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磨料及其制造方法

阅读：188发布：2021-02-28

IPRDB可以提供磨料及其制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种磨料，该磨料即使对于具有复杂的表面形状的工件，仍可在较短时间内进行精加工等处理，另外可改善作业环境。其制法包括通过热空气射流，对热熔型粘接剂进行造粒处理，将由此形成的芯材投入到旋转筒中，与研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附着于该芯材上。此外，也可将冻结的粘接剂粉碎，将由此形成的芯材投入到旋转筒中，与研磨微小粉末混合混合，由此，使研磨微小粉末附着于表面上，其中芯材由至少具有粘弹性的材料形成，最好采用橡胶类粘接剂、丙烯酸类粘接剂等粘接剂。，下面是磨料及其制造方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种磨料，其特征在于在具有粘弹性的颗粒状的芯材上，附着有研磨微小粉末。

2.根据权利要求1所述的磨料，其特征在于上述芯材由粘接剂形成。

3.根据权利要求2所述的磨料，其特征在于上述芯材由橡胶类粘接剂形成。

4.根据权利要求2所述的磨料，其特征在于上述芯材由丙烯酸类粘接剂形成。

5.一种磨料的制造方法，其特征在于通过热空气射流，对热熔型粘接剂进行造粒处理，将由此形成的芯材投入到旋转筒中，并且在旋转筒内，将上述芯材与研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附着于该芯材上。

6.一种磨料的制造方法，其特征在于对冻结的粘接剂进行粉碎，将由此形成的芯材投入到旋转筒中，并且在旋转筒内，将上述芯材与研磨微小粉末混合，由此，使研磨微小粉末附着于该芯材上。

说明书全文

技术领域

本发明涉及用于对工件的凹凸面进行平面化处理的磨料及其制造方法，其可用于金属、陶瓷、塑料或它们的复合体等较宽的领域，其特别是适合具有复杂的表面形状的工件的表面精加工。

背景技术

在过去，具有各种对工件表面进行研磨、磨削、或精加工用的方法，但是，采用哪种方法必须对应于精加工等的目的或工件的材料和形状而选择。比如，如果工件为铸造件，则在对其进行粗加工后，必须对其进行研磨。如果工件为精密部件，则要求光滑地对表面进行加工。另外，在工件的材料为金属的场合与为陶瓷的场合，精加工的方法也是不同的。象这样，在过去，必须对应于工件的材料和精加工的目的，分别采用磨料和研磨方法。另外，由于每次必须改变使用器具，故工件的表面精加工本身耗费时间和工夫。
另外，在过去的任何的方法中，均难于有效地对具有复杂表面形状的工件进行精加工等处理。特别是，由于工业用的模具、牙科镶体具有复杂的凹凸面，故对其表面的研磨耗费时间和工夫。此外，由于在环境方面，还在作业中大量地产生研磨微小粉尘，故在作业人员的卫生方面，也具有较大的问题。象这样，对于研磨或磨削，在宽的领域中，存在作业性差、作业环境恶劣等基本课题，仍未得以根本解决。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供一种磨料，该磨料即使对于具有复杂的表面形状的工件，仍可在较短时间进行精加工等处理，另外可改善作业环境。
为了实现上述的目的，本发明着眼于下述方面，提出一种芯材的原料的选择及其制造方法。即，本发明的磨料的基本方案在于在芯材上附着有研磨微小粉末。但是，为了对工件的凹凸面进行平面化处理，最好，上述芯材在与工件表面碰撞后，滑动尽可能地较长的距离。由此，最好，选择为芯材的材料的物质的排斥弹性小，碰撞后的形状变化大，冲击吸收性较高。于是，按照本发明，芯材采用呈现粘弹性的物质。
还有，为了使研磨微小粉末附着于芯材上，可采用粘接剂，但是，如果芯材起初就具有粘接性，在不采用其他粘接剂的情况下，即可以将研磨微小粉末附着，这样也是合理的。于是，按照发明的一个优选方案，上述芯材采用颗粒状的粘接剂。
再有，按照本发明的一个优选方案，特别优选的芯材采用橡胶类粘接剂，无论天然或合成的均可。按照发明的一个优选方案，特别优选的芯材采用丙烯酸类粘接剂。即，由于这些粘接剂具有上述的粘弹性和粘接性，并且具有在喷射时(加速时)和工件面碰撞时形状不破坏的结构强度，伴随时间的变化很小，因作业或保管环境(温度和湿度)而致的物理特性的变化很小，故它们可作为芯材的适合的具体实例而列出。另外，这些粘接剂还具有容易以较低价格获得的优点。
另外，按照本发明又一个方面，作为制造上述磨料的方法，采用通过压缩空气对热熔型粘接剂进行飞散造粒处理的方法。更具体地说，可通过热空气射流，对热熔型粘接剂进行造粒处理，将由此形成的芯材投入到旋转筒中的研磨微小粉末积存部位，混合，由此，使研磨微小粉末附着于该芯材上，制得磨料。此外，制成的磨料的大小可通过设置筛而分选。所采用的磨料的粒径可根据工件的材料和精加工的目的而改变，但是在0.1～3mm的范围内的粒径的使用方便性最好。
另一方面，按照本发明的又一方案，作为磨料的另一制造方法，采用通过固态粘接剂的冻结粉碎法进行造粒的方法。更具体地说，将固态的粘接剂的冻结粉碎颗粒投入到旋转筒内的研磨微小粉末中，将它们混合。于是，伴随颗粒温度上升(朝向常温的移动)，研磨微小粉末附着于表面上，可制成磨料。此外，同样于此也可象前述的那样，通过筛，对磨料的大小进行分选。
附图的简要说明
图1为本发明的磨料的示意图；
图2为表示用本发明的磨料对工件表面进行研磨的步骤说明图。
发明的具体实施方式
下面通过附图，对本发明的优选实施方案进行描述。图1为本发明的磨料的示意图。在图中，标号1表示芯材，标号2表示附着于芯材1的表面上的研磨微小粉末。芯材1为用于以粘接方式支承研磨微小粉末2的颗粒状的载体，由呈现粘弹性的材料构成。作为其代表性的类型，包括有粘接剂。该粘接剂根据的母体聚合物种类，分为丙烯酸类、橡胶类、乙烯基类、硅酮类等，在本发明中，任何一种均可选用。但是，由于各种粘接剂的粘接特性、弹性是不同的，故根据精加工的目的，选择适合的类型。在此方面，丙烯酸类或橡胶类构成粘接剂的主体，由于通用的类型也丰富，还可以较低的价格获得，故当采用普通的精加工时，最好将其选择为芯材。特别是，丙烯酸类粘接剂具有下述优点，即，通过使其与其它的单体共聚，容易使其物性变化，与橡胶类粘接剂相比较，耐久性、耐油性等优良。与此相对，与丙烯酸类相比较，橡胶类粘接剂的耐久性较差，但是橡胶类粘接剂不论被粘接物的极性如何，均呈现优良的粘接性，故其具有还可使任意的研磨微小粉末附着的优点。另外，橡胶类粘接剂不限于天然橡胶，其可从合成橡胶中选择。另一方面，由于硅酮类的耐热性、耐侯性和耐药品性优良，故从这样的物理特性变化较小的方面来说，也可选择该材料。对于任何的材料，采用哪种特性的粘接剂与工件的材料和精加工的目的相对应。在本发明中，必须将从最初即具有粘接性的粘接剂用作芯材。另外，为了获得特别所需的精加工效果，最好不仅选择粘接剂，而且还从其尺寸、形状、比重、硬度等形态方面进行调整。另外，还适当地调整粘接特性的塞紧性(tuck)、粘接力、凝聚力这3个要素。
另一方面，研磨微小粉末2可选择与工件相对应的类型。即，如果工件为金属的，则采用金刚石粉、碳化硅、氧化铝等研磨材料，如果工件为陶瓷，则采用金刚石粉，如果工件为塑料，则采用将氧化铝、氧化铁等研磨材料按照粒径在1～20μm的范围内的方式粉碎而形成的材料。
图2为以示意方式表示采用本发明的磨料对工件表面进行研磨的步骤图。即，按照该步骤，首先，采用适合的喷射装置，使磨料10从斜上方吹到工件表面W(图2(A))。于是，磨料10在与工件表面W碰撞的同时，发生塑性变形，开始工件表面W的研磨(图2(B))。接着，磨料10发生变形，同时，在工件表面W上滑动，在按照磨料10移动的距离，通过研磨微小粉末 2对工件表面W进行磨削(图2(C))。另外，通过使磨料10与工件表面 W弹开或脱离，结束磨削(图2(D))。
从上述的磨削步骤知道，如果采用本发明的磨料，通过调整其喷射量，可获得与砂纸类似的研磨效果。另一方面，在调整磨料的喷射速度的场合，可改变工件表面的精加工情况。比如，在工件表面为柔性材料或脆性材料的场合，通过降低磨料的喷射速度，可不进行过度的研磨，良好地对工件表面进行精加工。即，通过调整磨料的喷射速度，可调节磨料的运动能量，调整磨料相对于工件表面的摩擦力，接着，调整研磨微小粉末的磨削力。另外，对应于工件的表面形状，有时在喷射磨料的同时，吹送压缩空气。这样做的原因在于：在工件表面具有凹部的场合，有时磨料滞留于该凹部，使磨削效率降低。于是，可通过喷射压缩空气，从凹部中，可快速地去除比重较小的磨料，提高磨削效率。
下面对本发明的磨料的制造方法进行描述。在这里，具有2种方法，在这两种方法中，芯材均采用粘接剂。在其中的一种方法中，将热塑性的粘接剂用作芯材。更具体地说，粘接剂采用热熔型。在软化的状态，对热熔型粘接剂进行造粒处理。作为其措施，包括热空气喷射。即，对于充分熔化、处于低粘度状态的热熔型粘接剂，喷射温度超过熔融温度的热空气射流，由此可对该软化的粘接剂进行造粒处理。将该形成颗粒的物质作为芯材，在具有粘接性能的温度状态，将其投入到旋转过程中的旋转筒等研磨微小粉末的积存部位。另外，在该投入处理后，通过驱动旋转筒，将芯材和研磨微小粉末混合，将研磨微小粉末附着于芯材上，从而本发明的磨料制成。
另一制造方法采用粘接剂的冻结破碎法。即，使粘接剂实现玻璃转化，将该硬化的材料粉碎，由此，将粘接剂按照所需大小尺寸制成颗粒状。接着，将这样形成颗粒状的粘接剂作为芯材，将其投入到旋转过程中的旋转筒等的研磨微小粉末的积存部位。该粘接剂的温度因摩擦热和机械热而上升，呈现粘接性。通过该粘接性，使研磨微小粉末附着。
本发明的效果
如上所述，采用本发明，由于芯材采用具有粘弹性的物质，故可高效地对工件中的凹凸面进行平滑处理。特别是，由于芯材采用丙烯酸类或橡胶类的粘接剂，故可以较低的价格获得磨料。另外，采用本发明的磨料的制造方法，由于可采用粘接剂性质之一的玻璃转化等将其加工成适合磨料的颗粒状，故其加工方法特别简单。

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