JP2000354968A - 円盤状成形体の遠心成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レジンボンド砥石や、各種紛体、粒体などの
複合素材によって構成され、回転体として用いられる複
合素材円盤体において、高速回転時の動的バランスが良
く、円周方向には均質で、法線方向には異なる特性を持
つ、円盤状成形体の成形方法を提供する。 【構成】 ２個の平面状の円盤と、被成形体の外径、板
厚、及び外周部形状を成形体に転写するための樹脂製な
どのリング体を円筒状冶具内に挿入し、前記円盤とリン
グ体によって設けられる空間に混合素材を注入し、概成
形体の完成品が使用される時の回転動バランスを考慮し
た回転数を前記冶具体に与え、遠心力により、前記混合
素材中のそれぞれの紛体、粒体の層を必要位置に漸次偏
在させ、前記リング体と共に成形体を構成させることを
特徴とする円盤体の遠心成形法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［産業上の利用分野］複合素材によって構
成される円盤状の製品が、高速回転体として使用される
際、動つりあい、即ち動的バランスが良好で、必要とす
る最適機能を持つための、円盤状成形体を成形する方
法。

【０００２】［従来技術］遠心力を用いた成形法は、鋳
鉄管など回転する円筒状冶具（型）の内面に溶融した鋳
物を吹き付け固化させる方法や、竪型鋳造機械にて溶湯
を型に鋳込みピストンリングのようなリング体を鋳造す
る遠心鋳造法が良く知られている。また、非金属におい
ても、回転する円筒状冶具の内面に樹脂と強化繊維など
を吹き付け、管状の樹脂製品を遠心力により成形する方
法があるがこれらはいずれも完成品が回転体として用い
られるものではない。また、粉末体などで製作される円
盤体製品は各種微粉末、結合剤、可塑剤、補強材などと
共に混合し混錬した混合素材を型に供給しプレス加工、
射出成形などの方法で成形体（グリーン）を造り、その
後、不要有機体などを除去した後、焼結する方法がある
が、型への素材の供給は混練の状態そのまま行われるた
め、製品の品質の向上のために、重要な混練工程がうま
くいったとしても、面内に均質性をもとめることは困難
であり、また、法線方向の機能の異なる性質を持たすこ
とは困難である。

【０００３】ここでいう円盤状砥石とは、精密な切断や
溝加工、平面研削、成形研削等に用いる円盤状のダイヤ
モンドやＣＢＮ砥粒の砥石に関する。超砥粒の砥石には
鉄系、Ａｌ系キャリヤの外周部に砥粒層を持ち、ダイヤ
モンド砥粒、ｃＢＮ砥粒を熱硬化型樹脂で結合したレジ
ンボンド砥石や結合剤にガラス質を用いたビトリファイ
ドボンド砥石、金属系ボンドを用いたメタルボンド砥
石、ニッケルメッキ等で砥粒をキャリヤ外周部に付着さ
せる電着砥石等がある。

【０００４】今後、砥石回転数の高速化に伴い、砥石自
体の軽量化、高強度化、高剛性化、回転バランスの良
さ、熱伝導の良さなどの要求が多くなるものと予想さ
れ、Ａｌ合金、ＣＦＲＰ等をキャリヤ（コア）として外
周部に砥粒層を持つ超砥粒砥石、特にレジンボンド砥
石、ビトリファイド砥石の必要性が高まるものと考え
る。通常、高速回転で砥石を使用する場合、回転バラン
スをキャリヤ部や砥石フランジにて調整するが面倒であ
る。

【０００５】レジンボンド砥石はダイヤモンドやｃＢＮ
の砥粒を熱硬化性樹脂結合材でキャリヤの外周部に分散
固着している砥石である。製作方法としてドクターブレ
ード法や射出成形法などにより、例えばＡｌ製の円盤状
キャリヤ外周部に砥粒層を形成し、加熱、加圧により固
着して製作される。

【０００６】しかし、樹脂の硬化のバラツキや不均一な
混錬の場合、外周部に均一、等分布で砥粒を固着させた
り、重要なエッジ部に砥粒を充分配置させることが難し
いという欠点があり、砥石の研削性能の低下、コーナー
部の早期ダレなどの問題を起こす。

【０００７】微粉末状態のダイヤモンドは凝集しやす
く、また、粒度をメッシュごとに正確に揃えることは困
難で、そのため前記砥石の製法で製作されている砥石は
砥粒面において、粒度のバラツキや集中度の不ぞろいが
多くみられ、砥石の研削性能、研削精度、仕上げ面粗度
に大きく影響する。

【０００８】また、例えば、デイスクブレーキのブレー
キ輪のように高頻度の使用に耐える安定した性能、耐熱
性、摩擦特性などに対する製品の信頼性において多く
は、鉄系の材料が多く使用されているが軽量化という点
で問題がある。 また、ブレーキ時のエネルギー効率を
高めるために、水冷、空冷など冷却効率の良い構造、形
状、材質も求められる。特に、輪送機関のブレーキ輪に
おいては、高速化、省エネルギー化のため車体の軽量化
は避けて通れない問題となっている。現在Ａｌ合金とセ
ラミック粒子によるＭＭＣが一部自動車のブレーキ輪と
して使用されてきているが、高速化、軽量化に伴い今後
ますます増加するものと考えられる。

【０００９】通常、粉末合金体を製造する場合、配分調
整された各種粉末を混合攪拌を行う。その後、型に挿入
しプレス成形などで成形体を作るため、混合攪拌工程が
非常に重要となる。即ち、全体に各粒子を均一に分散混
合するように攪拌し、成形時の欠陥をなくす必要がある
が技術的に困難である。

【００１０】また、成形体は脆いため、取り扱いには慎
重さが必要で、脱脂工程においては、変形しやすいた
め、作業上大変面倒である。

【００１１】［発明が解決しようとする課題］遠心力を
用いて微粒子を偏在させる方法は良く知られており、本
考案においても基本的にこれを応用するものである。本
発明の方法は、均質で前記特性に傾斜性を持ち、完成品
使用時の回転バランスの良い、成形体を製作する方法を
提供するものである。

【００１２】円盤状回転体の成形法は射出成形法による
砥石の成形、遠心力を利用した紛体成形が色々提案され
ている。本発明は、レジンボンド砥石については、混合
素材を注入し、完成品の回転使用時の動的バランスを考
慮した回転数によっておこる遠心力成形を、又、紛体成
形物については前記特徴と成形体の外形部を転写形成
し、拘束するリング体においては、成形後の脆い成形体
の取り扱いの容易さと脱脂時の変形防止の目的として利
用した後、焼成時、他のバインダー樹脂とともに焼失可
能な樹脂を型として用いることに特徴を持つ。

【００１３】本発明の遠心力を利用して成形体を製作す
ることにより、円周方向、半径方向に比重、粒度のサイ
ズ如に、分散、集合させ均一に密度を揃えるることが出
来、主に外周部に砥粒層を、中心部にかけてキャリヤと
しての必要な性能の層を持つ成形体となり前記不具合を
解決できる砥石を製作出来る。

【００１４】従来より提案されている遠心力成形は、各
粒子の遠心力に対する依存性により粒子の偏在は達成出
来るが、概成形体が完成品となって回転体として使用す
る際の動的な回転バランスの良好性まで考慮して回転数
を設定しているものではない。高速回転時、円盤体の形
状精度が回転バランスに大きな影響があるのは当然であ
るが、粉末成形体などの場合においては、円盤体の円周
方向の任意の面内において重量バランスがとれ、重心の
偏心のないことも高速回転体にとって重要となる。

【００１５】そこで、本発明の遠心成形法は、目的とす
る製品の成形時の段階で、製品の使用回転数時の動バラ
ンスを考慮した回転数、例えば、製品が使用される最高
回転数に概、合わせた回転数を冶具体、いわゆる型に与
え、遠心成形することにより、円周方向面内において均
一な重量配分を行わせようとするものである。但し、完
成品を使用する回転機械との偶不釣合いを考慮するもの
ではない。

【００１６】当然、回転数の低い状態で使用される製品
や外形が小さく、薄い板厚の円盤体の場合、回転時の動
的バランスの状態については考慮の必要性は少なく、単
に、面内に前記特徴を満足させる為の回転数による遠心
力を与えるだけでよい。

【００１７】即ち、本発明の遠心力による成形法は、粒
体、紛体の硬化前、焼成前の成形体において、遠心力が
作用することによる各粒子の流動特性、即ち、各素材粒
子の粒子径、粒子固体密度による依存性、各粒子の容積
比、微粒子の凝着特性などを利用し、従来より行われて
いる、プレス成形、射出成形など他の方法では前記特性
を満足させることが困難な円盤状体を製作するものであ
る。即ち、円周方向においては均一、法線方向において
は外形部から中心部にかけ、必要な任意の特性を持つと
共に、概成形体が後工程を経て完成品となり、機械部品
として回転使用される際の動的バランスの向上を図るこ
とを目的として成形体を製作するものである。

【００１８】［課題を解決する為の手段］本発明の成形
は図１の全体説明図に示すシステムによって行われる。
冶具体１は円筒状冶具２と円盤体３，４及びリング体５
からなり、概冶具体はそれぞれの円の中心を回転台７の
回転中心を一致するようにして、回転台７に装着されて
いる。

【００１９】回転台７は図示しない電動機等を用い必要
回転数で回転する。円盤体３と４の間にはさまれたリン
グ体５はともに、円筒状冶具２の内部に移動自由に挿入
され、図示しない、物理的な方法で、リング体５を円盤
体３，４で圧力Ｐにて押しはさんでいる。

【００２０】円盤体３と円盤体４とリング体５の内径側
によって出来る空間６が、成形場所である。成形体の厚
みはリング体５の板厚ｂに拘束され、外形寸法、形状は
リング体５の５ａ部によって拘束される。

【００２１】槽８内には各種の素材Ｓ１１，Ｓ２
１，，，，Ｓｍ１が混錬された混合素材がはいってい
る。又、必要とする組織の変化の度合いに応じて、同種
の素材においても、例えば、Ｓ１１，Ｓ１２，，，，Ｓ
１ｎの如く、粒径、形状の異なる素材を混合する。

【００２２】円盤３には前記混合素材の注入口３ａが設
けられている。前記混合素材を、注入口３ａから注入
し、回転台７の回転時の遠心力により成形され、リング
体５と共に、成形後の成形体２０を得る。

【００２３】成形体２０の外周部のリング体５は、紛体
成形体の場合、焼成工程で焼失し、製品２１を得る。
又、熱硬化樹脂を結合剤として用いる成形体の場合、リ
ング体５は機械的や熱的な方法で切除したり、あるい
は、分割型のリング体として、硬化後の成形体２０から
取り外し、製品２１を得る。

【００２４】−実施例１− 今、ダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒砥石について本
装置を用いた成形体について図をもとに説明する。図
２、図３にしめすように砥粒は砥石外周部の円周方向に
おいて粒子サイズの揃った層が均一に生成される。結合
材、補強材などの種類、サイズなどとの組み合わせ、調
整を行うことによりキャリヤを含めた、砥石全体の高靭
性、高強度、高性能の砥石の製作が可能である。

【００２５】通常の砥石の表面は図４に示すように砥粒
サイズの不揃い、砥粒の偏在などがあり、この問題は、
研削性能に大きく影響する。また、図５に示すようにエ
ッジ部は特に砥粒層の不揃いが大きく、概砥石を使用し
て、研削加工する場合、エッジ部の磨耗が大きく、研削
性能に影響するとともに高価な砥石の消耗がはげしくな
る。又、高速回転時の砥石の回転バランスの悪い場合も
同様の問題を引き起こす。

【００２６】本発明の成形法によって製作される砥石
は、図６に示すように、砥石の表面は粒子が揃い、均一
な砥粒分布状態となる。図７に示すように、エッジ部に
おいても均一な砥粒層が形成されるため鋭く、摩損の少
ない、高品質の切れ刃をもつ砥石となる。

【００２７】遠心力にて、砥粒と他の混合物の比重差、
粒度の違いを利用するため砥石外周部の砥粒集中蜜度を
均一な状態で、またキャリヤにはキャリヤとしての要求
特性を持つ，円周方向において、面内重量バランスの良
い成形が制御できる為高品質で回転時の動的バランスの
良い砥石が製作できる。

【００２８】外周部成形砥石は例えば、図８に示すよう
な砥石の外周部の厚み方向の断面においてＶ字状形状を
もつ砥石成形体などを言う。通常の方法で製作されてい
るＶ型砥石の場合、重要なＶ字先端部に砥粒を円周方向
に均一に高密度で位置させることが困難で、概砥石を用
いて、研削加工を行うと、Ｖ字頂上部分の摩損が激し
く、砥石のツルーイング、ドレッシングのインターバル
が短くなるという問題を発生する。しかし、本考案の方
法により外周部を転写するための形状を持つリング体の
Ｖ字状の先端稜線部において、高密度で、均一に砥粒が
集積され、集中度欠陥の少ない砥石を成形できる。

【００２９】又、図示しない、プロファイル研削砥石の
ように外周に小さなＲ形状を有し、研削中、形状磨耗が
好ましくない場合にも効果を発揮する。研削加工は仕事
あたりの砥粒数の多いほうが砥粒の耐久性にとって好ま
しいが、実際には、特に細かい砥粒の集中度を高めると
各砥粒間のチップポケットが減少し目詰まりを起こしや
すくなるという問題をおこす。逆にいえば、研削加工
中、砥粒が破砕し切れ刃砥粒が減少することにより切れ
味が良くなるという現象が、それであるが、これは砥石
の摩損を犠牲にするものであり、長時間の良好な形状維
持性、精密さを要求される研削、研磨作業にとって好ま
しくない。

【００３０】特に、薄型砥石で切断や精密な溝加工を行
う場合、前記不具合は致命的とも言える問題となる。
又、外形部にチップポケットとしての機能や、研削液の
効率的利用を目的として、小さな溝を形成する場合があ
るが、この様な場合においても、欠陥の少ない砥石を製
作することが出来る。

【００３１】本方法で硬化前のブランク成形において、
冶具（型）内にデイスク状で任意の外形、厚みを持つ、
例えば、補強用長繊維形状体のキャリヤ（コア）をあら
かじめ挿入しておき、同方法で成形する砥石の製作にも
適用できることは言うまでもない。

【００３２】−実施例２− 次に、例として、基本的にブレーキ輪において必要な特
性を満足させるために配分調整された鉄系紛末、Ａｌ合
金系粉末、セラミック系粉末、補強材としてのウイスカ
ーなどの短繊維などの混合紛体による成形体を本考案の
方法により製作した場合、外周部に鉄系紛末体、中央部
から中心部にかけＡｌ合金系粉末体の高密度の分布層、
全体に補強材の分布層を持つ信頼性と軽量化を目的とし
た成形体を製作できる。次に、図を元に説明する。

【００３３】図９において３１はデイスクブレーキ輪、
３２はライニングである。ブレーキ輪はブレーキ作動時
高熱となりブレーキ性能に大きく影響する。また、ブレ
ーキ輪軸受けからの熱影響も無視できない。

【００３４】ブレーキ輪の半径方向の位置について、外
周側は摩擦特性、耐久信頼性、強度、低膨張性、耐熱性
などを考慮し鉄系粉末を多く配し、中央部から中心部に
かけて熱伝導性、強度、軽量化などを考慮しＡｌ合金系
粉末を多く配し、全体に、軽量化、強靭化、耐熱性を考
慮しセラミック形粉末、強化用短繊維などの層を混在さ
せる。

【００３５】図１０、図１１は各粉末の大まかな層区分
である。法線方向において各粒子が混在する中で、例え
ば外周部付近では鉄系粉末３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、中
央部から中心部にかけＡｌ合金粉末３４ａ，３４ｂ，３
４ｃ、セラミック系粉末３５を多く偏在させる。遠心力
により各粉末の比重、粒度の違いを利用できるため、鉄
系、Ａｌ合金系などそれぞれの層の混入度合いを制御
し、各円周部において均一な層の製品を製作できる。完
成品使用時の回転動バランスを考慮した回転数による遠
心力成形が行われるため、使用時、バランスの調整が不
必要で、傾斜特性を持つブレーキ輪となる。

【００３６】−実施例３− 又、遠心成形法も含め、提案されている粉末成形に適用
する粒子のサイズは同種の物については意図しないバラ
ツキはあるが、ひとつの平均粒径を利用しているが、本
考案では遠心力による粒子サイズの依存性を有効に利用
するため、それぞれの同種の粒子においても、図１０，
図１１の粉末３３ａ，３３ｂ，３３ｃの如くいくつかの
サイズ、形状も合わせて調整する。

【００３７】同一種でいくつかの粒子サイズの異なるも
のをそれぞれ配合することにより、法線方向について各
層の集中密度を連続的に漸次変化させ、特性の調整とと
もに各粒子間の結合強化を図ることが出来る。

【００３８】微粒子の場合重力の影響はほとんど無視で
きるため、遠心力の影響のみを考慮すれば良く、成形体
の厚み方向についても均質となる。セラミック粉末、強
化用短繊維などでは充分小さい粒子サイズを選択するこ
とによりそれぞれが、又、鉄系、Ａｌ合金系の各粉末と
凝着しながら全体に分散結合する。

【００３９】又、前記するとおり、リング体を粉末成形
体と共に取り出すことにより、リング体が脆い成形体の
補強材となり、取り扱いが容易であり、且、必要に応じ
て行う脱脂工程における変形防止にもなる。さらに概リ
ング体は焼成工程で他の不要有機体とともに焼失させる
ことが出来るため、工程の簡略化、能率化を測ることが
出来る。

【００４０】本発明の成形法は、遠心力をもちいるた
め、円盤状成形体は円周方向、法線方向いずれの部分に
おいても、例え、混合攪拌された粒子が型への注入時、
多少不均一であったとしても、成形段階で各構成粒子の
それぞれ異なる比重や粒子サイズを持つ各粒子の集合が
積極的に行われるためそれぞれの層は均一となり、粒子
の変則的な凝集、偏在がなく、又、リング体に微細孔径
の多質孔材を用いることにより、多くの気孔の介在とい
った欠陥を防止することが出来る。

【００４１】例では鉄系、Ａｌ合金系としたが、粉末成
形に応用できる他の紛体、粒体であっても良い。即ち、
本考案による紛体成形方法は、異種の金属、非金属粉末
の混合した複合材料による回転円盤体の成形に応用出来
る。又、必要に応じ前記成形体をプレス加工することに
より、一層、高密度の成形体を製作できる。

【００４２】−実施例４− また、メタルソー、ロータリーナイフなどの切削工具に
多用される超硬合金の焼結前のブランクの成形において
も面内に欠陥の極めて少ない製品を作ることが出来る。
特に、通常の紛体成形は、プレス成形、射出成形等で行
われるが微紛末体は型との摩擦、粉末同志の摩擦抵抗が
高く、流動性が悪いため、薄板の円盤状部品の場合、均
質で高品質に焼結前のブランクを製作することは困難で
ある。

【００４３】図示しない、例えば、０．３ｍｍ板厚以内
の超硬円盤を前記従来方法で紛体成形を行うと、紛体成
形前の粉末の粗密な状態のまま成形される場合も多く、
焼成時の歪、研削加工時の歪、強度の低下などの品質の
低下を招き、製品歩留まりが悪くなる。そのため通常、
研削加工前の焼結製品は仕上げ代を多くとるため、研削
加工時間が多くかかると共に加工歪を発生するという不
具合が多くみられる。

【００４４】本発明の焼結前の成形品の製造方法によれ
ば、板厚方向への加圧によってのみ成形する方法とは異
なり、小さい隙間を有する平行に置かれた２枚の平面円
盤の冶具内を、遠心力により中心部から外周部に向かっ
て、微粉末が拡散し任意の寸法のリング体で拘束され、
全体に蜜に充満させることが出来、従来方法での問題点
が解決できる。

【００４５】尚、得られる板厚は安価に製作出来る樹脂
などのリング体の厚みにより成形され、バインダー樹脂
とともに焼失され後処理が簡単である。この方法は、例
に挙げた製品のみならず本方法による特徴を必要とする
色々な部品にも適用できることは言うまでもない。

【００４６】［発明の効果］本発明の方法は、ダイヤモ
ンド、ＣＢＮ砥粒等をウイスカーなどの補強材と共にビ
トリファイド結合剤で所定形状に成形する、いわゆるビ
トリファイドボンド砥石や、前記砥粒を熱硬化性樹脂で
結合するレジンボンド砥石において高性能で、動的バラ
ンスの良い超砥粒砥石の製作が出来る。

【００４７】エッヂ部の砥粒の集中度の欠陥が少ないと
いう特徴は、砥石のコーナーのダレが少なく形状維持が
長く、長時間の高精度研削に耐えるため非常に有効な成
形法であり、困難な超薄型砥石や外周に任意の形状を持
つ砥石の製作が容易となる。また，ツルーイングインタ
ーバルが長くなり、研削作業の高精度、高能率化が測れ
る。

【００４８】本発明による複合素材円盤体の成形法によ
る成形体の完成品は回転時の動的バランスが良く、任意
の面内の円周方向、板厚方向において均質で、法線方向
においては異なる特性を持つ製品となる。

【００４９】又、前記するとおり、リング体を粉末成形
体とともに冶具から取り出した際、リング体が脆い成形
体の補強材となり、取り扱いが容易であり、且、必要に
応じて行う脱脂工程における変形防止体にもなる。さら
に、概リング体は焼成工程で他の不要有機体とともに焼
失させることが出来るため、工程の簡略化、能率化を計
る事が出来る。

【００５０】円盤状成形体の板厚は、別途装着する精密
加工された、リング体の厚さによるため、面内の任意の
位置における厚さの偏りが少ない、成形体が製作出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の円盤状成形体の遠心成形方法の全
体説明図

【図２】 実施例１でのレジンボンド砥石の様子をあ
らわす説明図

【図３】 実施例１での砥石の中心から外周部にかけ
ての各素材の層分布を表すイメージ図

【図４】 従来の工法で製作された砥石の外周面の様
子をあらわす説明図

【図５】 図４に示された砥石の外周エッジ部の様子
をあらわす説明図

【図６】 本発明の砥石の外周面の様子をあらわす説
明図

【図７】 図６に示された砥石の外周エッジ部の様子
をあらわす説明図

【図９】 デイスクブレーキの説明図

【図１０】 本発明の方法によって成形された円盤状成
形体の様子を表す説明図

【図１１】 図１０で示された円盤体の中心から外周部
にかけての各粉末の分布層をあらわすイメージ図

【符号の説明】

１ 冶具体 １３ 補強材 ２ 外筒 ３１ デイス
クブレーキ輪 ３ 円盤 ３２ ライニ
ング ３ａ 注入口 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ ４ 円盤 各々径の異なる鉄系粉末 ５ リング体 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ ５ａ リング体内径形状部 各々径の異なるＡｌ合金粉末 ６ 成形空間 ３５ セラミ
ック系粉末 ７ 回転台 ８ 混合素材槽 ９ 各種粉末体 １１ 砥粒 １１ａ 砥粒の分布状況 １２ 結合剤、補強材 １２ａ 結合剤、補強材などの分布状況

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年８月２３日（１９９９．８．２
３）

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の円盤状成形体の遠心成形方法の全体
説明図

【図２】 実施例１でのレジンボンド砥石の様子をあら
わす説明図

【図３】 実施例１での砥石の中心から外周部にかけて
の各素材の層分布を表すイメージ図

【図４】 従来の工法で製作された砥石の外周面の様子
をあらわす説明図

【図５】 図４に示された砥石の外周エッジ部の様子を
あらわす説明図

【図６】 本発明の砥石の外周面の様子をあらわす説明
図

【図７】 図６に示された砥石の外周エッジ部の様子を
あらわす説明図

【図８】 Ｖ字状形状の砥石外周部の様子をあらわす説
明図

【図９】 デイスクブレーキの説明図

【図１０】本発明の方法によって成形された円盤状成形
体の様子をあらわす説明図

【図１１】図１０で示された円盤体の中心から外周部に
かけての各粉末の分布層をあらわすイメージ図

【符号の説明】 １ 冶具体 １３ 補強材 ２ 外筒 ３１ デイスクブレ
ーキ輪 ３ 円盤 ３２ ライニング ３ａ 注入口 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ ４ 円盤 各々径の異なる鉄系粉末 ５ リング体 ３４ａ，３４ｂ，３４ｃ ５ａ リング体内径形状部 各々径の異なるＡｌ合金粉末 ６ 成形空間 ３５ セラミック系
粉末 ７ 回転台 ８ 混合素材槽 Ｏ 円盤体の回転
中心 ９ 各種粉末体 Ｒ 円盤体の半径 １１ 砥粒 ｐ 圧力 １１ａ 砥粒の分布状況 Ｓ１１、Ｓ２１，Ｓｍ１ １２ 結合剤 任意の粉末素材の種類 １２ａ 結合剤、補強材など Ｓ１ｎ，Ｓ２ｑ，Ｓｍｒ の分布状況 夫々、Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓｍ１に属 する粒径、形状の異なる粉末素材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジンボンド砥石の成形方法において、
   熱硬化性樹脂などの結合材と可塑剤と、目的に応じた補
   強材としての短繊維等と、加工切れ刃としての砥粒等を
   調整混合した成型用混合素材と、円筒状の外筒と概外筒
   内に少なくとも一方の円盤には前記混合素材の注入孔を
   持ち、平行に置かれた２個の平面状の円盤冶具と前記円
   盤の間に置かれた、成形品の必要とする任意の径と厚み
   と成形体の外形部への転写形状をなし、成形体の外形部
   を拘束するためのリング体とで構成される冶具体と前記
   冶具体を回転制御するための装置からなり、前記冶具体
   を成形体の完成品が使用される際の最適回転動的バラン
   ス性が得られる回転数で回転させ、概、その中心位置付
   近において、前記注入孔を通し、２個の円盤とリング体
   で構成される内部空間に前記混合素材を供給し、冶具回
   転時の遠心力により発生する各素材粒子の粒子径、粒子
   固体比重による依存性を利用し、外形円周部に均一に砥
   粒層を集積する円盤状砥石の成形方法。
2. 【請求項２】 前記成形方法において、前記混合素材に
   換え、各種鉄系、非鉄系、セラミック系などの紛体、粒
   体と結合剤、可塑剤などの混合素材と、円筒状の外筒と
   概外筒内に少なくとも、一方の円盤の中央部付近には各
   種紛体を挿入するための孔を有する２個の円盤の間に、
   成形品の必要とする任意の径と厚みと成形体の外形部へ
   の転写形状を有し成形体の外径部を拘束すると共に、焼
   結工程で他の結合剤などと共に焼失させることの出来る
   樹脂等のリング体をそれぞれ回転中心を一致させた状態
   で組み合わせ、前記、組み合わせ円盤体を成形体の完成
   品が使用される際の最適回転動的バランス性が得られる
   回転数で回転させ、機能目的に合わせ紛体調整された各
   種微粉末、結合材、可塑材などの混合素材を前記孔か
   ら、２個の円盤とリング体で構成される内部空間に供給
   し、冶具回転時の遠心力により起こる、各紛体の比重、
   粒子のサイズの違いによる拡散、集合を利用し法線方向
   において機能上傾斜特性を持ち、面内の任意の円周方向
   では均質で概成形体の完成品の使用時の回転バランスの
   良好な円盤状焼結体のための紛体成形方法。
3. 【請求項３】 前記成形方法に用いる異種の混合素材に
   おいて、同種の粉末においても、サイズ、形状の異なる
   粒体をそれぞれ配合し、法線方向の各粒子の偏在密度を
   積極的に変え、機能特性の漸次変化、即ち、各素材間の
   組織の変化の度合いを制御し、且、粒子間の結合をより
   強固にすることを目的とした混合素材を用いて、前記成
   形を行う方法。