KR960015735B1 - 소판형태의 연마입자 - Google Patents

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미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니
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Abstract

내용없음

Description

소판형태의 연마입자
제1도는 세라믹 알루미늄 산화물로 만들어진 본 발명에 따른 연마입자를 주사 전자 현미경을 사용하여 32X 확대하여 찍은 사진이다.
제2도는 종래의 갈색 알루미늄 산화물 광물을 주사 전자 현미경을 사용하여 32X 확대하여 찍은 사진이다.
제3도는 종래의 세라믹 알루미늄 산화물 광물(Cubitron
Figure kpo00001
), 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니시판)을 주사 현미경을 사용하여 32X 확대하여 찍은 사진이다.
제4도는 제1도에 나타낸 연마입자를 사용할 수 있는 피복 연마 성형품의 단면도이다.
본 발명은 연마입자, 보다 상세하게는 특정한 형태 및 크기를 갖는 연마입자에 관한 것이다.
연마입자로서 사용하기에 적당한 성형 연마재의 제조시 이용할 수 있는 세가지 기본적인 기술은 용융, 소결 및 화학적 세라믹이다.
일반적으로, 용융 방법에 의해 제조된 연마입자는 조각된 롤면을 갖거나 또는 갖지 않는 냉각 롤, 용융시킨 재료를 부은 모울드, 또는 산화알루미늄 용융물내에 침지시킨 흡열부 재료를 이용하여 성형시킬 수 있다. 미합중국 특허 제3,377,660호는 용융시킨 연마재를 용광로로부터 냉각 회전 주조 실린더로 흘려보내고, 얇은 반-고체 곡선형 시이트로 재빨리 응고시킨 다음, 부분적으로 파쇄된 스트립이 중착된 파동 금속 냉각 켄베이어 장치를 사용하여 실린더로부터 수거장치상으로 잡아당겨 그의 요곡도를 역전시켜 커다란 단편 형태의 반-고체 물질로 치밀화시킴으로써 급속 냉각 및 고화될 경우 통상적인 연마입자를 형성하는 감소된 크기에 알맞는 보다 작은 단편들로 파쇄시키는 통(trough)을 이용한 기구에 대하여 기술하고 있다. 미합중국 특허 제4,073,096호 및 4,194,887호는 (1) 전기 아아크 용광로내에서 연마 혼합물을 용융시키고, (2)용융시킨 재료내에 상대적으로 저온인 기질을 침지시켜 기질상에 고체 연마재의 층을 재빨리 냉동(또는 플레이트 형성)시키고, (3) 플레이트 형성된 기질을 용융시킨 재료로부터 회수하고, 및 (4) 기질로부터 고화된 연마재를 파쇄하고, 수거하여 보다 더 가공 처리하여 연마입자를 수득한다.
소결 방법에 의해 제조된 연마재는 직경 1-10㎛의 입자크기를 갖는 내화분말로부터 수득할 수 있다. 윤활제 및 적당한 용매, 예를들면, 물과 함께 결합제를 상기 분말에 첨가할 수 있다. 생성된 혼합물, 페이스트 또는 슬러리를 각종 길이 및 직경을 갖는 소판 또는 막대 형태로 성형시킬 수 있다. 성형시킨 입자들을 연소시켜 치밀화시키는 경우, 고온, 예를들면 1400-1800℃, 고압 및 10시간 이하의 장기 흡수시간을 이용해야만 한다. 결정 크기는 1㎛ 이상으로부터 25㎛ 이하의 범위를 가진다. 보다 짧은 처리시간 및 /또는 보다 작은 결정크기를 수득하기 위해서는, 압력 또는 온도를 증가시켜야 한다. 미합중국 특허 제3,079,242호에서는 보오크사이트 원료를 미세 분말로 환원시키고, 가압하에 압분시킨 후, 상기 분말의 미립자들을 입자크기의 응집체로 형성시키고, 이어서 상기 입자들의 응집체를 보오크사이트의 용융 온도 이하의 온도로 소결시켜 상기 입자들의 제한된 결정화를 유도함으로써 목적하는 크기의 연마입자를 수득하는 것을 포함하는 소결 보오크사이트 원료로부터 연마입자를 제조하는 방법에 관하여 기술하고 있다. 미합중국 특허 제4,252,544호는 알루미나 연마입자에 관한 것으로서, 전기 용융시킨 또는 고온에서 하소시킨 알루미나 조 결정체 입자들 및 이들 알루미나 조 결정체 입자들 사이에 위치한 알루미나 미세 결정체 입자들로 입자구조가 형성되며, 이때 알루미나 미세 결정체 입자는 알루미나 조 결정체 입자보다 작은 입자크기를 갖고, 알루미나 조 결정체 입자의 하소 온도보다 낮은 온도에서 가공처리되며, 상기 미세 결정체 입자들은 조 결정체 입자들과 함께 소결된다. 미합중국 특허 제3,491,492호에서는 분쇄한 알루미나성 원료를 물 및 시트르산 암모늄 제이철, 또는 시트르산 암모늄 제이철 및 시트르산과 혼합하고 밀링공정을 수행하여, 미세하게 세분리된 상태로 환원시켜 고체 함량이 높은 유동 슬러리를 수득하고, 상기 슬러리를 소결시키기 전에 최종 입자의 치수와 동일한 두께를 갖는 엉겨붙는 케이크로 건조시키고, 상기 케이크를 입자로 파쇄하고, 스크리닝시킨 후, 에어 멀링(airmulling) 공정을 이용하여 상기 입자들의 모서리를 둥글리고, 스크리닝, 소결, 냉각 및 스크리닝하여 최종 생성물을 수득하는 보오크사이트, 또는 보오크사이트 혼합물 및 바이에르 공정 알루미나로부터 알루미나성 연마입자를 제조하는 방법에 관하여 기술하고 있다. 미합중국 특허 제3,637,630호는 미합중국 특허 제3,491,492호에 개시된 동일한 알루미나성 슬러리를 전기 분해 전지의 회전 음극상에 도금 또는 피복하는 공정에 관한 것이다. 젖어있는 고밀도의 알루미나성 원료 소판을 공기 충돌로 회전 음극으로부터 제거하고, 건조, 파쇄, 크기 규격화시킨 후, 소결시켜 치밀하게 한다
화학적 세라믹 기술은 용액 또는 다른 졸 전구체와의 혼합물중의 히드로졸(때로는 졸러서 명명되기도 함) 또는 콜로이드성 분산액을 성분들의 이동성을 억제하는 겔 또는 기타 다른 물리적 상태로 전환시키고, 건조 및 연소시켜 세라믹 물질을 수득하는 것을 수반한다. 졸은 금속 수산화물을 수용액에 침전시키고, 해교시키고, 음이온을 금속염 용액에서 투석시키고, 금속염 용액에서 음이온을 용매 추출하고, 휘발성 음이온을 갖는 금속염 용액을 열수 분해함으로써 제조할 수 있다. 상기 졸은 산화금속 또는 그의 전구체를 함유하며, 예를들면, 용매 부분 추출에 의해 겔과 같은 제한된 이동성을 갖는 빈-경질 고체 상태로 전환된다. 이와 같은 화학적 세라믹 기술은 섬유, 필름, 플레이크 및 미세구형과 같은 세라믹 물질을 제조하는데 이용되어 왔다. 미합중국 특허 제4,314,827호에서는 주로 알파-알루미나 연속상과 2차 상으로 이루어진 불규칙하게 배향된 미소결정의 미정질 구조를 갖는 합성, 비-용융 산화알루미늄을 주성분으로 하는 연마 광물을 개시하고 있다.
상술한 참고자료 및 기타 다른 문헌들에서 성형 연마입자들에 관하여 기술하고 있으나, 임의의 특정한 형태 또는 크기가 마모와 관련되어 향상된 특성들을 제공한다는 것을 지적하고 있는 것은 없다.
본 발명은 평균 입자 부피비가 약 0.8 이하, 바람직하게는 약 0.3-약 0.7 범위내인 형태를 갖는 연마입자들로 이루어진 연마 생성물을 제공한다. 일반적으로, 상기 입자들은 얇은 소판으로서 특징지울 수 있는 형태를 갖는다. 입자들은 약 460㎛ 이하의 평균 두께를 가져야 한다.
본 발명의 연마 생성물은 종래 연마입자들과 동일한 중량 부하를 갖는 연마 생성물에 비해 보다 낮은 연마력과 더불어 보다 높은 초기 커트 및 보다 높은 층 커트를 나타낸다.
본 발명의 연마입자를 사용하는 연마 생성물이 종래의 연마입자를 사용하여 만들어진 생성물들과 동일한 연마입자 중량을 가지나, 증가된 수로 존재하는 연마입자들에 의해 증가된 수의 커팅점들은 보다 효율적이고 보다 성능이 우수한 연마 성형품을 수득하게 한다.
본 발명의 연마입자들은 피복 연마 제품, 결합 연마 제품, 부직 연마 제품 및 연마 브러쉬로 이용될 수 있다. 연마 생성물의 15중량% 이상, 바람직하게는 50-100중량%가 본 명세서내에 기술하는 유형의 것이어야 한다.
제1도는 본 발명에 따른 연마입자들을 나타낸다. 본 발명의 연마입자들은 연마입자들을 형성하는데 유용한 것으로 공지된 원료들로 제조될 수 있다. 이들 원료로서는, 예를들면, 부싯돌, 석류석, 산화알루미늄, 알루미나와 같은 천연 또는 합성물질: 지르코니아, 다이아몬드 및 탄화규소, 및 변성 산화알루미늄(예, Cubitron
Figure kpo00002
)과 같은 세라믹 광물들을 들 수 있다. 본 발명에 따른 연마입자들의 2가지 중요한 요소는 평균 입자 부피비 및 입자 두께이다.
입자들의 평균 입자 부피비는 0.80 이하이어야 하고, 0.30-0.80 범위가 바람직하여, 0.30-0.70 범위가 더욱 바람직하다. 평균 입자 부피비는 이하에 기술하는 방법으로 측정할 수 있다:
1. 연마입자들로부터 취한 무작위 시료의 중량을 달고, 바람직하게는 전자 입자 분석기를 사용하여 시료내의 입자들의 수를 계수하고, 이어서 중량을 입자들의 수로 나누어 단위 입자당 평균 중량을 수득함으로써 평균 입자 중량을 계산한다.
2. 기체 비중병을 이용하여 시료의 밀도를 측정한다.
3.이어서 평균 입자 중량을 상기 밀도로 나누어 평균 입자 부피를 얻는다.
4. 평균 입자 부피를 동일한 등급의 표준 모래에 대하여 측정한 부피와 비교할 수 있다. 시료 입자의 부피를 표준 모래의 부피로 나누어 상대 부피를 측정할 수 있다.
하기 표는 표준 모래에 대한 단위 입자당 중량 및 단위 입자당 부피를 나타낸다(ANSI 표준 #B 74.18,1984).
Figure kpo00003
본 발명에 따른 연마입자들의 평균 두께는 460㎛를 초과할 수 없다. 본 명세서내에 기술하는 용어 "평균두께"는 산술평균 두께, 즉 최소와 최대 두께의 중간값을 의미한다. 평균 두께가 460㎛를 초과할 경우, 주어진 부하중량에서 보다 적은 입자들 및 주어진 부하 중량에 대하여 보다 적은 절단 가장자리들이 수득된다.
가로세로비, 즉 길이와 폭의 비는 중요치 않으며, 통상적으로 약 1.6-약 2.0 사이에서 변화된다. 종래의 인식에 따르면, 최고 가로세로비를 갖는 광물, 즉, 가장 날카로운 광물이 분쇄 공정중에 가장 많은 대부분의 물질을 절단한다. 그러나, 놀랍게도 가로세로비가 절단 성능에 크게 영향을 미치지 않은 것으로 밝혀졌다.
다른 특성들, 예를들면, 경도, 강도, 밀도는 불균일한 형태를 갖는 종래 연마입자들의 특성들과 크게 다르지 않다.
이들 입자들은 광범위한 각종 연마 제품들에서 사용될 수 있으며, 그 예로서는 피복 연마 벨트, 연마 디스크, 결합 바퀴, 브러쉬 및 부직 연마 제품을 들 수 있다. 본 발명의 연마입자들을 이용하여 만든 연마 생성물은 동일한 중량 부하를 갖는 종래 연마입자들을 이용한 연마 제품들에 비해 보다 높은 초기 커트 및 보다 높은 총 커트를 나타낸다. 또한, 본 발명의 입자들을 이용하여 만든 연마 생성물은 동일한 양의 중량을 갖는 종래 연마입자들을 이용하여 만든 연마 제품들에 비해 보다 낮은 연마력을 필요로 한다. 그러나, 본 명세서 내에서 기술된 연마입자들에 의해 부여되는 이점들은 단지 이들 입자들이 연마시키고자 하는 표면, 즉, 소재의 표면에 대하여 실질적으로 수직상태로 위치하는 경우에 있어서만 효과가 발휘된다는 것에 주의하여야 한다.
본 발명에 따른 연마입자들에 의해 제공되는 이점들을 수득하기 위해서는, 연마 생성물의 연마입자들중 약 15중량% 이상, 바람직하기로는 50-100중량%가 본 발명의 성형 연마입자들이어야 한다.
화학적 세라믹 공정을 이용하여 알루미나를 주성분으로 하는 세라막 물질들의 제법은 통상적으로 약 2 내지 거의 60중량%의 알파 산화알루미늄 일수화물(베마이트)를 포함하는 분산액을 제조하는 것으로브터 시작된다. 상기 베마이트는 당해 기술분야에 주지되어 있는 각종 기술들로부터 제조하거나 또는 다수의 공급업자들이 시판하는 것들로부터 구입할 수 있다. 시판되고 있는 것들의 예로서는 Condea Chemie, GMBH가 제조하는 Disperal
Figure kpo00004
및 Vista Chemical Company 가 제조하는 Catapal
Figure kpo00005
SB를 들 수 있다. 이들 산화알루미늄 일수화물은 알파-형태로서 비교적 순수하며(일수화물 이외의 수화물상을 비교적 거의 함유하지 않음), 높은 표면적을 갖는다.
분산액은은 최종 완결 생성물의 일부 바람직한 특성을 강화시키거나 또는 소결단계의 효율을 증대시키기 위한 목적으로 첨가할 수 있는 변성 첨가물의 전구체를 함유할 수도 있다. 이들 첨가물들은 가용성 염, 통상적으로 수용성 염의 형태이며, 주로 금속-함유 화합물로 구성되고, 마그네슘, 아연, 코발트, 니켈, 지르코늄, 하프늄, 코로뮴, 티타늄, 이트륨의 산화물, 회토류 금속 산화물 및 이들의 혼합물의 전구체일 수 있다. 분산액에 존재하는 상기 성분들의 정확한 비율은 본 발명에서 중요치 않으며, 따라서 편리하게 변화시킬 수 있다.
통상적으로 보다 안정한 히드로졸 또는 콜로이드성 분산액을 얻기 위한 목적으로 해교제가 베마이트 분산액에 첨가된다. 해교제로서 사용 가능한 일가산 또는 산 화합물로서는 아세트산, 염산, 포름산 및 질산을 들 수 있으며, 질산이 바람직한 해교제이다. 다가산은 분산액을 급속히 겔화시켜 취급 및 부가적인 성분들과의 혼합을 어렵게 하는 점 때문에 통상적으로 사용되지 않는다. 일부 시판되고 있는 베마이트는 안정한 분산액 형성을 돕는 산 역가(흡착된 포름산 또는 질산과 같은)를 함유한다.
상기 분산액은 해교제를 함유하는 물과 산화알루미늄 일수화물을 간단히 혼합하는 임의의 적당한 방법 또는 산화알루미늄 일수화물 슬러리를 형성시키고, 이에 해교제를 첨가하는 방법을 이용하여 수득할 수 있다. 일단 분산액을 형성시킨 후, 이어서 겔화시키는 것이 바람직하다, 상기 겔은, 예를들면, 질산 마그네슘과 같은 변성 부가물을 함유하는 용해되거나, 분산된 금속을 첨가하고, 이어서 분산액에서 물을 제거하는 것과 같은 임의의 종래 기술들을 이용하거나, 또는 그와 같은 기술들중 일부를 조합하여 형성시킬 수 있다.
일단 겔을 형성시킨 후, 압축, 모울딩, 피복 또는 압출과 같은 임의의 편리한 방법으로 성형시키고, 이어서 조심스럽게 건조시켜 균열이 가지 않은 목적으로 형태의 성형제를 수득한다.
상기 겔을 압출시키거나 또는 임의의 편리한 형태로 간단히 펴서 늘리고, 통상적으로 겔의 거품 생성 온도 이하의 온도에서 건조시킨다. 용매 추출을 비롯한 임의의 여러가지 탈수 방법들을 이용하여 겔의 유리수를 제거하여 고체를 수득할 수 있다.
고체를 건조시킨 후, 건조된 고체를 해머 또는 볼밀링과 같은 임의의 알맞은 수단으로 분쇄 또는 파쇄하여 입자 또는 낱알 형상을 형성시킨다. 고체를 분쇄시키는 임의의 방법을 이용할 수 있으며, 상기 용어 "분쇄"는 이와 같은 모든 방법들을 포함하여 지칭하는 의미로서 사용된다.
분쇄 또는 파쇄후, 건조된 겔을 하소시켜 실질적으로 모든 휘발성 물질들을 제거하고 각종 입자 성분들을 세라믹(금속 산화물)으로 전환시킨다. 건조 겔을 일반적으로 약 400-약 800℃의 온도로 가열하고, 유리수 및 90중량% 이상의 임의의 결합수가 제거될때까지 상기 온도 범위내로 유지시킨다.
이어서 하소시킨 물질을 약 1200-약 1650℃의 온도로 가열하여 연소시키고, 실질적으로 모든 알파 알루미나 일수화물이 알파 알루미나로 전환될때까지 상기 온도 범위내로 유지시킨다. 물론, 상술한 수준의 전환이 이루어지도록 세라믹을 연소온도에 노출시키는 시간 길이는 각종 요인에 따라 다르며, 통상적으로 약 5-30분이면 충분하다.
상술한 공정에 하소 온도 내지 연소 온도로 재빨리 재료를 가열하는 단계, 과립형 물질들의 크기를 규격화하는 단계, 분산액을 원심분리하여 찌꺼기 폐기물을 제거하는 단계 등과 같은 기타 다른 단계들을 포함시킬 수 있다. 또한, 필요에 따라 개별적으로 기술한 단계들 중 2개 이상의 단계를 조립하여 상기 공정을 변형시킬 수도 있다.
이들 종래의 공정 단계들 및 재료들은 미합중국 특허 제4,574,003호에 보다 자세히 기술되어 있으며, 참고로 본 명세서에서 인용한다.
또한, 본 발명의 연마입자들은 용융 기술 및 소결 기술을 이용하여 제조할 수도 있다.
이하에는 비-제한적인 예들을 기술하여 본 발명의 이점들을 보다 상세히 설명하고자 한다. 특별한 언급이 없는 한, 모든 부 및 %는 중량을 기준으로 한 값이다.
실시예 1
베마이트 알루미나 졸의 수성 분산액(고형량 27.5%)과 질산 마그네슘의 수용액(고형량 65%)을 질산 마그네슘 1부당 졸 6부의 비율로 합했다. 상기 혼합물을 종래의 코오트 행어 디자인(coat hanger design)의 시이트 다이를 통해 1590㎛ 두께의 필름으로 압출시킨다. 생성된 필름을 건조기에 옮기고, 230℃에서 5-10분간 건조시킨 후 건조된 소판-형 물질을 수거한다. 상기 건조된 소판을 롤 파쇄기를 이용하여 파쇄하고, -1350㎛ 직경 내지 +335㎛ 직경 입자 크기 분포로 크기를 규격화시킨다. 파쇄한 소판을 600℃에서 약 5-10분간 하소시키고, 1400℃에서 5분 이하동안 실질적으로 완전한 밀도를 연소시킨다. 생성된 연마입자를 그릿 크기 24로 등급을 매긴다. 전술한 방법으로 평균 입자부피를 측정했다. 소판은 단위 입자당 158×10-6의 평균 입자 부피 및 0.66의 평균 입자 부피비를 갖는 것으로 나타났다.
첨부한 도면 제4도에 나타낸 유형의 피복 연마 디스크(10)를 다음과 같이하여 제조했다:
통상의 0.76mm 가황섬유 배킹(12)을 준비한다. 형상 및 입자 피복물(14),(16) 각각은 모두 페놀성 수지를 충전시킨 통상의 탄산칼슘이다. 롤 피복기를 사용하여 형상 피복물(14)을 도포하고, 정전 피복기를 사용하여 성형 연마입자(18)를 도포한다. 상기 정전 피복기는 성형 연마입자들(18)로 하여금 배킹에 대하여 실질적으로 수직 상태로 위치하도록 하여 연마 공정중에 입자들이 소재에 대하여 실질적으로 수직상태로 배향되도록 하는 경향이 있다. 형상 피복물(14)을 88℃에서 75분간 예비 경화시켰다. 롤 피복기를 사용하여 입자 피복물(16)을 피복하고, 88℃에서 90분간 예비 경화시킨 후, 100℃에서 24시간 동안 최종 경화시켰다. 경화생성물 17.8cm×2.2cm 디스크로 전환시켰다. 형상 피복물(14), 입자 피복물(16) 및 광물 피복물(18)의 피복중량은 다음과 같다 :
Figure kpo00006
먼저 경화 디스크를 통상적으로 구부려서 경화 결합 수지를 제어가능하게 균열시키고, 이어서 사면형 알루미늄 덧누름 패드상에 장착한 후, 최종적으로 이를 사용하여 2.54cm×18cm 1018 냉각 롤 강철 소재 면을 연마시킨다. 디스크를 5000rpm에서 작동시키고, 이때 디스크의 일부가 소재와 0.2kg/cm2의 압력으로 접촉하고 있는 덧누름 패드의 사면형 모서리와 겹쳐져서 약 140cm2의 디스크 마모 패스가 생성됐다. 각각의 디스크를 사용하여 20분의 누적 종말점으로 각각 회전시켜 1분 기간동안 4개의 별개의 소재를 연마시켰다. 이 시험에서 대조용으로서는 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니가 제조하는 Regal
Figure kpo00007
레진 본드 파이버 디스크를 사용하였다. 상기 대조용은 그릿 크기 24를 갖는 산화알루미늄 입자들을 이용한 것이다. 시험결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00008
결과로서, 본 발명에 따른 피복 연마재는 대조용에 비해 초기 커트 27% 및 총 커트 30%의 개선을 보였다.
실시예2
실시예 1의 소판에서와 동일한 방법으로 연마 소판을 형성시켰다. 생성된 연마입자를 그릿 크기 36으로 등급을 매겼다. 단위 입자당 평균 입자 부피는 62×10-6cc이고, 평균 입자 부피비는 0.70이었다. 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니가 시판하는 등급 36의 광물에 대한 평균 입자 부피는 단위 입자당 93×10-6cc이고, 평균 입자 부피비는 1.04이었다. 피복 연마 벨트는 배킹으로서 충전 폴리에스테르 Y 웨이트 사틴직물을 사용했다. 형상 피복물은 통상 페놀 포름알데히드 수지와 탄산 칼슘 충전제의 용액이었다. 입자 피복물은 페놀-포름알데히드 수지와 탄산 칼슘 충전제를 함유하는 통상의 용액이다. 롤 피복기를 사용하여 형상 피복물을 배킹에 도포했다. 연마입자들은 정전 피복기를 사용하여 도포했다. 형상 피복물은 88℃에서 75분간 예비 경화시켰다. 입자 피복물을 롤 피복기로 도포하고, 88℃에서 90분간 예비 경화시킨 후, 110℃에서 10시간동안 최종 경화시켰다. 피복 연마 시이트를 7.6cm×335cm 이음매 없는 벨트로 전환시켰다. 형상 피복물, 입자 피복물 및 광물 피복물의 피복 중량은 다음과 같다 :
Figure kpo00009
피복 연마 벨트를 왕복 베드 연마기상에서 시험했다. 상기 벨트를 40cm 직경의 강철 접촉 바퀴에 40cm/초로 작동시켰다. 상기 피복 연마 벨트를 1095 강철상에서 커트 깊이 0.5mm 및 통과 유속 10cm/초로 시험하였다. 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩츄어링 컴패니가 제조하여 시판하는 등급 36의 Regal
Figure kpo00010
레진 본드 직물 벨트를 사용하여 수득된 값들과 연마력, 커트 비율 및 표면 온도를 비교하였으며, 시험의 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00011
실시예2이 벨트는 대조용에 비해 커트비율이 48% 개선된 반면, 접선 연마력이 25% 이상 저하되었으며, 수직 연마력은 38% 저하된 것으로 나타났다. 상기 연마력의 저하는 보다 효율적인 피복 연마 생성물임을 나타낸다. 연마력 저하의 결과로서, 소재의 표면 온도가 50℃로 저하되었다.
실시예3
실시예1에서 제조한 것들과 유사한 등급 24의 소판을 분석하여 커팅 성능에 미치는 형태의 효과를 측정하였다.
제프리(Jeffries) 표를 이용하여 광물을 각종 분획으로, 즉 뭉툭한 형태의 광물 입자들로부터 날카로운 소판형 입자로 분류한다. 통상의 연마입자(등급24)는 47%의 뭉툭한 광물 및 22%의 날카로운 소판형 입자들을 함유한다. 등급 24의 소판은 0.8%의 뭉툭한 광물 및 97.5%의 날카로운 소판형 입자들을 함유한다.
각각의 시료에 대하여 평균 입자 부피 및 가로세로비를 측정하였으며, 그 결과는 다음과 같다 :
Figure kpo00012
실시예 1에서 피복 연마 섬유 디스크에 대하여 사용한 것과 동일한 방법으로 4개의 연마입자 시료들로부터 섬유 디스크를 제조하였다.
상기 디스크에 대하여 실시예 1에서와 같이 1018 강철상에서 미끄럼 운동 디스크 시험기를 사용하여 시험하였으며, 결과는 하기에 나타낸 바와 같다 :
Figure kpo00013
본 발명의 소판을 사용한 디스크는 통상의 쿠비트론을 사용하는 디스크에 비해 31%, 장방형 쿠비트론을 사용하여 디스크에 비해 57%, 및 날카로운 크비트론을 사용하여 디스크에 비해 13% 개량된 것으로 나타났다.
실시예 4
본 실시예는 본 발명에 따른 연마입자들이 피복 연마 성형품들 이외의 다른 연마 성형물에 있어서 보다 우월함을 입증한다.
등급 36의 산화 알루미늄에 대한 평균 입자 부피는 86×10-6cc/입자이고, 평균 입자 부피비는 0.97이었다. 등급 36의 소판에 대한 평균 입자 부피는62×10-6cc/입자이고, 평균 입자 부피비는 0.70이었다. 염화 폴리 비닐에 개방-메쉬 기질을 에폭시 수지("Epon" 828)와 폴리아미드("Versamid" 125)의 50/50 혼합물로 피복시켰다. 이어서 상기 수지 기질상에 광물을 점적 피복하여 광물이 기질상에 균일하게 놓이도록 한다. 수지를 경화시키고, 기질을 7.6cm 직경 중심에 나선형으로 감아 바퀴 모양으로 전환시켜 광물의 날카로운 가장자리를 노출시켰다.
상기 바퀴모양의 것에 대하여 7.6cm 직경×2.5cm 너비 바퀴상태로 유지시킨 연마기를 구성하는 로봇 시험기상에서 시험했다. 바퀴들을 5.0cm 폭×0.63cm 두께 1018 강철 소재에 대하여 1190rpm으로 작동시켰다. 바퀴에 대하여 0.9kg/cm 폭의 정하중을 소재에 가했다. 시험주기는 단위 바퀴당 2-5분 통과시간으로 구성됐다. 대조용은 통상의 갈색 산화알루미늄을 함유하는 바퀴이다.
시험 결과는 다음과 같다.
Figure kpo00014
본 발명의 판을 사용한 부직 연마 생성물을 갈색 산화알루미늄을 사용하는 부직 연마 생성물에 비해 50% 개량된 것으로 나타났다.
상술한 바와같은 본 발명의 핵심 및 범주를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야에 숙련된 이들에게 있어서 본 발명에 대한 각종 변형 및 수정이 가능하며, 아울러 본 발명에 결코 본 명세서내에 기술하는 구체예들로만 제한되지는 않는다는 것을 밝혀두는 바이다.

Claims (10)

  1. 한면 이상의 연마 표면을 가지며, 연마입자들을 포함하고, 상기 연마입자들중 일부 이상은 입자들의 평균 두께가 약 460㎛ 이하가 되도록 하는 형태의 성형 연마입자들을 포함하여, 상기 성형 연마입자들이 약 0.8 이하의 평균 입자 부피비를 갖는 유형의 연마 성형품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 성형 연마입자들이 약 0.3-약 0.7의 평균 입자 부피비를 갖는 성형품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 성형 연마입자들이 상기 성형품의 연마입자 중량의 약 15중량% 이상을 차지하는 성형품.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 성형 연마입자의 두께가 각각의 입자 전체 걸쳐 거의 균일한 성형품.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 연마입자들이 상기 연마 표면에 대하여 거의 수직위치로 성형품내에 배치된 성형품.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 성형 연마입자들이 용융되지 않은 산화알루미늄을 주성분으로 하는 연마 광물을 포함하는 성형품.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 성형품이 피복 연마 생성물인 성형품.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 성형품이 결합 연마 생성물인 성형품.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 성형품이 부직 연마 생성물인 성형품.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 성형품이 연마 브러쉬인 성형품.
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