
본 발명은 상이한 사이즈 및 형태의 연마 입자가 상이한 농도로 작업면의 상이한 영역에 가해질 수 있도록 한다.

Claims (14)

  1. 작업면을 갖는 연삭 숫돌의 제조 방법에 있어서,
    ⓐ 연삭 숫돌의 작업면에 전기적으로 비전도성 층을 도포하는 단계와,
    ⓑ 상기 작업면에 패턴을 에칭하는 단계와,
    ⓒ 상기 작업면 패턴에 금속 및 연마 입자를 도금하는 단계와,
    ⓓ 상기 작업면으로부터 상기 비전도성 층을 제거하는 단계를 포함하는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    연마 입자가 도포되는 영역이 상기 단계(ⓐ) 전에 마스크 처리되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  3. 작업면을 갖는 연삭 숫돌에 있어서,
    상기 작업면은 금속 도금된 연마 입자의 패턴을 가지며, 상기 연마 입자는 하나 또는 그 이상의 인조 다이아몬드, 천연 다이아몬드, 입방정계 질화 붕소(cubic boron nitride: CBN), 우르짜이트 질화 붕소(wurtzite boron nitride), 탄화 규소, 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 알루미나, 사파이어, 또는 지르코니아인
    연삭 숫돌.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 패턴은 하나 또는 그 이상의 사이즈, 형태, 품질, 또는 농도에 의해 변하는 연마 입자를 포함하는
    연삭 숫돌.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 금속은 하나 또는 그 이상의 Ti, Zr, Cr, Co, Si, W, Ni, Cu, Sn, 또는 Al인
    연삭 숫돌.
  6. 작업면을 갖는 연삭 숫돌의 제조 방법에 있어서,
    ⓐ 연삭 숫돌의 작업면에 접착층을 도포하는 단계와,
    ⓑ 상기 작업면에 네가티브 패턴을 에칭하는 단계와,
    ⓒ 그 상에 상기 연마 입자의 패턴을 형성하기 위해 상기 작업면을 연마 입자와 접촉시키는 단계와,
    ⓓ 상기 작업면에 금속을 도금하는 단계를 포함하는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 연마 입자는 하나 또는 그 이상의 인조 다이아몬드, 천연 다이아몬드, 입방정계 질화 붕소(CBN), 우르짜이트 질화 붕소, 탄화 규소, 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 알루미나, 사파이어, 또는 지르코니아인
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 연마 입자는 하나 또는 그 이상의 금속 또는 금속 산화물로 피복되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 금속은 하나 또는 그 이상의 Ti, Zr, Cr, Co, Si, W, Ni, Cu, Sn, 또는 Al인
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 접착제는 하나 또는 그 이상의 에폭시 수지, 아크릴 수지, 비닐 수지, 폴리우레탄, 아민-포름알데히드 수지, 아미드-포름알데히드 수지, 페놀-포름알데히드 수지, 왁스, 실리콘 수지, 또는 폴리아미드 수지와 배합되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 네가티브 패턴은 하나 또는 그 이상의 레이저 또는 전자 빔에 의해 상기 작업면에 에칭되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 도금은 하나 또는 그 이상의 전기도금 또는 일렉트로리스(electroless) 금속 도금 조건 하에서 실시되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  13. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 연삭 숫돌은 하나 또는 그 이상의 연삭 요소, 폴리싱 요소, 절단 요소 또는 드릴링 요소인
    연삭 숫돌의 제조 방법.
  14. 제 1 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 연마 입자의 하나 또는 그 이상의 사이즈, 형태, 품질, 또는 농도는 상기 방법이 한번 또는 그 이상 반복되는 동안 변하게 되는
    연삭 숫돌의 제조 방법.
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