JP7441616B2 - 切断用回転砥石 - Google Patents
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Description
ところで、砥石本体11中の気孔は、例えば、樹脂(結合材)と気孔中の空気の水分との加水分解反応により、結合材の劣化を引き起こすことが考えられる。また、気孔が砥粒と結合材との界面に存在すると、砥粒及び結合材が砥石本体11からはく離されやすくなることが考えられる。その結果、回転砥石1の寿命が短くなることが考えられる。
まず、回転砥石の材料である砥粒、樹脂及び充填剤を混合した。ここで、砥粒として粒径がF46(JIS R6001準拠)のアルミナ質研削材(昭和電工社製 商品名:シングルモランダム(登録商標))を用い、樹脂としてフェノール樹脂(住友ベークライト社製 商品名:PR-55686)を用い、充填剤としてクリオライト(小野田化学工業社製 商品名:合成氷晶石)を用いた。砥粒、樹脂及び充填剤の含有率は、製造後の砥石本体において、砥粒に対する樹脂の体積の割合が69%、砥粒に対する充填剤の体積の割合が34%となるように調製した。
金型にかけた圧力を185kg/cm2としたことを除いて、実施例1と同様に複数の砥石本体サンプル及び棒状サンプルを製造した。これらのサンプルのうち、経時変化を評価するためのサンプルは、実施例1と同様に保管した。
砥粒を、粒径がF24のものに変えたことを除いて、実施例2と同様に砥石本体サンプルを製造した。
砥粒を、粒径がF80のものに変えたことを除いて、実施例2と同様に砥石本体サンプルを製造した。
金型の温度を20℃で維持したことを除いて、実施例1と同様に複数の砥石本体サンプル及び棒状サンプルを製造した。これらのサンプルのうち、経時変化を評価するためのサンプルは、実施例1と同様に保管した。
金型にかけた圧力を185kg/cm2とし、金型の温度を20℃で維持したことを除いて、実施例1と同様に複数の砥石本体サンプル及び棒状サンプルを製造した。これらのサンプルのうち、経時変化を評価するためのサンプルは、実施例1と同様に保管した。
―気孔率と気孔径―
実施例1の砥石本体サンプルを割った断面のSEM(走査型電子顕微鏡)による拡大画像を図2に、実施例2の砥石本体サンプルを割った断面のSEMによる拡大画像を図3に、比較例1の砥石本体サンプルを割った断面のSEMによる拡大画像を図4に、比較例2の砥石本体サンプルを割った断面のSEMによる拡大画像を図5にそれぞれ示す。図2~5のSEMによる拡大画像の拡大倍率は、いずれも60倍である。いずれの場合も、黒い略円形状又は略楕円形状の気孔が確認できる。
砥石本体サンプルの中心孔に座部材のブッシュ部を嵌め込み、回転砥石とした。この回転砥石をグラインダー(日立工機製 XS2000)に取り付け、直径12mmのステンレス丸棒を被切断材とし、砥石周速度72m/sで2.5kgの荷重をかけながら、切断試験を行った。回転砥石が摩耗して、切断できなくなるまで、切断を継続した。このような切断試験を、サンプルの製造後24時間後、製造後1週間後及び製造後3週間後行い、被切断材を切断できた回数(切断可能回数)をそれぞれ記録した。この切断可能回数を回転砥石の切断能力として評価した。
棒状サンプル(150mm×15mm×15mm)を、120mmの間隔を空けた2つの支持部材により、このサンプルの長さ方向の両端部付近(両端部からそれぞれ15mm中心側へ寄った位置)を支持した。この状態で、サンプルの長さ方向中央に上方から荷重をかけてサンプルを破断させ、破断に要した荷重を測定し、この測定値を曲げ強度として記録した。このような曲げ強度の測定を、サンプルの製造後24時間後、製造後1週間後及び製造後3週間後行い、測定された曲げ強度をそれぞれ記録した。
透過式超音波測定機を用いて、2探触子法により、超音波(50kHz)が砥石本体サンプルを伝播する速度を測定した。このような測定を、砥石本体の製造後24時間後、製造後1週間後及び製造後3週間後行い、測定した超音波速度をそれぞれ記録した。
表2に、実施例1,2及び比較例1,2各々の製造された砥石本体サンプルの配合比率、比重及び気孔径を示す。
11 砥石本体
Claims (7)
- 砥石本体が砥粒と結合材とを含有する材料から構成された、切断用回転砥石であって、
前記砥石本体は、前記材料を金型に入れ、該金型を90℃以上に加熱するとともに加圧することにより成形され、
前記砥石本体に対する気孔の占める体積の割合が15%以下であり、
前記気孔の平均気孔径が前記砥粒の平均粒径に対して3%以下であり、
前記結合材は、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂及びエポキシ樹脂から選択されるいずれか1つ又はそれらの混合物により構成されており、
前記結合材は、前記砥石本体に対する体積の割合が28%以上である
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1に記載の切断用回転砥石において、
前記砥粒は、前記砥石本体に対する体積の割合が20%以上60%以下であり、
前記結合材は、前記砥石本体に対する体積の割合が28%以上40%以下である
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1又は2に記載の切断用回転砥石において、
製造直後における前記砥石本体の曲げ強度が製造後3週間経過時において90%以上維持されている
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の切断用回転砥石において、
前記砥石本体内を伝播する超音波速度が3.3mm/μs以上である
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の切断用回転砥石において、
製造直後における前記砥石本体内を伝播する超音波速度が製造後3週間経過時において97.5%以上維持されている
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の切断用回転砥石において、
製造直後における前記砥石本体の切断能力が製造後3週間経過時において80%以上維持されている
ことを特徴とする切断用回転砥石。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載の切断用回転砥石において、
前記砥石本体は、充填材を更に含有し、
前記充填材は、硫化鉄、硫酸カリウム、クリオライト、酸化カルシウム、塩化カリウム及びカリクリオライトから選択されるいずれか1つ又はそれらの混合物により構成されている
ことを特徴とする切断用回転砥石。
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