修整工件表面的磨料制品以及方法技术

本发明专利技术提供一种用于工件打磨或抛光的磨料制品，所述磨料制品包括具有第一表面和工作表面的三维、织构化、柔韧性固结磨料构造，其中所述工作表面包括多个精确成形的磨料复合物，其中所述精确成形的磨料复合物包括树脂相和金属相，其中所述金属相还包括超硬磨料。还提供一种工件抛光或打磨方法以及一种包括三维、织构化、柔韧性固结磨料构造和实施所述工件抛光或打磨方法的说明书的套件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及修整工件表面的磨料制品和方法。
技术介绍
带涂层的磨料制品通常有一层粘附在背衬上的磨料。三维、织构 化的固结磨料制品包括多个排成图案的磨粒和粘合剂。然而，如果使 用这种制品抛光或打磨诸如蓝宝石这种坚硬的工件，他们会损坏工件 的表面，通常是严重损坏。此外，去除率通常不可测量，即使可测量 也会快速降至零。将这种制品与调节颗粒组合使用可以提高并维持去 除率。常规金属打磨板可提供高去除率、精加工和低表面损伤。然而， 稳定的去除率需要花费大量的时间和精力来修复金属表面。此外，这 种打磨板通常又重又硬，操作和移动十分麻烦，因此限制了他们的实 用范围。复合型树脂-金属板则没有构型和约束轴承区域的能力。 一些复合 结构是由复合板被锯成槽或钻成孔而分别成形的。这种打磨板的几何 图形和轴承区域的种类通常被限制为只由直线和圆形组合而成。此外， 凹面和凸面结构不易加工。雕刻复合物也需要足够的材料和厚度，使 得复合结构具有刚性和不可挠曲性。刚性板可单独模制形成凸面或凹面结构，但是这些刚性结构的更 换或配置不是特别容易。此外，模制或铸造的板有一定的厚度，就算 具有力学响应，响应也不容易发生任何变化。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术涉及用于工件打磨或抛光的磨料制品。这种 磨料制品包括具有第一表面和工作表面的三维、织构化、柔韧性固结 磨料构造。工作表面包括多个精确成形的磨料复合物。这种精确成形 的磨料复合物包括树脂相和金属相。金属相还包括超硬磨料。在另一个方面，本专利技术涉及一种磨料制品，这种磨料制品包括具 有第一表面和工作表面的三维、织构化、柔韧性固结磨料构造。工作 表面包括多个精确成形的磨料复合物，其中精确成形的磨料复合物包 括树脂相和金属相。工作表面还包括在可洗去或可溶解基质中的超硬 磨料区域。在另一个方面，本专利技术涉及一种抛光或打磨工件的方法。该方法 包括使工件的接触表面与三维、织构化、柔韧性固结磨料构造的工作 表面接触。工作表面包括多个精确成形的磨料复合物。这种精确成形 的磨料复合物包括树脂相和金属相。该方法还包括接触表面和工作表 面相接触时，工件和磨料构造的相对移动。该方法还包括提供了超硬 磨料，以使得超硬磨料被提供在金属相中。在另一个方面，本专利技术涉及一种套件。该套件包括具有第一表面 和工作表面的三维、织构化、柔韧性固结磨料构造。工作表面包括多 个精确成形的磨料复合物，其中精确成形的磨料复合物包括树脂相和 金属相。该套件还包括执行工件抛光或打磨方法的说明书。该方法包 括使工件的接触表面与三维、织构化、柔韧性固结磨料构造的工作表 面接触。工作表面包括多个精确成形的磨料复合物。这种精确成形的 磨料复合物包括树脂相和金属相。该方法还包括接触表面和工作表面 相接触时，工件和磨料构造的相对移动。该方法还包括提供了超硬磨 料，以使得超硬磨料被提供在金属相中。通过下面的具体实施方式和权利要求，本专利技术的其他特征和优点将显而易见。以上概述并非旨在描述本公开的每个图示实施例或每项 具体实施。下面的附图和具体实施方式使用本文所公开的原理更具体 地例述某些优选的实施例。下列定义适用于本公开全文"模量"是指材料的弹性模量或杨氏模量；对于弹性材料，在材 料的薄膜厚度方向采用动态压縮试验的方法测量，而对于刚性材料， 在材料的平面采用静态拉伸试验的方法测量；"固结磨料"和"固结磨料构造"是指除修整工件表面过程中可 能产生的非附着磨粒外基本上不含非附着磨粒的整体的磨料或构造， 如磨料制品；用于描述固结磨料构造时的"三维"是指一种固结磨料构造，尤 其是固结磨料制品，其含有大量在其厚度的至少一部分延伸的磨粒；用于描述固结磨料构造时的"织构化的"是指具有凸起部分和凹 陷部分的固结磨料元件，尤其是固结磨料制品，其中至少凸起部分含 有树脂相和金属相；"磨料复合物"是指共同形成包含树脂相和金属相、织构化的三 维磨料构造的多个成形体的其中一个；以及"精确成形的磨料复合物"是指有模制形状的磨料复合物，该模 制形状基本上是从模具中移除复合物后保留下来的模具腔体的反相。附图说明图1是磨料制品的一部分放大的示意性剖视图。图2是含有超硬磨料的金属相的放大示意图。图3和4示出带有超硬磨料区域的磨料制品的示例性构造。具体实施例方式在一个方面，本专利技术涉及用于打磨或抛光工件的磨料制品。这种 磨料制品可包括具有第一表面和工作表面的三维、织构化、柔韧性固 结磨料构造。工作表面可包括多个精确成形的磨料复合物。这种精确成形的磨料复合物可包括树脂相和金属相。金属相还可包括超硬磨料。 在一个实施方案中，如图1所示，磨料制品100包括带有压敏粘合层120的背衬110和保护衬里130。背衬110的前表面140 是磨料构造150。磨料构造150是三维的(如上述术语定义)，包括 多个磨料复合物160。磨料复合物160具有末梢表面161和侧表面 162。在两个邻近的磨料复合物160之间有开口或谷170。在一些实 施例中，开口或谷170可在磨料制品100的使用中允许浆液和/或工 作流体流动。在一些实施例中，开口或谷170在磨料制品100的使 用中也有利于移除切屑。在这个具体实施例中，磨料复合物160是截 棱锥。磨料复合物160包含多个分立的金属相180和连续的树脂相 190。磨料复合物可以排成阵列，以形成三维、织构化、柔韧性固结磨 料构造。合适的阵列包括，例如，美国专利No. 5， 958， 794 (Bruxvoort 等人)中所描述的阵列。磨料制品可包括成图案的磨料构造。3M Company制造的Trizact 磨料是成图案的磨料的示例。成图案的磨料 制品包括采用模具或其他技术生产出的、准确对齐的整体几排磨料复 合物。这种成图案的磨料制品可用于研磨、打磨或同时用于研磨和打 磨，在与本专利申请共同转让、共同未决的美国专利申请No. 10/977,239中有所描述。当需要研磨、打磨或同时研磨和打磨时，可 以使用任意数量的工具，包括将磨料制品应用于可旋转圆柱体、带或 平的薄片的至少一部分来制造工具。图1示出的一个实施例中，磨料制品包括背衬、压敏涂层和保护 性衬里。在其它实施例中，固结磨料制品可能只有背衬。在这种实施 例中，磨料复合物被连接到背衬上。可选地，此种磨料制品没有单独 的背衬。这种具有"完整结构"的实施例已为人所知。参见图1，完 整结构可包括一个实例，其中树脂相190和背衬110是连续的，并 由相同材料制成。这种磨料制品可包括具有第一表面和工作表面的三维、织构化、 柔韧性固结磨料构造。在一些实施例中，第一表面还可与背衬接触， 它们之间可选地加入粘合剂。可预期任何种类的背衬材料，包括弹性 背衬和较为刚性的背衬。弹性背衬的实例包括，例如，聚合物薄膜、 带引物的聚合物薄膜、金属箔、织物、纸张、硫化纤维、非织造材料 及其改性材料和它们的组合。实例包括由聚酯、共聚酯、微孔聚酯、 聚酸亚胺、聚碳酸酯、聚酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯、聚乙烯等构成的 聚合物薄膜。当用作背衬时，选择聚合物薄膜背衬的厚度，以保持磨 料制品的所需弹性范围。诸如图1所描述的一些实施例中，背衬是插入保护性衬里和磨料 复合物之间的刚性元件，并且通常与保护性内衬和磨料复合物共延。 "弹性元件"是指支承刚性元件、受到压力时可发生弹性形变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于工件打磨或抛光的磨料制品，所述磨料制品包括：　　　　具有第一表面和工作表面的三维、织构化、柔韧性固结磨料构造，所述工作表面包括多个精确成形的磨料复合物，　　　　其中所述精确成形的磨料复合物包括树脂相和金属相，其中所述金属相还包括超硬磨料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗S勒格，蒂莫西D弗莱彻，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]