JPS5973278A - 砥石充填用の導電性ペ−スト - 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】 本発明は特殊な放電、電解加工に用いる砥石用の導電性
ペーストに関するものである。

まず本件発明者［↓って発明された特殊な放電電解力口
工用の砥石について説明する。

第１．図において（１）は非導電性の砥石でありこの非
導電性砥石（１）の円周面には導電帯（２）が形成して
ある。

円周面のうち導電帯（２）以外の部分は非導電性の砥石
がそのまま露出した研摩帯（３）として構成゛される。

この砥石の導電帯（２）と加工物（４）との間に通電し
て電：ｊ！ｌｌｉ！液ケ供紛しつつ仙石を回転させる。

すると加工物（４）には導電帯（２）と研摩帯（３）と
が又互ＶＣｗ触するから電解作用と機械的研摩作用の外
に放電作用も行なわれ、難削材を効率Ｌ（研削できるう そして上記の導電帯（２）を砥石（１）面に形成する方
法のひとつとして砥石（１）の周面や側面にプレス等で
溝（２’）’ｋ凹設しておき、この溝（２′）内に導電
性ペース＋１−充填し固化せしめることによって形成す
る方法がある。

ところがこの１つな目的に使用する導電性ぺ−ストは従
来存在しないので（上記のような特殊な電解放電加工用
の砥石が存在しなかったから当然であるが）従来の一般
の電解研削用砥石の製造に使用する導電性ペースト金溝
（２′）内に埋設して流用してみたが、次のような不都
合な点が存在することが判明した。

〈イ〉砥石本体が全体的に摩耗せず導電ペーストを埋設
した部分だけが局部的に摩耗してえぐられ、段差が生じ
てしまう。

これは従来の導電ペーストはそれ自体にはまったく研摩
能力がないぱかクでな（砥石本体に比べて極端に軟〃ユ
ぐ摩耗しやすいからである。

そして段差が生じると研削作用はもっぱら非導電部分に
よって行なわれて通常の砥石研削となるため研削能力は
激減し、同時に砥石も急激に摩耗する。

更に段差部の角が破損しやすく非導電部分の負担は更に
加重される。

く口〉導電ペーストの抵抗値が小さすぎる。

従来の導電ペーストは抵抗値が低いため加工品との間に
通電した場合にショートしゃすぐその結果本発明の特殊
加工ＶＣ特有の放電作用及び電解作用が生じ難（なる。

同時に〃ρ工に関与しない無効電流が権端に大きくなク
その結果研削能岸が著しく低下する、〈ノ）経時的な抵
抗変化が大きい。

砥石の溝に充填してから砥石全使用するまでの間に多少
の月日の経過があるがその間に導電ペーストの成分が変
化してしまい、いざ使用する時に所期の抵抗値がイ：！
られない。

〈や研削液が多量に汚染する。

従来の導電ペーストＶＣは多賛の銀が含まれているため
この銀が研削液（混入して排液中に溶解する。

そのため排液の無公害処理の作業や費用の問題、機械の
損傷の問題などが生じているつぐ）高価である。

高価な銀を多量に含有しているため従来の導電ペースト
は高価なものである。

このように従来市販の導電性ペーストは種類に１つで上
記の欠点のうちのいくつかを備えており、本発明の前提
となる特殊電解放電加工砥石（１）の溝〔２′）を埋設
するためのぺ′−ストと［７ては転用できないことが判
明した。

本発ＦＪＡｉｉこの工うな欠点を改善するためになされ
たもので次のＬウな導電件ペースト？提供することｔ目
的とする。

〈イ〉ペースト自体が研摩絆力金具えた導電性ペースト 〈口〉電解、放電作用に適した抵抗値金有する導電性ペ
ースト くノ・〉砥石の溝に充填してから長時間経過してもペー
ストの電気抵抗値が変化することのない導電性ペースト く少研削液に溶解して液や周囲全汚染したり損傷を与え
ることがほとんどない導電性ペーストぐシ安価に使用す
ることのできる導電性ペースト次に本発明の導電性ペー
ストの一組成例について説明するっ 〈イ〉導電性混合粒子 導電性混合物として、銀メツキ粒子とニッケル粉末とを
使用する， くイー１〉針メッ，キ粒子（＠２図Ａ）銀メッキ粒子と
して例えば平均粒径２０〜５０μｍのガラスピーズに数
十〜数千Ａの厚さの銀メツキケ行う， ガラスビーズ以外に石英、アルミナ、マグネシア、ジル
コニウムなどのセラミック粒子に銀被覆？行ったものを
使用することもできる。

この際被覆を行う銀は必ずしも高純度のものである必要
はな（３０Ｗｔ”Ｘ以内の不純物金含んでいるものも採
用す，５ことができκ）。

〈イー２〉ニッケル粉末（Ｂ） 一方ニッケル粉末は平均粒度が数百ｉから数百μｍの範
囲のものケ使用でき、３０％Ｖｔ％以内の不純物？含有
しているものも採用することができる。

く口〉熱硬化性液状高分子（０） 導電性ペーストとしては熱硬化性の液状高分子を使用し
、例えばエボキシ、“フエノー乞ポリエステルなどが有
効である。

〈ノ・〉混合比ξ 銀メッキ粒子（Ａ）、ニッケル粉末（Ｂ）、熱硬化性液
状高分子（０）の混合比率の範囲は、第２図の３元組成
図における四辺形Ｔ”Ｑ几ＳにＬっで示される。即ち、 銀メッキ粒子：熱硬化性液状高分子の混合比は次のとう
クであるっ Ａ：Ｑ＝９：１〜５：５（ｇｉＺ図ＰＱ−ＲＳ）混合比
が９＝１以下であると熱硬化性液状高分子のノ々インダ
ーとしての効果が不充分となク硬化後も脆弱であって所
定の形状ヶ維持し升（なる。

５：５以上であるｔ％熱硬化性液状易分子の混合比が過
大となク導電住が急激に低下してしまう。

その結果放電、電解作用が不完全となク作業＃ｌｌ！率
が低下するう 一万、ニッケル粉末（Ｂ）は、上記の叙メッキ粒子（Ａ
）と、熱硬化性液状高分子（０）の重鰍の和、即ち、Ａ
＋０に対してっぎの工っな比率で配合される。

Ｂ：（Ａ＋０）＝５：９５〜７０：３０（ｉ２図ｒｓ〜
Ｑπ）即ちニッケル粉末の含有率は５〜７ｏ−屯量％で
ある。ニッケル粉末が５′Ｘ以下ではニッケル粉末？使
用したことに上る経済的メリットがな（、コスト低減の
効果が期待できない，一方，ニッケル粉末が７０％以上
Ｋなると、ペースト固化後の電気抵抗の経時変化が大き
（なってしまい、前記した工うに信頼性に欠けるものと
なる。

ぐ〉砥粒 砥粒としては炭化硅素、アランダム、ダイヤモンド、ボ
ロンナイトライド、チタン力ーバイト、チタンナイトラ
イド、タングステンカーバイトなどの多くの炭化′吻、
硅化物、酸化物、窒化物、硼化物が使用できる。

一般には砥石本体と同種材料で同程度の粒径のもの全使
用した場合に研削効果が大きい，砥粒の連量混合比は次
のとうりである。

（Ａ＋Ｂ＋Ｏ）：イε０シ粒＝１００：３〜３０砥粒の
混合比が１００：３以下では耐摩耗性が非導電部分に比
較して著しく低いものとなってしまう。

その結果充填部分だけが摩耗して砥石木体との間に段差
を生じ放電、電解作用が低下してしまい砥石の摩耗も大
さくなる。１００：３０以上では砥粒混合率が過大とな
って亀気抵抗が急激に増力ロし、放電電解作用が低下し
てしまう。

ぐウ加工方法 上記の比軍でＡ，Ｂ，Ｏおよび砥粒奮混合した導電性ペ
ース｝ｋ第１図の砥石（１）の溝（２′）に充填し、導
電帯（２）？形成する。

一般には充填時まで液状としておき直前に公知の硬化剤
？添加し十分混合して溝（２′）ＧＣ充填し加熱するか
そのまま放置して固化せしめ導電帯（２）？形成する。

次ｒｃ実施例について説明する。″ く実施例１〉導電性ペースト自体の比較次表の配合より
なる本発明の導電糾ペースト’ｔ、厚さ２闘、＠２０＃
ｌＩ＋ｌ，長さ１００＃ｌのガラス板の幅方向に切込ん
だ幅０５Ｍ１深さ０．５＃の溝に注入した。

そして、■下記の条件で硬化せしめた直後、（２ノこれ
を６０℃の恒濡瞬中ＶＣ４８時間放置した直後、 の各場合につき溝の両端の間の和気抵抗ρを測定し、比
抵抗、及びその変化率ｔ計算して従来のペースト及び請
求範囲外の組成のペーストと比較する。

なおこの表の成分個のＡｇＢは銀メッキガラス／々ルー
ンを、また、Ａｇ−！’ｌｉｏ，，Ａｇ＠ＭｇＯ，Ａｇ
●Ａ４０３はそれぞれＳｉＯ，粉末、Ｎ伊Ｏ粉末、Ａ４
０３粉末に銀メッキを施したものである事全示す。寸た
Ｐ及びＰ′はそれぞれ硬化直後および硬化後さらＶｃ６
０℃Ｘ４８ｈの紅時劣化処理を施した後の比抵抗金示す
。

また、本実験に使用した欽メツキ粒子の平均粒径はいず
れも３０μｍ１銀粉、銅粉、ニッケル粉の平均粒径はい
ずれも２μｍ１砥粒の平均粒径はいずれも１００μｍで
あろう 以上の比較７）１ら次の工ウな事が分かる。

くイ〉４８時間後の経時変ｒヒ 比抵抗の経時増加は本発明のペーストの方が銅粉や欽メ
ッキガラスバルーンを使用ｔ，ｆｃＫ来例（試ネｊ・Ａ
；ｌ２，３）や、比ｉ＆ｌｌＷ：（試料Ａｈ４〜６）に
比較して格段に少ないことがわかる。

特に銅粉末ケ用いたペーストに対してａ．圧倒的に優れ
ている。（試刺Ａ３） く口〉経済性 高価な，銀？使川せずしかもその代ジに使月１する銀メ
ッキ粒子含有率が従フ１６品に比して何、ろかに低いか
らきわめて経済的である。

〈ノシニッケル粉末量が過大の場合 ニソケル粉末の組成比が過大であると抵抗が大幅に増カ
『ル、導電性が低下丈ることがわかる。

（試料Ａｈ’．５〜Ｇ） １た経時変化も著しく増大している， ＜：〉樹脂社が過大の場合 幇ｉ脂の組成比がλζ大である場合も、同様に導電注が
いちじるし（低下し〃１つ経時変ずにも太き〈なってい
ることがわかろう（Ｅ料ＩＧ．４）く実施例２〉 次表に示し７む各掠のペースト状混合物？、第１図のレ
ジノイド、グリーンカーゼランダム砥石の溝Ｃ２’）Ｖ
Ｃ充植した。

溝の形状、１Ｊ：３前 深さ：２５Ｕｌ（半径方向） 砥石の形状、外径：２０５１眉 内径：５０．ｓｃ：ｙｘ 厚き：１３− 溝二周縁部に等１ｉｆｌ隔に１２個所 有Ｉ．ｌｊ比争件、笑ｂ＾例１と同じ 加工の状態 加工′吻（４）としてセンダスト板？対象とし、第１図
の加工方法によって研削ｒ行ない、砥石（１）の摩耗拵
（半径の減少針）及び研削開始時、終了時の研ＬＡモー
ター負荷電流の検知ケ行った。

研削条件 切込み深さ２ａｒｍ 研削１屯１雅２００問 印加電圧ＩＶ（ＤＣ） クリープ速度ＩＱａ＋／ｍｉｎ 砥石回転数２．８０Ｏｒ−ｐ．ｍ 実験結果 本発明のペースト？使川しｆｃ砥石は、従来のペースト
おｊＵｆ％ｌ求範囲外の組成の比較用のペーストｉ使用
した砥石に較べて次の点が太き（異なるう（１）摩耗量
がきわめて少ない， （２）加工中の研削抵抗の変化がきわめて少ない，（３
）その結果、本発明のペースト勿使用した砥石は従来の
ペーストや１；６求範囲外の組成のペーストケ使用した
砥石に収べで、α）加工中の導電帯の減りが少なく、■
そのため加工中の放電、電解作用が十分でかつ安定して
炉能していること？示している、

【図面の簡単な説明】

第１図：放電電解加工方法の説明図 第２図：各成分の範囲？示す三元絹成図１＝砥石、２：
導電帯、３：研摩帯 矛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 次のイ：Ｃｌ＋＝１００重量部：３〜３０重量部に混合
   して成る尋電性ペースト （イ）Ａ：銀メツキ粒子 Ｂ：ニッケル粉末 Ｃ：熱硬化性液状高分子 但しＡ−Ｂ−０三元組成図において、点Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ
   ．ｋ結ぶ線分に囲まれた範囲に存在するものっ 点Ｐ（Ａ＊８５．６ｗｔ％ｒＢ＊５．ＯＷｔｙ６＋Ｏ：
   残部）点Ｑ（Ａ：２γＱｗｔ％，Ｂ：７ｏ．Ｏｗｔ％，
   Ｃ：残部）Ａ，Ｒ［Ａ：１５．Ｏｗｔ％，Ｂ：７０．Ｏ
   Ｗｔ％，０：残部）点Ｓ（Ａ．：４７．５Ｗ１％＋Ｂ：
   ５．Ｏｗｔ％，Ｃ：残部）（口）砥粒