專利名稱：磨料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對工件的凹凸面進行平面化處理的磨料及其制造方法，其可用于金屬、陶瓷、塑料或它們的復合體等較寬的領(lǐng)域，其特別是適合具有復雜的表面形狀的工件的表面精加工。
背景技術(shù)：
在過去，具有各種對工件表面進行研磨、磨削、或精加工用的方法，但是，采用哪種方法必須對應于精加工等的目的或工件的材料和形狀而選擇。比如，如果工件為鑄造件，則在對其進行粗加工后，必須對其進行研磨。如果工件為精密部件，則要求光滑地對表面進行加工。另外，在工件的材料為金屬的場合與為陶瓷的場合，精加工的方法也是不同的。象這樣，在過去，必須對應于工件的材料和精加工的目的，分別采用磨料和研磨方法。另外，由于每次必須改變使用器具，故工件的表面精加工本身耗費時間和工夫。
另外，在過去的任何的方法中，均難于有效地對具有復雜表面形狀的工件進行精加工等處理。特別是，由于工業(yè)用的模具、牙科鑲體具有復雜的凹凸面，故對其表面的研磨耗費時間和工夫。此外，由于在環(huán)境方面，還在作業(yè)中大量地產(chǎn)生研磨微小粉塵，故在作業(yè)人員的衛(wèi)生方面，也具有較大的問題。象這樣，對于研磨或磨削，在寬的領(lǐng)域中，存在作業(yè)性差、作業(yè)環(huán)境惡劣等基本課題，仍未得以根本解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種磨料，該磨料即使對于具有復雜的表面形狀的工件，仍可在較短時間進行精加工等處理，另外可改善作業(yè)環(huán)境。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明著眼于下述方面，提出一種芯材的原料的選擇及其制造方法。即，本發(fā)明的磨料的基本方案在于在芯材上附著有研磨微小粉末。但是，為了對工件的凹凸面進行平面化處理，最好，上述芯材在與工件表面碰撞后，滑動盡可能地較長的距離。由此，最好，選擇為芯材的材料的物質(zhì)的排斥彈性小，碰撞后的形狀變化大，沖擊吸收性較高。于是，按照本發(fā)明，芯材采用呈現(xiàn)粘彈性的物質(zhì)。
還有，為了使研磨微小粉末附著于芯材上，可采用粘接劑，但是，如果芯材起初就具有粘接性，在不采用其他粘接劑的情況下，即可以將研磨微小粉末附著，這樣也是合理的。于是，按照發(fā)明的一個優(yōu)選方案，上述芯材采用顆粒狀的粘接劑。
再有，按照本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，特別優(yōu)選的芯材采用橡膠類粘接劑，無論天然或合成的均可。按照發(fā)明的一個優(yōu)選方案，特別優(yōu)選的芯材采用丙烯酸類粘接劑。即，由于這些粘接劑具有上述的粘彈性和粘接性，并且具有在噴射時(加速時)和工件面碰撞時形狀不破壞的結(jié)構(gòu)強度，伴隨時間的變化很小，因作業(yè)或保管環(huán)境(溫度和濕度)而致的物理特性的變化很小，故它們可作為芯材的適合的具體實例而列出。另外，這些粘接劑還具有容易以較低價格獲得的優(yōu)點。
另外，按照本發(fā)明又一個方面，作為制造上述磨料的方法，采用通過壓縮空氣對熱熔型粘接劑進行飛散造粒處理的方法。更具體地說，可通過熱空氣射流，對熱熔型粘接劑進行造粒處理，將由此形成的芯材投入到旋轉(zhuǎn)筒中的研磨微小粉末積存部位，混合，由此，使研磨微小粉末附著于該芯材上，制得磨料。此外，制成的磨料的大小可通過設置篩而分選。所采用的磨料的粒徑可根據(jù)工件的材料和精加工的目的而改變，但是在0.1～3mm的范圍內(nèi)的粒徑的使用方便性最好。
另一方面，按照本發(fā)明的又一方案，作為磨料的另一制造方法，采用通過固態(tài)粘接劑的凍結(jié)粉碎法進行造粒的方法。更具體地說，將固態(tài)的粘接劑的凍結(jié)粉碎顆粒投入到旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)的研磨微小粉末中，將它們混合。于是，伴隨顆粒溫度上升(朝向常溫的移動)，研磨微小粉末附著于表面上，可制成磨料。此外，同樣于此也可象前述的那樣，通過篩，對磨料的大小進行分選。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明的磨料的示意圖；圖2為表示用本發(fā)明的磨料對工件表面進行研磨的步驟說明圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
下面通過附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述。圖1為本發(fā)明的磨料的示意圖。在圖中，標號1表示芯材，標號2表示附著于芯材1的表面上的研磨微小粉末。芯材1為用于以粘接方式支承研磨微小粉末2的顆粒狀的載體，由呈現(xiàn)粘彈性的材料構(gòu)成。作為其代表性的類型，包括有粘接劑。該粘接劑根據(jù)的母體聚合物種類，分為丙烯酸類、橡膠類、乙烯基類、硅酮類等，在本發(fā)明中，任何一種均可選用。但是，由于各種粘接劑的粘接特性、彈性是不同的，故根據(jù)精加工的目的，選擇適合的類型。在此方面，丙烯酸類或橡膠類構(gòu)成粘接劑的主體，由于通用的類型也豐富，還可以較低的價格獲得，故當采用普通的精加工時，最好將其選擇為芯材。特別是，丙烯酸類粘接劑具有下述優(yōu)點，即，通過使其與其它的單體共聚，容易使其物性變化，與橡膠類粘接劑相比較，耐久性、耐油性等優(yōu)良。與此相對，與丙烯酸類相比較，橡膠類粘接劑的耐久性較差，但是橡膠類粘接劑不論被粘接物的極性如何，均呈現(xiàn)優(yōu)良的粘接性，故其具有還可使任意的研磨微小粉末附著的優(yōu)點。另外，橡膠類粘接劑不限于天然橡膠，其可從合成橡膠中選擇。另一方面，由于硅酮類的耐熱性、耐侯性和耐藥品性優(yōu)良，故從這樣的物理特性變化較小的方面來說，也可選擇該材料。對于任何的材料，采用哪種特性的粘接劑與工件的材料和精加工的目的相對應。在本發(fā)明中，必須將從最初即具有粘接性的粘接劑用作芯材。另外，為了獲得特別所需的精加工效果，最好不僅選擇粘接劑，而且還從其尺寸、形狀、比重、硬度等形態(tài)方面進行調(diào)整。另外，還適當?shù)卣{(diào)整粘接特性的塞緊性(tuck)、粘接力、凝聚力這3個要素。
另一方面，研磨微小粉末2可選擇與工件相對應的類型。即，如果工件為金屬的，則采用金剛石粉、碳化硅、氧化鋁等研磨材料，如果工件為陶瓷，則采用金剛石粉，如果工件為塑料，則采用將氧化鋁、氧化鐵等研磨材料按照粒徑在1～20μm的范圍內(nèi)的方式粉碎而形成的材料。
圖2為以示意方式表示采用本發(fā)明的磨料對工件表面進行研磨的步驟圖。即，按照該步驟，首先，采用適合的噴射裝置，使磨料10從斜上方吹到工件表面W(圖2(A))。于是，磨料10在與工件表面W碰撞的同時，發(fā)生塑性變形，開始工件表面W的研磨(圖2(B))。接著，磨料10發(fā)生變形，同時，在工件表面W上滑動，在按照磨料10移動的距離，通過研磨微小粉末2對工件表面W進行磨削(圖2(C))。另外，通過使磨料10與工件表面W彈開或脫離，結(jié)束磨削(圖2(D))。
從上述的磨削步驟知道，如果采用本發(fā)明的磨料，通過調(diào)整其噴射量，可獲得與砂紙類似的研磨效果。另一方面，在調(diào)整磨料的噴射速度的場合，可改變工件表面的精加工情況。比如，在工件表面為柔性材料或脆性材料的場合，通過降低磨料的噴射速度，可不進行過度的研磨，良好地對工件表面進行精加工。即，通過調(diào)整磨料的噴射速度，可調(diào)節(jié)磨料的運動能量，調(diào)整磨料相對于工件表面的摩擦力，接著，調(diào)整研磨微小粉末的磨削力。另外，對應于工件的表面形狀，有時在噴射磨料的同時，吹送壓縮空氣。這樣做的原因在于在工件表面具有凹部的場合，有時磨料滯留于該凹部，使磨削效率降低。于是，可通過噴射壓縮空氣，從凹部中，可快速地去除比重較小的磨料，提高磨削效率。
下面對本發(fā)明的磨料的制造方法進行描述。在這里，具有2種方法，在這兩種方法中，芯材均采用粘接劑。在其中的一種方法中，將熱塑性的粘接劑用作芯材。更具體地說，粘接劑采用熱熔型。在軟化的狀態(tài)，對熱熔型粘接劑進行造粒處理。作為其措施，包括熱空氣噴射。即，對于充分熔化、處于低粘度狀態(tài)的熱熔型粘接劑，噴射溫度超過熔融溫度的熱空氣射流，由此可對該軟化的粘接劑進行造粒處理。將該形成顆粒的物質(zhì)作為芯材，在具有粘接性能的溫度狀態(tài)，將其投入到旋轉(zhuǎn)過程中的旋轉(zhuǎn)筒等研磨微小粉末的積存部位。另外，在該投入處理后，通過驅(qū)動旋轉(zhuǎn)筒，將芯材和研磨微小粉末混合，將研磨微小粉末附著于芯材上，從而本發(fā)明的磨料制成。
另一制造方法采用粘接劑的凍結(jié)破碎法。即，使粘接劑實現(xiàn)玻璃轉(zhuǎn)化，將該硬化的材料粉碎，由此，將粘接劑按照所需大小尺寸制成顆粒狀。接著，將這樣形成顆粒狀的粘接劑作為芯材，將其投入到旋轉(zhuǎn)過程中的旋轉(zhuǎn)筒等的研磨微小粉末的積存部位。該粘接劑的溫度因摩擦熱和機械熱而上升，呈現(xiàn)粘接性。通過該粘接性，使研磨微小粉末附著。
本發(fā)明的效果如上所述，采用本發(fā)明，由于芯材采用具有粘彈性的物質(zhì)，故可高效地對工件中的凹凸面進行平滑處理。特別是，由于芯材采用丙烯酸類或橡膠類的粘接劑，故可以較低的價格獲得磨料。另外，采用本發(fā)明的磨料的制造方法，由于可采用粘接劑性質(zhì)之一的玻璃轉(zhuǎn)化等將其加工成適合磨料的顆粒狀，故其加工方法特別簡單。
權(quán)利要求
1.一種磨料，其特征在于在具有粘彈性的顆粒狀的芯材上，附著有研磨微小粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨料，其特征在于上述芯材由粘接劑形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨料，其特征在于上述芯材由橡膠類粘接劑形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磨料，其特征在于上述芯材由丙烯酸類粘接劑形成。
5.一種磨料的制造方法，其特征在于通過熱空氣射流，對熱熔型粘接劑進行造粒處理，將由此形成的芯材投入到旋轉(zhuǎn)筒中，并且在旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，將上述芯材與研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附著于該芯材上。
6.一種磨料的制造方法，其特征在于對凍結(jié)的粘接劑進行粉碎，將由此形成的芯材投入到旋轉(zhuǎn)筒中，并且在旋轉(zhuǎn)筒內(nèi)，將上述芯材與研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附著于該芯材上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磨料，該磨料即使對于具有復雜的表面形狀的工件，仍可在較短時間內(nèi)進行精加工等處理，另外可改善作業(yè)環(huán)境。其制法包括通過熱空氣射流，對熱熔型粘接劑進行造粒處理，將由此形成的芯材投入到旋轉(zhuǎn)筒中，與研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附著于該芯材上。此外，也可將凍結(jié)的粘接劑粉碎，將由此形成的芯材投入到旋轉(zhuǎn)筒中，與研磨微小粉末混合混合，由此，使研磨微小粉末附著于表面上，其中芯材由至少具有粘彈性的材料形成，最好采用橡膠類粘接劑、丙烯酸類粘接劑等粘接劑。
文檔編號C09K3/14GK1478847SQ0215634
公開日2004年3月3日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者龜井治夫 申請人:合資會社龜井鐵工所