JPH02284871A - 研磨盤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、石材研削等を行なう種々の研磨機器の研磨部
品として用いることのできるり［利用メタルボンドチッ
プ、並にそのり［利用メタルボンドチップを有し、主と
して右利を湿式研磨するのに用いる研磨盤、及びその研
磨盤の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 主として石材を湿式研磨するのに用いる従来の研磨盤は
第１０図に示すような横進をしている。

即ち石材に直接接触し石材を研磨するための複数個のチ
ップ１が、鋳物製の基板２の一面に規則正しく配列して
形成された複数個の突出部２ａにろう付けにより接着さ
れた構造をしている。このような、研磨盤５は次のよう
にして形成される。第１１図はチップ１を形成するため
の抵抗焼結機２０を示す断面部分略図である。

まず銅、ニッケル、コバルト等の金属粉末に研削材であ
るダイヤモンド粉末を混入し、この混合粉末を第１１図
に示すように焼結機２０の四角い枠状のカーボン型２１
の中に入れ、電極２２で駆動されるパンチ２３により混
合粉末に上下から圧力を加えながら熱を加えて混合粉末
を焼結する。

これによりチップ１が形成される。

次に第１２図において、チップ１のろう付は面１ａ及び
突出部２ａのろう付は面２ｂの成形面被膜や汚れ等を、
グラインダーやサンダー等を用いて削り取り、両面１ａ
、２ｂに接着助剤であるフラックスを塗布する。そして
両面１ａ、２ｂ間に平板状の銀ろう３を挾み、高周波加
熱機やバーナー等を用いてチップ１を突出部２ａにろう
付けする。

（従来技術の問題点） 上記のように形成された研磨盤うでは、例えば焼結時に
約５５０℃に加熱されたチップ１に、ろう付けする際に
約６５０〜６６０℃の高熱が加わることとなるため、チ
ップ１内の金属粉末が溶融等してチップ１に組織変化が
生じチップ１の硬度等の性能が変質したり、チップ１が
変形したりして、研磨盤５としての研磨機能に異常を来
たす恐れがあった。

またろう付けの作業時間、ろう付けのためのチップ１を
押さえる力、ろう付は面１　ａ　ｓ　２　ｂの汚れの状
態、フラックスの塗布量等に差異が生じやすいために、
銀ろう３のろう付は面１ａ、２ｂへの接着強度にむらが
生じやすく、チップ１の中には突出部２ａから外れやす
いものもあり、これによっても研磨盤５としての研磨機
能に異常を来たす恐れがあった。

また基板２が鋳物製であるために、重量が重く、取扱い
が困難且つ危険であった。

また上記のような製造方法では、ろう付は面１ａ、　２
ｂの汚れ等を削り取る作業を要するので、面倒であった
。更に結果にばらつきの多いろう付は作業を要している
ので、生産効率が悪いという問題があった。

（発明の目的） 本願発明は、石材等を研磨するための研削チップ層を有
し、種々の研磨機器の研磨部品として有効に用いること
ができ、しかも安価に得ることのできる研削用メタルボ
ンドチップを提供し、更にはその研削用メタルボンドチ
ップを有し、研磨機能を正常に果たすことができ、しか
も取扱いが簡単且つ安全である研磨盤、及びその研磨盤
を簡単な作業で生産効率良く製造できる研磨盤の製造方
法を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本願の第１の発明は、表面にメッキが施された金属台と
、メッキに用いられた金属と同系統の金属の粉末にダイ
ヤモンド粉末が混入された研削チップ層とからなり、研
削チップ層が焼結により上記メッキと拡散結合して上記
金属台と一体化していることを特徴とする研削用メタル
ボンドチップである。

本願の第２の発明は、表面にメッキが施された金属台と
、メッキに用いられた金属と同系統の金属の粉末にダイ
ヤモンド粉末が混入された研削チップ層とからなり、研
削チップ層が焼結により上記メッキと拡散結合して上記
金属台と一体化してなる研削用メタルボンドチップの複
数個が、樹脂製基板の一面に配列されるとともに各々上
記金属台が埋め込まれることにより固定されていること
を特徴とする研磨盤である。

本願の第３の発明は、金属台の表面にメッキを施し、メ
ッキに用いた金属と同系統の金属の粉末にダイヤモンド
粉末を混入した研削チップ層を、上記金属台に接触させ
た状態で焼結することにより上記メッキと拡散結合させ
上記金属台と一体化させて研削用メタルボンドチップを
形成し、複数個の研削用メタルボンドチップを樹脂製基
板形成用の型内に配列するとともに各々上記金属台のみ
が型内に突出するよう設け、型内に樹脂を流し込んで樹
脂製基板を成形するようにしたことを特徴とする研磨盤
の製造方法である。

（実施例） 以下、本願発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図は本願の第１の発明の研削用メタルボンドチップを示
す斜硯図である。この研削用メタルボンドチップ１０は
、石材等を研肪するための研削チップ層１１が金属台１
２の一面に接着されてなるものである。金属台１２は鉄
製であり、その表面には銅メッキが施されている。研削
チップ層】１は、銅、コバルト、ニッケル等の金属粉末
とダイヤモンド粉末とを混合した後に焼結してなるもの
であり、第２図に示すように、第１０図に示すのと同じ
焼結機２０のカーボン型２１内に金属台１２を入れた後
に上記金属粉末とダイヤモンド粉末との混合粉末を入れ
て焼結することにより、金属台１２表面の銅メッキと拡
散結合している。

従って研削チップ層１１と金属台］２とは、ろう付けよ
りも強固に接着されている。［表］はその比較データを
示す。なお金属台１２のメッキはニッケルメッキでもよ
＜、［表］にはその例も示す。

［表］ なお（Ａ）は従来例の銀ろう、（Ｂ）、（Ｃ）は本発明
の銅メッキ、ニッケルメッキによる場合を示す。この抗
折力の単位はＫｇ／ＩＤｌ１１２である。二の抗折力試
験は第３図に示すように行なう。即ちそれぞれ１０Ｘ１
０Ｘ４０■の大きさの研削チップ層１１及び金属台１２
を上述したように焼結して一体とした試験片を用意し、
接着面１３を中火に位置させて５０＋ｗａ＋離した支点
１４．１４で支持Ｌ２、接着面１３の部分に上方から加
圧部材１５で圧力を加えて行なう。

焼結機２０による焼結は、カーボン型２１に取付けた熱
雷対２４によりカーボン型２１内の温度を検知し、加え
る熱、圧力をコンピュータ制御することにより、容易に
拡散結合が常に略一定の強さとなるよう行なわれている
。即ちチップ１０を複数個形成しても、各々の研削チッ
プ層１１は金属台１２の銅メッキに略同じ強さで拡散結
合している。

このチップ１０では、金属台１２表面のメッキ材料とし
て、（［削チップ層１１に用いる金属と同系統の金属即
ちここでは銅を用いているので、研削チップ層１１は銅
メッキに良好に拡散結合している。しかも研削チップ層
１１に用いる金属は、メッキ可能なものであればよいの
で、用い得る金属の種類は増加する。そして金属台１２
としては研削チップ層１１に用いる金属とは異なる安価
な金属を用いることができるので、ここでは鉄を用いる
ことにより、コストの低減が図られている。

このようなチップ１０は種々の研磨機器の研磨部品とし
て有効に用いられる。次にその一例を示す。第４図は複
数個のチップ１０を有する石材切削用ブレード３０を示
す部分図である。３１は鉄製の円板状のブレード本体で
あり、その外周には複数個の切欠き３２が等間隔に形成
されている。

チップ１０は、金属台１２の研削チップ層ｌｌ側とは反
対側の面１２ａの銅メッキが削り取られ、その而１２ａ
が、隣接する切欠き３２間のブレード本体３１の外層縁
部に銀ろう３によりろう付けされて接着されている。ブ
レード本体３１と金属台１２は同じ材質即ちここでは鉄
であるので、両者は強固にろう付けされることとなり、
このためブレード本体３１の外周に複数個のチップ１０
をろう付けしても各ろう付けの接着強度には殆んどばら
つきは生じない。このように研削チップ層１１は、ブレ
ード本体３１に強固にろう付けされた金属台１２に、拡
散結合により強固に接着されており、しかもろう付けや
拡散結合の強度は各チップ１０において略同じであるの
で、チップ１０の内のいずれかの研削チップ層１１が外
れることによって石（イ切削用ブレード３０の切削機能
に異常を来たすようなことはない。

またチップ１０をブレード本体３１にろう付けする際に
熱が加えられるが、研削チップ層１１は金属台１２があ
るために直接高熱にさらされない。

従って研削チップ層１１は、金属粉末が溶融等して組織
変化が生じ硬度等の性能が変質したり、変形したりする
ことはなく、これによっても石材切削用ブレード３０と
しての切削機能に異常を来たすことはない。

第５図は本願の第２の発明の研磨盤を示す斜視図、第６
図は本願の第３の発明の研磨盤の製造方法の一工程を示
す断面図である。この研磨盤４０は、樹脂製の基板４１
の一面に、上記第１の発明の複数個の研削用メタルボン
ドチップ１０が規則正しく配列されるとともに各々の金
属台１２が基板４１に埋め込まれて固定されている。第
７図はチップ１０が埋め込まれた部分を示す断面図であ
る。樹脂としては例えばフェノール樹脂、ポリエステル
樹脂等を用いる。基板４１には、貫通孔４１ａと貫通孔
４１ｂと穴４１ｃとが基板４１の成型時にそれぞれ形成
される。

チップ１０の金属台１２が埋め込まれる基板４１の部分
には僅かに突出した凸面４１ｄが形成されており、金属
台１２は研削チップ層１１との境界面１１ａ（第７図）
が凸面４１ｄの表面と同一平面となるよう基板４１に埋
め込まれている。このため研削チップ層１１が摩耗して
全て使い切られるまで、基板４１の面と研磨面との間に
は確実に凸面４１ｄの突出高さだけの隙間が確保され、
供給された水の回りが確保されるようになっている。

このような研磨盤４０は、第６図に示すような状態で形
成される。５１．５２は樹脂をプレス加工して基板４１
を形成するための下型、上型である。下型５１は下型枠
５３の上に設置されている。

下型５１には第８図に示すように、チップ１０の研削チ
ップ層１１が嵌挿される貫通孔５１ａが複数個形成され
ている。貫通孔５１ａにはその斜視拡大図である第９図
に示すように、図中上開口の周縁に切欠き５１ｂが形成
されている。切欠き５１ｂは、樹脂が成形されて基板４
１が形成されるとチップ１０の周辺の凸面４１ｄとなる
部分である。下型５１の厚さは、貫通孔５１ａに嵌挿さ
れた研削チップ層１１が下型枠５３に当接した状態で、
研削チップ層１１と金属台１２との境界面１１ａが切欠
き５１ｂの下縁と同じ高さとなるようになっている。下
型枠５３には下型５１の貫通孔５１ａに対応する位置に
ノックアウトビン５４が貫通して設けられている。

そして下型枠５３の上に置いた下型５１の貫通孔５１ａ
にチップ１０を各々研削チップ層１１を嵌挿させて配置
した後、下型５１内に樹脂を流し込み、その樹脂を上型
５２で押さえながら加熱して成形する。その後、下型枠
５３のノックアウトビン５４を上向きに押し出すことに
より、チップ１０を基板４１とともに下型５１から上方
に取外す。これによりチップ１０が基板４１に埋め込ま
れた状態の研磨盤４０が形成される。

このように形成された研磨盤４０では、研削チップ層１
１には、例えば焼結時に約５５０℃の熱が加わった後は
樹脂の成形時に高くとも約２００℃の熱が加わるだけで
あり、従来のように焼結時より高い熱が加わってはいな
いので、研削チップ層１１は金属粉末が溶融等して組織
変化し硬度等の性能が変質したり、変形したりしてはい
ない。

また研削チップ層１１は金属台１２表面の銅メッキに良
好に拡散結合しており、金属台１２は基板４１に埋め込
まれて固定されているので、研削チップ層１１は基板４
１に対し、ろう付けされるよりも強固に固定されている
。しかも各チップ１０の研削チップ層１１は上記第１の
発明で説明したように、それぞれ金属台１２表面の銅メ
ッキに略同じ強さで拡散結合されている。従って各研削
チップ層１１は基板４１に対して全て略同じ強さで強固
に固定されていることとなり、研磨中にいずれかのチッ
プ１０の研削チップ層１１が外れて研磨盤４０としての
研磨機能に異常が生じるようなことはない。

また基板４１が樹脂製であるの一〇、研磨盤４０の重量
は軽く、取扱いが簡ｉｌ１口つ安全である。例えば８イ
ンチの従来例の鋳物製ＭＩＮ２の重二は約３．０Ｋｇで
あるが、フェノール樹脂製の場合は約１．５Ｋｇ、ポリ
エステル樹脂製（ガラス鐵維補強）の場合は約２．０Ｋ
ｇである。

また上記のような製造方法では、ろう付は作業がないの
で、従来例のようなろう付けする部分の付着物を削り取
る作業は不要となり、しかもチップ１０は樹脂の成形と
同時に金属台１２を基板４１に埋め込んで固定されるの
で、作業全体が簡素化される。しかも結果にばらつきの
多いろう付は作業が不要であるので、生産効率が向上す
る。

（発明の効果） 以上のように本願の第１の発明の研削用メタルボンドチ
ップ１０は、金属台１２に研削チップ層１１が接着され
て構成されているので、種々の研磨機器の本体に金属台
１２を介して取付けることにより、当該機器の研磨部品
として用いることができる。そしてチップ１０では、研
削チップ層１１を焼結により金属台１２表面の銅メッキ
に拡散結合させているので、研削チップ層１１と金属台
１２とをろう付けするよりも強固に接告させることがで
きるとともに、チップ１０を複数個形成する際に焼結条
件を容易に制御して各チップ１０における拡散結合の強
度を略同じものにすることができる。従ってこのチップ
１０によれば、チップ１０をｔｌＦ磨機器の本体に金属
台１２をろう付は等して研磨部品として取付けて研磨機
器を構成した場合、当該研磨機器においていずれかのチ
ップ１０から研削チップ層１１が外れるようなことはな
く、当該研磨機器による研磨を正常に行なわせることが
できる。しかも金属台１２をろう付は等して取付ける際
に熱が加わっても、研削チップ層１１は金属台１２があ
るために直接には高熱にさらされないので、研削チップ
層１１が、熱により変質したり変形したりするのを防止
することができ、これによっても当該研磨機器による研
磨を正常に行なわせることができる。また研削チップ層
１１に用いる金属としては、低温で焼結するものを用い
ることができる。

またこのチップ１０では、研削チップ層１１を金属台１
２に接着させるために、金属台１２表面にメッキを施し
ているので、金属台１２としては研削チップ層１１に用
いる金属とは異なる安価な材質のものを用いることがで
きる。従ってチップ〕０は安価に得ることができる。

また研削チップ層１１に用いる金属はメッキが可能なも
のであればよいので、用い得る金属の種類が増加する。

従ってチップ１０を製造するのに材質面で融通が利き、
コストの低減を図ることができる。

また本願の第２の発明の研磨盤４０によれば、上記第１
の発明の複数個の研削用チップ１０が、金属台１２を基
板４１の一面に埋め込んで固定されており、研削チップ
層１１には焼結後、樹脂成形時に焼結時よりも低温の熱
が加わるだけであるので、上述したのと同様に、研磨盤
４０においていずれかのチップ１０から研削チップ層１
１が外れるようなことはなく、研磨盤４０による研磨を
正常に行なわせることができ、しかも研削チップ層１１
が、熱により変質したり変形したりするのを防止するこ
とができ、これによっても研磨盤４０による研磨を正常
に行なわせることができる。

更に研磨盤４０では基板４１が樹脂で形成されているの
で、重ユが軽く、このため取扱いが簡単且つ安全である
。

また本願の第３の発明によれば、上記第２の発明の研磨
盤４０を得ることができるとともに、ろう付は作業を不
要とでき、しかもチップ１０を樹脂の成形と同時に金属
台１２を基板４１に埋め込んで固定できるので、作業全
体を簡素化でき、研磨盤４０の生産効率を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明の研削用メタルボンドチップ
を示す斜視図、第２図は上記チップの研削チップ層を形
成するための抵抗焼結機及びその形成状態を示す断面部
分略図、第３図は研削チップ層と金属台との接着力を検
査するための抗折力試験の方法を示す図、第４図は上記
チップを杓゛する石材切削用ブレードを示す部分図、第
５図は本願の第２の発明の研磨盤を示す斜視図、第６図
は研磨盤を製造する方法の−」二院を示す断面図、第７
図は基板に固定された研削用メタルボンドチップを示す
部分断面斜視図、第８図は樹脂をプレス加工するための
下型を示す斜視図、第９図は第８図の一部拡大図、第１
０図は従来のり［磨盤を示す斜視図、第１１図は従来の
研磨盤のチップを形成するための抵抗焼結機及びその形
成状態を示すＩｔｌｉ面部分略図、第１２図は第１０図
の一部分解斜視図である。３・・・銀ろう、１０・・・
研削用メタルボンドチップ、１１・・・研削チップ層、
］２・・・金属台、３０・・・石材切削用ブレード、４
０・・・研磨盤、４］・・・基板、５１・・・下型、５
２・・・上型、５３・・・下型枠第３図 特許出願人　　三和研磨Ｔ業株式会社 第４図 石材ｔｙｔ利Ｉ！ｌ１７”ＶＦ 第３ 図 第１０図 第１１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面にメッキが施された金属台と、メッキに用い
   られた金属と同系統の金属の粉末にダイヤモンド粉末が
   混入された研削チップ層とからなり、研削チップ層が焼
   結により上記メッキと拡散結合して上記金属台と一体化
   していることを特徴とする研削用メタルボンドチップ。
2. （２）表面にメッキが施された金属台と、メッキに用い
   られた金属と同系統の金属の粉末にダイヤモンド粉末が
   混入された研削チップ層とからなり、研削チップ層が焼
   結により上記メッキと拡散結合して上記金属台と一体化
   してなる研削用メタルボンドチップの複数個が、樹脂製
   基板の一面に配列されるとともに各々上記金属台が埋め
   込まれることにより固定されていることを特徴とする研
   磨盤。
3. （３）金属台の表面にメッキを施し、メッキに用いた金
   属と同系統の金属の粉末にダイヤモンド粉末を混入した
   研削チップ層を、上記金属台に接触させた状態で焼結す
   ることにより上記メッキと拡散結合させ上記金属台と一
   体化させて研削用メタルボンドチップを形成し、複数個
   の研削用メタルボンドチップを樹脂製基板形成用の型内
   に配列するとともに各々上記金属台のみが型内に突出す
   るよう設け、型内に樹脂を流し込んで樹脂製基板を成形
   するようにしたことを特徴とする研磨盤の製造方法。