树脂结合剂砂轮制造技术

本发明专利技术提供能够满足磨粒的高保持力、高磨削能力、和磨削后的高表面精度全部的树脂结合剂砂轮以及使用该树脂结合剂砂轮的磨削方法。根据本发明专利技术可提供树脂结合剂砂轮，其中，树脂结合层包括热固性树脂，所述树脂结合层中，磨粒和金属粉分散配置。就所述砂轮中所含的金属粉而言，在金属粒子的粒度分布中，以重量比例超过50％的量含有45μm以上的非球状金属粉粒子，并且，所述金属粒子的每一粒子的表面积X、与由所述金属粒子的平均粒径算出的作为球体的每一粒子的表面积Y之比X/Y为10以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及树脂结合剂砂轮。
技术介绍
金刚石磨粒、立方氮化硼磨粒(下面称为CBN磨粒)硬度极高，磨削能力及其持续性优异，多用作砂轮的材料。尤其是，使用了粒度小的金刚石磨粒、CBN磨粒的砂轮被广泛有效应用于超硬合金、硬质陶瓷、合成树脂、玻璃、透镜等光学部件、或者它们的复合材料等硬脆材料的高精度精加工用。通常，砂轮具有磨粒通过结合剂被固定的结构。而且，根据所用的结合剂的种类， 可分为金属结合剂砂轮、树脂结合剂砂轮、陶瓷结合剂砂轮、电沉积砂轮，这些砂轮根据结合剂的种类和结合结构而使其性能有很大变化。例如，金属结合剂砂轮包含以合金为基底的金属性结合剂作为结合剂，具有磨粒粘着力、形状维持性能(耐久性、耐磨性)优异的特征。但是，存在向加工物的切入及锋利度劣化的倾向，另外，容屑槽(chip pocket)的生成也不充分而引起堵塞，容易发生表面打滑，因而切削性容易降低。此外，对于陶瓷结合剂砂轮来说，由于在高温下烧成因而磨粒容易劣化，由于其是烧成物因而品质不稳定，而且烧成成本也高。电沉积砂轮是通过应用了电解电镀的方法，将相当于磨料层(砥層)的部分包覆于基体金属、柄部(shank)而成的砂轮。此类砂轮具有可选择各种形状的基体金属或柄部的优点，但是磨料层为薄的单层的情形较多，与其他类型的砂轮相比，在寿命短这点上存在改善的余地。另一方面，树脂结合剂砂轮是使用热固性树脂等有机高分子材料作为结合剂的砂轮。在此类砂轮中，结合剂作为磨粒的缓冲材料发挥作用，与其他类型的砂轮相比，存在对加工物的切入及锋利度优异的倾向。但是，就以往的树脂结合剂砂轮而言，有时磨粒和树脂的粘着力不充分，有时非常容易引起磨粒的脱落，其结果使研磨性能恶化，存在改善的余地。为了改善上述树脂结合剂砂轮的特性，已进行了多种研究。例如，专利文献1和2 中公开了包括金刚石磨粒、热固性树脂和金属微粉的树脂结合剂砂轮。这些专利技术意欲通过使金属微粉作为磨粒载体均勻地分散粘着在热固性树脂中来防止金刚石磨粒的脱落，并且也提高耐磨性和研磨特性。但是，仅仅这些专利技术并未充分改善磨粒的保持力，期待进一步的改善。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开平3-60978号公报专利文献2日本特开昭62-246474号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题因此，本专利技术的目的在于，改善现有问题，提供磨粒的磨削能力高的树脂结合剂砂轮、和使用该树脂结合剂砂轮的磨削方法。解决课题的手段根据本专利技术的第一实施方式的树脂结合剂砂轮，其特征在于，具备包含热固性树脂、磨粒和金属粉而成的树脂结合层，以金属粉的总重量为基准，上述金属粉包含超过50%的粒径为45μπι以上的金属粒子，并且，上述金属粉中所含的金属粒子的每一粒子的平均表面积X、和具有与上述金属粒子的平均粒径相同的直径的球体(真球)的表面积Y之比χ/γ为10以上。根据本专利技术的第二实施方式的树脂结合剂砂轮，其特征在于，具备通过对包含热固性树脂、磨粒和金属粉而成的原料混合物进行烧成而形成的树脂结合层，以金属粉的总重量为基准，上述金属粉包含超过50%的粒径为45μπι以上的金属粒子，并且，上述金属粉中所含的金属粒子的每一粒子的平均表面积X、和具有与上述金属粒子的平均粒径相同的直径的球体的表面积Y之比χ/γ为10以上。专利技术效果根据本专利技术，提供磨粒的脱落少、磨削能力优异的树脂结合剂砂轮。而且，通过使用该树脂结合剂砂轮来磨削材料表面，可得到表面精度高的磨削表面。具体实施例方式下面，对本专利技术的实施方式进行详细说明。下面，对本专利技术的一个实施方式进行说明。应予说明，本专利技术涉及的树脂结合剂砂轮具有的特征主要在于树脂结合层的组成，砂轮的形状、尺寸等可以是任意的。例如，可以是在基体金属的外周或端面形成或固定有磨粒层的砂轮，也可以是未使用基体金属而由树脂结合层本身形成砂轮的砂轮。此外，砂轮的形状可以是轮型、杯型、成型(総型)、扇形砂轮、内周磨削砂轮等以往使用的任意形式。即，对于树脂结合层以外的结构来说，可以任意地组合以往已知的砂轮结构。磨粒可在本专利技术中使用的磨粒的种类没有特别限制，可以使用以往已知的任意磨粒。 作为这样的磨粒，可列举例如氧化铝系磨粒、碳化硅系磨粒、氧化锆系磨粒、氧化铈粒子、二氧化硅粒子、氧化铬粒子、CBN磨粒和金刚石磨粒。这些磨粒可以单独使用，也可以混合两种以上来使用。其中，优选使用具有高硬度的有时被称为所谓的超硬磨料的CBN磨粒和金刚石磨粒的任一种。最优选的磨粒是金刚石磨粒。这里，磨粒可以被无机质物质或金属质物质包覆。本专利技术的树脂结合剂砂轮中所含的磨粒的平均粒径没有特别限制，可以根据砂轮的磨削对象等适当选择。但是，从提高砂轮的磨削速度的观点考虑，优选为Ι.Ομπι以上，更优选为1. 5 μ m以上，特别优选为3. 0 μ m以上，最优选为4. 0 μ m以上。如果磨粒的平均粒径是这样的尺寸，则可以将树脂结合剂砂轮对被磨削物的磨削速度提高至实用上特别合适的水平。此外，从将用树脂结合剂砂轮磨削被磨削物后的被磨削物的表面粗糙度维持在合适的范围内的观点考虑，树脂结合剂砂轮中所含的磨粒的平均粒径优选为100 μ m以下，更优选为30 μ m以下，特别优选为20 μ m以下。应予说明，在本专利技术中，磨粒的平均粒径通过激光衍射散射法来测定。具体而言， 可使用Microtrac粒度分布测定装置MT3300EXII (商品名，日机装株式会社制)等测定装置来测定。其它测定平均粒径的方法还可列举BET法、光散射法等。采用这些方法测得的平均粒径与采用激光衍射散射法测得的平均粒径很难直接进行比较，但是有时也可以一边考虑测定方法等，一边利用通过激光衍射散射法之外的方法测得的平均粒径。随着磨粒的含量变多，树脂结合剂砂轮对被磨削物的磨削速度趋向于提高。因此， 以树脂结合层的总体积为基准，本专利技术的树脂结合剂砂轮中的磨粒的含量优选为0. 5体积％以上，更优选为1.0体积％以上。此外，从经济观点考虑，优选的是相对昂贵的磨粒含量少。而且，即使使用过量的磨粒，有时也得不到与含量相符的特性。因此，以树脂结合层的总体积为基准，树脂结合剂砂轮中的磨粒的含量优选为30体积％以下，更优选为10体积％以下，进一步优选为5. 0体积％以下。热固件树脂对于可在本专利技术中使用的热固性树脂的种类没有特别限制，可以从以往的树脂结合剂砂轮中所用的一般的热固性树脂中选择。具体而言，可以单独或组合使用选自酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和聚酯树脂中的树脂。对于热固性树脂而言，从易于在制造时大量含有后述的金属粉这点考虑，优选原材料以粉末形式供给的树脂。此外，由于在制造时进行加热熔解以配合各成分，因而优选具有耐热性的树脂。从该观点考虑，最优选聚酰亚胺树脂。通常，随着树脂结合层中的树脂含量变多，由树脂结合剂砂轮磨削的被磨削物的表面粗糙度趋向于升高。从该观点考虑，以树脂结合层的总体积为基准，树脂含量优选为 5. 0体积％以上，更优选为10体积％以上，最优选为15体积％以上。另一方面，一般随着树脂结合层中的树脂含量变少，树脂结合剂砂轮的磨削比升高。这里，磨削比是指，被磨削物的磨损量相对于进行磨削时的砂轮的磨损量的比例。从该观点考虑，以树脂结合层的总体积为基准，树脂含量优选为90体积％以下，更优选为40体积％以下，最优选为30体积％以下。金属粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．树脂结合剂砂轮，其特征在于，具备包含热固性树脂、磨粒和金属粉而成的树脂结合层，以金属粉的总重量为基准，所述金属粉包含超过５０％的粒径为４５μｍ以上的金属粒子，并且，所述金属粉中所含的金属粒子的每一粒子的平均表面积Ｘ、和具有与所述金属粒子的平均粒径相同的直径的球体的表面积Ｙ之比Ｘ／Ｙ为１０以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦司朗，
申请(专利权)人：福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：JP