TWI666089B - 研磨工具 - Google Patents

Abstract

一種研磨工具，一基座；以及一設置於該基座一側的載體，包含有規則排列的複數個貫孔以及介於該些貫孔之間的複數個研磨壁；其中，該些貫孔具有一特定深寬比值區間，且該些研磨壁係含有至少一個研磨層，該研磨層係為複數個研磨顆粒及一結合層，使該些研磨壁係為1層至3層結構。藉由設置該貫孔具有該特定深寬比值區間，而可以依據需求而調整該特定深寬比值區間，進而提供更彈性且更優異的研磨性能。

Description

研磨工具

本發明為有關一種研磨工具，尤指一種具有優異研磨性能的研磨工具。

砂輪一般係由粗顆粒的磨料結合固體的圓盤基體而形成，廣泛地應用在工件的研磨、拋光或切割。根據不同用途，砂輪可以設計成多種形態，譬如直輪狀、碗狀或筒狀，並具有不同的橫截面樣貌。然而在使用的過程中，砂輪會漸漸產生損耗而得進行修整，因此，在研磨或切割的性能之外，近年來在開發時也多會針對砂輪結構進一步強化，達到延長砂輪使用壽命的目的。

習知技術中，如日本專利第JP20170013221號，為本案共同發明人之一所申請的前案，其揭露一種砂輪，具有一蜂巢結構，該蜂巢結構的交點或研磨壁上設有由黏合材料與研磨顆粒利用燒結法所形成的研磨柱，並於蜂巢結構內部形成多孔彈性體，而可進行超精加工。

又如日本專利第JP20040351535號之多孔研磨牆，其研磨層係為多孔輪結構，且其內牆係由樹脂結合劑、磨粒以及填充劑所構成，其中，磨料係為不規則排列。而日本專利第JPS63144968號之多孔研磨牆，係利用電鍍的方式將磨粒層形成於一網狀結構上，該網狀結構係由碳纖維、玻璃纖維所構成。

由以上可知，習知技術不外乎如日本專利第JP20170013221號於該蜂巢結構中設置的該研磨柱，或如日本專利第JP20040351535號與日本專利第JPS63144968號，將多孔研磨牆的結構直接設置於板狀基材，然而，進行不同的研磨製程時會需要不同的研磨性能，因此，如何配合不同的製程或需求而提供更彈性、更優異的研磨性能，實為相關業者所共同努力之課題。

本發明的主要目的，在於解決習知研磨工具之研磨性能不足的問題。

為達上述目的，本發明提供一種研磨工具，包含有：一基座；以及一設置於該基座一側的載體，包含有規則排列的複數個貫孔以及介於該些貫孔之間的複數個研磨壁；其中，該些貫孔具有一特定深寬比值區間，且該些研磨壁係含有至少一個研磨層，該研磨層係為複數個研磨顆粒及一結合層，使該些研磨壁係為1層至3層結構。

本發明一實施例中，該些研磨壁係為一研磨層，使該研磨壁為1層結構。

本發明一實施例中，該些研磨壁係含有一載體牆及位於該載體牆一側之該研磨層，使該研磨壁為2層結構。

本發明一實施例中，該些研磨壁係含有該載體牆及位於該載體牆兩側之該研磨層，使該研磨壁為3層結構。

本發明一實施例中，該貫孔的橫截面為一多邊形或一環形。

本發明一實施例中，該貫孔的橫截面為一三邊形、一四邊形、一五邊形、一六邊形、一圓形、或一橢圓形。

本發明一實施例中，該基座為一圓盤，該載體設置於該圓盤之一上表面。

本發明一實施例中，該基座為一圓輪，該載體設置於該圓輪之一外周面。

本發明一實施例中，該研磨工具還包含有一柄部，該基座連接於該柄部的一端。

本發明一實施例中，該特定深寬比值區間介於0.1至10之間。

本發明一實施例中，該特定深寬比係指該些研磨壁的該些研磨顆粒深度及該些貫孔孔徑之比值。

本發明一實施例中，該載體牆的材質為金屬或非金屬。

本發明一實施例中，該載體牆的材質為鋁。

本發明一實施例中，該載體牆的材質為樹脂。

本發明一實施例中，該結合層之材質係選自於金屬電鍍材料、金屬燒結材料、樹脂材料、陶瓷材料及其組合所組成之群組。

本發明一實施例中，該金屬電鍍材料選自於由鎳、銅、鉻及其組合所組成之群組。

本發明一實施例中，該些研磨顆粒選自於由鑽石、氧化鋁、碳化矽、立方碳化硼及其組合所組成之群組。

本發明一實施例中，該基座具有複數個通水孔，該些通水孔係供一研磨液體或一冷卻液體流通貫穿該些貫孔。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、該貫孔具有該特定深寬比值區間，可藉由調整該特定深寬比值區間，而可滿足不同製程之需求，進而提供更彈性且更優異的研磨性能。

二、藉由設置規則排列的該貫孔，可以大幅提升本發明的強度以及使用壽命。

三、藉由該孔洞的設置，可以供研磨液體或冷卻液體流過，而可以降低操作時的溫度，或提供該研磨液體的輸送管道。

1‧‧‧柄部

10‧‧‧基座

20‧‧‧載體

21‧‧‧貫孔

22‧‧‧研磨壁

30‧‧‧研磨層

31‧‧‧研磨顆粒

32‧‧‧結合層

33‧‧‧載體牆

『圖1A』，為本發明第一實施例的立體結構示意圖。

『圖1B』，為『圖1A』的局部放大示意圖。

『圖2』，為本發明載體的立體結構示意圖。

『圖3』，為本發明一實施例的局部縱向剖面示意圖。

『圖4』，為本發明另一實施例的局部縱向剖面示意圖。

『圖5』，為本發明又一實施例的局部縱向剖面示意圖。

『圖6A』，為本發明第二實施例的立體結構示意圖。

『圖6B』，為『圖6A』的局部放大示意圖。

『圖7A』，為本發明第三實施例的側視示意圖。

『圖7B』，為本發明第三實施例另一態樣的側視示意圖。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱『圖1A』至『圖3』所示，本發明為一種研磨工具，於第一實施例中，該研磨工具為一研磨盤，包含有一基座10、以及一載體20。

該載體20設置於該基座10的一側，且該載體20包含有複數個貫孔21以及複數個研磨壁22，該貫孔21彼此相互緊密規則排列，而該研磨壁22則介於該貫孔21之間。

於本發明中，該貫孔21具有一特定深寬比值區間，該特定深寬比值區間為該貫孔21的深度除以該貫孔21的孔徑寬度，於一實施例中，該特定深寬比值區間值介於0.1至10之間，藉調整該特定深寬比值區間，而可滿足不同製程之需求，進而提供更彈性且更優異的研磨性能。於一實施例中，「該貫孔21的深度」係為該貫孔21的總深度，此時，該貫孔21的總深度舉例為5毫米(mm)且該貫孔21的孔徑舉例為6毫米(mm)時，該特定深寬比值為0.833；然在另一實施例中，「該貫孔21的深度」定義為該研磨壁22之該研磨顆粒31之深度，此時，該研磨壁22之該研磨顆粒31之深度舉例為3毫米(mm)且該貫孔21的孔徑舉例為6毫米(mm)時，該特定深寬比值為0.5。

於另一實施例中，該貫孔21的孔徑大小可以為1毫米(mm)、3毫米(mm)、6毫米(mm)或9毫米(mm)。

此外，關於該「孔徑寬度」的定義，於一實施例中，該貫孔21的孔徑寬度係單一貫孔兩邊之間的距離；而於另一實施例中，係假設將一圓球放入該貫孔21且該圓球剛好與該貫孔21的該研磨壁22接觸的情況下，此圓球的直徑即可謂之該貫孔21的孔徑寬度。

該研磨壁22係含有至少一個研磨層30，該研磨層30包括複數個研磨顆粒31及一結合層32，使該些研磨壁22為1層至3層結構。譬如，在一實施例中，該研磨壁22係為一研磨層30，使該研磨壁22為1層結構，如『圖5』；在另一實施例中，該研磨壁22包括一載體牆33及位於該載體牆33一側之該研磨層30，使該研磨壁22為2層結構，如『圖3』；在另一實施例中，該研 磨壁22包括該載體牆33及位於該載體牆33兩側之該研磨層30，使該研磨壁22為3層結構，如『圖4』。

於此實施例中，該基座10為一圓盤，而該載體20則設置於該圓盤之一上表面。且，該載體牆33的材質為金屬或非金屬，舉例來說，該載體牆33的材質可為鋁，而於另一實施例中可為樹脂，但不以此為限；該研磨顆粒31可以為鑽石、氧化鋁、碳化矽、立方碳化硼或其組合等；該貫孔21的橫截面的形狀可以為多邊形或環形，此實施例中係為一正六邊形作為舉例說明，且規則排列後而形成一蜂巢狀結構，然除了上述的正六邊形蜂巢狀結構以外，在其他實施例中，該貫孔21的橫截面亦可為一三邊形、一四邊形、一五邊形、一圓形、一橢圓形、或為上述形狀之任意組合。

為了獲得上述結構，在製作上，可選擇先將該結合層32形成於該載體牆33後，再設置該研磨顆粒31；或直接將形成該結合層32之材料與該研磨顆粒31混合後，再形成於為該研磨壁22。

具體來說，取一鋁材質之蜂巢網，於該蜂巢網之間的載體牆33經由電鍍或其他適當方式形成一結合層32，使該研磨顆粒31透過該結合層32固定於該載體牆33並露出而作為一研磨層30，具有「研磨層30(含有該研磨顆粒31之結合層32)/載體牆33」之2層或「研磨層30(含有該研磨顆粒31之結合層32)/載體牆33/研磨層30(含有該研磨顆粒31之結合層32)」之3層結構，此時，該結合層32之材質可與鋁材質之該載體牆33彼此相同或不同。

或者，可將一膠層設置於一作為暫時基板之鈦基板上，該膠層可為一具有貫孔之膠層，再利用一電鍍方式將一電鍍層形成於膠層內的模孔，並使該電鍍層部分覆蓋預先佈設於該膠層之內的研磨顆粒31。完成之後移除該膠層及該作為暫時基板之鈦基板，以直接由該電鍍層構成為該載 體20之該貫孔21及該研磨壁22而形成為該研磨層30，此時，該研磨壁22為1層結構。

又或者，在本發明又一實施例中，係先提供一具有複數個多邊形狹縫的模板，將一固定材料與該研磨顆粒31形成於該多邊形狹縫之中，如此一來，當移除該模板後，該固定材料即形成該結合層32，且該結合層32之兩側上均附著有該研磨顆粒31，如『圖5』所示。

於上述實施例中，該固定材料可以為金屬電鍍材料、金屬燒結材料、樹脂材料、陶瓷材料或其組合等等，而該金屬電鍍材料可以為鎳、銅、鉻或其組合等等，但上述之製造方法僅為舉例而已，實際操作時只要可獲得如本發明所述之研磨工具之方法均可使用，本發明並不以此舉例為限。

續參『圖6A』至『圖6B』，本發明之第二實施例與第一實施例的差異為，於第二實施例中，該研磨工具為一研磨輪，該基座10為一圓輪，而該載體20設置於該圓輪之一外周面；請參『圖7A』，本發明之第三實施例與第一實施例的差異為，於第三實施例中，該研磨工具為一銼刀，且該研磨工具還包含有一柄部1，該基座10連接於該柄部1的一端，形成類似銼刀的結構；至於『圖7B』則為『圖7A』的銼刀的另一態樣，除了不包括柄部1之外，其餘特徵均與『圖7A』相同。

本發明一實施例中，該基座10更具有至少一孔洞，該孔洞用以供一研磨液體或一冷卻液體流通貫穿該些貫孔21，而可以降低操作時的溫度，或提供該研磨液體的輸送管道，亦可幫助研磨時的排削。

綜上所述，本發明具有以下特點：

一、可利用調整該特定深寬比值區間，而滿足不同製程之需求，進而提供更彈性且更優異的研磨性能。

二、藉由該貫孔係為規則排列，可以大幅提升該載體的強度以及使用壽命。

三、藉由該孔洞的設置，可以提升研磨時的散熱效果，也可作為研磨液的輸送管道，進而改善研磨效率。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

Claims (14)

1. 一種研磨工具，包含有：一基座；以及一設置於該基座一側的載體，包含有規則排列的複數個貫孔以及介於該些貫孔之間的複數個研磨壁；其中，該些貫孔具有一介於0.1至10之間的特定深寬比值區間，且每一個該些研磨壁為一包括有複數個研磨顆粒及一結合層的研磨層，使每一個該些研磨壁為一層結構；其中，該特定深寬比值係指該些研磨壁的該些研磨顆粒深度及該些貫孔孔徑之比值。
2. 一種研磨工具，包含有：一基座；以及一設置於該基座一側的載體，包含有規則排列的複數個貫孔以及介於該些貫孔之間的複數個研磨壁；其中，該些貫孔具有一介於0.1至10之間的特定深寬比值區間，且該些研磨壁係含有至少一個研磨層，該研磨層係包括複數個研磨顆粒及一結合層，使該些研磨壁為一含有一載體牆及位於該載體牆一側之該研磨層的2層結構、或為一含有該載體牆及位於該載體牆兩側之該研磨層的3層結構；其中，該特定深寬比值係指該些研磨壁的該些研磨顆粒深度及該些貫孔孔徑之比值。
3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該貫孔的橫截面為一多邊形或一環形。
4. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該貫孔的橫截面為一三邊形、一四邊形、一五邊形、一六邊形、一圓形、或一橢圓形。
5. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該基座為一圓盤，該載體設置於該圓盤之一上表面。
6. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該基座為一圓輪，該載體設置於該圓輪之一外周面。
7. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該研磨工具還包含有一柄部，該基座連接於該柄部的一端。
8. 如申請專利範圍第2項所述之研磨工具，其中該載體牆的材質為金屬或非金屬。
9. 如申請專利範圍第8項所述之研磨工具，其中該載體牆的材質為鋁。
10. 如申請專利範圍第8項所述之研磨工具，其中該載體牆的材質為樹脂。
11. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該結合層之材質係選自於金屬電鍍材料、金屬燒結材料、樹脂材料、陶瓷材料及其組合所組成之群組。
12. 如申請專利範圍第11項所述之研磨工具，其中該金屬電鍍材料選自於由鎳、銅、鉻及其組合所組成之群組。
13. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該些研磨顆粒選自於由鑽石、氧化鋁、碳化矽、立方碳化硼及其組合所組成之群組。
14. 如申請專利範圍第1或第2項所述之研磨工具，其中該基座具有複數個通水孔，該些通水孔係供一研磨液體或一冷卻液體流通貫穿該些貫孔。