KR20160101989A

KR20160101989A - 코팅된 연마 용품을 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20160101989A
Application number: KR1020167019373A
Authority: KR
Inventors: 스콧 알 컬러; 존 티 보덴; 스티븐 제이 케이퍼트; 네구스 비 아데프리스
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2016-08-26
Also published as: CN105829025B; BR112016014934B1; EP3950228A1; KR102238267B1; EP3086904A1; CA2934647A1; US10611001B2; WO2015100020A1; US20190091835A1; EP3086904B1; CA2934647C; PL3086904T3; CN105829025A; JP6545173B2; US20160311084A1; JP2017500217A; EP3086904A4; BR112016014934A2; US11344998B2

Abstract

방법은 일반적으로 생산 공구 내의 공동을 각각 개별 연마 입자로 충전하는 단계를 포함한다. 연마 입자를 수지 코팅된 배킹으로 전달하기 위해 충전된 생산 공구와 수지 코팅된 배킹을 정렬시킨다. 연마 입자를 공동으로부터 수지 코팅된 배킹 상으로 전달하고, 생산 공구를 수지 코팅된 배킹과의 정렬된 위치로부터 제거한다. 그 후에, 수지 층이 경화되고, 사이즈 코트가 적용되고 경화되며, 코팅된 연마 용품이 적합한 변환 장비에 의해 시트, 디스크, 또는 벨트 형태로 변환된다.

Description

코팅된 연마 용품을 제조하는 방법{METHOD OF MAKING A COATED ABRASIVE ARTICLE}

본 개시 내용은 대체로 연마 입자(abrasive particle) 및 이들을 사용하여 다양한 용품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

코팅된 연마 용품은 통상적으로 수지-코팅된 배킹(resin-coated backing) 상으로의 연마 입자의 드롭 코팅(drop coating) 또는 정전 코팅(electrostatic coating)에 의해 코팅된다. 2가지 방법 중에서, 정전 코팅이 흔히 바람직하였는데, 왜냐하면 그것이 1이 아닌 종횡비(aspect ratio)를 갖는 그레인(grain)에 대해 일정 정도의 배향 제어(orientation control)를 제공하기 때문이다. 일반적으로, 연마 입자 및 이들의 절삭점(cutting point)의 위치설정 및 배향이 연마 성능을 결정하는 데 중요하다.

PCT 국제 공개 WO 2012/112305 A2호(케이퍼트(Keipert))는 연마 입자의 표면 특징부를 특정 z-방향 회전 배향으로 회전 정렬시키기 위해 사용될 수 있는 고정 위치에 개별 연마 입자를 유지시키도록 정밀하게 이격되고 정렬되는 비-원형 개구를 갖는 정밀 스크린의 사용을 통해 제조되는 코팅된 연마 용품을 개시한다. 그러한 방법에서, 스크린 또는 천공된 판(plate)이 접착제 필름에 라미네이팅되고(laminated) 그것에 연마 입자가 로딩된다(loaded). 연마 입자의 배향은 스크린 기하학적 구조 및 스크린 개방부를 통해 접착제와 접촉하고 그것에 접착되는 연마 입자의 제한된 능력에 의해 제어될 수 있다. 충전된 스크린으로부터 접착제 층의 제거는 배향된 연마 입자를 전도된(inverted) 방식으로 연마 배킹으로 전달하였다. 이 방법은, 다루기 힘들고 시간 경과에 따라 (예컨대, 먼지 침착물로 인해) 점착감소(detackifying)되기 쉬울 수 있는 그리고 생성된 코팅된 연마 용품으로 전달되어 작업편(workpiece)으로의 접착제 전달과 작업편의 오염의 가능성을 생성할 수 있는 접착제의 존재에 의존한다.

삼각형 연마 입자에 대해, 전도된(기부를 위로 하여) 연마 입자는 전형적으로 연마 용품의 절삭량(cut)과 수명에, 특히 스테인리스 강과 같은 금속에 부정적인 영향을 미친다. 이들 전도된 연마 입자의 낮은 국소 압력과 좋지 못한 파단을 초래하는 큰 지지 면적(bearing area)으로 인해, 절삭 수명의 조기 종료를 초래하는 금속 캡핑(capping)이 발생한다. 통상적인 코팅된 연마 제품에서, 전도된 연마 입자의 비율은 주로 광물 코트 중량(mineral coat weight)의 함수이고, 전도된 연마 입자 없이 높은 광물 커버리지(mineral coverage)를 달성하는 것이 어렵다. 이는 흔히 최적 상태에 못 미치는 성능을 갖는 매우 개방된 코트 구조체의 사용을 필요로 한다.

절삭 방향에 대한 연마 입자의 배향이 또한 중요하다. 절삭 효율과 연마 입자 파단 메커니즘은 배향에 따라 달라진다. 삼각형 형상의 연마 입자의 경우에, 개선된 절삭과 파괴를 위해, 연마 용품 및/또는 작업편 상대 운동이 절삭 운동에서 삼각형의 면 대신에 삼각형의 에지가 제공되도록 이루어지는 것이 일반적으로 바람직하다. 삼각형 면이 절삭 방향으로 제공되면, 흔히 삼각형이 기부 부근에서 그리고 연삭(grinding) 평면 밖으로 파단될 것이다.

연마 용품 내의 연마 입자의 간격이 또한 중요할 수 있다. 드롭 코팅 및 정전 침착(electrostatic deposition)과 같은 통상적인 방법은 랜덤한 간격 분포를 제공하고, 2개 이상의 형상화된 연마 입자가 형상화된 연마 입자의 팁(tip) 또는 상부 표면 부근에서 서로 접촉하게 되는 그레인 클러스터링(grain clustering)이 흔히 발생한다. 클러스터링은, 상호 기계적 보강으로 인해 사용 동안 클러스터 내의 형상화된 연마 입자가 적절하게 파단 및 파괴하지 못하는 것과 그들 영역에서의 지지 면적의 국소적인 확대로 인해 좋지 못한 절삭 성능을 초래한다. 클러스터링은 더욱 균일하게 이격된 형상화된 연마 입자를 갖는 코팅된 연마 용품에 비해 바람직하지 않은 열 축적을 생성한다.

상기한 바를 고려하여, 간단하고 비용-효과적인, 연마 입자(특히 형상화된 연마 입자)를 코팅된 연마 용품 내에 위치시키고 배향시키는 데 유용한 대안적인 방법 및 장치를 갖는 것이 바람직할 것이다.

본 개시 내용은 WO 2012/112305 A2호(케이퍼트)의 스크린이 형상과 크기 면에서 코팅되는 연마 입자와 상보적인 공동(cavity)을 가진 정밀하게-복제된 웨브(web) 또는 공구(tooling)로 대체된, 전술된 필요에 대한 실질적인 해법을 제공한다. 이러한 상보적인 형상은 고속 제조에서 공동을 충전하고 공동에 의해 유지되는 연마 입자의 경향을 크게 개선한다. 이는 WO 2012/112305 A2호(케이퍼트)에 제시된 접착제 층의 제거를 허용하여, 코팅 공정을 크게 단순화시킨다.

일 실시예에서, 본 발명은 수지 코팅된 배킹 상에 패턴화된 연마 층(patterned abrasive layer)을 제조하는 방법에 있으며, 이 방법은

공동을 가진 분배 표면을 갖는 생산 공구(production tool)를 제공하는 단계 ― 각각의 공동은 분배 표면에 수직한 공동 종축 및 공동 종축을 따른 깊이 D를 가짐 -;

입자 종축을 따른 길이 L이 입자 종축에 수직한 횡축을 따른 폭 W보다 큰 긴 연마 입자(elongated abrasive particle)를 선택하는 단계 ― 공동의 깊이 D는 0.5L 내지 2L임 -;

공동의 개수보다 많은 긴 연마 입자가 제공되도록 과잉의 긴 연마 입자를 분배 표면에 공급하는 단계;

분배 표면 내의 공동의 대부분을, 입자 종축이 종방향 공동에 평행하도록 개별 공동 내에 배치되는 긴 연마 입자로 충전하는 단계;

분배 표면으로부터, 충전하는 단계 후에 공동 내에 배치되지 않은 과잉의 긴 연마 입자의 남은 부분을 제거하는 단계;

수지 코팅된 배킹을, 수지 층이 분배 표면을 향하는 상태로 분배 표면과 정렬시키는 단계;

공동 내의 긴 연마 입자를 수지 코팅된 배킹으로 전달하고, 긴 연마 입자를 수지 층에 부착시키는 단계; 및

생산 공구를 제거하여 수지 코팅된 배킹 상의 패턴화된 연마 층을 노출시키는 단계를 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 연마 입자 또는 캐리어 부재(carrier member) 내의 공동에 관한 용어 "정밀하게-형상화된(precisely-shaped)"은 각각 다양한 면들의 교차에 의해 한정되는 별개의 종점을 갖고서 별개의 에지 길이를 갖는 잘 한정된 예리한 에지들에 의해 경계지어지고 결합되는 비교적 매끄러운 표면을 가진 면들에 의해 한정되는 3차원 형상을 갖는 연마 입자 또는 공동을 지칭한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, 공동에 관한 용어 "~내에 제거가능하게 그리고 완전히 배치된"은 연마 입자가 중력에 의해서만 공동으로부터 제거가능하다는 것을 의미하지만, 실제로는 다른 힘(예컨대, 공기 압력 또는 진공)이 사용될 수 있다.

본 개시 내용의 특징 및 이점은 상세한 설명 및 첨부된 청구범위의 고려 시에 추가로 이해될 것이다.

도 1a는 본 개시 내용에 따른 코팅된 연마 용품을 제조하기 위한 장치의 개략도.
도 1b는 본 개시 내용에 따른 코팅된 연마 용품을 제조하기 위한 다른 장치의 개략도.
도 2는 본 개시 내용에 따른 예시적인 생산 공구(200)의 개략적인 사시도.
도 3a는 생산 공구(200) 내의 공동(220)으로서 사용하기에 적합한 예시적인 공동(320) 설계의 개략적인 확대 평면도.
도 3b는 평면 3B-3B를 따라 취해진 도 3a의 단면도.
도 3c는 평면 3C-3C를 따라 취해진 도 3a의 단면도.
도 4a는 생산 공구(200) 내의 공동(220)으로서 사용하기에 적합한 예시적인 공동(420) 설계의 개략적인 확대 평면도.
도 4b는 평면 4B-4B를 따라 취해진 도 4a의 개략적인 단면도.
도 4c는 평면 4C-4C를 따라 취해진 도 4a의 개략적인 단면도.
도 5a는 생산 공구(200) 내의 공동(220)으로서 사용하기에 적합한 예시적인 공동(520) 설계의 개략적인 확대 평면도.
도 5b는 평면 5B-5B를 따라 취해진, 도 5a에 도시된 예시적인 공동(520)의 개략적인 단면도.
도 5c는 평면 5C-5C를 따라 취해진, 도 5a에 도시된 예시적인 공동(520)의 개략적인 단면도.
도 6a는 생산 공구(200) 내의 공동(220)으로서 사용하기에 적합한 예시적인 공동(620) 설계의 개략적인 확대 평면도.
도 6b는 평면 6B-6B를 따라 취해진 도 6a의 개략적인 단면도.
도 6c는 평면 6C-6C를 따라 취해진 도 6a의 개략적인 단면도.
도 7은 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 생산 공구(700)의 개략적인 사시도.
도 8은 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 생산 공구(800)의 개략적인 사시도.
도 9는 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 예시적인 생산 공구(900)의 개략적인 사시도.
도 10a는 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 연마 입자 위치설정 시스템(1000)의 예시적인 사시도의 개략적인 부분-분해 사시도.
도 10b는 평면 10B-10B를 따라 취해진 연마 입자 위치설정 시스템(1000)의 개략적인 측단면도.
도 11a는 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 연마 입자 위치설정 시스템(1100)의 예시적인 사시도의 개략적인 부분-분해 사시도.
도 11b는 평면 11B-11B를 따라 취해진 연마 입자 위치설정 시스템(1100)의 개략적인 측단면도.
도 12a는 본 개시 내용의 예시적인 일 실시예에 따른 연마 입자 위치설정 시스템(1200)의 예시적인 사시도의 개략적인 부분-분해 사시도.
도 12b는 평면 12B-12B를 따라 취해진 연마 입자 위치설정 시스템(1200)의 개략적인 측단면도.
본 명세서 및 도면에서의 도면 부호의 반복된 사용은 본 개시 내용의 동일하거나 유사한 특징부 또는 요소를 나타내도록 의도된다. 본 개시 내용의 원리의 범주 및 사상에 속하는 다수의 다른 변형 및 실시예가 당업자에 의해 고안될 수 있음을 이해하여야 한다. 도면은 일정한 축척으로 도시된 것이 아닐 수 있다.

코팅된 연마 용품 메이커(maker) 장치

이제 도 1a 및 도 2를 참조하면, 본 개시 내용에 따른 코팅된 연마 용품 메이커 장치(90)는, 생산 공구를 그것이 연마 입자 전달 롤(transfer roll)(122)의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 코팅된 연마 용품 메이커를 통해 안내하는 제1 웨브 경로(99)를 갖는 생산 공구(200)의 공동(220) 내에 제거가능하게 배치되는 연마 입자(92)를 포함한다. 장치는 전형적으로 예를 들어 권취해제부(unwind)(100), 메이크 코트 전달 시스템(make coat delivery system)(102), 및 메이크 코트 어플리케이터(make coat applicator)(104)를 포함한다. 이들 구성요소는 배킹(106)을 권취해제시키고, 메이크 코트 수지(108)를 메이크 코트 전달 시스템(102)을 통해 메이크 코트 어플리케이터(104)로 전달하며, 메이크 코트 수지를 배킹의 제1 주 표면(112)에 적용한다. 그 후에, 수지 코팅된 배킹(114)은 연마 입자(92)를 메이크 코트 수지(108)로 코팅된 제1 주 표면(112)에 적용하기 위해 아이들러 롤(idler roll)(116)에 의해 위치된다. 수지 코팅된 배킹(114)을 위한 제2 웨브 경로(132)가 수지 코팅된 배킹을 그것이, 수지 층이 수지 코팅된 배킹(114)과 연마 입자 전달 롤(122)의 외부 원주 사이에 위치되는 생산 공구의 분배 표면을 향하여 위치되는 상태로, 연마 입자 전달 롤(122)의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 통해 안내한다. 적합한 권취해제부, 메이크 코트 전달 시스템, 메이크 코트 수지, 코터(coater) 및 배킹이 당업자에게 알려져 있다. 메이크 코트 전달 시스템(102)은 메이크 코트 수지를 함유하는 단순한 팬(pan) 또는 저장소, 또는 저장 탱크 및 메이크 코트 수지를 필요한 위치로 이동시키기 위한 전달 배관(delivery plumbing)을 가진 펌핑 시스템일 수 있다. 배킹(106)은 천, 종이, 필름, 부직포(nonwoven), 스크림(scrim), 또는 다른 웨브 기재(substrate)일 수 있다. 메이크 코트 어플리케이터는 예를 들어 코터, 롤 코터, 스프레이 시스템, 또는 로드 코터(rod coater)일 수 있다. 대안적으로, 사전-코팅되는 코팅된 배킹이 연마 입자를 제1 주 표면에 적용하기 위해 아이들러 롤(116)에 의해 위치될 수 있다.

본 명세서에 후술되는 바와 같이, 생산 공구(200)는 내부에 수용될 의도된 연마 입자에 대해 상보적인 형상을 갖는 복수의 공동(220)을 포함한다. 연마 입자 공급기(118)가 적어도 일부 연마 입자를 생산 공구에 공급한다. 바람직하게는, 연마 입자 공급기(118)는 존재하는 공동보다 많은 연마 입자가 기계 방향(machine direction)으로 생산 공구의 단위 길이당 존재하도록 과잉의 연마 입자를 공급한다. 과잉의 연마 입자를 공급하는 것은 생산 공구 내의 모든 공동이 최종적으로 연마 입자로 충전되는 것을 보장하는 데 도움을 준다. 연마 입자의 지지 면적 및 간격이 흔히 특정 연삭 응용을 위해 생산 공구에 대해 설계되기 때문에, 너무 많은 충전되지 않은 공동을 갖지 않는 것이 바람직하다. 연마 입자 공급기(118)는 전형적으로 생산 공구와 동일한 폭이고, 연마 입자를 생산 공구의 전체 폭에 걸쳐 공급한다. 연마 입자 공급기(118)는 예를 들어 진동 공급기, 호퍼(hopper), 슈트(chute), 사일로(silo), 드롭 코터(drop coater), 또는 스크류 공급기일 수 있다.

선택적으로, 충전 보조 부재(filling assist member)(120)가 연마 입자를 생산 공구(200)의 표면 상에서 움직이게 하기 위해 그리고 연마 입자를 공동(220) 내로 배향시키거나 활주시키는 데 도움을 주기 위해 연마 입자 공급기(118) 뒤에 제공된다. 충전 보조 부재(120)는 예를 들어 닥터 블레이드(doctor blade), 펠트 와이퍼(felt wiper), 복수의 강모를 갖는 브러시, 진동 시스템, 블로워(blower) 또는 에어 나이프(air knife), 진공 상자(124), 또는 이들의 조합일 수 있다. 충전 보조 부재는 더욱 많은 연마 입자를 공동 내에 배치하기 위해 연마 입자를 분배 표면(212)(도 1a의 생산 공구(200)의 상부 또는 상부 표면) 상에서 이동, 병진, 흡인, 또는 교반시킨다. 충전 보조 부재가 없으면, 일반적으로 분배 표면(212) 상으로 낙하된 연마 입자들 중 적어도 일부가 직접 공동 내로 떨어질 것이고 추가의 움직임이 요구되지 않지만, 다른 것은 공동 내로 지향되도록 일정 정도의 추가적인 움직임을 필요로 할 수 있다. 선택적으로, 충전 보조 부재(120)는 생산 공구 내의 각각의 공동(220)을 연마 입자로 완전히 충전하는 데 도움을 주기 위해 적합한 구동장치를 사용하여 폭 방향(cross machine direction)으로 측방향으로 진동되거나 달리 생산 공구(200)의 표면에 대해 원형 또는 난형과 같은 상대 운동을 가질 수 있다. 전형적으로, 브러시가 충전 보조 부재로서 사용되면, 강모가 바람직하게는 분배 표면의 폭의 전부 또는 거의 전부에 걸쳐 기계 방향으로 길이가 2 내지 4 인치(5.0 내지 10.2 cm)인 분배 표면의 섹션을 덮을 수 있고, 분배 표면 상에 또는 그것 바로 위에 가볍게 놓일 수 있으며, 적당한 가요성을 가질 수 있다. 진공 상자(125)가 충전 보조 부재로서 사용되면, 흔히 도 5에 도시된 바와 같이 생산 공구를 통해 완전히 연장되는 공동을 갖는 생산 공구와 함께 사용되지만; 도 3에 보인 바와 같은 중실형(solid) 후방 표면(314)을 갖는 생산 공구도 이점을 가질 수 있는데, 왜냐하면 그것이 공동의 개선된 충전을 위해 생산 공구를 평평하게 하고 생산 공구를 더욱 평탄하게 끌어당길 것이기 때문이다. 진공 상자(125)는 연마 입자 공급기(118) 부근에 위치되고, 연마 입자 공급기 앞이나 뒤에 위치되거나, 전반적으로 도면 부호 140으로 예시된 장치의 연마 입자 충전 및 과량 제거 섹션에서 한 쌍의 아이들러 롤들(116) 사이의 웨브 스팬(span)의 임의의 부분을 에워쌀 수 있다. 대안적으로, 생산 공구는 진공 상자(125) 대신에 또는 그것에 더하여 생산 공구를 장치의 이러한 섹션에서 평탄하게 유지시키는 데 도움을 주기 위해 슈(shoe) 또는 판에 의해 지지되거나 밀릴 수 있다. 연마 입자가 도 11b와 같은 생산 공구의 공동 내에 완전히 수용되는, 즉 공동 내의 연마 입자의 대부분(예컨대, 80, 90, 또는 95 퍼센트)이 생산 공구의 분배 표면을 지나 연장되지 않는 실시예에서, 충전 보조 부재가 이미 개별 공동 내에 수용된 개별 연마 입자를 제거함이 없이 연마 입자를 생산 공구의 분배 표면 상에서 움직이게 하는 것이 더욱 쉽다.

선택적으로, 생산 공구가 기계 방향으로 전진함에 따라, 공동(220)은 더 높은 높이로 이동하고, 선택적으로 연마 입자를 생산 공구의 분배 표면 상으로 분배하기 위한 연마 입자 공급기의 출구보다 높은 높이에 도달할 수 있다. 생산 공구가 무한 벨트(endless belt)이면, 벨트는 그것이 연마 입자 공급기(118)를 지나 이동함에 따라 더 높은 높이로 전진하도록 양의 경사(positive incline)를 가질 수 있다. 생산 공구가 롤이면, 연마 입자 공급기(118)는 그것이 롤의 면 상의 270도 내지 350도와 같은 롤의 외부 원주의 상사점(top dead center) 앞에서 롤에 연마 입자를 적용하도록 위치될 수 있으며, 이때 상사점은 작동 중 롤이 시계 방향으로 회전하는 상태에서 롤 주위로 시계 방향으로 진행할 때 0도이다. 연마 입자를 생산 공구의 경사진 분배 표면(212)에 적용하는 것이 공동의 더욱 우수한 충전을 가능하게 할 수 있는 것으로 여겨진다. 연마 입자는 생산 공구의 경사진 분배 표면(212)을 따라 아래로 활주하거나 굴러 떨어져 공동 내로 떨어질 가능성을 높일 수 있다. 연마 입자가 도 11b와 같은 생산 공구의 공동 내에 완전히 수용되는, 즉 공동 내의 연마 입자의 대부분(예컨대, 80, 90, 또는 95 퍼센트)이 생산 공구의 분배 표면을 지나 연장되지 않는 실시예에서, 경사는 또한 생산 공구의 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 제거하는 데 도움을 줄 수 있는데, 왜냐하면 과잉의 연마 입자가 생산 공구의 분배 표면으로부터 떨어져 인입 단부(incoming end)를 향해 활주할 수 있기 때문이다. 경사는 0도 내지 연마 입자가 공동 밖으로 떨어지기 시작하는 각도까지일 수 있다. 바람직한 경사는 연마 입자 형상과 연마 입자를 공동 내에 유지시키는 힘(예컨대, 마찰 또는 진공)의 크기에 의존할 것이다. 일부 실시예에서, 양의 경사는 +10 내지 +80도, 또는 +10 내지 +60도, 또는 +10 내지 +45도의 범위 내에 있다.

선택적으로, 일단 대부분의 또는 모든 공동이 연마 입자에 의해 충전되었으면 생산 공구(200)의 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 제거하는 데 도움을 주기 위해 연마 입자 제거 부재(121)가 제공될 수 있다. 연마 입자 제거 부재는 예를 들어 에어 원드(air wand), 에어 샤워(air shower), 에어 나이프, 코나다 효과 노즐(conada effect nozzle), 또는 블로워와 같은, 생산 공구의 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 취출하기 위한 공기의 공급원일 수 있다. 브러시, 스크레이퍼(scraper), 와이퍼, 또는 닥터 블레이드와 같은 접촉 디바이스가 연마 입자 제거 부재로서 사용될 수 있다. 초음파 혼(ultrasonic horn)과 같은 진동기가 연마 입자 제거 부재로서 사용될 수 있다. 대안적으로, 생산 공구가 도 5에 도시된 바와 같이 생산 공구를 통해 완전히 연장되는 공동을 갖는 상태에서 제1 웨브 경로의 일부분을 따라 연마 입자 공급기(118) 뒤에 위치되는 진공 상자 또는 진공 롤과 같은 진공 공급원이 연마 입자를 공동 내에 유지시키기 위해 사용될 수 있다. 제1 웨브 경로의 이러한 스팬 또는 섹션에서, 생산 공구의 분배 표면은, 분배 표면이 중력으로 인해 연마 입자를 공동 내에 유지시키기 위한 배향으로 복귀되거나 그것들이 공동으로부터 수지 코팅된 배킹 상으로 해제될 때까지 공동 내에 배치된 연마 입자를 진공에 의해 유지시키면서 과잉의 연마 입자를 중력을 사용하여 제거하여 그것들을 분배 표면으로부터 활주시키거나 낙하시키기 위해, 전도되거나 90도에 근사하거나 그것을 초과하는 큰 상향경사(incline) 또는 하향경사(decline)를 가질 수 있다. 연마 입자가 도 11b와 같은 생산 공구의 공동 내에 완전히 수용되는, 즉 공동 내의 연마 입자의 대부분(예컨대, 80, 90, 또는 95 퍼센트)이 생산 공구의 분배 표면을 지나 연장되지 않는 실시예에서, 연마 입자 제거 부재(121)는 공동 내에 수용된 연마 입자를 방해함이 없이 과잉의 연마 입자를 생산 공구의 분배 표면에 걸쳐 그리고 생산 공구로부터 활주시킬 수 있다. 제거된 과잉의 연마 입자는 수집되고 재사용을 위해 연마 입자 공급기로 반송될 수 있다. 과잉의 연마 입자는 대안적으로 연마 입자 공급기를 지나 또는 그것을 향해 생산 공구의 이동 방향과 반대 방향으로 이동될 수 있으며, 거기에서 그것들은 비어 있는 공동을 충전할 수 있다.

전반적으로 도면 부호 140으로 예시된 장치의 연마 입자 충전 및 과량 제거 섹션을 떠난 후에, 생산 공구(220) 내의 연마 입자는 수지 코팅된 배킹(114)을 향해 이동한다. 이 섹션에서 생산 공구의 높이는 연마 입자가 공동 내에 유지되고 생산 공구가 계속해서 상향경사지거나 하향경사지거나 수평으로 이동할 수 있는 한 특별히 중요하지는 않다. 위치설정의 선택은 흔히 기존의 연마 메이커를 개조하는 경우에 기계 내의 기존의 공간에 의해 결정된다. 연마 입자 전달 롤(122)이 제공되고, 생산 공구(220)는 흔히 롤의 원주의 적어도 일부분을 감싼다. 일부 실시예에서, 생산 공구는 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 30 내지 180도, 또는 90 내지 180도를 감싼다. 생산 공구의 분배 표면이 배킹의 수지 코팅된 제1 주 표면을 향하고 그것과 대체로 정렬되는 상태로 생산 공구(220)가 수지 코팅된 배킹과 연마 입자 전달 롤의 외부 표면 사이에 위치되는 상태에서 생산 공구 및 수지 코팅된 배킹 둘 모두가 연마 입자 전달 롤(122) 주위로 횡단함에 따라 공동 내의 연마 입자가 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달되도록 수지 코팅된 배킹(114)이 또한 흔히 롤의 원주의 적어도 일부분을 감싼다. 수지 코팅된 배킹은 흔히 생산 공구보다 연마 입자 전달 롤의 약간 더 작은 부분을 감싼다. 일부 실시예에서, 수지 코팅된 배킹은 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 40 내지 170도, 또는 90 내지 170도를 감싼다. 바람직하게는, 분배 표면의 속도와 수지 코팅된 배킹의 수지 층의 속도는 예를 들어 ±10 퍼센트, ±5 퍼센트, 또는 ±1 퍼센트 내에서 서로 속도가 일치된다.

다양한 방법이 연마 입자를 생산 공구의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달하기 위해 채용될 수 있다. 특정한 순서 없이, 다양한 방법은 다음과 같다:

1. 생산 공구와 분배 표면이 그의 기계 방향 이동의 일부분에 걸쳐 전도되고, 연마 입자가 공동으로부터 중력 하에서 수지 코팅된 배킹 상으로 떨어지는 중력 보조. 전형적으로, 이 방법에서, 생산 공구는 분배 표면(212) 상에 위치되는 스탠드오프(standoff) 부재(260)(도 2)를 가진 2개의 측방향 에지 부분을 갖고, 이러한 2개의 측방향 에지 부분은 수지 코팅된 배킹 및 생산 공구 둘 모두가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 수지 층을 생산 공구의 분배 표면 약간 위로 유지시키기 위해 수지가 적용되지 않은 배킹의 2개의 대향하는 에지들에서 수지 코팅된 배킹과 접촉한다. 따라서, 임의의 수지를 생산 공구의 분배 표면으로 전달하는 것을 회피하기 위해 수지 코팅된 배킹 상의 수지 층의 상부 표면과 분배 표면 사이에 간극이 존재한다. 일 실시예에서, 수지 코팅된 배킹은 수지가 없는 2개의 에지 스트립과 수지 코팅된 중간 섹션을 갖고, 한편 분배 표면은 배킹의 수지가 없는 에지와의 접촉을 위해 생산 공구의 종방향으로 연장되는 2개의 융기된 리브(rib)를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 연마 입자 전달 롤은 롤의 양 단부 상의 2개의 융기된 리브 또는 링(ring) 및 더 작은 직경의 중간 섹션을 가질 수 있으며, 이때 생산 공구는 그것이 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 연마 입자 전달 롤의 더 작은 직경의 중간 섹션 내에 수용된다. 연마 입자 전달 롤 상의 융기된 리브 또는 단부 링은 수지 코팅된 배킹의 수지 층을 분배 표면 위로 들어올려, 2개의 표면들 사이에 간극이 존재하게 된다. 대안적으로, 생산 공구 표면 상에 분포되는 융기된 포스트(post)가 2개의 표면들 사이의 간극을 유지시키기 위해 사용될 수 있다.

2. 연마 입자의 일부분이 생산 공구의 후방 표면(214)을 지나 연장되는 상태로 연마 입자가 공동 내에 존재할 수 있도록 생산 공구 내의 각각의 공동이 2개의 개방 단부를 갖는 푸싱(pushing) 보조. 푸시 보조의 경우, 생산 공구는 더 이상 전도될 필요가 없지만, 그것은 여전히 전도될 수 있다. 생산 공구가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라, 롤의 외부 표면이 각각의 공동 내의 연마 입자와 맞물리고, 연마 입자를 공동 밖으로 그리고 수지 코팅된 배킹 상의 수지 층 내로 밀어 넣는다. 일부 실시예에서, 연마 입자 전달 롤의 외부 표면은 연마 입자가 수지 코팅된 배킹 내로 밀어 넣어짐에 따라 추가의 순응성(compliance)을 제공하기 위해 적용되는, 예를 들어 20 내지 70의 쇼어 A 듀로미터(Shore A durometer) 경도를 가진 탄성 압축가능 층을 포함한다. 푸싱 보조의 다른 실시예에서, 생산 공구의 후방 표면은 연마 입자 전달 롤의 탄성 외부 층 대신에 또는 그것에 더하여 도 12a에 도시된 바와 같은 탄성 압축가능 층으로 덮일 수 있다.

3. 연마 입자 전달 롤 또는 생산 공구가 연마 입자를 공동 밖으로 그리고 수지 코팅된 배킹 상으로 흔들어 떨어뜨리기 위해 초음파 디바이스와 같은 적합한 공급원에 의해 진동되는 진동 보조.

4. 생산 공구 내의 각각의 공동이 2개의 개방 단부(도 3)를 갖거나, 후방 표면(314) 또는 전체 생산 공구가 적합하게 다공성이고, 연마 입자 전달 롤이 복수의 개구 및 내부 가압 공기 공급원을 갖는 압력 보조. 압력 보조의 경우, 생산 공구는 더 이상 전도될 필요가 없지만, 그것은 여전히 전도될 수 있다. 연마 입자 전달 롤은 또한 가압 공기가 롤의 특정 호 세그먼트 또는 원주에 공급되어 연마 입자를 공동 밖으로 그리고 특정 위치에서 수지 코팅된 배킹 상으로 취출할 수 있도록 이동가능 내부 분할기를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 연마 입자 전달 롤에는 또한 대응하는 가압 영역 없이 또는 전형적으로 연마 입자 전달 롤이 회전함에 따라 가압 영역 앞에서 가압 영역과 조합되는 내부 진공 공급원이 제공될 수 있다. 진공 공급원 또는 영역은 그것을 연마 입자 전달 롤의 특정 영역 또는 호 세그먼트로 지향시키기 위한 이동가능 분할기를 가질 수 있다. 진공은 연마 입자를 연마 입자 전달 롤의 가압 영역에 적용하기 전에 생산 공구가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 연마 입자를 공동 내로 확고하게 흡인할 수 있다. 이러한 진공 영역은 예를 들어 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 제거하기 위한 연마 입자 제거 부재와 함께 사용될 수 있거나, 단순히 연마 입자가 연마 입자 전달 롤의 외부 원주를 따라 특정 위치에 도달하기 전에 공동을 떠나지 않는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다.

5. 다양한 위에 열거된 실시예는 개별 사용으로 제한되지 않고, 그것들은 연마 입자를 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 더욱 효율적으로 전달하기 위해 필요에 따라 혼합되고 맞추어질 수 있다.

연마 입자 전달 롤(122)은 각각의 연마 입자를 수지 코팅된 배킹 상으로 정밀하게 전달하고 위치시켜, 실질적으로 연마 입자의 패턴과 그들의 특정 배향을 생산 공구 내에 배열된 바와 같이 재현한다. 따라서, 처음으로, 코팅된 연마 용품이 수지 코팅된 배킹 상에 놓이는 각각의 연마 입자의 정확한 위치 및/또는 반경방향 배향이 정밀하게 제어될 수 있는, 예를 들어 5 내지 15 ft/분(1.5 내지 4.6 m/분) 이상의 속도로 생산될 수 있다. 추후의 예에 나타낸 바와 같이, 코팅된 연마 용품을 위한 연마 층 내의 동일한 연마 입자 중량에 대한 연삭 성능이 종래 기술의 정전 침착 방법에 비해 상당히 증가될 수 있다.

연마 입자 전달 롤(122)로부터 분리된 후에, 생산 공구는 필요에 따라 아이들러 롤(116)의 도움으로 다시 전반적으로 도면 부호 140으로 예시된 장치의 연마 입자 충전 및 과량 제거 섹션을 향해 제1 웨브 경로(99)를 따라 이동한다. 선택적인 생산 공구 세정기(128)가 여전히 공동 내에 존재하는 고착된 연마 입자를 제거하기 위해 그리고/또는 분배 표면(212)으로 전달된 메이크 코트 수지(108)를 제거하기 위해 제공될 수 있다. 생산 공구 세정기의 선택은 생산 공구의 구성에 의존할 것이고, 단독으로 또는 조합되어, 추가의 공기 분사, 용매 또는 물 분무, 용매조 또는 수조, 초음파 혼, 또는 푸시 보조를 사용하여 연마 입자를 공동 밖으로 밀어내기 위해 생산 공구가 감싸는 아이들러 롤일 수 있다. 그 후에, 무한 생산 공구(220) 또는 벨트가 연마 입자 충전 및 과량 제거 섹션(140)으로 전진하여 새로운 연마 입자로 충전된다.

연마 입자 전달 롤에 의해 적용되었고 메이크 코트 수지에 의해 제1 주 표면 상에 유지되었던 연마 입자의 사전결정된, 재현가능한, 비-랜덤한 패턴을 제1 주 표면 상에 갖는 연마 입자 코팅된 배킹(123)을 제2 웨브 경로(132)를 따라 메이크 코트 수지를 경화시키기 위한 오븐(124) 내로 안내하기 위해 다양한 아이들러 롤(116)이 사용될 수 있다. 선택적으로, 제2 연마 입자 코터(126)가 다른 유형의 연마 입자 또는 희석제와 같은 추가의 연마 입자를 메이크 코트 수지 상에 배치하기 위해 오븐(124) 앞에 제공될 수 있다. 제2 연마 입자 코터(126)는 당업자에게 알려진 바와 같은 드롭 코터, 스프레이 코터, 또는 정전 코터일 수 있다. 그 후에, 연마 입자를 가진 경화된 배킹(128)은 사이즈 코트(size coat)의 추가, 사이즈 코트의 경화, 및 코팅된 연마 입자를 제조하는 기술분야의 당업자에게 알려진 다른 처리 단계와 같은 추가의 처리 전에 제2 웨브 경로를 따라 선택적인 페스툰(festoon)(130)으로 들어갈 수 있다.

이제 도 1b 및 도 2를 참조하면, 본 개시 내용에 따른 다른 장치(90)는 생산 공구(200)의 형상화된 공동(220) 내에 제거가능하게 배치되는 연마 입자(92)를 포함한다. 이 실시예에서, 생산 공구가 연마 입자 전달 롤(122) 위에 끼워맞추어지는 슬리브(sleeve)일 수 있거나, 공동(220)이 연마 입자 전달 롤(122)의 외부 원주 내로 직접 기계가공될 수 있다. 도 1b에, 권취해제 및 메이크 코트 전달 시스템은 예시되지 않는다. 코터(104)가 메이크 코트 수지(108)를 배킹(106)의 제1 주 표면(112)에 적용하여 수지 코팅된 배킹(114)을 형성한다. 그 후에, 수지 코팅된 배킹(114)은 연마 입자 전달 롤(122)의 상사점(TDC)(115)을 지나 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 한 쌍의 아이들러 롤(116)에 의해 안내된다. 전술된 바와 같이, 연마 입자(92)는 TDC 앞에서 연마 입자 공급기(118)에 의해 연마 입자 전달 롤(122)에 적용되고, 바람직하게는 과량의 연마 입자가 적용된다. 일부 실시예에서, 수지 코팅된 배킹(114)은 연마 입자 전달 롤(122)의 외부 원주의 20 내지 180도, 또는 20 내지 90도를 감싼다.

판 또는 슈트와 같은 선택적인 연마 입자 유지 부재(117)가 연마 입자 공급기(118)에 의해 분배 표면에 공급된 연마 입자의 자유낙하를 저지하기 위해 TDC 앞에서 생산 공구의 분배 표면(212)에 인접하게 배치될 수 있다. 연마 입자 유지 부재의 기울기 또는 경사는 공동 내로의 침착을 위해 분배 표면 상으로의 또는 그 부근으로의 연마 입자의 공급을 유지시키면서 과잉의 연마 입자가 경사진 표면을 따라 아래로 그리고 포획 팬(catch pan)(119) 내로 활주하도록 조절될 수 있다. 제1 실시예와 마찬가지로, 선택적인 충전 보조 부재(120)와 선택적인 연마 입자 제거 부재(121)가 또한 이 실시예에서 사용될 수 있다. 선택적인 진공 상자(125)가 연마 입자를 공동 내로 끌어당기기 위해 연마 입자 전달 롤 내에서 내부적으로 사용될 수 있다. 일단 연마 입자가 수지 코팅된 배킹(114)으로 전달되고 연마 입자 코팅된 배킹(123)이 연마 입자 전달 롤(122)로부터 멀어지게 안내되면, 제1 실시예에 대해 전술된 바와 같은 추가의 처리가 수행될 수 있다.

코팅된 연마 용품을 제조하는 방법

코팅된 연마 용품 메이커 장치가 전반적으로 도 1a에 예시된다. 이 방법은 일반적으로 생산 공구 내의 공동을 각각 개별 연마 입자로 충전하는 단계를 포함한다. 연마 입자를 수지 코팅된 배킹으로 전달하기 위해 충전된 생산 공구와 수지 코팅된 배킹을 정렬시킨다. 연마 입자를 공동으로부터 수지 코팅된 배킹 상으로 전달하고, 생산 공구를 수지 코팅된 배킹과의 정렬된 위치로부터 제거한다. 그 후에, 수지 층이 경화되고, 사이즈 코트가 적용되고 경화되며, 코팅된 연마 용품이 적합한 변환 장비에 의해 시트, 디스크, 또는 벨트 형태로 변환된다.

다른 실시예에서, 일정 길이의 생산 공구가 연마 입자로 충전될 수 있고, 배킹의 수지 층이 생산 공구의 분배 표면을 향하도록 일정 길이의 수지 코팅된 배킹과 정렬되거나 위치될 수 있으며, 그 후에 연마 입자가 공동으로부터 수지 층으로 전달될 수 있는 배치 공정(batch process)이 사용될 수 있다. 배치 공정은 수동으로 실시되거나 로봇 장비를 사용하여 자동화될 수 있다.

특정 실시예에서, 수지 코팅된 배킹 상에 패턴화된 연마 층을 제조하는 방법은 하기의 단계를 포함한다. 모든 단계를 수행하거나 그것들을 순차적인 순서로 수행할 필요가 없지만, 그것들은 열거된 순서대로 수행될 수 있거나, 추가의 단계가 중간에 수행될 수 있다.

하나의 단계는 공동(320)을 가진 분배 표면(1112)을 갖는 생산 공구(도 11b)를 제공하는 단계일 수 있으며, 각각의 공동은 분배 표면에 수직한 공동 종축(247) 및 공동 종축을 따른 깊이 D(260)를 갖는다. 유용한 생산 공구 및 공동에 관한 추가의 정보가 명칭이 생산 공구 및 연마 입자 위치설정 시스템인 섹션에 개시된다.

다른 단계는 입자 종축을 따른 길이 L(270)이 입자 종축에 수직한 횡축을 따른 폭 W보다 큰 긴 연마 입자를 선택하는 단계일 수 있다. 긴 연마 입자는 본 명세서에 개시된 참조된 연마 입자들 중 임의의 것일 수 있다. 입자 종축은 연마 입자의 최대 치수와 정렬되고 그것에 평행한 축이다. 로드 형상의 연마 입자에 대해, 그것은 원통형 연마 입자의 길이를 따라 중심에 위치될 것이다. 정삼각형 연마 입자에 대해, 입자 종축은 삼각형의 하나의 꼭지점 및 대향하는 기부와 직각으로 교차하고, 정삼각형의 대향하는 면들 사이에 균등하게 배치된다.

선택된 실시예에서, 공동의 깊이 D(260)는 공동 내에 배치되는 긴 연마 입자가 도 11b에 도시된 바와 같이 생산 공구 내에서 분배 표면 아래에 존재하도록 L의 0.5배(0.5L) 내지 L의 2배(2L), 또는 L의 1.1배(1.1L) 내지 L의 1.5배(1.5)이다. 다른 실시예에서, 연마 입자에 대한 질량 중심은 연마 입자가 공동 내로 완전히 삽입될 때 생산 공구의 공동 내에 존재한다. 연마 입자의 질량 중심이 공동 밖에 위치되는 상태로 공동의 깊이가 너무 짧아지면, 연마 입자는 공동 내에 쉽게 유지되지 않고, 생산 공구가 장치를 통해 병진됨에 따라 튀어올라 탈락될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 긴 연마 입자를 표면 아래에 배치하는 것은 과잉의 연마 입자를 분배 표면 상에서 이리저리 활주시켜 그것들을 공동 내로 이동시키거나 그것들을 분배 표면으로부터 제거하는 것을 허용한다.

다른 단계는 공동의 개수보다 많은 긴 연마 입자가 제공되도록 과잉의 긴 연마 입자를 분배 표면에 공급하는 단계일 수 있다. 존재하는 공동보다 많은 긴 연마 입자가 생산 공구의 단위 길이당 존재함을 의미하는 과잉의 긴 연마 입자는 긴 연마 입자가 분배 표면 상에 쌓이고 그것들을 공동 내로 이동시키기 위한 중력 또는 다른 기계적으로 인가되는 힘으로 인해 이리저리 이동됨에 따라 생산 공구 내의 모든 공동이 최종적으로 연마 입자로 충전되는 것을 보장하는 데 도움을 준다. 연마 입자의 지지 면적 및 간격이 흔히 특정 연삭 응용을 위해 생산 공구에 대해 설계되기 때문에, 너무 많은 충전되지 않은 공동을 갖지 않는 것이 바람직하다.

다른 단계는 분배 표면 내의 공동의 대부분을, 긴 연마 입자의 입자 종축이 공동 종축에 평행하도록 개별 공동 내에 배치되는 긴 연마 입자로 충전하는 단계일 수 있다. 긴 연마 입자를 그것들이 기립하거나 직립하여 적용되도록 수지 코팅된 배킹 상으로 전달하는 것이 바람직하다. 따라서, 공동 형상은 긴 연마 입자를 직립하여 유지시키도록 설계된다. 다양한 실시예에서, 분배 표면 내의 공동의 적어도 60, 70, 80, 90, 또는 95 퍼센트가 긴 연마 입자를 수용한다. 일부 실시예에서, 중력이 공동을 충전하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 생산 공구가 전도될 수 있고, 진공이 연마 입자 또는 긴 연마 입자를 공동 내에 유지시키도록 인가될 수 있다. 연마 입자는 스프레이, 유동층(fluidized bed)(공기 또는 진동) 또는 정전 코팅에 의해 적용될 수 있다. 과잉의 연마 입자의 제거는 유지되지 않은 임의의 연마 입자가 다시 아래로 떨어질 것이기 때문에 중력에 의해 수행될 것이다. 그 후에, 연마 입자는 진공을 제거함으로써 수지 코팅된 배킹으로 전달될 수 있다.

다른 단계는 분배 표면으로부터, 충전하는 단계 후에 공동 내에 배치되지 않은 과잉의 긴 연마 입자의 남은 부분을 제거하는 단계일 수 있다. 언급된 바와 같이, 각각의 공동이 충전된 후에 일부가 분배 표면 상에 남도록 공동보다 많은 긴 연마 입자가 공급된다. 이들 과잉의 긴 연마 입자는 흔히 분배 표면으로부터 취출, 와이핑(wiped), 또는 달리 제거될 수 있다. 예를 들어, 진공 또는 다른 힘이 긴 연마 입자를 공동 내에 유지시키도록 인가될 수 있고, 분배 표면이 그것으로부터 과잉의 긴 연마 입자의 남은 부분을 제거하도록 전도될 수 있다.

다른 단계는 수지 코팅된 배킹을, 수지 층이 분배 표면을 향하는 상태로 분배 표면과 정렬시키는 단계일 수 있다. 다양한 방법이 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 표면을 정렬시키기 위해, 또는 수지 코팅된 배킹과 생산 공구를 각각의 개별 길이를 사용하여 수동으로 또는 로봇에 의해 위치시키기 위해 사용될 수 있다.

다른 단계는 공동 내의 긴 연마 입자를 수지 코팅된 배킹으로 전달하고, 긴 연마 입자를 수지 층에 부착시키는 단계일 수 있다. 전달은 충전하는 단계 동안 중력이 긴 연마 입자를 공동 내로 활주시키게 허용하도록 분배 표면이 위치되고 중력이 긴 연마 입자를 공동 밖으로 활주시키도록 허용하기 위해 전달하는 단계 동안 분배 표면이 전도되는 중력 보조를 사용할 수 있다. 전달은 연마 입자 전달 롤의 외부 원주와 같은 접촉 부재(contact member), 생산 공구의 캐리어 층의 후방 표면에 부착되는 선택적인 압축가능 탄성 층, 또는 닥터 블레이드 또는 와이퍼와 같은 다른 디바이스가 긴 연마 입자를 수지 층과의 접촉을 위해 공동 종축을 따라 측방향으로 이동시킬 수 있는 푸시 보조를 사용할 수 있다. 전달은 공기가 공동, 특히 긴 연마 입자를 공동 종축을 따라 측방향으로 이동시키기 위해 분배 표면 내의 개방부로부터 대향하는 개방 단부를 갖는 공동 내로 취입되는 압력 보조를 사용할 수 있다. 전달은 생산 공구를 진동시켜 긴 연마 입자를 공동 밖으로 흔들어 떨어뜨림으로써 진동 보조를 사용할 수 있다. 이들 다양한 방법은 단독으로 또는 임의의 조합으로 사용될 수 있다.

다른 단계는 생산 공구를 제거하여 수지 코팅된 배킹 상의 패턴화된 연마 층을 노출시키는 단계일 수 있다. 다양한 제거 또는 분리 방법이 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 사용될 수 있거나, 생산 공구가 그것을 수지 코팅된 배킹으로부터 분리시키기 위해 수동으로 들어올려질 수 있다. 패턴화된 연마 층은 정전 코팅 또는 드롭 코팅에 의해 생성되는 랜덤한 분포와 대조적으로 실질적으로 반복가능한 패턴을 갖는 긴 연마 입자의 어레이이다.

위의 실시예들 중 임의의 것에서, 전술된 바와 같은 충전 보조 부재가 공급하는 단계 후에 긴 연마 입자를 분배 표면 상에서 움직이게 하여 긴 연마 입자를 공동 내로 지향시킬 수 있다. 이전의 실시예들 중 임의의 것에서, 공동은 분배 표면으로부터 공동 종축을 따라 이동할 때 내향으로 테이퍼 형성될(taper inward) 수 있다. 이전의 실시예들 중 임의의 것에서, 공동은 공동 종축을 둘러싸는 공동 외주연부(outer perimeter)를 가질 수 있고, 긴 연마 입자는 입자 종축을 둘러싸는 연마 입자 외주연부를 가지며, 공동 외주연부의 형상은 긴 연마 입자 외주연부의 형상과 일치한다. 이전의 실시예들 중 임의의 것에서, 긴 연마 입자는 정삼각형일 수 있고, 입자 종축을 따른 긴 연마 입자의 폭은 공칭적으로 동일하다. 긴 연마 입자의 공칭 폭은 폭 치수가 ±30 퍼센트 미만으로 변동되는 것을 의미한다.

생산 공구 및 연마 입자 위치설정 시스템

본 개시 내용에 따른 연마 입자 위치설정 시스템은 생산 공구의 형상화된 공동 내에 제거가능하게 배치되는 연마 입자를 포함한다.

이제 도 2를 참조하면, 예시적인 생산 공구(200)는 분배 및 후방 표면(212, 214)을 갖는 캐리어 부재(210)를 포함한다. 분배 표면(212)은 분배 표면(212)에 있는 공동 개방부(230)로부터 캐리어 부재(210) 내로 연장되는 공동(220)을 포함한다. 선택적인 압축가능 탄성 층(240)이 후방 표면(214)에 고정된다. 공동(220)은 주축(primary axis)(252)이 생산 공구(200)의 종축(202)(벨트 또는 롤의 경우에 기계 방향에 대응함)에 대해 편위 각도 α를 형성하는 상태로 배치되는 어레이(250)로 배치된다.

전형적으로, 캐리어 부재의 분배 표면에 있는 공동의 개방부는 직사각형이지만, 이는 필수 사항이 아니다. 캐리어 부재 내의 공동의 길이, 폭, 및 깊이는 일반적으로 그것들과 함께 사용되도록 의도되는 연마 입자의 크기와 형상에 의해 적어도 부분적으로 결정될 것이다. 예를 들어, 연마 입자가 정삼각형 판으로서 형상화되는 경우에, 연마 입자가 공동 내에 수용되도록 의도되면, 개별 공동의 길이는 바람직하게는 연마 입자의 변의 최대 길이의 1.1 내지 1.2배이어야 하고, 개별 공동의 폭은 바람직하게는 연마 입자의 두께의 1.1 내지 2.5배이며, 공동의 각각의 깊이는 바람직하게는 연마 입자의 폭의 1.0 내지 1.2배이어야 한다.

대안적으로, 예를 들어, 연마 입자가 정삼각형 판으로서 형상화되는 경우에, 연마 입자가 공동으로부터 돌출되도록 의도되면, 개별 공동의 길이는 연마 입자의 에지의 그것보다 작아야 하고/하거나, 공동의 각각의 깊이는 연마 입자의 폭의 그것보다 작아야 한다. 유사하게, 공동의 폭은 단일 연마 입자가 공동들 중 각각의 공동 내에 끼워맞추어지도록 선택되어야 한다.

유사하게, 공동의 폭은 단일 연마 입자가 공동들 중 각각의 공동 내에 끼워맞추어지도록 선택되어야 한다.

선택적인 종방향으로-배향된 스탠드오프 부재(260)가 분배 표면(212)의 대향하는 에지들을 따라 배치된다(예컨대, 접착제 또는 다른 수단을 사용하여). 스탠드오프 부재 높이의 설계의 변형이 생산 공구와 접촉되는 기재(예컨대, 그 상에 메이크 코트 전구체(make coat precursor)를 갖는 배킹)와 공동 개방부(230) 사이의 거리의 조절을 허용한다.

존재한다면, 종방향으로-배향된 스탠드오프 부재(260)는 임의의 높이, 폭 및/또는 간격을 가질 수 있다(바람직하게는 그것들은 약 0.1 mm 내지 약 1 mm의 높이, 약 1 mm 내지 약 50 mm의 폭, 및 약 7 내지 약 24 mm의 간격을 가짐). 개별 종방향으로-배향된 스탠드오프 부재는 예를 들어 연속적(예컨대, 리브)이거나 불연속적(예컨대, 세그먼트화된 리브, 또는 일련의 포스트)일 수 있다. 생산 공구가 웨브 또는 벨트를 포함하는 경우에, 종방향으로-배향된 스탠드오프 부재는 전형적으로 기계 방향에 평행하다.

편위 각도 α의 기능은 연마 입자를, 작업편 내에 홈을 유발하지 않을 패턴으로 궁극적인 코팅된 연마 용품 상에 배열하는 것이다. 편위 각도 α는 0 내지 약 30도의 임의의 값을 가질 수 있지만, 바람직하게는 1 내지 5도, 더욱 바람직하게는 1 내지 3도의 범위 내에 있다.

적합한 캐리어 부재는 강성 또는 가요성일 수 있지만, 바람직하게는 롤러와 같은 통상적인 웨브 취급 디바이스의 사용을 허용하도록 충분히 가요성이다. 바람직하게는, 캐리어 부재는 금속 및/또는 유기 중합체를 포함한다. 그러한 유기 중합체는 바람직하게는 성형가능하고, 낮은 비용을 가지며, 본 개시 내용의 연마 입자 침착 공정에 사용될 때 합당한 내구성을 갖는다. 캐리어 부재를 제조하기에 적합할 수 있는, 열경화성 및/또는 열가소성일 수 있는 유기 중합체의 예는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 가황 고무, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 플라스틱(ABS), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에테르케톤(PEK), 및 폴리옥시메틸렌 플라스틱(POM, 아세탈), 폴리(에테르 술폰), 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리우레탄, 폴리비닐 클로라이드, 및 이들의 조합을 포함한다.

생산 공구는 예를 들어 무한 벨트(예컨대, 도 1a에 도시된 무한 벨트(200)), 시트, 연속 시트 또는 웨브, 코팅 롤, 코팅 롤 상에 장착된 슬리브, 또는 다이의 형태일 수 있다. 생산 공구가 벨트, 시트, 웨브, 또는 슬리브의 형태이면, 그것은 접촉 표면과 비-접촉 표면을 가질 것이다. 생산 공구가 롤의 형태이면, 그것은 접촉 표면만을 가질 것이다. 본 방밥에 의해 형성되는 연마 용품의 토포그래피(topography)는 생산 공구의 접촉 표면의 패턴의 역상(inverse)을 가질 것이다. 생산 공구의 접촉 표면의 패턴은 일반적으로 복수의 공동 또는 리세스(recess)에 의해 특징지어질 것이다. 이들 공동의 개방부는 예를 들어 직사각형, 반원형, 원형, 삼각형, 정사각형, 육각형, 또는 팔각형과 같은, 규칙적이거나 불규칙적인 임의의 형상을 가질 수 있다. 공동의 벽은 수직하거나 테이퍼 형성될 수 있다. 공동에 의해 형성되는 패턴은 특정 계획에 따라 배열될 수 있거나, 랜덤할 수 있다. 바람직하게는, 공동들은 서로 인접할 수 있다.

캐리어 부재는 예를 들어 하기의 절차에 따라 제조될 수 있다. 우선 마스터 공구(master tool)가 제공된다. 마스터 공구는 전형적으로 금속, 예컨대 니켈로부터 제조된다. 마스터 공구는 예를 들어 인그레이빙(engraving), 호빙(hobbing), 널링(knurling), 전기주조(electroforming), 다이아몬드 선삭(diamond turning), 또는 레이저 가공(laser machining)과 같은 임의의 통상적인 기술에 의해 제조될 수 있다. 패턴이 생산 공구의 표면 상에 요구되면, 마스터 공구는 그의 표면 상에 생산 공구에 대한 패턴의 역상을 가져야 한다. 열가소성 재료가 마스터 공구로 엠보싱되어(embossed) 패턴을 형성할 수 있다. 엠보싱은 열가소성 재료가 유동가능한 상태에 있는 동안에 수행될 수 있다. 엠보싱된 후에, 열가소성 재료는 냉각되어 고형화를 달성할 수 있다.

캐리어 부재는 또한 가열에 의해 연화된 이미 형성된 중합체 필름 내에 패턴을 엠보싱함으로써 형성될 수 있다. 이러한 경우에, 필름 두께는 공동 깊이보다 작을 수 있다. 이는 깊은 공동을 갖는 캐리어의 가요성을 개선하는 데 유리하다.

캐리어 부재는 또한 경화된 열경화성 수지로 제조될 수 있다. 열경화성 재료로 제조되는 생산 공구가 하기의 절차에 따라 제조될 수 있다. 경화되지 않은 열경화성 수지가 전술된 유형의 마스터 공구에 적용된다. 경화되지 않은 수지가 마스터 공구의 표면 상에 있는 동안에, 그것은 그것이 마스터 공구의 표면의 패턴의 역상인 형상을 갖게 경화되도록 가열에 의해 경화되거나 중합될 수 있다. 이어서, 경화된 열경화성 수지가 마스터 공구의 표면으로부터 제거된다. 생산 공구는 예를 들어 아크릴레이트 우레탄 올리고머와 같은 경화된 방사선 경화성 수지로 제조될 수 있다. 방사선 경화된 생산 공구는 경화가 방사선(예컨대, 자외선 방사선)에 대한 노출에 의해 수행되는 것을 제외하고는, 열경화성 수지로 제조되는 생산 공구와 동일한 방식으로 제조된다.

캐리어 부재는 그것이 연마 입자를 수용하기에 충분한 깊이와 제조 공정에 사용하기에 충분한 가요성 및 내구성을 갖는 한 임의의 두께를 가질 수 있다. 캐리어 부재가 무한 벨트를 포함하면, 약 0.5 내지 약 10 밀리미터의 캐리어 부재 두께가 전형적으로 유용하지만; 이는 필수 사항이 아니다.

공동은 임의의 형상을 가질 수 있고, 전형적으로 특정 응용에 따라 선택된다. 바람직하게는, 공동들 중 적어도 일부(더욱 바람직하게는 대부분, 또는 심지어 전부)가 형상화되고(즉, 특정 형상과 크기를 갖도록 개별적으로 의도적으로 가공됨), 더욱 바람직하게는 정밀하게-형상화된다. 일부 실시예에서, 공동은 성형 공정에 의해 형성되는 그리고 그것이 접촉하여 형성되었던 마스터 공구(예컨대, 다이아몬드 선삭된 금속 마스터 공구 롤)의 표면 토포그래피와 역상인 표면 토포그래피를 갖는 매끄러운 벽 및 예리한 모서리(angle)를 갖는다. 공동은 폐쇄될 수 있다(즉, 폐쇄 저부를 가짐).

바람직하게는, 측벽들 중 적어도 일부가 공동 깊이가 증가함에 따라 캐리어 부재의 분배 표면에 있는 그들 각각의 공동 개방부, 또는 후방 표면에 있는 공동 개방부로부터 내향으로 테이퍼 형성된다. 더욱 바람직하게는, 모든 측벽이 캐리어 부재의 분배 표면에 있는 개방부로부터 공동 깊이가 증가함에 따라(즉, 분배 표면으로부터의 거리가 증가함에 따라) 내향으로 테이퍼 형성된다.

일부 실시예에서, 공동들 중 적어도 일부가 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽을 포함한다. 그러한 실시예에서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽은 연속적이고 인접할 수 있다.

공동이 저부 표면을 갖지 않지만 캐리어 부재를 통해 후방 표면까지 연장되지 않는 실시예에서, 제1 및 제3 벽은 선에서 교차할 수 있고, 한편 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않는다.

이러한 유형의 공동의 일 실시예가 도 3a 내지 도 3c에 도시된다. 이제 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 캐리어 부재(310) 내의 예시적인 공동(320)은 길이(301) 및 폭(302)(도 3a 참조)과 깊이(303)(도 3b 참조)를 갖는다. 공동(320)은 4개의 측벽(311a, 311b, 313a, 313b)을 포함한다. 측벽(311a, 311b)은 캐리어 부재(310)의 분배 표면(312)에 있는 개방부(330)로부터 연장되고, 그것들이 선(318)에서 만날 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 β로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 3b 참조). 마찬가지로, 측벽(313a, 313b)은 그것들이 선(318)과 접촉할 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 γ로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 3a 및 도 3c 참조).

테이퍼 각도 β와 γ는 전형적으로 바람직하게는 연마 입자의 형상에 대응하는 생산 공구와 함께 사용하기 위해 선택되는 특정 연마 입자에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 β는 0도 초과 내지 90도 미만의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 β는 40 내지 80도, 바람직하게는 50 내지 70도, 더욱 바람직하게는 55 내지 65도의 범위 내의 값을 갖는다. 테이퍼 각도 γ가 마찬가지로 전형적으로 일반적으로 선택되는 것에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 γ는 0 내지 30도의 범위 내의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 γ는 5 내지 20도, 바람직하게는 5 내지 15도, 더욱 바람직하게는 8 내지 12도의 범위 내의 값을 갖는다.

일부 실시예에서, 공동은 분배 표면 및 후방 표면 둘 모두에서 개방된다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 제1 및 제3 측벽은 서로 접촉하지 않고, 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않는다.

도 4a 및 도 4b는 유사한 유형의 대안적인 공동(420)을 도시한다. 이제 도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 캐리어 부재(410) 내의 예시적인 공동(420)은 길이(401) 및 폭(402)(도 4a 참조)과 깊이(403)(도 4b 참조)를 갖는다. 공동(420)은 캐리어 부재(410)의 분배 표면(412)과 접촉하는 4개의 챔퍼(chamfer)(460a, 460b, 462a, 462b)와 4개의 각각의 측벽(411a, 411b, 413a, 413b)을 포함한다. 챔퍼(460a, 460b, 462a, 462b)는 각각 δ의 테이퍼 각도로 내향으로 테이퍼 형성되고(도 4b 참조), 연마 입자를 공동(420) 내로 안내하는 데 도움을 준다. 측벽(411a, 411b)은 챔퍼(460a, 460b)로부터 연장되고, 그것들이 선(418)에서 만날 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 ε으로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 4b 참조). 측벽(413a, 413b)은 마찬가지로 그것들이 선(418)과 접촉할 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 ζ로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 4b 및 도 4c 참조).

테이퍼 각도 δ는 전형적으로 바람직하게는 연마 입자의 형상에 대응하는 생산 공구와 함께 사용하기 위해 선택되는 특정 연마 입자에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 δ는 0도 초과 내지 90도 미만의 임의의 각도를 가질 수 있다. 바람직하게는, 테이퍼 각도 δ는 20 내지 80도, 바람직하게는 30 내지 60도, 더욱 바람직하게는 35 내지 55도의 범위 내의 값을 갖는다.

테이퍼 각도 ε은 전형적으로 생산 공구와 함께 사용하기 위해 선택되는 특정 연마 입자에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 ε은 0도 초과 내지 90도 미만의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 ε은 40 내지 80도, 바람직하게는 50 내지 70도, 더욱 바람직하게는 55 내지 65도의 범위 내의 값을 갖는다.

테이퍼 각도 ζ가 마찬가지로 전형적으로 생산 공구와 함께 사용하기 위해 선택되는 특정 연마 입자에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 ζ는 0 내지 30도의 범위 내의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 ζ는 5 내지 25도, 바람직하게는 5 내지 20도, 더욱 바람직하게는 10 내지 20도의 범위 내의 값을 갖는다.

공동은 후방 표면에서 제2 개방부를 가질 수 있다. 그러한 경우에, 제2 개방부는 바람직하게는 제1 개방부보다 작고, 따라서 연마 입자가 완전히 양쪽 개방부를 통과하지 않도록 한다(즉, 제2 개방부는 캐리어 부재를 통한 연마 입자의 통과를 방지하기에 충분히 작음).

이러한 유형의 공동의 예시적인 일 실시예가 도 5a 내지 도 5c에 도시된다. 이제 도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 캐리어 부재(510) 내의 예시적인 공동(520)은 길이(501) 및 폭(502)(도 5a 참조)과 깊이(503)(도 5b 참조)를 갖는다. 공동(520)은 4개의 측벽(511a, 511b, 513a, 513b)을 포함한다. 측벽(511a, 511b)은 캐리어 부재(510)의 분배 표면(512)에 있는 제1 개방부(530)로부터 연장되고, 그것들이 캐리어 부재(510)의 후방 표면(514)에 있는 제2 개방부(570)까지 연장되는 도관(565)과 접촉할 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 η로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 5b 참조). 마찬가지로, 측벽(513a, 513b)은 그것들이 제2 개방부(570)와 접촉할 때까지 깊이가 증가함에 따라 테이퍼 각도 θ로 내향으로 테이퍼 형성된다(도 5c 참조). 도관(565)은 일정한 단면을 갖는 것으로 도시되지만; 이는 필수 사항이 아니다.

테이퍼 각도 η와 θ는 전형적으로 바람직하게는 연마 입자의 형상에 대응하는 생산 공구와 함께 사용하기 위해 선택되는 특정 연마 입자에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 η는 0도 초과 내지 90도 미만의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 η는 40 내지 80도, 바람직하게는 50 내지 70도, 더욱 바람직하게는 55 내지 65도의 범위 내의 값을 갖는다.

테이퍼 각도 θ가 마찬가지로 전형적으로 일반적으로 선택되는 것에 의존할 것이다. 이 실시예에서, 테이퍼 각도 θ는 0 내지 30도의 범위 내의 임의의 각도를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 테이퍼 각도 θ는 5 내지 25도, 바람직하게는 5 내지 20도, 더욱 바람직하게는 10 내지 20도의 범위 내의 값을 갖는다.

캐리어 부재의 분배 및 후방 표면에서 개방부를 갖는 공동의 다른 실시예가 도 6a 내지 도 6c에 도시된다. 이제 도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 캐리어 부재(610)는 탄성 압축가능 층(640) 내의 압축가능 도관(621)과 정렬되는 캐리어 부재(610) 내의 공동(620)을 포함한다. 압축가능 도관(621)은 캐리어 부재(610)의 후방 표면(614)에 있는 제2 개방부(670)로부터 탄성 압축가능 층(640)을 통해 연장된다. 압축가능 도관이 도시되지만, 폐쇄된 압축가능 공동 구성이 또한 사용될 수 있음이 인식될 것이다.

공동은 예를 들어 정렬된 패턴(예컨대, 어레이), 원형 패턴, 불규칙적이지만 부분적으로 정렬된 패턴, 또는 의사-랜덤(pseudo-random) 패턴과 같은 사전결정된 패턴 중 적어도 하나에 따라 위치된다.

바람직하게는, 공동의 길이 및/폭은 공동 깊이가 증가함에 따라 좁아지며, 분배 표면에 있는 공동 개방부에서 최대이다. 공동 치수 및/또는 형상은 바람직하게는 특정 형상 및/또는 크기의 연마 입자와 함께 사용하기 위해 선택된다. 공동은 예를 들어 상이한 형상들 및/또는 크기들의 조합을 포함할 수 있다. 공동 치수는 개별 연마 입자를 적어도 부분적으로 공동 내에 수용하고 배향시키기에 충분하여야 한다. 일부 실시예에서, 연마 입자의 길이의 약 20 퍼센트 미만(더욱 바람직하게는 10 퍼센트 미만, 또는 심지어 5 퍼센트 미만)이 그것들이 내부에 존재하는 공동의 개방부를 지나 연장되도록 연마 입자의 대부분 또는 전부가 공동 내에 유지된다. 일부 실시예에서, 연마 입자의 대부분 또는 전부가 완전히 공동 내에 존재하고(즉, 완전히 공동 내에 유지됨), 캐리어 부재의 분배 표면에 있는 그들 각각의 공동 개방부를 지나 연장되지 않는다.

일부 실시예에서, 공동은 원통형 또는 원추형일 수 있다. 이는 파쇄된 연마 그레인(abrasive grain) 또는 다이아몬드와 같은 팔면체형 형상의 입자를 사용하는 경우에 특히 바람직할 수 있다.

공동은 적어도 하나의 측벽을 포함하고 적어도 하나의 저부 표면을 포함할 수 있지만; 바람직하게는 전체 공동 형상이 측벽과 분배 및 후방 표면에 있는 임의의 개방부에 의해 한정된다. 일부 바람직한 실시예에서, 공동은 적어도 3개, 적어도 4개, 적어도 5개, 적어도 6개, 적어도 7개, 적어도 8개의 측벽을 갖는다.

측벽은 바람직하게는 매끄럽지만, 이는 필수 사항이 아니다. 측벽은 예를 들어 평탄하거나, 곡면상(curviplanar)(예컨대, 오목 또는 볼록)하거나, 원추형이거나, 절두원추형일 수 있다.

일부 실시예에서, 공동은 제1 및 후방 표면 둘 모두에서 개방된다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 제1 및 제3 측벽은 서로 접촉하지 않고, 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않는다.

일부 실시예에서, 측벽들 중 적어도 1개, 적어도 2개, 적어도 3개, 또는 심지어 적어도 4개가 볼록하다.

일부 실시예에서, 공동들 중 적어도 일부가 분배 표면과 임의의 또는 모든 측벽 사이에 배치되는 하나 이상의 챔퍼를 독립적으로 포함할 수 있다. 챔퍼는 연마 입자를 공동 내에 배치하는 것을 용이하게 할 수 있다.

메이크 코트 전구체 수지가 캐리어 부재의 분배 표면 상에 축적되는 것을 방지하기 위해, 적어도 2개의 종방향으로-배향된(즉, 사용 중인 캐리어 부재/생산 공구의 기계 방향에 실질적으로 평행하게 배향됨) 융기된 스탠드오프 부재가 바람직하게는 캐리어에 부착되거나 캐리어와 일체로 형성된다. 바람직하게는, 스탠드오프 부재들 중 적어도 2개가 생산 공구의 길이를 따라 측부 에지에 인접하게 배치된다. 캐리어 부재와 일체로 형성될 수 있는 적합한 스탠드오프 부재의 예는 포스트와 리브(연속적이거나 세그먼트화됨)를 포함한다. 스탠드오프 부재의 종방향 배향은 리브 또는 테이프와 같은 개별적인 긴 융기된 스탠드오프 부재의 배향에 의해, 또는 예를 들어 포스트 또는 다른 융기된 특징부의 격리된 열 또는 다른 패턴과 같은 낮은 양상의 융기된 스탠드오프 부재의 패턴에 의해 달성될 수 있다.

이제 도 7을 참조하면, 무한 벨트인 하나의 예시적인 생산 공구(700)가 공동(720)을 가진 캐리어 부재(710)를 포함한다. 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재(742, 744)가 캐리어 부재(700)의 측부 에지(732, 734)를 따라 그것에 인접하게 형성되는 연속 리브로 구성되어, 연마 입자의 전달 동안 캐리어 부재(710)의 분배 표면(712)과 메이크 코트 전구체 코팅된 배킹 사이의 편위를 제공한다. 선택적인 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재(746, 748)가 캐리어 부재(710)의 폭을 가로질러 간격을 두고 일체로 형성되는 리브로 구성된다.

대안적으로, 또는 추가적으로, 스탠드오프 부재는 예를 들어 접착제 또는 기계식 체결구를 사용하여 달리 캐리어 부재에 부착될 수 있다. 바람직한 스탠드오프 부재의 일례는 접착제-배킹된 테이프(adhesive-backed tape)를 포함한다. 예를 들어, 테이프는 단지 캐리어 부재의 분배 표면에 적용될 수 있거나, 그것은 측부 에지 위로 접혀 캐리어 부재의 후방 표면에 접착될 수 있다. 이제 도 8을 참조하면, 무한 벨트인 하나의 예시적인 생산 공구(800)가 공동(820)을 가진 캐리어 부재(810)를 포함한다. 테이프(842, 844)가 캐리어 부재(800)의 측부 에지(832, 834) 주위에 적용되어, 연마 입자의 전달 동안 캐리어 부재(810)의 분배 표면(812)과 메이크 코트 전구체 코팅된 배킹 사이의 편위를 제공한다.

대안적으로, 또는 추가적으로, 예를 들어 융기된 포스트의 열과 같은 다수의 스탠드오프 부재가 캐리어 부재의 측부 에지를 따라 그것에 인접하게 간격을 두고 위치시킴으로써 집합적으로 종방향으로-배향된다. 이제 도 9을 참조하면, 무한 벨트인 하나의 예시적인 생산 공구(900)가 공동(920)을 가진 캐리어 부재(910)를 포함한다. 융기된 포스트(942, 944)의 열이 캐리어 부재(910)의 측부 에지(932, 934)에 인접하게 캐리어 부재(910) 내에 일체로 형성되어, 연마 입자의 전달 동안 캐리어 부재(910)의 분배 표면(912)과 메이크 코트 전구체 코팅된 배킹 사이의 편위를 제공한다.

캐리어 부재 및 그들의 제조에 사용되는 마스터 공구의 설계와 제조는 예를 들어 미국 특허 제5,152,917호(피퍼(Pieper) 등), 제5,435,816호(스퍼전(Spurgeon) 등), 제5,672,097호(후프만(Hoopman) 등), 제5,946,991호(후프만 등), 제5,975,987호(후프만 등), 및 제6,129,540호(후프만 등)에서 찾아볼 수 있다.

연마 입자 위치설정 시스템을 형성하기 위해, 본 명세서에 기술된 바와 같이 연마 입자가 캐리어 부재의 적어도 일부 공동 내로 도입된다.

연마 입자는 임의의 적합한 기술을 사용하여 캐리어 부재의 공동 내에 배치될 수 있다. 예는 분배 표면이 위를 향한 채로 캐리어 부재가 배향되는 상태에서 연마 입자를 캐리어 부재 상으로 낙하시킨 다음에, 입자를 그것들이 공동 내로 떨어지게 하기에 충분히 교반시키는 것을 포함한다. 적합한 교반 방법의 예는 브러싱(brushing), 취입(blowing), 진동, 진공 인가(후방 표면에 개방부를 가진 공동을 갖는 캐리어 부재의 경우), 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.

전형적인 사용 중, 연마 입자는 생산 공구 내의 공동들 중 적어도 일부, 바람직하게는 적어도 50, 60, 70, 80, 90 퍼센트 또는 심지어 100 퍼센트 내에 제거가능하게 배치된다. 바람직하게는, 연마 입자는 공동들 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 그리고 완전히 배치되고, 더욱 바람직하게는, 연마 입자는 공동들 중 적어도 80 퍼센트 내에 제거가능하게 그리고 완전히 배치된다. 일부 실시예에서, 연마 입자는 공동으로부터 돌출되거나 완전히 그것들 내에 존재하거나 이들의 조합이다.

예를 들어, 이제 도 10a 및 도 10b를 참조하면, 연마 입자 위치설정 시스템(1000)은 연마 입자(1080)와 생산 공구(1005)를 포함한다. 연마 입자(1080)는 생산 공구(1005)의 캐리어 부재(1010)의 분배 표면(1012) 내의 공동(320)(도 3a 내지 도 3c에 도시됨) 내에 부분적으로 배치된다. 이 실시예에서, 연마 입자(1080)는 각각의 공동(320)으로부터 돌출된다.

이제 도 11a 및 도 11b를 참조하면, 연마 입자 위치설정 시스템(1100)은 연마 입자(1180)와 생산 공구(1105)를 포함한다. 연마 입자(1180)는 생산 공구(1105)의 캐리어 부재(1110)의 분배 표면(1112) 내의 공동(320)(도 3a 내지 도 3c에 도시됨) 내에 완전히 배치된다.

이제 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 연마 입자 위치설정 시스템(1200)은 연마 입자(1280)와 생산 공구(1205)를 포함한다. 연마 입자(1280)는 생산 공구(1205)의 캐리어 부재(1210)의 분배 표면(12112) 내의 공동(620)(도 6a 내지 도 6c에 도시됨) 내에 부분적으로 배치된다. 이 실시예에서, 연마 입자(1280)는 팁이 압축가능 도관(621) 내로 돌출되는 상태로 각각의 공동(620) 내에 부분적으로 배치된다. 탄성 압축가능 층(640)의 압축(예컨대, 롤러에 대한)은 연마 입자를 공동으로부터 압박한다.

위에서 논의된 바와 같이, 탄성 압축가능 층은 공동이 후방 표면까지 통과하여 연장되는지에 상관없이, 캐리어 부재의 후방 표면에 고정될 수 있다. 이는 웨브 취급 및/또는 공동으로부터의 연마 입자 제거를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 탄성 압축가능 층이 공동들 중 적어도 일부의 각각의 공동의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 형상화된 리세스를 포함하는 실시예에서, 형상화된 리세스 내로 연장되는 공동 내의 연마 입자가 탄성 압축가능 층에 대해 인가되는 압력에 의해 공동 밖으로 기계적으로 압박될 수 있다. 이는 예를 들어 코팅된 연마 용품의 제조 동안 연마 입자 위치설정 시스템이 배킹 상의 메이크 코트 전구체와 접촉하는 닙 롤(nip roll)에서 압축에 의해 발생할 수 있다. 존재한다면, 탄성 압축가능 층은 임의의 두께를 가질 수 있으며, 이때 연마 입자와 장비 조건의 특정 선택이 두께, 조성, 및/또는 듀로미터의 선택을 결정한다. 탄성 압축가능 층이 무한 벨트를 포함하면, 약 1 내지 약 25 밀리미터의 탄성 압축가능 층 두께가 전형적으로 유용하지만, 이는 필수 사항이 아니다.

탄성 압축가능 층에 적합한 예시적인 재료는 탄성 발포체(elastic foam)(예컨대, 폴리우레탄 발포체), 고무, 실리콘, 및 이들의 조합을 포함한다.

연마 입자는 연마 공정에서 연마 입자로서 기능하기에 충분한 경도와 표면 조도를 갖는다. 바람직하게는, 연마 입자는 적어도 4, 적어도 5, 적어도 6, 적어도 7, 또는 심지어 적어도 8의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는다. 예시적인 연마 입자는 파쇄된, 형상화된 연마 입자(예컨대, 형상화된 세라믹 연마 입자 또는 형상화된 연마 복합재 입자), 및 이들의 조합을 포함한다.

적합한 연마 입자의 예는 융합 산화알루미늄; 열-처리 산화알루미늄; 백색 융합 산화알루미늄; 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)로부터 상표명 쓰리엠 세라믹 어브레이시브 그레인(3M CERAMIC ABRASIVE GRAIN)으로 구매가능한 것과 같은 세라믹 산화알루미늄 재료; 갈색 산화알루미늄; 청색 산화알루미늄; 탄화규소(녹색 탄화규소를 포함함); 이붕화티타늄; 탄화붕소; 탄화텅스텐; 가넷(garnet); 탄화티타늄; 다이아몬드; 입방정계 질화붕소; 가넷; 융합 알루미나 지르코니아; 산화철; 크로미아; 지르코니아; 티타니아; 산화주석; 석영; 장석; 플린트(flint); 금강사; 졸-겔-유래 연마 입자(예컨대, 형상화된 및 파쇄된 형태를 포함함); 및 이들의 조합을 포함한다. 추가의 예는 미국 특허 제5,152,917호(피퍼 등)에 기술된 것과 같은, 결합제 매트릭스 내의 연마 입자의 형상화된 연마 복합재를 포함한다. 많은 그러한 연마 입자, 응집체, 및 복합재가 당업계에 알려져 있다.

졸-겔-유래 연마 입자 및 그들의 제조를 위한 방법의 예는 미국 특허 제4,314,827호(레이티져(Leitheiser) 등); 제4,623,364호(코트링어(Cottringer) 등); 제4,744,802호(슈와벨(Schwabel)), 제4,770,671호(먼로(Monroe) 등); 및 제4,881,951호(먼로 등)에서 찾아볼 수 있다. 또한, 연마 입자가 예를 들어 미국 특허 제4,652,275호(블뢰허(Bloecher) 등) 또는 제4,799,939호(블뢰허 등)에 기술된 것과 같은 연마 응집체를 포함할 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시예에서, 연마 입자는 결합제에 대한 연마 입자의 접착을 향상시키기 위해 커플링제(예컨대, 유기실란 커플링제) 또는 다른 물리적 처리제(예를 들어, 산화철 또는 산화티타늄)로 표면-처리될 수 있다. 연마 입자는 결합제로 이들을 조합하기에 앞서 처리될 수 있거나, 연마 입자는 결합제에 대한 커플링제를 포함함으로써 본래의 위치에서 표면 처리될 수 있다.

바람직하게는, 연마 입자는 예를 들어 졸-겔-유래 다결정 알파 알루미나 입자와 같은 세라믹 연마 입자를 포함한다. 연마 입자는 파쇄되거나 형상화되거나 이들의 조합일 수 있다.

알파 알루미나, 마그네슘 알루미나 스피넬, 및 희토류 육방정계 알루미네이트의 결정자(crystallite)로 구성되는 형상화된 세라믹 연마 입자가 예를 들어 미국 특허 제5,213,591호(셀리카야(Celikkaya) 등)와 미국 공개 특허 출원 제2009/0165394 A1호(쿨러(Culler) 등) 및 제2009/0169816 A1호(에릭슨(Erickson) 등)에 기술된 방법에 따라 졸-겔 전구체 알파 알루미나 입자를 사용하여 제조될 수 있다.

알파 알루미나-기반 형상화된 세라믹 연마 입자는 잘 알려진 다단계 공정에 따라 제조될 수 있다. 간략하게는, 방법은 알파 알루미나로 변환될 수 있는 시드형(seeded) 또는 비-시드형 중 어느 하나의 졸-겔 알파 알루미나 전구체 분산물을 제조하는 단계; 졸-겔로 형상화된 연마 입자의 원하는 외부 형상을 갖는 하나 이상의 주형 공동을 충전하는 단계; 졸-겔을 건조시켜 전구체 형상화된 세라믹 연마 입자를 형성하는 단계; 전구체 형상화된 세라믹 연마 입자를 주형 공동으로부터 제거하는 단계; 전구체 형상화된 세라믹 연마 입자를 하소시켜(calcining) 하소된 전구체 형상화된 세라믹 연마 입자를 형성하는 단계; 및 이어서 하소된 전구체 형상화된 세라믹 연마 입자를 소결시켜 형상화된 세라믹 연마 입자를 형성하는 단계를 포함한다. 이제 공정이 더욱 상세하게 기술될 것이다.

졸-겔-유래 연마 입자를 제조하는 방법에 관한 추가의 상세 사항은 예를 들어 미국 특허 제4,314,827호(레이티져); 제5,152,917호(피퍼 등); 제5,435,816호(스퍼전 등); 제5,672,097호(후프만 등); 제5,946,991호(후프만 등); 제5,975,987호(후프만 등); 및 제6,129,540호(후프만 등); 및 미국 공개 특허 출원 제2009/0165394 Al호(쿨러 등)에서 찾아볼 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자의 형상에 대해 특정 제한이 없지만, 연마 입자는 바람직하게는 주형을 사용하여 세라믹 전구체 재료(예컨대, 베마이트 졸-겔)를 포함하는 전구체 입자를 형상화하고, 그 후에 소결함으로써 사전결정된 형상으로 형성된다. 형상화된 세라믹 연마 입자는 예를 들어, 기둥, 피라미드, 절두 피라미드(예컨대, 절두 삼각형 피라미드), 및/또는 일부 다른 규칙적이거나 불규칙적인 다각형으로서 형상화될 수 있다. 연마 입자는 단일 종류의 연마 입자 또는 둘 이상의 종류의 연마재 또는 둘 이상의 종류의 연마재의 연마재 혼합물에 의해 형성된 연마 응집체를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 형상화된 세라믹 연마 입자는 개별 형상화된 세라믹 연마 입자가 선택적인 하소 및 소결 전에, 본질적으로 입자 전구체가 건조되었던 주형 또는 생산 공구의 공동의 부분의 형상인 형상을 가질 것이라는 점에서 정밀하게-형상화된다.

본 개시 내용에 사용되는 형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 정밀 기계가공을 사용하여 절삭된 공구(즉, 주형)를 사용하여 제조될 수 있으며, 이는 예를 들어 스탬핑(stamping) 또는 펀칭(punching)과 같은 다른 제조 대안보다 높은 특징부 정의(feature definition)를 제공한다. 전형적으로, 공구 표면 내의 공동은 예리한 에지를 따라 만나는 평탄한 면들을 가지며, 절두 피라미드의 상부 및 측면을 형성한다. 생성된 형상화된 세라믹 연마 입자는 공구 표면 내의 공동(예컨대, 절두 피라미드)의 형상에 대응하는 각각의 공칭 평균 형상을 갖지만; 제조 동안 공칭 평균 형상으로부터의 변동(예컨대, 랜덤 변동)이 발생할 수 있고, 그러한 변동을 나타내는 형상화된 세라믹 연마 입자는 본 명세서에 사용되는 바와 같은 형상화된 세라믹 연마 입자의 정의 내에 포함된다.

일부 실시예에서, 형상화된 세라믹 연마 입자의 기부와 상부는 실질적으로 평행하여, 프리즘형 또는 절두 피라미드형 형상을 생성하지만, 이는 필수 사항이 아니다. 일부 실시예에서, 절두 삼각형 피라미드의 측면은 동일한 치수를 갖고, 기부와 약 82도의 이면각을 형성한다. 그러나, 다른 이면각(90도를 포함함)이 또한 사용될 수 있음이 인식될 것이다. 예를 들어, 각각의 측면과 기부 사이의 이면각은 독립적으로 45 내지 90도, 전형적으로는 70 내지 90도, 더욱 전형적으로는 75 내지 85도의 범위일 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자를 지칭하는 데에 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "길이"는 형상화된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. "폭"은 길이에 수직한 형상화된 연마 입자의 최대 치수를 지칭한다. 용어 "두께" 또는 "높이"는 길이 및 폭에 수직한 형상화된 연마 입자의 치수를 지칭한다.

바람직하게는, 세라믹 연마 입자는 형상화된 세라믹 연마 입자를 포함한다. 졸-겔-유래 형상화된 알파 알루미나(즉, 세라믹) 연마 입자의 예는 미국 특허 제5,201,916호(버그(Berg)); 제5,366,523호(로웬호스트(Rowenhorst)(재발행 특허 제35,570호)); 및 제5,984,988호(버그)에서 찾아볼 수 있다. 미국 특허 제8,034,137호(에릭슨 등)는 특정 형상으로 형성된 다음에 파쇄되어, 그들의 원래 형상 특징부의 일부분을 보유하는 샤드(shard)를 형성한 알루미나 연마 입자를 기술한다. 일부 실시예에서, 졸-겔-유래 형상화된 알파 알루미나 입자는 정밀하게-형상화된다(즉, 입자는 그것들을 제조하기 위해 사용되는 생산 공구 내의 공동의 형상에 의해 적어도 부분적으로 결정되는 형상을 가짐). 그러한 연마 입자 및 그들의 제조를 위한 방법에 관한 상세 사항은 예를 들어 미국 특허 제8,142,531호(아데프리스(Adefris) 등); 제8,142,891호(쿨러 등); 및 제8,142,532호(에릭슨 등); 및 미국 특허 출원 공개 제2012/0227333호(아데프리스 등); 제2013/0040537호(슈와벨 등); 및 제2013/0125477호(아데프리스)에서 찾아볼 수 있다.

일부 바람직한 실시예에서, 연마 입자는 대체로 삼각형으로-형상화되는(예컨대, 삼각형 프리즘 또는 절두 삼면형 피라미드) 형상화된 세라믹 연마 입자(예컨대, 형상화된 졸-겔-유래 다결정 알파 알루미나 입자)를 포함한다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 1 마이크로미터 내지 15000 마이크로미터, 더욱 전형적으로는 10 마이크로미터 내지 약 10000 마이크로미터, 및 더욱 더 전형적으로는 150 내지 2600 마이크로미터의 범위 내의 길이를 갖도록 선택되지만, 다른 길이가 또한 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 길이는 그것이 수용되는 접합된 연마 휠의 두께의 부분으로서 표현될 수 있다. 예를 들어, 형상화된 연마 입자는 접합된 연마 휠의 두께의 절반보다 큰 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 길이는 접합된 연마 절삭 휠의 두께보다 클 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 0.1 마이크로미터 내지 3500 마이크로미터, 더욱 전형적으로는 100 마이크로미터 내지 3000 마이크로미터, 더욱 전형적으로는 100 마이크로미터 내지 2600 마이크로미터의 범위 내의 폭을 갖도록 선택되지만, 다른 길이가 또한 사용될 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자는 전형적으로 0.1 마이크로미터 내지 1600 마이크로미터, 더욱 전형적으로는 1 마이크로미터 내지 1200 마이크로미터의 범위 내의 두께를 갖도록 선택되지만, 다른 두께가 사용될 수 있다.

일부 실시예에서, 형상화된 세라믹 연마 입자는 적어도 2, 3, 4, 5, 6 이상의 종횡비(길이 대 두께)를 가질 수 있다.

형상화된 세라믹 연마 입자 상의 표면 코팅은 연마 용품 내의 결합제와 형상화된 세라믹 연마 입자 사이의 접착을 개선하기 위해 사용될 수 있거나, 형상화된 세라믹 연마 입자의 정전 침착을 돕도록 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 미국 특허 제5,352,254호(셀리카야)에 기술된 바와 같은 표면 코팅이 형상화된 연마 입자 중량에 대한 0.1 내지 2 퍼센트 표면 코팅의 양으로 사용될 수 있다. 그러한 표면 코팅은 미국 특허 제5,213,591호(셀리카야 등); 제5,011,508호(월드(Wald) 등); 제1,910,444호(니콜슨(Nicholson)); 제3,041,156호(로우즈(Rowse) 등); 제5,009,675호(쿤츠(Kunz) 등); 제5,085,671호(마틴(Martin) 등); 제4,997,461호(마크호프-매트니(Markhoff-Matheny) 등); 및 제5,042,991호(쿤츠 등)에 기술된다. 또한, 표면 코팅은 형성화된 연마 입자가 캡핑되는 것을 방지할 수 있다. 캡핑은 연마되고 있는 작업편으로부터의 금속 입자가 형상화된 세라믹 연마 입자의 상부에 용접되는 현상을 설명하는 용어이다. 상기 작용을 수행하는 표면 코팅은 당업자에게 알려져 있다.

연마 입자는 연마 산업 공인 규정 공칭 등급에 따라 독립적으로 크기설정될 수 있다. 예시적인 연마 산업 공인 등급 표준은 ANSI(American National Standards Institute), FEPA(Federation of European Producers of Abrasives), 및 JIS(Japanese Industrial Standard)에 의해 공표된 것들을 포함한다. ANSI 등급 명칭(즉, 규정 공칭 등급)은 예를 들어 ANSI 4, ANSI 6, ANSI 8, ANSI 16, ANSI 24, ANSI 36, ANSI 46, ANSI 54, ANSI 60, ANSI 70, ANSI 80, ANSI 90, ANSI 100, ANSI 120, ANSI 150, ANSI 180, ANSI 220, ANSI 240, ANSI 280, ANSI 320, ANSI 360, ANSI 400, 및 ANSI 600을 포함한다. FEPA 등급 명칭은 F4, F5, F6, F7, F8, F10, F12, F14, F16, F16, F20, F22, F24, F30, F36, F40, F46, F54, F60, F70, F80, F90, F100, F120, F150, F180, F220, F230, F240, F280, F320, F360, F400, F500, F600, F800, F1000, F1200, F1500, 및 F2000을 포함한다. JIS 등급 명칭은 JIS8, JIS12, JIS16, JIS24, JIS36, JIS46, JIS54, JIS60, JIS80, JIS100, JIS150, JIS180, JIS220, JIS240, JIS280, JIS320, JIS360, JIS400, JIS600, JIS800, JIS1000, JIS1500, JIS2500, JIS4000, JIS6000, JIS8000, 및 JIS10,000을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따라서, 연마 입자의 평균 직경은 FEPA 등급 F60 내지 F24에 따라 260 마이크로미터 내지 1400 마이크로미터의 범위 내에 있을 수 있다.

대안적으로, 연마 입자는 ASTM E-11 "시험 목적을 위한 쇠그물 및 체에 대한 표준 규격(Standard Specification for Wire Cloth and Sieves for Testing Purposes)"에 따른 미국 표준 시험 체를 사용하여 공칭 선별 등급으로 분류될 수 있다. ASTM E-11은 지정된 입자 크기에 따른 재료의 분류를 위해 프레임에 장착된 짜여진 쇠그물 매체를 사용하여 시험 체의 설계 및 구성에 대한 요건을 규정하고 있다. 전형적인 명칭은 -18+20으로 나타낼 수 있는데, 이는 연마 입자가 18번 체에 관한 ASTM E-11 규격을 충족시키는 시험 체를 통과하고 20번 체에 관한 ASTM E-11 규격을 충족시키는 시험 체에 걸려 보유된다는 것을 의미한다. 일 실시예에서, 연마 입자는 입자의 대부분이 18 메시 시험 체를 통과하고 20, 25, 30, 35, 40, 45 또는 50 메시 시험 체에 걸려 보유될 수 있게 하는 입자 크기를 갖는다. 다양한 실시예에서, 연마 입자는 -18+20, -20/+25, -25+30, -30+35, -35+40, 5 -40+45, -45+50, -50+60, -60+70, -70/+80, -80+100, -100+120, -120+140, -140+170, -170+200, -200+230, -230+270, -270+325, -325+400, -400+450, -450+500, 또는 -500+635의 공칭 선별 등급을 가질 수 있다. 대안적으로, -90+100과 같은 맞춤 메시 크기(custom mesh size)가 사용될 수 있다.

본 개시 내용의 선택적 실시예

제1 실시예에서, 본 개시 내용은 연마 입자 위치설정 시스템으로서,

생산 공구 ― 생산 공구는

분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 공동을 가지며, 공동은 분배 표면으로부터 후방 표면을 향해 캐리어 부재 내로 연장되고, 공동들 중 적어도 일부가 제1, 제2, 제3, 및 제4 연속 인접 측벽을 포함하며, 제1 및 제3 측벽은 서로를 향해 내향으로 연속적으로 테이퍼 형성되고 선에서 서로 접촉하며, 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않음 -; 및

공동들 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 그리고 완전히 배치되는 연마 입자를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제2 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 공동들 중 적어도 80 퍼센트 내에 제거가능하게 그리고 완전히 배치되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제3 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 또는 제2 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 형상화된 세라믹 연마 입자를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제4 실시예에서, 본 개시 내용은 제3 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 형상화된 세라믹 연마 입자들 중 적어도 일부가 절두 삼면형 피라미드로서 공칭적으로 형상화되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제5 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제4 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 다결정 알파 알루미나를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제6 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제5 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽은 평탄한, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제7 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제5 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 제1, 제2, 제3, 또는 제4 측벽들 중 적어도 하나가 볼록한, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제8 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제7 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 공동들 중 적어도 일부가 분배 표면과 제1 측벽 사이에 배치되는 제1 챔퍼, 및 분배 표면과 제2 측벽 사이에 배치되는 제2 챔퍼, 분배 표면과 제3 측벽 사이에 배치되는 제3 챔퍼, 및 분배 표면과 제4 측벽 사이에 배치되는 제4 챔퍼를 독립적으로 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제9 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제8 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 캐리어 부재는 중합체를 포함하고 가요성인, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제10 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제9 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 생산 공구는 무한 벨트를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제11 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 실시예 내지 제10 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 생산 공구는 캐리어 부재의 후방 표면에 고정되는 탄성 압축가능 층을 추가로 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제12 실시예에서, 본 개시 내용은 연마 입자 위치설정 시스템으로서,

생산 공구 ― 생산 공구는

분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 공동을 가지며, 각각, 공동들 각각은 분배 표면에 있는 제1 개방부로부터 캐리어 부재를 통해 후방 표면에 있는 제2 개방부까지 연장되고, 제2 개방부는 제1 개방부보다 작음 -; 및

분배 표면을 지나 연장되지 않도록 공동들 중 적어도 일부 내에 제거가능하게 배치되는 연마 입자를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제13 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 공동들 중 적어도 80 퍼센트 내에 제거가능하게 배치되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제14 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 또는 제13 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 형상화된 세라믹 연마 입자를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제15 실시예에서, 본 개시 내용은 제14 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 형상화된 세라믹 연마 입자들 중 적어도 일부가 절두 삼면형 피라미드로서 공칭적으로 형상화되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제16 실시예에서, 본 개시 내용은 제14 실시예 또는 제15 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자는 다결정 알파 알루미나를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제17 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 내지 제16 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서,

공동들 중 적어도 일부가 제1, 제2, 제3, 및 제4 연속 인접 측벽을 포함하고,

제1 및 제3 측벽은 서로 접촉하지 않으며,

제1 및 제3 측벽은 제1 개방부로부터 제2 개방부를 향해 내향으로 테이퍼 형성되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제18 실시예에서, 본 개시 내용은 제17 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 제2 및 제4 측벽은 제1 개방부로부터 제2 개방부를 향해 내향으로 테이퍼 형성되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제19 실시예에서, 본 개시 내용은 제17 실시예 또는 제18 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽은 평탄한, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제20 실시예에서, 본 개시 내용은 제17 실시예 또는 제18 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 제1, 제2, 제3, 또는 제4 측벽들 중 적어도 하나가 볼록한, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제21 실시예에서, 본 개시 내용은 제17 실시예 내지 제20 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 공동들 중 적어도 일부가 분배 표면과 제1 측벽 사이에 배치되는 제1 챔퍼, 및 분배 표면과 제2 측벽 사이에 배치되는 제2 챔퍼, 분배 표면과 제3 측벽 사이에 배치되는 제3 챔퍼, 및 분배 표면과 제4 측벽 사이에 배치되는 제4 챔퍼를 독립적으로 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제22 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 내지 제21 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 연마 입자들 중 적어도 일부가 절두 삼면형 피라미드로서 공칭적으로 형상화되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제23 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 내지 제22 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 캐리어 부재는 중합체를 포함하고 가요성인, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제24 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 내지 제23 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 생산 공구는 무한 벨트를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제25 실시예에서, 본 개시 내용은 제12 실시예 내지 제24 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 생산 공구는 캐리어 부재의 후방 표면에 고정되는 탄성 압축가능 층을 추가로 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제26 실시예에서, 본 개시 내용은 제25 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 공동의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 형상화된 리세스를 포함하는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제27 실시예에서, 본 개시 내용은 제25 실시예의 연마 입자 위치설정 시스템으로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 압축가능 도관을 포함하고, 압축가능 도관은 탄성 압축가능 층을 통해 연장되는, 연마 입자 위치설정 시스템을 제공한다.

제28 실시예에서, 본 개시 내용은 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서,

분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재 - 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 공동을 갖고, 각각, 공동들 각각은 분배 표면에 있는 제1 개방부로부터 캐리어 부재를 통해 후방 표면에 있는 제2 개방부까지 연장되며, 제2 개방부는 제1 개방부보다 작음 -; 및

캐리어 부재의 후방 표면에 고정되는 탄성 압축가능 층을 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제29 실시예에서, 본 개시 내용은 제28 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 공동의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 형상화된 리세스를 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제30 실시예에서, 본 개시 내용은 제28 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 압축가능 도관을 포함하고, 압축가능 도관은 탄성 압축가능 층을 통해 연장되는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제31 실시예에서, 본 개시 내용은 제28 실시예 내지 제30 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서,

제1 및 제3 측벽은 서로 접촉하지 않으며,

제1 및 제3 측벽은 제1 개방부로부터 제2 개방부를 향해 내향으로 테이퍼 형성되는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제32 실시예에서, 본 개시 내용은 제31 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽은 평탄한, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제33 실시예에서, 본 개시 내용은 제31 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제1, 제2, 제3, 또는 제4 측벽들 중 적어도 하나가 볼록한, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제34 실시예에서, 본 개시 내용은 제31 실시예 내지 제33 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 공동들 중 적어도 일부가 분배 표면과 제1 측벽 사이에 배치되는 제1 챔퍼, 및 분배 표면과 제2 측벽 사이에 배치되는 제2 챔퍼, 분배 표면과 제3 측벽 사이에 배치되는 제3 챔퍼, 및 분배 표면과 제4 측벽 사이에 배치되는 제4 챔퍼를 독립적으로 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제35 실시예에서, 본 개시 내용은 제28 실시예 내지 제34 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 캐리어 부재는 중합체를 포함하고 가요성인, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제36 실시예에서, 본 개시 내용은 제28 실시예 내지 제35 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 캐리어 부재는 무한 벨트를 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제37 실시예에서, 본 개시 내용은 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 생산 공구는 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 공동을 가지며, 캐리어 부재는 분배 표면 상에 배치되는 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재를 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제38 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재들 중 적어도 하나가 연속적인, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제39 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 또는 제38 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 분배 표면은 그의 길이를 따라 제1 및 제2 대향 에지들을 갖고, 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재는 제1 및 제2 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재들을 포함하며, 제1 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재는 분배 표면의 제1 에지에 인접하고, 제2 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재는 분배 표면의 제1 에지에 인접한, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제40 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 내지 제39 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재는 제1 및 제2 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재들을 포함하고, 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재는 제1 및 제2 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재들 사이에 그리고 그것들에 평행하게 배치되는 제3 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재를 추가로 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제41 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 내지 제40 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 공동은 분배 표면으로부터 후방 표면을 향해 캐리어 부재 내로 연장되고, 공동들 중 적어도 일부가 제1, 제2, 제3, 및 제4 인접 측벽을 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제42 실시예에서, 본 개시 내용은 제41 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제1 및 제3 측벽은 서로를 향해 내향으로 연속적으로 테이퍼 형성되고 선에서 서로 접촉하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제43 실시예에서, 본 개시 내용은 제41 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제44 실시예에서, 본 개시 내용은 제41 실시예 내지 제43 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제1, 제2, 제3, 및 제4 측벽은 평탄한, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제45 실시예에서, 본 개시 내용은 제41 실시예 내지 제43 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 제1, 제2, 제3, 또는 제4 측벽들 중 적어도 하나가 볼록한, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제46 실시예에서, 본 개시 내용은 제41 실시예 내지 제45 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 공동들 중 적어도 일부가 분배 표면과 제1 측벽 사이에 배치되는 제1 챔퍼, 및 분배 표면과 제2 측벽 사이에 배치되는 제2 챔퍼, 분배 표면과 제3 측벽 사이에 배치되는 제3 챔퍼, 및 분배 표면과 제4 측벽 사이에 배치되는 제4 챔퍼를 독립적으로 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제47 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 내지 제46 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 캐리어 부재는 중합체를 포함하고 가요성인, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제48 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 내지 제47 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 생산 공구는 무한 벨트를 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제49 실시예에서, 본 개시 내용은 제37 실시예 내지 제48 실시예 중 어느 한 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 캐리어 부재의 후방 표면에 고정되는 탄성 압축가능 층을 추가로 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제50 실시예에서, 본 개시 내용은 제49 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 공동의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 형상화된 리세스를 포함하는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제51 실시예에서, 본 개시 내용은 제49 실시예의 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구로서, 탄성 압축가능 층은 공동들 중 적어도 일부의 각각의 제2 개방부와 정합되어 정렬되는 압축가능 도관을 포함하고, 압축가능 도관은 탄성 압축가능 층을 통해 연장되는, 연마 입자를 접착제 기재 상에 정밀하게 배치하기 위한 생산 공구를 제공한다.

제52 실시예에서, 본 개시 내용은 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서,

복수의 공동을 가진 분배 표면을 갖는 생산 공구를 위한 제1 웨브 경로 ― 제1 웨브 경로는 생산 공구를 그것이 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 코팅된 연마 입자 메이커 장치를 통해 안내함 -;

수지 코팅된 배킹을 그것이, 수지 층이 분배 표면을 향하여 위치되고 생산 공구가 수지 코팅된 배킹과 연마 입자 전달 롤의 외부 원주 사이에 위치되는 상태로, 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 통해 안내하는 수지 코팅된 배킹을 위한 제2 웨브 경로; 및

연마 입자를 분배 표면 상으로 그리고 복수의 공동 내로 분배하기 위해, 제1 웨브 경로를 따라 생산 공구의 이동 방향으로 연마 입자 전달 롤 앞에 위치되는 연마 입자 공급기를 포함하고,

연마 입자는 수지 코팅된 배킹과 생산 공구가 연마 입자 전달 롤 주위로 횡단함에 따라 복수의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제53 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 생산 공구는 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 복수의 공동을 가지며, 복수의 공동은 분배 표면으로부터 후방 표면을 향해 캐리어 부재 내로 연장되고, 복수의 공동들 중 적어도 일부가 제1, 제2, 제3, 및 제4 연속 인접 측벽을 포함하며, 제1 및 제3 측벽은 서로를 향해 내향으로 연속적으로 테이퍼 형성되고 선에서 서로 접촉하며, 제2 및 제4 측벽은 서로 접촉하지 않는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제54 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 생산 공구는 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 복수의 공동을 가지며, 각각, 공동들 각각은 분배 표면에 있는 제1 개방부로부터 캐리어 부재를 통해 후방 표면에 있는 제2 개방부까지 연장되고, 제2 개방부는 제1 개방부보다 작은, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제55 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 생산 공구는 분배 표면, 분배 표면 반대편의 후방 표면, 및 캐리어 부재의 후방 표면에 고정되는 탄성 압축가능 층을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 복수의 공동을 가지며, 각각, 공동들 각각은 분배 표면에 있는 제1 개방부로부터 캐리어 부재를 통해 후방 표면에 있는 제2 개방부까지 연장되고, 제2 개방부는 제1 개방부보다 작은, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제56 실시예에서, 본 개시 내용은 제55 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 탄성 압축가능 층은 복수의 개구를 포함하고, 개구들 각각은 개방부가 분배 표면으로부터 캐리어 부재를 통해 그리고 탄성 압축가능 층을 통해 연장되도록 공동들 중 하나와 정렬되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제57 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 생산 공구는 분배 표면 및 분배 표면 반대편의 후방 표면을 갖는 캐리어 부재를 포함하고, 캐리어 부재는 그 내부에 형성되는 공동을 가지며, 캐리어 부재는 분배 표면 상에 배치되는 적어도 2개의 종방향으로-배향된 융기된 스탠드오프 부재를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제58 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예 내지 제57 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자를 분배 표면 상으로 공동 내로 이동시키기 위해 제1 웨브 경로를 따라 생산 공구의 이동 방향으로 연마 입자 전달 롤과 연마 입자 공급기 사이에 위치되는 충전 보조 부재를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제59 실시예에서, 본 개시 내용은 제58 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 충전 보조 부재는 브러시를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제60 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예 내지 제59 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 제거하기 위해 제1 웨브 경로를 따라 생산 공구의 이동 방향으로 연마 입자 전달 롤과 연마 입자 공급기 사이에 위치되는 연마 입자 제거 부재를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제61 실시예에서, 본 개시 내용은 제60 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 제거 부재는 분배 표면으로부터 과잉의 연마 입자를 취출하기 위한 에어 나이프를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제62 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예 내지 제61 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 분배 표면은 복수의 공동의 높이가 제1 웨브 경로를 따라 생산 공구의 이동 방향으로 증가하도록 연마 입자 공급기 뒤에서 경사지는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제63 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예 내지 제62 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 분배 표면은 생산 공구가 연마 입자 전달 롤을 감쌈에 따라 전도되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제64 실시예에서, 본 개시 내용은 제52 실시예 내지 제63 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 진동 공급원이 연마 입자 전달 롤에 결합되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제65 실시예에서, 본 개시 내용은 제54 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 전달 롤은 탄성중합체 외부 원주를 갖는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제66 실시예에서, 본 개시 내용은 제54 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 전달 롤은 연마 입자 전달 롤 내에 수용되는 내부 가압 공기 공급원과 유체 연통되는 복수의 개구를 외부 원주 내에 갖는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제67 실시예에서, 본 개시 내용은 제54 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 공급기 부근에 위치되는, 후방 표면에 인접하게 위치되는 진공 상자를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제68 실시예에서, 본 개시 내용은 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서,

연마 입자 전달 롤의 외부 원주 상에 위치되는 복수의 공동을 가진 분배 표면을 갖는 생산 공구;

수지 코팅된 배킹을 그것이, 수지 층이 분배 표면을 향하여 위치되는 상태로, 연마 입자 전달 롤의 외부 원주의 일부분을 감싸도록 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 통해 안내하는 수지 코팅된 배킹을 위한 웨브 경로; 및

연마 입자를 분배 표면 상으로 그리고 복수의 공동 내로 분배하기 위한 연마 입자 공급기를 포함하고,

연마 입자는 복수의 공동과 수지 코팅된 배킹이 연마 입자 전달 롤 주위로 횡단함에 따라 복수의 공동으로부터 수지 코팅된 배킹으로 전달되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제69 실시예에서, 본 개시 내용은 제68 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 생산 공구는 연마 입자 전달 롤의 외부 원주 상에 위치되는 슬리브를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제70 실시예에서, 본 개시 내용은 제68 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 복수의 공동은 연마 입자 전달 롤의 외부 표면 내에 형성되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제71 실시예에서, 본 개시 내용은 제68 실시예 내지 제70 실시예 중 어느 한 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 공급기는 연마 입자 전달 롤의 회전 방향에 대해 연마 입자 전달 롤의 상사점 앞에서 연마 입자를 분배 표면 상으로 분배하도록 위치되는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제72 실시예에서, 본 개시 내용은 제71 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 공급기에 의해 분배 표면에 공급되는 연마 입자의 자유낙하를 저지하기 위해 연마 입자 전달 롤의 회전 방향에 대해 연마 입자 전달 롤의 상사점 앞에서 분배 표면에 인접하게 위치되는 연마 입자 유지 부재를 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

제73 실시예에서, 본 개시 내용은 제72 실시예의 코팅된 연마 용품 메이커 장치로서, 연마 입자 유지 부재는 과잉의 연마 입자를 아래로 활주시키는 경사진 판을 포함하는, 코팅된 연마 용품 메이커 장치를 제공한다.

본 개시 내용의 목적 및 이점은 하기의 비제한적인 예에 의해 추가로 예시되지만, 이들 예에 인용된 특정 재료 및 그 양뿐만 아니라 다른 조건 및 상세 사항은 본 개시 내용을 부당하게 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

예

달리 언급되지 않는 한, 예 및 명세서의 나머지 부분에서의 모든 부, 백분율, 비 등은 중량 기준이다.

예 1 및 예 2와 비교예 A 및 비교예 B

예 1 및 예 2와 비교예 A 및 비교예 B의 코팅된 연마 용품은 후술되는 바와 같이 제조되고 시험되는 섬유 디스크였다.

예 1

형상화된 연마 입자를 미국 특허 제8,142,531호(아데프리스 등)의 개시 내용에 따라 제조하였다. 형상화된 연마 입자를, 변 길이 0.110 인치(2.8 mm) 및 주형 깊이 0.028 인치(0.71 mm)의 정삼각형 형상의 폴리프로필렌 주형 공동 내에서 알루미나 졸 겔을 성형함으로써 제조하였다. 소성된 형상화된 연마 입자는 약 1.37 mm(변 길이) × 0.027 mm 두께였고, ASTM 16(타일러(Tyler) 등가물 14)-메시 체를 통과하였을 것이다.

49부 레졸 페놀 수지(페놀:포름알데히드의 1.5:1 내지 2.1:1 몰 비의 염기-촉매된 축합물), 41부 탄산칼슘(후버카브(HUBERCARB), 미국 일리노이주 퀸시 소재의 후버 엔지니어드 머티리얼즈(Huber Engineered Materials)) 및 10부 물을 혼합하여 첨가함으로써 메이크 수지를 제조하였다. 이어서, 3.8 그램의 이러한 혼합물을 브러시를 통해 0.875 인치(2.22 cm) 중심 구멍을 갖는 7 인치(17.8 cm) 직경 × 0.83 mm 두께의 가황 섬유 웨브(다이노스 벌커나이즈드 파이버(DYNOS VULCANIZED FIBRE), 독일 트로이스도르프 소재의 다이노스 게엠베하(DYNOS GmbH))에 적용하였다.

이어서, 대체로 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 구성되는(여기서 길이 = 1.875 mm, 폭 = 0.785 mm, 깊이 = 1.62 mm, 저부 폭 = 0.328 mm), 직사각형 어레이로 배열되는(길이-방향 피치 = 1.978 mm, 폭-방향 피치 = 0.886 mm) 수직으로-배향된 삼각형 개방부를 갖는 생산 공구를 탭핑(tapping)에 의해 도움을 받아 형상화된 연마 입자로 충전하였다. 공구의 공동 내에 수용된 것을 초과하는 형상화된 연마 입자를 브러싱에 의해 제거하였다. 이어서, 형상화된 연마 입자-함유 생산 공구를 접착제 코팅된 디스크에 근접 및 정렬시키고 전도시켜 형상화된 연마 입자를 접착제 코팅된 디스크 상에 정밀하게 이격되고 배향된 패턴으로 침착시켰다. ㎠당 약 57개의 입자가 적용되었다.

각각의 디스크로 전달된 형상화된 연마 입자의 중량은 7.3 그램이었다. 메이크 코트 수지를 열 경화시켰다(45분 동안 70℃, 45분 동안 90℃, 이어서 3시간 동안 105℃). 이어서, 각각의 디스크를 통상적인 빙정석-함유 페놀 사이즈(size) 수지로 코팅하고 경화시켰다(45분 동안 70℃, 45분 동안 90℃, 이어서 3시간 동안 105℃). 이어서, 각각의 디스크를 통상적인 KBF₄-함유 슈퍼사이즈(supersize) 수지로 코팅하고 경화시켰다(45분 동안 70℃, 45분 동안 90℃, 이어서 15시간 동안 105℃).

마무리된 코팅된 연마 디스크를 시험 전에 주위 습도에서 1주일 동안에 이은 50% RH에서 2일 동안 평형시켰다. 연마 디스크 시험으로부터의 결과가 표 1에 보고된다.

예 2

예 2의 연마 용품을, 생산 공구가 길이 방향이 반경 방향에 수직한 상태로 규칙적인 반경방향 어레이로 배열되는 형상화된 공동을 가진 것을 제외하고는, 예 1과 동일하게 제조하였다. 따라서, ㎠당 약 38개의 입자가 적용되었다.

비교예 A

비교예 A는 미국 미네소타주 세인트 폴 소재의 쓰리엠 컴퍼니로부터 쓰리엠(3M) 985C 파이버 디스크(FIBER DISC), 그레이드(GRADE) 36, 7 인치(INCH)로서 구매가능한, 파쇄된 세라믹 알루미나 그레인을 함유한 섬유 디스크였다.

비교예 B

비교예 B는 쓰리엠 컴퍼니로부터 쓰리엠 987C 파이버 디스크, 그레이드 36+, 7 인치로서 구매가능한, 세라믹 알루미나의 형상화된 연마 입자를 함유한 섬유 디스크였다.

연마 디스크 시험

연마 디스크 시험은 용접 비드를 평평하게 하고(level) 그것을 작업편과 블렌딩시키는(blend) 연마 효능을 시뮬레이션한다. 평가할 7 인치(18 cm) 직경의 섬유 디스크를 6.5 인치(16.5 cm) 적색 리브형 보강 판(red ribbed backup plate)(쓰리엠 부품 번호 051144-80514)을 사용하여 직각 연삭기(right angle grinder)(클레코(CLECO) 1760BVL, 3 HP) 상에 장착하였다. 작업편은 오일과 스케일(scale)이 없는, 스테인리스 강의 사전-칭량된 쌍(pre-weighed pair)(304L 판, 6 인치(15.2 cm) × 12 인치(30.5 cm) × 3/8 인치(0.95 cm) 두께)이었다. 스테인리스 강 작업편들 중 하나를 연삭을 위해 6 인치(15.2 cm) × 12 인치(30.5 cm) 면을 노출시키도록 고정시켰고, 다른 하나를 연삭을 위해 3/8 인치(0.95 cm) × 12 인치(30.5 cm) 면을 노출시키도록 고정시켰다. 직각 연삭기를 작동시켰고, 연마 디스크를 6 인치(15.2 cm) × 12 인치(30.5 cm) 면에 대해 45초 동안 압박시킨 다음에 3/8 인치(0.95 cm) × 12 인치(30.5 cm) 면에 대해 15초 동안 압박시켰다. 다시 작업편 쌍을 칭량하여 제1 연삭 사이클 동안 제거된 재료의 양을 결정한 다음에 수중에서 냉각시키고 건조시켰다. 이어서, 제거되는 재료의 양이 제1 연삭 사이클의 그것의 50%일 때까지 이러한 연삭 사이클을 반복하였다. 시험 결과가 절삭량(제거된 금속의 그램) 대 시험 사이클 횟수로서 보고된다.

[표 1]

예 3 내지 예 5 및 비교예 C

예 3 내지 예 5 및 비교예 C는 코팅된 연마 벨트였고, 후술되는 바와 같이 제조하고 시험하였다.

예 3

미국 사우스 캐롤라이나주 스파턴버그 소재의 밀리켄 앤드 컴퍼니(Milliken & Company)로부터 상표명 파워스트레이트(POWERSTRAIT)로 입수되는, 제곱 미터당 300 내지 400 그램(g/m²)의 중량을 갖는 미처리 폴리에스테르 천을, 75부의 에폰(EPON) 828 에폭시 수지(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 레졸루션 퍼포먼스 프로덕츠(Resolution Performance Products)로부터의 비스페놀 A 다이글리시딜 에테르), 10부의 트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트(미국 뉴저지주 우드랜드 파크 소재의 사이텍 인더스트리얼 인크.(Cytec Industrial Inc.)로부터 SR351로서 입수됨), 8부의 다이시안다이아미드 경화제(미국 펜실베이니아주 알렌타운 소재의 에어 프로덕츠 앤드 케미칼즈(Air Products and Chemicals)로부터 다이시아넥스(DICYANEX) 1400B로서 입수됨), 5부의 노볼락 수지(미국 오하이오주 콜럼버스 소재의 모멘티브 스페셜티 케미칼즈 인크.(Momentive Specialty Chemicals Inc.)로부터 루타펜(RUTAPHEN) 8656으로서 입수됨), 1부의 2,2-다이메톡시-2-페닐아세토페논(미국 뉴저지주 플로럼 파크 소재의 바스프 코프.(BASF Corp.)로부터 이르가큐어(IRGACURE) 651 광개시제로서 입수됨), 및 0.75부의 2-프로필이미다졸(미국 노스 캐롤라이나주 모건턴 소재의 신트론(Synthron)으로부터 액티론(ACTIRON) NXJ-60 리퀴드(LIQUID)로서 입수됨)로 이루어진 조성물로 프리사이징(presizing)하였다. 이러한 배킹의 10.16 cm × 114.3 cm 스트립을 15.2 cm × 121.9 cm × 1.9 cm 두께의 라미네이팅된 파티클 보드(laminated particle board)에 테이프로 부착하였다. 천 배킹을 52부의 레졸 페놀 수지(미국 조지아주 애틀랜타 소재의 조지아 퍼시픽 케미칼즈(Georgia Pacific Chemicals)로부터 GP 8339 R-23155B로서 입수됨), 45부의 메타규산칼슘(미국 뉴욕주 윌스보러 소재의 나이코 컴퍼니(NYCO Company)로부터 월라스토코트(WOLLASTOCOAT)로서 입수됨), 및 2.5부의 물로 이루어진 183 g/m²의 페놀 메이크 수지로 퍼티 나이프(putty knife)를 사용하여 코팅하여 배킹 위브(backing weave)를 충전하고 과잉의 수지를 제거하였다. 연마 입자(1.30 mm의 공칭 동일 변 길이 및 0.27 mm의 두께와 98도의 측벽 각도를 갖는, 미국 특허 제8,142,531호(아데프리스 등)의 개시 내용에 따라 제조된 형상화된 연마 입자)를, 과잉의 광물을 제거하기 위한 브러시 및 진동을 사용하여, 그들의 긴 치수가 배킹의 종방향 치수에 대해 2도 각도로 정렬되는(즉, 거의 평행함) 상태로 직사각형 어레이로 배열되는(길이-방향 피치 = 2.68 mm, 폭-방향 피치 = 1.075 mm), 대체로 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 구성되는(여기서 길이 = 1.698 mm, 폭 = 0.621 mm, 깊이 = 1.471 mm, 저부 폭 = 0.363 mm) 수직으로-배향된 삼각형 개방부의 어레이를 가진 6.35 × 10.16 cm 생산 공구 내에 충전시켰다. 11개의 그러한 공구를 긴 단부끼리 맞대어 정렬시켰고, 연마 코팅의 적어도 111 cm 스트립이 생성되는 것을 보장하도록 제2 15.2 cm × 121.9 cm × 1.9 cm 두께 파티클 보드에 장착하였다. 1.0 cm 직경 구멍을 양쪽 라미네이팅된 파티클 보드의 각각의 단부로부터 대략 2.54 cm에서 그리고 15.2 cm 치수의 중점에서 두께를 통해 드릴링하였다. 파티클 보드 내의 구멍과 맞물려, 우선 연마 입자 충전된 공구(개방 면이 위를 향하도록)에 이어서 메이크 수지-코팅된 배킹(코팅된 면이 아래를 향하도록)의 배치를 정렬시키기 위해, 각각의 단부에서 0.95-cm 직경 수직 다월(dowel)을 갖는 기부를 구성하였다. 구조체를 함께 유지시키기 위해 수개의 스프링 클램프를 파티클 보드에 부착하였다. 클램핑된 조립체를 다월로부터 제거하고 뒤집어서(이제 배킹 코팅된 면이 위를 향하고 공구 개방 면이 아래를 향함) 다월을 사용하여 다시 기부 상에 배치하여 정렬을 유지시켰다. 라미네이팅된 파티클 보드의 후면을 해머로 가볍게 반복하여 두드려 ㎠당 약 35개의 연마 입자를 메이크-코팅된 배킹으로 전달하였다. 스프링 클램프를 제거하였고, 상부 보드를 다월로부터 주의하여 제거하였으며, 따라서 전달된 광물이 옆으로 넘어지지 않았다. 테이프를 제거하였고, 연마제 코팅된 배킹을 90℃의 오븐 내에 1.5시간 동안 두어 메이크 수지를 부분적으로 경화시켰다. 29.42부의 레졸 페놀 수지(미국 조지아주 애틀랜타 소재의 조지아 퍼시픽 케미칼즈로부터 GP 8339 R-23155B로서 입수됨), 18.12부의 물, 50.65부의 빙정석(미국 텍사스주 휴스턴 소재의 티알 인터내셔널 트레이딩 코.(TR International Trading Co.)로부터 RTN 크라이어라이트(Cryolite)로서 입수됨), 59부의 등급 40 FRPL 갈색 산화알루미늄(오스트리아 필라흐 소재의 트라이바허 슈라이프미텔 아게(Treibacher Schleifmittel AG)로부터 입수됨) 및 1.81부의 계면활성제(미국 뉴저지주 마운트 올리브 소재의 바스프 코프.로부터 에뮬론(EMULON) A로서 입수됨)로 이루어진 사이즈 수지(756 g/m²)를 도포하였고, 코팅된 스트립을 90℃의 오븐 내에 1시간 동안 둔 다음에 102℃에서 8시간 동안 최종 경화시켰다. 경화 후에, 코팅된 연마제의 스트립을 통상적인 접착제 접합 기술을 사용하여 벨트로 변환시켰다.

예 4

예 4를, 공구 공동을 그들의 긴 치수가 배킹의 긴 치수에 수직한 상태로 위치시킨 것을 제외하고는, 예 3과 동일하게 제조하였다.

예 5

예 5는 예 4의 복제물이었다.

연마 벨트 시험

본 발명의 연마 벨트와 비교예의 연마 벨트의 효능을 평가하기 위해 연마 벨트 시험을 사용하였다. 시험 벨트는 치수 10.16 cm ×.91.44 cm를 가졌다. 작업편은 연마 벨트의 1.9 cm × 1.9 cm 단부를 따라 연마 벨트에 제공된 304 스테인리스 강 바(bar)였다. 20.3 cm 직경, 70 듀로미터 쇼어 A, 톱니형(1:1 랜드(land) 대 홈 비) 고무 접촉 휠을 사용하였다. 벨트를 5500 SFM으로 구동시켰다. 작업편을 10 내지 15 파운드(4.53 내지 6.8 ㎏)의 수직력들의 블렌드로 벨트의 중심 부분에 대해 압박시켰다. 시험을 15초의 연삭(1 사이클) 후에 작업편의 중량 손실을 측정하는 것으로 구성하였다. 이어서, 작업편을 다시 냉각시키고 다시 시험하였다. 시험을 60회 시험 사이클 후에 종료하였다. 각각의 사이클 후에 그램 단위의 절삭량을 기록하였다. 시험 결과가 (아래) 표 2에 보고된다.

[표 2]

특허증을 위한 상기 출원에서의 모든 인용된 참고 문헌, 특허 또는 특허 출원은 전체적으로, 또는 그의 특정 부분에서 일관된 방식으로 본 명세서에 참고로 포함된다. 포함된 참고 문헌의 부분과 본 출원 사이에 불일치 또는 모순이 있는 경우, 전술한 설명의 정보가 우선할 것이다. 당업자가 청구된 본 개시 내용을 실시할 수 있게 하도록 주어진 전술한 설명은 청구범위 및 그에 대한 모든 등가물에 의해 규정되는 본 개시 내용의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims

수지 코팅된 배킹(resin coated backing) 상에 패턴화된 연마 층(patterned abrasive layer)을 제조하는 방법으로서,
공동(cavity)을 가진 분배 표면을 갖는 생산 공구(production tool)를 제공하는 단계 ― 각각의 공동은 분배 표면에 수직한 공동 종축 및 공동 종축을 따른 깊이 D를 가짐 -;
입자 종축을 따른 길이 L이 입자 종축에 수직한 횡축을 따른 폭 W보다 큰 긴 연마 입자(elongated abrasive particle)를 선택하는 단계 ― 공동의 깊이 D는 0.5L 내지 2L임 -;
공동의 개수보다 많은 긴 연마 입자가 제공되도록 과잉의 긴 연마 입자를 분배 표면에 공급하는 단계;
분배 표면 내의 공동의 대부분을, 입자 종축이 종방향 공동에 평행하도록 개별 공동 내에 배치되는 긴 연마 입자로 충전하는 단계;
분배 표면으로부터, 충전하는 단계 후에 공동 내에 배치되지 않은 과잉의 긴 연마 입자의 남은 부분을 제거하는 단계;
수지 코팅된 배킹을, 수지 층이 분배 표면을 향하는 상태로 분배 표면과 정렬시키는 단계;
공동 내의 긴 연마 입자를 수지 코팅된 배킹으로 전달하고, 긴 연마 입자를 수지 층에 부착시키는 단계; 및
생산 공구를 제거하여 수지 코팅된 배킹 상의 패턴화된 연마 층을 노출시키는 단계를 포함하는, 방법.
제1항에 있어서, 깊이 D는 1.1L 내지 1.5L이고, 공동 내에 배치되는 긴 연마 입자는 생산 공구 내에서 분배 표면 아래에 존재하는, 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 긴 연마 입자를 공동 내로 지향시키기 위해 공급하는 단계 후에 긴 연마 입자를 충전 보조 부재(filling assist member)로 분배 표면 상에서 움직이게 하는 단계를 포함하는, 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 분배 표면은 충전하는 단계 동안 중력이 긴 연마 입자를 공동 내로 활주시키게 허용하도록 위치되고, 분배 표면은 중력이 긴 연마 입자를 공동 밖으로 활주시키도록 허용하기 위해 전달하는 단계 동안 전도되는, 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 전달하는 단계는 긴 연마 입자를 접촉 부재(contacting member)로 밀어내어 긴 연마 입자를 공동 종축을 따라 측방향으로 이동시키는 것을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 전달하는 단계는 공기를 공동 내로 취입(blowing)하여 긴 연마 입자를 공동 종축을 따라 측방향으로 이동시키는 것을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 전달하는 단계는 생산 공구를 진동시키는 것을 포함하는, 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 공동은 분배 표면으로부터 공동 종축을 따라 이동할 때 내향으로 테이퍼 형성되는(taper inward), 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공동은 공동 종축을 둘러싸는 공동 외주연부(outer perimeter)를 갖고, 긴 연마 입자는 입자 종축을 둘러싸는 연마 입자 외주연부를 가지며, 공동 외주연부의 형상은 연마 입자 외주연부의 형상과 일치하는, 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 긴 연마 입자는 정삼각형을 포함하고, 입자 종축을 따른 긴 연마 입자의 폭은 공칭적으로 동일한, 방법.