KR20130062998A - Bonded abrasive articles, method of forming such articles, and grinding performance of such articles - Google Patents
Bonded abrasive articles, method of forming such articles, and grinding performance of such articles Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130062998A KR20130062998A KR1020137007295A KR20137007295A KR20130062998A KR 20130062998 A KR20130062998 A KR 20130062998A KR 1020137007295 A KR1020137007295 A KR 1020137007295A KR 20137007295 A KR20137007295 A KR 20137007295A KR 20130062998 A KR20130062998 A KR 20130062998A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- grinding
- bonded abrasive
- less
- workpiece
- abrasive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/06—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
금속을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 가지는 연마 공구. 연삭 조작 중, 접합된 연마 본체는 약 40% 이하인 의 파워 편차를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 상기 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내고 Pn은, n>4 인 n 번째 연삭 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.An abrasive tool having a bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal. During the grinding operation, the bonded abrasive body is about 40% or less Where P o represents the grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is for grinding the workpiece for the n th grinding cycle with n> 4. Power.
Description
하기 내용은 접합된 연마 물품, 보다 구체적으로는, 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 포함하는 접합된 연마 물품들의 성능에 관한 것이다.The following relates to the performance of bonded abrasive articles, more particularly bonded abrasive articles comprising abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy.
기계가공 분야에서 사용되는 연마재는 일반적으로 접합된 연마 물품들 및 코팅된 연마 물품들을 포함한다. 코팅된 연마 물품들은 일반적으로 뒤판과 접착층을 가지는 층상인 물품들로서 연마 입자들을 뒤판에 고정시키게 되는데, 가장 흔한 예가 사포이다. 접합된 연마 공구들은 강성이고, 일반적으로 한 덩어리로 된 3차원적인 연마 복합물로, 휠, 디스크, 세그먼트, 마운티드 포인트(mounted point), 혼(hone) 및 다른 공구 형상의 형태이고, 연삭(grinding) 또는 연마(polishing) 장치와 같은 기계가공 장치에 설치될 수 있다.Abrasives used in the field of machining generally include bonded abrasive articles and coated abrasive articles. Coated abrasive articles are generally layered articles having a backplate and an adhesive layer to secure abrasive particles to the backplate, the most common example being sandpaper. Bonded abrasive tools are rigid, generally agglomerated, three-dimensional abrasive composites, in the form of wheels, disks, segments, mounted points, horns, and other tool shapes, and grinding. Or in a machining apparatus such as a polishing apparatus.
접합된 연마 공구들은 통상적으로 연마 입자들 및 접합 재료를 포함하는 적어도 두 개의 상을 갖는다. 어떤 접합된 연마 물품들은 기공의 형태로 추가적인 상을 가질 수 있다. 접합된 연마 공구들은 연마 복합물(등급)의 상대 경도 및 밀도에 의해 그리고 복합물(구조) 내의 연마 입자, 접합 및 기공의 부피 퍼센트에 의해 그 기술분야의 관행에 따라 정의되는 다양한 "등급" 및 "구조"로 만들어질 수 있다.The bonded abrasive tools typically have at least two phases comprising abrasive particles and a joining material. Some bonded abrasive articles may have additional phases in the form of pores. Bonded abrasive tools are a variety of "grade" and "structures" defined according to the practice of the art by the relative hardness and density of abrasive composites (grades) and by the volume percentage of abrasive particles, bonds, and pores in the composites (structures). Can be made with ".
일부 접합된 연마 공구들은, 예를 들어 전자 및 광 산업에서 사용되는, 금속, 세라믹 및 결정질 재료를 포함하는, 일정한 형태의 가공물을 연삭 및 성형함에 있어 특히 유용할 수 있다. 다른 예에서, 어떤 접합된 연마 공구들은 산업 분야에서의 사용을 위한 초연마(superabrasive) 재질의 성형에 사용될 수 있다. 금속이 접합된 연마 물품으로 어떤 가공물을 연삭하고 성형하는 것과 관련하여, 일반적으로 공정은 접합된 연마 물품을 유지시킴에 기울이는 상당량의 시간과 노동을 포함한다. 즉, 일반적으로 금속이 접합된 연마 물품은 연마 물품의 연삭 능력을 유지시키기 위해 보통의 트루잉(truing) 및 드레싱(dressing)이 필요하게 된다. 산업에서는 향상된 연삭 가능한 방법과 물품이 계속 요구된다.Some bonded abrasive tools may be particularly useful for grinding and forming certain types of workpieces, including metals, ceramics, and crystalline materials, for example, used in the electronics and light industries. In another example, certain bonded abrasive tools can be used to form superabrasive materials for use in the industrial sector. With regard to grinding and forming a workpiece with a metal bonded abrasive article, the process generally involves a significant amount of time and labor in maintaining the bonded abrasive article. That is, abrasive articles, in which metal is generally bonded, require normal truing and dressing to maintain the grinding ability of the abrasive article. There is a continuing need for improved grinding methods and articles in the industry.
일 양태에 따라, 연마 물품은 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 접합된 연마 본체는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 5% 더 빠른 연삭 속도로 가공물에 연삭 조작을 수행하게 된다.According to one aspect, the abrasive article comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained within a bonding material comprising a metal or metal alloy, wherein the bonded abrasive body is at least about 5 compared to conventional metal bonded abrasive articles. % Grinding is performed on the workpiece at a faster grinding speed.
다른 양태에서, 연마 물품은 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 접합된 연마 본체는 연삭 조작을 수행하고 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여, 연삭 마모 속도로 측정되는 바와 같이, 적어도 약 5% 미만 마모인 가공물에서 연삭 효율에 있어 증가를 가진다.In another aspect, the abrasive article comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained within a bonding material comprising a metal or metal alloy, the bonded abrasive body performing a grinding operation and comparing with conventional metal bonded abrasive articles. Thus, as measured by the grinding wear rate, there is an increase in grinding efficiency in workpieces that are at least less than about 5% wear.
또 다른 양태에서, 연마 물품은 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 접합된 연마 본체는 연삭 조작을 수행하고 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여, 부품들/드레스로 측정되는 바와 같이, 적어도 약 10% 인 가공물에서 연삭 효율에 있어 증가를 가진다.In yet another aspect, the abrasive article comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy, the bonded abrasive body performing a grinding operation and combining with a conventional metal bonded abrasive article. In comparison, there is an increase in grinding efficiency in workpieces that are at least about 10%, as measured in parts / dress.
아직 다른 양태에서, 연마 공구를 조작하는 방법은 금속 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들로 포함하는 접합된 연마 본체로 적어도 약 5 GPa의 평균 비커스 경도를 가지는 탄화물 재료를 포함하는 가공물을 연삭하는 것을 포함한다. 접합된 연마 가공물은 연삭기의 최대 스핀들 파워를 초과하지 않고 적어도 17회의 연속적 연삭 사이클을 수행한다.In yet another aspect, a method of manipulating an abrasive tool includes grinding a workpiece comprising a carbide material having an average Vickers hardness of at least about 5 GPa with a bonded abrasive body comprising abrasive particles contained within the metal bonding material. do. The bonded abrasive workpiece performs at least 17 consecutive grinding cycles without exceeding the maximum spindle power of the grinding machine.
다른 양태에 따라, 연마 공구를 조작하는 방법은 다이아몬드 롤 휠로 접합된 연마 본체를 트루잉한 후 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하는 것을 포함하고, 연삭 중, 가공물은 적어도 약 5 GPa의 평균 비커스 경도를 가지고 접합된 연마 본체는 식 에 의해 정의되는 바로서 40% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 나타내는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n≥16 인 n 번째 연속되는 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.According to another aspect, a method of manipulating an abrasive tool includes truing an abrasive body bonded with a diamond roll wheel and then grinding the workpiece with the bonded abrasive body, wherein, during grinding, the workpiece has an average Vickers hardness of at least about 5 GPa. The bonded body bonded with An increase in the initial grinding force of 40% or less as defined by P o , where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is n with n ≧ 16 The grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first successive grinding cycle.
또 다른 양태에서, 연마 공구를 조작하는 방법은 연마 트루잉 휠로 접합된 연마 본체를 트루잉하는 것을 포함하는데, 접합된 연마 본체는 금속 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 포함하고, 접합 재료는 약 4.0 MPa m0.5 이하의 평균 파괴 인성(K1C)을 갖는다. 방법은 트루잉 후에 직접적으로 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하는 것을 더 포함하고, 금속 가공물의 연삭 조작 중 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도에서 적어도 약 1200의 G-비(G-ratio)를 갖는데, 여기서 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의된다.In another aspect, a method of manipulating an abrasive tool includes truing an abrasive body bonded with an abrasive truing wheel, wherein the bonded abrasive body comprises abrasive particles contained in a metal bonding material, wherein the bonding material is about 4.0 MPa m has an average fracture toughness (K 1C ) of 0.5 or less. The method further includes grinding the workpiece with the bonded bonded body directly after truing, wherein the bonded bonded body during the grinding operation of the metal workpiece is at least about 1200 at a material removal rate of at least about 1.0 in 3 / min / in. It has a G-ratio, where the G-ratio is defined as the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body.
다른 양태에 따라, 연마 공구를 조작하는 방법은 연마 트루잉 휠로 접합된 연마 본체를 트루잉하는 것을 포함하고, 이 접합된 연마 본체는 금속 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 포함한다. 이 방법은 트루잉 후 접합된 연마 본체를 스틱(stick) 드레싱함 없이 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하는 것을 포함하고, 연삭 중, 접합된 연마 본체는 40% 이하인 의 파워 편차를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n≥4 인 n 번째 연삭 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.According to another aspect, a method of manipulating an abrasive tool includes truing an abrasive body bonded with an abrasive truing wheel, the bonded abrasive body comprising abrasive particles contained within a metal bonding material. The method includes grinding the workpiece with the bonded abrasive body after sticking without stick dressing the bonded abrasive body, wherein during grinding, the bonded abrasive body is 40% or less. Has a power deviation of, where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece with the bonded body bonded in the first grinding cycle and P n is for grinding the workpiece for the n th grinding cycle with n≥4. Power.
다른 양태는 금속을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하는 연마 공구를 포함하고, 그 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 갖는데, 여기서 VAG 는 본체의 총 부피 내에 있는 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 본체의 총 부피 내에 있는 접합 재료의 부피 퍼센트이다. 적어도 약 5 GPa의 평균 비커스 경도를 가지는 가공물의 연삭 조작 중, 접합된 연마 본체는 적어도 약 3 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도 약 400초의 연삭 시간 동안 10% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지고, 여기서 처음 연삭력에서 증가는 식 에 의해 정의되고, Po는 제1 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은 400초의 연삭 후에 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.Another aspect includes an abrasive tool comprising a bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal, the body having a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, wherein V AG is The volume percentage of abrasive particles in the total volume of the body, and V BM is the volume percentage of bonding material in the total volume of the body. During the grinding operation of a workpiece having an average Vickers hardness of at least about 5 GPa, the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 10% or less for a grinding time of at least about 400 seconds at a minimum feed rate of at least about 3 inches / minute. Where the increase in the initial grinding force is P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece into the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n represents the grinding force for grinding the workpiece into the bonded abrasive body after 400 seconds of grinding.
다른 양태에 따라, 연마 공구는 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 적어도 약 5 GPa의 비커스 경도를 가지는 가공물의 연삭 조작 중, 접합된 연마 본체는 식 [(Pn Po)/Po] x 100% 에 의해 정의되는 바로서 40% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n≥16 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.According to another aspect, an abrasive tool comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained within a bonding material comprising a metal or metal alloy, and wherein the bonded abrasive is in operation of grinding a workpiece having a Vickers hardness of at least about 5 GPa. The body has an increase in the initial grinding force of 40% or less as defined by the formula [(P n P o ) / P o ] x 100%, where P o is the abrasive body joined in the first grinding cycle. Represents the initial grinding force for grinding and P n represents the grinding force for grinding the workpiece into the abrasive body joined in the nth grinding cycle of n ≧ 16.
또 다른 양태에 따라, 연마 공구는 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 그 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 포함하는 데, 여기서 VAG 는 본체의 총 부피 내에 있는 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 본체의 총 부피 내에 있는 접합 재료의 부피 퍼센트이다. 금속 가공물의 연삭 조작 중, 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도에서 적어도 약 1200의 G-비(G-ratio)를 가지는데, 여기서 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의된다According to another aspect, an abrasive tool comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy, the body comprising a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3. Where V AG is the volume percentage of abrasive particles in the total volume of the body and V BM is the volume percentage of bonding material in the total volume of the body. During the grinding operation of the metal workpiece, the bonded abrasive body has a G-ratio of at least about 1200 at a material removal rate of at least about 1.0 in 3 / min / in, where the G-ratio is removed from the workpiece. Volume of material obtained is divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body.
특정 양태에 따라, 연마 공구는 금속 또는 금속 합금을 포함하는 접합 재료 내에 함유된 연마 입자들을 가지는 접합된 연마 본체를 포함하고, 드레싱되지 않는 연삭 조작 중, 접합된 연마 본체는 40% 이하인 의 파워 편차를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n≥4 인 n 번째 연삭 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타낸다.According to certain embodiments, the abrasive tool comprises a bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy, wherein during the undressing grinding operation, the bonded abrasive body is 40% or less. Has a power deviation of, where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece with the bonded body bonded in the first grinding cycle and P n is for grinding the workpiece for the n th grinding cycle with n≥4. Power.
본 개시내용은 첨부한 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 것이고, 많은 특징들과 장점들이 당업자들에게 명백하게 될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 접합된 연마 본체에 대한 연삭 사이클 횟수 대비 연삭력(Hp/in)의 도표를 포함하고 있다.
도 2는 실시예에 따른 접합된 연마 본체에 대한 연삭 사이클 횟수 대비 표면 거칠기(Ra)의 도표를 포함하고 있다.
도 3은 실시예와 통상적인 샘플에 따른 접합된 연마 본체들에 대한 연삭 사이클 횟수 대비 연삭력(Hp/in)의 도표를 포함하고 있다.
도 4는 실시예와 통상적인 샘플에 따른 접합된 연마 본체에 대한 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(예를 들어, 4.5 in3/min/in 및 5.1 in3/min/in) 대비 연삭력(Hp)의 막대 그래프를 포함하고 있다.
도 5는 실시예와 통상적인 샘플에 따른 접합된 연마 본체에 대한 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도에서 연삭비(G-비)의 막대 그래프를 포함하고 있다.
도 6은 실시예와 통상적인 샘플에 따른 접합된 연마 본체에 대한 연삭 시간(초) 대비 스핀들 파워(Hp)의 도표를 포함하고 있다.
도 7은 실시예와 통상적인 샘플에 따른 접합된 연마 본체에 대한 연삭 시간(초) 대비 스핀들 파워(Hp)의 도표를 포함하고 있다.
도 8 내지 11은 실시예에 따른 접합된 연마 본체의 미세구조의 확대된 이미지를 포함하고 있다.
서로 다른 도면에서의 동일한 참조 부호의 사용은 유사하거나 동일한 물품을 나타낸다.The present disclosure will be better understood with reference to the accompanying drawings, and many features and advantages can be apparent to those skilled in the art.
1 includes a plot of grinding force (Hp / in) versus the number of grinding cycles for a bonded abrasive body in accordance with an embodiment.
Figure 2 contains a diagram of a grinding cycle number against the surface roughness (R a) on the bonded abrasive body according to an embodiment.
3 includes a plot of grinding force (Hp / in) versus the number of grinding cycles for bonded abrasive bodies in accordance with an embodiment and a typical sample.
4 shows the grinding force (Hp) versus two different material removal rates (eg, 4.5 in 3 / min / in and 5.1 in 3 / min / in) for the bonded abrasive body according to the examples and conventional samples. Contains a bar graph.
5 includes a bar graph of the grinding ratio (G-ratio) at two different material removal rates for the bonded abrasive body according to the examples and conventional samples.
FIG. 6 includes a plot of spindle power (Hp) versus grinding time (seconds) for bonded abrasive bodies according to examples and conventional samples.
FIG. 7 includes a plot of spindle power (Hp) versus grinding time (seconds) for bonded abrasive bodies according to examples and conventional samples.
8-11 include enlarged images of the microstructure of the bonded abrasive body according to the embodiment.
Use of the same reference numerals in different drawings indicates similar or identical articles.
아래의 내용은 일반적으로 재료의 3차원 매트릭스 내에 연마 입자들을 포함하는 접합된 연마 물품들에 관한 것이다. 접합된 연마 물품들은 접합 재료의 3차원 매트릭스 내에 고정된 다량의 연마 입자들을 활용한다. 또한, 아래의 내용은 이러한 접합된 연마 물품들을 형성하는 방법들 및 이러한 접합된 연마 물품들에 대한 적용과 관련된 설명을 포함한다.The following generally relates to bonded abrasive articles comprising abrasive particles in a three-dimensional matrix of material. The bonded abrasive articles utilize large amounts of abrasive particles fixed in a three dimensional matrix of bonding material. The following also includes descriptions relating to the methods of forming such bonded abrasive articles and the application to such bonded abrasive articles.
실시예에 따라, 연마 물품을 형성하는 공정은 연마 입자 및 접합 재료를 함유하는 혼합물을 형성함에 의해 시작될 수 있다. 연마 입자들은 경질 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연마 입자들은 적어도 약 7인 모스 경도를 가질 수 있다. 다른 연마 본체들에서, 연마 입자들은 적어도 8, 또는 적어도 9인 모스 경도를 가질 수 있다.According to an embodiment, the process of forming the abrasive article may begin by forming a mixture containing abrasive particles and bonding material. The abrasive particles may comprise a hard material. For example, the abrasive particles can have a Mohs hardness of at least about 7. In other abrasive bodies, the abrasive particles may have a Mohs hardness that is at least 8, or at least 9.
특정 예들에서, 연마 입자들은 무기 재료로 만들어질 수 있다. 적절한 무기 재료로는 탄화물, 산화물, 질화물, 붕화물, 옥시탄화물(oxycarbide), 옥시붕화물(oxyboride), 옥시질화물(oxynitride), 및 그 조합을 포함될 수 있다. 특히, 연마 입자들의 예들은 실리콘 카바이드(silicon carbide), 보론 카바이드(boron carbide), 알루미나, 지르코니아, 알루미나-지르코니아 복합 입자, 실리콘 나이트라이드(silicon nitride), SiAlON, 및 티타늄 보라이드(titanium boride)를 포함한다. 어떤 예들에서, 연마 입자들은, 다이아몬드, 입방정 질화붕소(cubic boron nitride), 및 그 조합과 같은, 초연삭재 재료를 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 연마 입자들은 기본적으로 다이아몬드로 이루어질 수 있다. 다른 실시예들에서, 연마 입자들은 기본적으로 입방정 질화붕소로 구성될 수 있다.In certain examples, the abrasive particles can be made of an inorganic material. Suitable inorganic materials may include carbides, oxides, nitrides, borides, oxycarbide, oxyboride, oxynitride, and combinations thereof. In particular, examples of abrasive particles include silicon carbide, boron carbide, alumina, zirconia, alumina-zirconia composite particles, silicon nitride, SiAlON, and titanium boride. Include. In some examples, the abrasive particles may include super abrasive material, such as diamond, cubic boron nitride, and combinations thereof. In certain examples, the abrasive particles may consist essentially of diamond. In other embodiments, the abrasive particles may consist essentially of cubic boron nitride.
연마 입자들은 약 1000 미크론 이하의 평균 그릿(grit) 크기를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 연마 입자들은, 약 750 미크론 이하의, 예컨대 500 미크론 이하의, 250 미크론 이하의, 200 미크론 이하의, 또는 심지어 150 미크론 이하의 평균 그릿 크기를 가질 수 있다. 특정 예들에서, 본원에서의 실시예들의 연마 입자들은 약 1 미크론 내지 약 1000 미크론 사이의 범위 내에 있는, 예컨대 약 1 미크론 내지 500 미크론 사이, 또는 심지어 약 1 미크론 내지 200 미크론 사이의 범위 내에 있는 평균 그릿 크기를 가질 수 있다.The abrasive particles can have an average grit size of about 1000 microns or less. In other embodiments, the abrasive particles may have an average grit size of about 750 microns or less, such as 500 microns or less, 250 microns or less, 200 microns or less, or even 150 microns or less. In certain examples, the abrasive particles of the embodiments herein have an average grit in the range between about 1 micron and about 1000 microns, such as between about 1 micron and 500 microns, or even between about 1 micron and 200 microns. May have a size.
연마 입자들에 관해 추가로, 연마 입자들의 형상은 폭에 대한 길이의 치수들 사이의 비율인 종횡비(aspect ratio)로 설명될 수 있다. 길이는 연마 그릿의 가장 긴 치수이고 폭은 주어진 연마 그릿의 두 번째로 긴 치수로 이해될 것이다. 본원에서의 실시예에 따라, 연마 입자들은 약 3:1 이하의, 또는 심지어 약 2:1 이하의 종횡비(길이:폭)를 가질 수 있다. 특정 예들에서, 연마 입자들은 기본적으로 등축으로 될 수 있어, 약 1:1인 종횡비를 가지게 된다.In addition to the abrasive particles, the shape of the abrasive particles can be described by an aspect ratio, which is the ratio between the dimensions of the length to the width. The length will be understood as the longest dimension of the abrasive grit and the width as the second longest dimension of the given abrasive grit. According to an embodiment herein, the abrasive particles may have an aspect ratio (length: width) of about 3: 1 or less, or even about 2: 1 or less. In certain instances, the abrasive particles can be essentially equiaxed, with an aspect ratio of about 1: 1.
연마 입자들은 예를 들어 코팅을 포함하는 다른 특징들을 포함할 수 있다. 연마 입자들은 무기 재료일 수 있는 코팅 재료로 코팅될 수 있다. 적절한 무기 재료들은 세라믹, 유리, 금속, 금속 합금 및 그 조합을 포함할 수 있다. 특정 예에서, 연마 입자들은 금속 재료로, 그리고 더 특정해서, 전이금속 조성물로 전기도금될 수 있다. 이러한 코팅된 연마 입자들은 연마 입자들 및 접합 재료 사이의 향상된 접합(예를 들어, 화학적 결합)을 촉진시킬 수 있다.Abrasive particles can include other features including, for example, a coating. The abrasive particles may be coated with a coating material which may be an inorganic material. Suitable inorganic materials may include ceramics, glass, metals, metal alloys, and combinations thereof. In certain instances, the abrasive particles may be electroplated with a metal material, and more specifically, with a transition metal composition. Such coated abrasive particles can promote improved bonding (eg, chemical bonding) between the abrasive particles and the bonding material.
어떤 예들에서, 혼합물은 연마 입자들의 특정 분포를 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 다상(multi-modal) 분포인 그릿 크기들의 연마 입자들을 포함할 수 있어서, 혼합물 내에 미세한, 중간의 그리고 조대한 그릿 크기의 특정 분포가 존재하게 된다. 하나의 특정 예에서, 혼합물은 미세한 평균 그릿 크기를 가지는 미세한 입자들과 조대한 평균 그릿 크기를 가지는 조대한 연마 입자들을 포함하는 2상(bimodal) 분포인 연마 입자들을 포함하는데, 여기서 조대한 평균 그릿 크기는 미세한 평균 그릿 크기 보다 현저하게 더 크다. 예를 들어, 조대한 평균 그릿 크기는 미세 평균 그릿 크기(미세 연마 그릿 크기에 기초한) 보다 적어도 약 10% 이상, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 또는 심지어 적어도 약 50% 이상일 수 있다. 혼합물은 예를 들어, 3상 분포 또는 4상 분포를 포함하는, 다른 다상 분포의 연마 입자들을 포함할 수 있는 것으로 이해해야 한다.In some instances, the mixture may comprise a particular distribution of abrasive particles. For example, the mixture may include grit sizes of abrasive particles in a multi-modal distribution such that there is a specific distribution of fine, medium and coarse grit sizes in the mixture. In one particular example, the mixture includes bimodal distribution abrasive particles comprising fine particles having a fine average grit size and coarse abrasive particles having a coarse average grit size, wherein the coarse average grit The size is significantly larger than the fine average grit size. For example, the coarse average grit size may be at least about 10% or more, at least about 20%, at least about 30%, or even at least about 50% or more than the fine average grit size (based on the fine abrasive grit size). It is to be understood that the mixture may include abrasive particles of other multiphase distributions, including, for example, three or four phase distributions.
동일 조성의 연마 입자들은, 예를 들어 부스러짐성(friability)을 포함하여, 다양한 기계적 특성들을 가질 수 있다. 혼합물과 최종 형성된 접합된 연마 본체는 동일한 조성이지만 다양한 기계적 특성 또는 등급을 가질 수 있는, 연마 입자들의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 단일 조성의 연마 입자들을 포함할 수 있어서, 그 혼합물은 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소만을 포함하게 된다. 하지만, 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소는 서로 다른 등급들의 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소의 혼합물을 포함할 수 있어서, 연마 입자들은 다양한 등급들과 다양한 기계적 특징들을 가지게 된다.Abrasive particles of the same composition may have various mechanical properties, including, for example, friability. The mixture and the finally formed bonded abrasive body may comprise a mixture of abrasive particles, which may be of the same composition but have various mechanical properties or grades. For example, the mixture may comprise abrasive particles of a single composition such that the mixture will contain only diamond or cubic boron nitride. However, diamond or cubic boron nitride may comprise a mixture of diamond or cubic boron nitride of different grades, such that the abrasive particles have various grades and various mechanical characteristics.
연마 입자들은 양에 있어 혼합물로 제공될 수 있어서 최종적으로 형성된 연마 물품은 특정 양의 연마 입자들을 포함하게 된다. 예를 들어, 혼합물은 주 함량(예를 들어, 50 vol% 이상)인 연마 입자들을 포함할 수 있다.The abrasive particles can be provided in a mixture in amount such that the finally formed abrasive article will contain a certain amount of abrasive particles. For example, the mixture may include abrasive particles having a major content (eg, at least 50 vol%).
실시예에 따라, 접합 재료는 금속 또는 금속 합금일 수 있다. 예를 들어, 접합 재료는 적어도 하나의 전이금속 원소를 포함하는 분말 조성물을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 접합 재료는 구리, 주석, 은, 몰리브데늄, 아연, 텅스텐, 철, 니켈, 안티몬, 및 그 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 금속을 포함할 수 있다. 한 특정 실시예에서, 접합 재료는 구리 및 주석을 포함하는 금속 합금일 수 있다. 구리와 주석의 금속 합금은 청동 재료일 수 있어서, 구리 및 주석의 중량조성으로 각각 60:40으로 만들어진다.According to an embodiment, the bonding material may be a metal or a metal alloy. For example, the bonding material may comprise a powder composition comprising at least one transition metal element. In certain examples, the bonding material may comprise a metal selected from the group comprising copper, tin, silver, molybdenum, zinc, tungsten, iron, nickel, antimony, and combinations thereof. In one particular embodiment, the bonding material can be a metal alloy including copper and tin. The metal alloy of copper and tin can be a bronze material, and is made 60:40 each by weight composition of copper and tin.
특정 실시예에 따라, 구리 및 주석의 금속 합금은 일정 함량의 구리를 포함할 수 있어서, 최종 형성된 접합된 연마 물품은 적절한 기계적 특성들과 연삭 성능을 가진다. 예를 들어, 구리와 주석 금속 합금은 약 70% 이하의 구리, 예컨대 약 65% 이하의 구리, 약 60% 이하의, 약 50% 이하의 구리, 약 45% 이하의 구리, 또는 심지어 40% 이하의 구리를 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 구리의 양은 약 30% 내지 약 65% 사이, 그리고 더 특별하게는, 약 40% 내지 약 65% 사이의 범위 내에 있다.According to certain embodiments, the metal alloy of copper and tin may comprise a certain amount of copper such that the finally formed bonded abrasive article has appropriate mechanical properties and grinding performance. For example, copper and tin metal alloys may contain up to about 70% copper, such as up to about 65% copper, up to about 60%, up to about 50% copper, up to about 45% copper, or even up to 40% It may include copper. In certain examples, the amount of copper is in a range between about 30% and about 65%, and more particularly between about 40% and about 65%.
구리와 주석의 어떤 금속 합금들은 최소량의 주석을 가질 수 있다. 예를 들어, 금속 합금은 조성물의 총량의 적어도 약 30% 주석을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 주석의 양은, 예컨대 적어도 약 35%, 적어도 약 40%, 적어도 약 45%, 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 65%, 또는 심지어 적어도 약 75% 이상일 수 있다. 어떤 접합 재료는, 약 30% 내지 약 80% 사이, 약 30% 내지 약 70% 사이, 또는 심지어 약 35% 내지 약 65% 사이의 범위 내에 있는 주석의 양을 가지는 구리와 주석 금속 합금을 포함할 수 있다.Certain metal alloys of copper and tin may have a minimum amount of tin. For example, the metal alloy may comprise at least about 30% tin of the total amount of the composition. In other examples, the amount of tin can be, for example, at least about 35%, at least about 40%, at least about 45%, at least about 50%, at least about 60%, at least about 65%, or even at least about 75% or more. Some bonding materials may include copper and tin metal alloys having an amount of tin in the range of about 30% to about 80%, between about 30% to about 70%, or even between about 35% to about 65%. Can be.
대안적 실시예에서, 접합 재료는 주석 기반 재료일 수 있는데, 주석 기반 재료는 재료에 존재하는 다른 조성물에 대비해 주석이 주 함량을 구성하는 금속 및 금속 합금을 포함한다. 예를 들어, 접합 재료는 기본적으로 주석으로 이루어질 수 있다. 또한, 약 10% 이하인, 특히 금속인 다른 합금 재료들을 포함하는 어떤 주석 기반 재료들이 사용될 수 있다.In alternative embodiments, the bonding material may be a tin based material, which includes the metals and metal alloys in which tin constitutes the major content relative to other compositions present in the material. For example, the bonding material may consist essentially of tin. In addition, any tin-based materials may be used including other alloy materials that are up to about 10%, in particular metals.
혼합물은 접합과 동등한 부분의 연마 입자들을 포함할 수 있다. 그러나, 어떤 실시예들에서, 혼합물은 혼합물 내의 연마 입자들의 양 보다 접합 재료의 양이 더 작을 수 있도록 형성될 수 있다. 이러한 혼합물은 어떤 특성들을 가지는 접합된 연마 물품을 촉진시킬 수 있는데, 이는 본원에서 더 자세히 설명될 것이다.The mixture may comprise abrasive particles in equivalent portions to the bond. However, in some embodiments, the mixture may be formed such that the amount of bonding material is smaller than the amount of abrasive particles in the mixture. Such a mixture may facilitate a bonded abrasive article having certain properties, which will be described in more detail herein.
연마 입자들과 접합 재료에 덧붙여, 혼합물은 활성 접합 조성물 전구체를 더 포함할 수 있다. 활성 접합 조성물 전구체는, 예를 들어 입자 재료(예를 들어, 접합 입자들 및/또는 필러들)와 접합 재료를 포함하는, 접합된 연마 본체의 어떤 구성성분들 사이에 화학적 반응을 후에 촉진시키는 혼합물에 추가될 수 있는, 재료를 포함한다. 활성 접합 조성물 전구체는 작은 양으로, 특히 혼합물 내에 존재하는 연마 입자들의 양보다 작은 양으로 혼합물에 첨가될 수 있다.In addition to the abrasive particles and the bonding material, the mixture may further comprise an active bonding composition precursor. The active bonding composition precursor is a mixture that subsequently promotes a chemical reaction between certain components of the bonded abrasive body, including, for example, particulate material (eg, bonded particles and / or fillers) and a bonding material. It includes a material, which can be added to. The active bonding composition precursor may be added to the mixture in a small amount, especially in an amount less than the amount of abrasive particles present in the mixture.
실시예에 따라, 활성 접합 조성물 전구체는 금속 또는 금속 합금을 포함하는 조성물을 포함할 수 있다. 더 특별하게, 활성 접합 조성물 전구체는 수소를 포함하는 조성물 또는 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성 접합 조성물 전구체는 금속 수소화물을 포함할 수 있고, 더 특별하게, 티타늄 하이드라이드와 같은 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 활성 접합 조성물 전구체는 기본적으로 티타늄 하이드라이드로 이루어진다.According to an embodiment, the active bonding composition precursor may comprise a composition comprising a metal or a metal alloy. More specifically, the active conjugated composition precursor may comprise a composition or compound comprising hydrogen. For example, the active bonding composition precursor may comprise a metal hydride, and more particularly, may include a material such as titanium hydride. In one embodiment, the active bonding composition precursor consists essentially of titanium hydride.
혼합물은 일반적으로 활성 접합 조성물 전구체의 적은 양을 포함한다. 예를 들어, 혼합물은 혼합물의 전체 중량 중 약 40 wt% 이하의 활성 접합 조성물 전구체를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 혼합물 중 활성 접합 조성물 전구체의 양은 더 적을 수 있어서, 예컨대 35 wt% 이하의, 약 30 wt% 이하의, 약 28 wt% 이하의, 약 26 wt% 이하의, 약 23 wt% 이하의, 약 18 wt% 이하의, 약 15 wt% 이하의, 약 12 wt% 이하의, 또는 심지어 약 10 wt% 이하일 수 있다. 특정 예들에서, 혼합물 내의 활성 접합 조성물 전구체의 양은 약 2 wt% 내지 약 40 wt% 사이, 예컨대 약 4 wt% 내지 약 35 wt% 사이, 약 8 wt% 내지 약 28 wt% 사이, 약 10 wt% 내지 약 28 wt% 사이, 또는 심지어 약 12 wt% 내지 약 26 wt% 사이의 범위 내에 있을 수 있다.The mixture generally contains a small amount of the active bonding composition precursor. For example, the mixture may include up to about 40 wt% of the active bonding composition precursor in the total weight of the mixture. In other embodiments, the amount of active junction composition precursor in the mixture may be less, such as up to about 35 wt%, up to about 30 wt%, up to about 28 wt%, up to about 26 wt%, up to about 23 wt Up to about 18 wt%, up to about 15 wt%, up to about 12 wt%, or even up to about 10 wt%. In certain examples, the amount of active junction composition precursor in the mixture is between about 2 wt% and about 40 wt%, such as between about 4 wt% and about 35 wt%, between about 8 wt% and about 28 wt%, about 10 wt% To between about 28 wt%, or even between about 12 wt% and about 26 wt%.
혼합물은 바인더(binder) 재료를 더 포함할 수 있다. 바인더 재료는 접합된 연마 물품의 형성 중 적절한 강도를 제공하도록 활용될 수 있다. 어떤 적절한 바인더 재료들은 유기 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 재료는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 접착제 및 그 조합과 같은 재료일 수 있다. 하나의 특정 예에서, 바인더 재료 중 유기 재료는 폴리이미드, 폴리아미드, 레진, 아라미드, 에폭시, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아세테이트, 셀룰로스, 및 그 조합과 같은 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 혼합물은 특정 온도에서 경화되도록 설정된 열가소성 재료의 조합을 활용하는 바인더 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 바인더 재료는 혼합물의 구성성분들 사이에 부착을 촉진시키기에 적절한 접착 재료를 포함할 수 있다. 바인더는 예를 들어, 수계 또는 비수계 화합물을 포함하는, 액상 형태일 수 있다.The mixture may further comprise a binder material. The binder material may be utilized to provide adequate strength during formation of the bonded abrasive article. Some suitable binder materials may include organic materials. For example, the organic material may be a material such as a thermosetting resin, a thermoplastic resin, an adhesive, and combinations thereof. In one particular example, the organic material of the binder material includes materials such as polyimide, polyamide, resin, aramid, epoxy, polyester, polyurethane, acetate, cellulose, and combinations thereof. In one embodiment, the mixture may include a binder material that utilizes a combination of thermoplastic materials set to cure at a specific temperature. In other embodiments, the binder material may comprise an adhesive material suitable for promoting adhesion between the components of the mixture. The binder may be in liquid form, including, for example, an aqueous or non-aqueous compound.
일반적으로, 바인더 재료는 혼합물 내에 적은 양(중량 기준)으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 바인더는 연마 입자들, 접합 재료, 또는 활성 접합 조성물 전구체의 양 보다 현저하게 더 적은 양으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 혼합물은 혼합물의 총 중량에 대해 약 40 wt% 이하의 바인더 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 혼합물 내의 바인더 재료의 양은 더 적을 수 있어서, 예컨대 35 wt% 이하, 약 30 wt% 이하, 약 28 wt% 이하, 약 26 wt% 이하, 약 23 wt% 이하, 약 18 wt% 이하, 약 15 wt% 이하, 약 12 wt% 이하, 또는 심지어 약 10 wt% 이하일 수 있다. 특정 예들에서, 혼합물 내의 바인더 재료의 양은 약 2 wt% 내지 약 40 wt% 사이, 예컨대 약 4 wt% 내지 약 35 wt% 사이, 약 8 wt% 내지 약 28 wt% 사이, 약 10 wt% 내지 약 28 wt% 사이, 또는 심지어 약 12 wt% 내지 약 26 wt% 사이의 범위 내에 있을 수 있다.In general, the binder material may be present in the mixture in small amounts (by weight). For example, the binder may be present in significantly less than the amount of abrasive particles, bonding material, or active bonding composition precursor. For example, the mixture may comprise up to about 40 wt% of the binder material relative to the total weight of the mixture. In other embodiments, the amount of binder material in the mixture may be less, such as 35 wt% or less, about 30 wt% or less, about 28 wt% or less, about 26 wt% or less, about 23 wt% or less, about 18 wt%. Up to about 15 wt%, up to about 12 wt%, or even up to about 10 wt%. In certain examples, the amount of binder material in the mixture is between about 2 wt% and about 40 wt%, such as between about 4 wt% and about 35 wt%, between about 8 wt% and about 28 wt%, between about 10 wt% and about Or between about 28 wt% and even between about 12 wt% and about 26 wt%.
혼합물은 어느 정도 양의 필러를 더 포함할 수 있다. 필러들은, 예를 들어 연마 입자들을 포함하는, 혼합물 내의 어떤 구성성분들을 대체할 수 있는 입자 재료일 수 있다. 특히, 필러들은 혼합물에 포함될 수 있는 입자 재료일 수 있고, 필러들은 최종적으로 형성된 접합된 연마 본체에서 그 원래 크기와 형상을 실질적으로 유지한다. 적절한 필러들의 예들은 산화물, 탄화물, 붕화물, 규소화물, 질화물, 옥시질화물, 옥시탄화물, 규산염, 흑연, 실리콘, 금속간화합물, 세라믹, 중공-세라믹, 용융 실리카, 유리, 유리-세라믹, 중공 유리 구, 껍질과 같은 중성 재료(neutral material), 및 그 조합을 포함할 수 있다.The mixture may further comprise some amount of filler. The fillers can be particulate materials that can replace certain components in the mixture, including, for example, abrasive particles. In particular, the fillers may be particulate material that may be included in the mixture, and the fillers substantially retain their original size and shape in the finally formed bonded abrasive body. Examples of suitable fillers are oxides, carbides, borides, silicides, nitrides, oxynitrides, oxycarbide, silicates, graphite, silicon, intermetallic compounds, ceramics, hollow-ceramic, fused silica, glass, glass-ceramic, hollow glass Neutral materials such as spheres, shells, and combinations thereof.
특히, 어떤 필러들은 연마 입자들의 경도 보다 더 작은 경도를 가질 수 있다. 또한, 혼합물은 필러들이 혼합물의 총 부피 중 약 90 vol% 이하의 양으로 존재하도록 형성될 수 있다. 부피 퍼센트는 필러들이 무거운 입자들 대비 중공 구와 같은, 입자의 형태에 따른 다양한 밀도를 가질 수 있을 때 필러의 함량을 설명하기 위해 사용된다. 다른 실시에들에서, 혼합물 내의 필러의 양은 약 80 vol% 이하, 예컨대 약 70 vol% 이하, 약 60 vol% 이하, 약 50 vol% 이하, 약 40 vol% 이하, 약 30 vol% 이하, 또는 심지어 약 20 vol% 이하일 수 있다.In particular, some fillers may have a hardness that is less than the hardness of the abrasive particles. In addition, the mixture may be formed such that the fillers are present in an amount up to about 90 vol% of the total volume of the mixture. Volume percentages are used to describe the content of fillers when the fillers can have varying densities depending on the shape of the particles, such as hollow spheres relative to heavy particles. In other embodiments, the amount of filler in the mixture is about 80 vol% or less, such as about 70 vol% or less, about 60 vol% or less, about 50 vol% or less, about 40 vol% or less, about 30 vol% or less, or even About 20 vol% or less.
어떤 형성 공정들은 연마 입자들의 양보다 더 많은 양의 필러 재료를 활용할 수 있다. 예를 들어, 연마 입자들의 거의 모두는 하나 이상의 필러 재료들로 대체될 수 있다. 다른 예들에서, 연마 입자들의 대부분의 함량이 필러 재료로 대체될 수 있다. 다른 실시예에서, 연마 입자들의 작은 부분이 필러 재료로 대체될 수 있다.Some forming processes may utilize a larger amount of filler material than the amount of abrasive particles. For example, almost all of the abrasive particles can be replaced with one or more filler materials. In other examples, most content of abrasive particles may be replaced with a filler material. In other embodiments, a small portion of the abrasive particles may be replaced with a filler material.
또한, 필러들은 연마 입자들의 평균 그릿 크기보다 현저하게 더 작은 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 필러의 평균 입자 크기는 연마 입자들의 평균 그릿 크기의 평균 그릿 크기에 기초한 연마 입자들의 평균 평균 그릿 크기보다 적어도 약 5%, 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 또는 심지어 적어도 약 25% 더 작을 수 있다.In addition, the fillers may have an average particle size significantly smaller than the average grit size of the abrasive particles. For example, the average particle size of the filler is at least about 5%, at least about 10%, at least about 15%, at least about 20%, than the average average grit size of the abrasive particles based on the average grit size of the average grit size of the abrasive particles, Or even at least about 25% smaller.
어떤 다른 실시예들에서, 필러들은, 특히 중공 몸체인 필러와 관련해서, 연마 입자들 보다 더 큰 평균 입자 크기를 가질 수 있다.In some other embodiments, the fillers may have a larger average particle size than abrasive particles, especially with regard to the filler being a hollow body.
특정 예들에서, 필러 재료는 스위스의 CSM Indentation Testers 주식회사 또는 그와 유사한 회사로부터 구입 가능한 다이아몬드 프루브(probe)를 활용하여 ISO 14577의 표준 시험을 통한 나노-압입 시험에 의해 측정되었을 때, 약 10 MPa m0.5 이하의 파괴 인성(K1C)을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 필러는 약 9 MPa m0.5 이하의, 예컨대 약 8 MPa m0.5 이하의, 또는 심지어 약 7 MPa m0.5 이하의 파괴 인성(K1C)을 가질 수 있다. 또한, 필러들의 평균 파괴 인성은 약 0.5 MPa m0.5 약 10 MPa m0.5 사이, 예컨대 약 1 MPa m0.5 내지 약 9 MPa m0.5 사이, 또는 심지어 약 1 MPa m0.5 내지 약 7 MPa m0.5 사이의 범위 내에 있을 수 있다.In certain examples, the filler material is about 10 MPa m as measured by a nano-indentation test through a standard test of ISO 14577 using a diamond probe available from CSM Indentation Testers, Inc. or similar company in Switzerland. It may have a fracture toughness (K 1C ) of 0.5 or less. In other embodiments, the filler may have a fracture toughness (K 1C ) of about 9 MPa m 0.5 or less, such as about 8 MPa m 0.5 or less, or even about 7 MPa m 0.5 or less. In addition, the average fracture toughness of the fillers ranges from about 0.5 MPa m 0.5 to about 10 MPa m 0.5 , such as between about 1 MPa m 0.5 to about 9 MPa m 0.5 , or even between about 1 MPa m 0.5 to about 7 MPa m 0.5. Can be in.
혼합물을 형성한 후, 접합된 연마 물품을 형성하는 공정은 혼합물을 전단하는 단계로 계속되어 혼합물은 적당한 유동 특성들을 가지게 된다. 예를 들어, 혼합물은 적어도 약 100 센티프아즈(centipoises)와 같은 특정 점도를 가지게 될 때까지 전단될 수 있고, 반액상인 농도(예를 들어, 진흙과 같은 농도)를 가질 수 있다. 다른 예들에서, 혼합물은 페이스트와 같이 훨씬 더 낮은 점도일 수 있다.After forming the mixture, the process of forming the bonded abrasive article continues with shearing the mixture so that the mixture has suitable flow characteristics. For example, the mixture may be sheared until it has a certain viscosity, such as at least about 100 centipoises, and may have a concentration that is half liquid (eg, a concentration such as mud). In other examples, the mixture may be of much lower viscosity, such as a paste.
혼합물 전단 이후에, 공정은 혼합물로부터 응집체를 형성하는 단계로 계속될 수 있다. 응집체를 형성하는 공정은 처음 혼합물을 건조하는 공정을 포함할 수 있다. 특히, 건조 공정은 혼합물 내에 함유된 바인더 내의 유기 구성성분(예를 들어, 열경화성 수지)을 경화시키기에 적합한 온도에서 수행될 수 있고, 혼합물 내의 어떤 휘발성분(예를 들어, 수분)의 일부를 제거할 수 있다. 따라서, 바인더 재료 내의 유기 재료를 적절하게 경화시킴에 있어, 혼합물은 경화된 또는 반경화된 형태를 가질 수 있다. 특히 적절한 건조 온도는 250 ℃ 이하일 수 있고, 더 특별하게 약 0 ℃ 내지 약 250 ℃ 사이의 범위 내에 있을 수 있다.After the shearing of the mixture, the process may continue with the formation of aggregates from the mixture. The process of forming the aggregates may include a process of first drying the mixture. In particular, the drying process may be carried out at a temperature suitable to cure the organic components (eg, thermosetting resins) in the binder contained in the mixture and remove some of the volatiles (eg, moisture) in the mixture. can do. Thus, in properly curing the organic material in the binder material, the mixture may have a cured or semi-cured form. Particularly suitable drying temperatures may be up to 250 ° C. and more particularly in the range between about 0 ° C. and about 250 ° C.
적절한 온도에서 혼합물을 건조한 후, 응집체를 형성하는 공정은 경화된 형태를 분쇄하는 단계로 계속될 수 있다. 경화된 형태를 분쇄한 후, 분쇄된 입자들은 연마 입자들과 접합 재료를 포함하는, 혼합물 내에 함유된 구성성분들의 응집체를 포함한다. 응집체를 형성하는 공정은 응집체 크기의 적절한 분포를 얻기 위해 분쇄된 입자들을 체로 거르는 단계를 포함한다.After drying the mixture at an appropriate temperature, the process of forming the aggregates can continue with grinding the cured form. After milling the cured form, the milled particles comprise agglomerates of components contained in the mixture, including abrasive particles and bonding material. The process of forming the agglomerates includes sieving the milled particles to obtain a proper distribution of the agglomerate sizes.
응집체들을 형성한 후, 공정은 최종적으로 형성된 접합된 연마 물품의 원하는 형상으로 응집체를 성형하는 단계로 계속될 수 있다. 하나의 적절한 성형 공정은 응집된 입자들로 금형을 채우는 것을 포함한다. 금형을 채운 후, 응집체들은 프레스될 수 있어서 금형의 치수를 가지는 그린(green)(즉, 소결되지 않은) 몸체를 형성하게 된다. 일 실시예에 따라, 프레스하는 것은 접합된 연마 물품의 영역에 적어도 약 0.01 ton/in2 의 압력으로 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, 프레스하는 것은 더 클 수 있어서, 예컨대 대략 적어도 약 0.1 ton/in2, 적어도 약 0.5 ton/in2 , 적어도 약 1 ton/in2 , 또는 심지어 적어도 약 2 ton/in2 이상일 수 있다. 일 특정 실시예에서 프레스하는 것은 약 0.01 ton/in2 내지 약 5 ton/in2 사이, 더 특별하게는 약 0.5 ton/in2 내지 약 3 ton/in2 사이의 범위 내인 압력으로 완료될 수 있다.After forming the aggregates, the process may continue with molding the aggregate into the desired shape of the finally formed bonded abrasive article. One suitable molding process involves filling the mold with agglomerated particles. After filling the mold, the aggregates can be pressed to form a green (ie, unsintered) body with the dimensions of the mold. According to one embodiment, pressing may be performed at a pressure of at least about 0.01 ton / in 2 to the region of bonded abrasive article. In other embodiments, pressing may be larger, such as at least about 0.1 ton / in 2 , at least about 0.5 ton / in 2 , at least about 1 ton / in 2 , or even at least about 2 ton / in 2 or more. have. In one particular embodiment the pressing may be completed at a pressure in the range between about 0.01 ton / in 2 to about 5 ton / in 2 , more particularly between about 0.5 ton / in 2 to about 3 ton / in 2 . .
그린 물품을 형성하도록 혼합물을 성형한 후, 공정은 그린 물품을 처리하는 단계로 계속될 수 있다. 처리하는 단계는 그린 물품을 열처리하는 것, 특히 그린 물품을 소결하는 것을 포함할 수 있다. 일 특정 실시예에서, 처리하는 단계는 접합된 연마 본체를 형성하기 위해 액상 소결하는 것을 포함한다. 특히, 액상 소결은 그린 물품 중 어떤 구성성분, 특히 접합재료를 액상으로 만드는 것을 포함하여, 소결 온도에서 접합 재료의 적어도 일부가 액상으로 존재하고 자유롭게 흐르게 된다. 특히, 액상 소결은 금속 접합 재료를 활용하는 접합된 연마재의 형성에 일반적으로 사용되는 공정은 아니다.After molding the mixture to form a green article, the process may continue with processing the green article. The treating step may comprise heat treating the green article, in particular sintering the green article. In one particular embodiment, the treating step includes liquid phase sintering to form a bonded abrasive body. In particular, liquid phase sintering involves making certain components of the green article, in particular the bonding material, in a liquid phase, so that at least a portion of the bonding material is in the liquid phase and flows freely at the sintering temperature. In particular, liquid phase sintering is not a commonly used process for the formation of bonded abrasives utilizing metal bonding materials.
실시예에 따라, 그린 물품을 처리하는 단계는 그린 물품을 적어도 400 ℃의 액상 소결 온도까지 가열하는 것을 포함한다. 다른 실시예들에서, 액상 소결 온도는 예컨대 적어도 500 ℃, 적어도 650 ℃, 적어도 800 ℃, 또는 심지어 적어도 900 ℃ 이상일 수 있다. 특정 예들에서, 액상 소결 온도는 약 400 ℃ 내지 약 1100℃ 사이의 범위 내에, 예컨대 약 800 ℃ 내지 약 1100℃ 사이, 더 특별하게는, 약 800 ℃ 내지 약 1050℃ 사이의 범위 내에 있을 수 있다.According to an embodiment, treating the green article comprises heating the green article to a liquid phase sintering temperature of at least 400 ° C. In other embodiments, the liquid phase sintering temperature may be for example at least 500 ° C., at least 650 ° C., at least 800 ° C., or even at least 900 ° C. or more. In certain examples, the liquid phase sintering temperature may be within a range between about 400 ° C. and about 1100 ° C., such as between about 800 ° C. and about 1100 ° C., more particularly between about 800 ° C. and about 1050 ° C.
처리하는 단계, 그리고 특히 소결하는 것은 특정 지속시간 동안 수행될 수 있다. 액상 소결 온도에서 소결은 적어도 약 10분, 적어도 약 20분, 적어도 약 30분 또는 심지어 적어도 약 40분의 지속시간 동안 수행될 수 있다. 특정 실시예에서, 액상 소결 온도에서 소결은 약 10분 내지 약 90분 사이, 예컨대 약 10분 내지 60분 사이, 또는 심지어 약 15분 내지 약 45분 사이의 범위 내인 지속시간 동안 계속될 수 있다.The treating step, and in particular the sintering, can be carried out for a certain duration. Sintering at the liquid phase sintering temperature may be performed for a duration of at least about 10 minutes, at least about 20 minutes, at least about 30 minutes or even at least about 40 minutes. In certain embodiments, the sintering at the liquid phase sintering temperature may continue for a duration within a range between about 10 minutes and about 90 minutes, such as between about 10 minutes and 60 minutes, or even between about 15 minutes and about 45 minutes.
그린 물품을 처리하는 단계는 특정 분위기에서 액상 소결 공정을 수행하는 것을 포함한다. 예를 들어, 분위기는 약 10-2 Torr 이하의 압력을 가지는 감압된 분위기일 수 있다. 다른 실시예에서, 감압 분위기는 약 10-3 Torr 이하의, 약 10-4 Torr 이하의, 약 10-5 Torr 이하의, 또는 심지어 약 10-6 Torr 이하의 압력을 가질 수 있다. 특정 예들에서, 감압된 분위기는 약 10-2 Torr 내지 약 10-6 Torr 사이의 범위 내에 있을 수 있다.Processing the green article includes performing a liquid phase sintering process in a specific atmosphere. For example, the atmosphere may be a reduced pressure atmosphere having a pressure of about 10 −2 Torr or less. In other embodiments, the reduced pressure atmosphere may have a pressure of about 10 −3 Torr or less, about 10 −4 Torr or less, about 10 −5 Torr or less, or even about 10 −6 Torr or less. In certain examples, the reduced pressure may be in a range between about 10 −2 Torr and about 10 −6 Torr.
또한, 그린 물품을 처리하는 중, 그리고 특히 액상 소결 공정 중, 분위기는 비산화성(즉, 환원성) 분위기일 수 있다. 환원성 분위기를 형성하기 위한 적절한 가스 물질은 수소, 질소, 영족 가스, 일산화탄소, 분해된 암모니아, 및 그 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 불활성 분위기는 금속 및 금속 합금 구성성분들의 산화를 제한하기 위해 그린 물품의 처리 중 사용될 수 있다.In addition, during the processing of the green article, and particularly during the liquid phase sintering process, the atmosphere may be a non-oxidizing (ie, reducing) atmosphere. Suitable gaseous materials for forming a reducing atmosphere may include hydrogen, nitrogen, noble gases, carbon monoxide, decomposed ammonia, and combinations thereof. In other embodiments, an inert atmosphere can be used during processing of the green article to limit the oxidation of the metal and metal alloy components.
처리 공정을 완료한 후, 금속 접합 재료 내에 연마 입자를 포함하는 접합된 연마 물품이 만들어진다. 실시예에 따라, 연마 물품은 특정 특성들을 가지는 본체를 가질 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따라, 접합된 연마 본체는 본체 내에 있는 접합 재료의 부피보다 현저하게 더 큰 부피의 연마 입자들을 가질 수 있다. 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 가질 수 있는데, 여기서 VAG는 접합된 연마 본체의 총 부피 내에 있는 연마 입자들의 부피 퍼센트를 나타내고, VBM은 접합된 연마 본체의 총 부피 내에 있는 접합 재료의 부피 퍼센트를 나타낸다. 다른 실시예에 따라, VAG/VBM 의 비는 적어도 약 1.5, 예컨대 적어도 약 1.7, 적어도 약 2.0, 적어도 약 2.1, 적어도 약 2.2 또는 심지어 적어도 약 2.5 일 수 있다. 다른 실시예에서, 접합된 연마 본체는 VAG/VBM 의 비가 약 1.3 내지 9.0 사이, 예컨대 약 1.3 내지 약 8.0 사이, 예컨대 약 1.5 내지 약 7.0 사이, 예컨대 약 1.5 내지 약 6.0 사이, 약 2.0 내지 약 5.0 사이, 약 2.0 내지 약 4.0 사이, 약 2.1 내지 약 3.8 사이, 또는 심지어 약 2.2 내지 약 3.5 사이의 범위 내에 있도록 만들어질 수 있다.After completing the treatment process, a bonded abrasive article is made comprising abrasive particles in the metal bonding material. According to an embodiment, the abrasive article may have a body having certain characteristics. For example, according to one embodiment, the bonded abrasive body may have a significantly larger volume of abrasive particles than the volume of bonding material in the body. The bonded abrasive body may have a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, where V AG represents the volume percentage of abrasive particles within the total volume of the bonded abrasive body, and V BM is the volume of the bonded abrasive body. It represents the volume percentage of the bonding material within the total volume. According to another embodiment, the ratio of V AG / V BM may be at least about 1.5, such as at least about 1.7, at least about 2.0, at least about 2.1, at least about 2.2 or even at least about 2.5. In other embodiments, the bonded abrasive body has a ratio of V AG / V BM between about 1.3 and 9.0, such as between about 1.3 and about 8.0, such as between about 1.5 and about 7.0, such as between about 1.5 and about 6.0, between about 2.0 and 2.0. It may be made to be in the range between about 5.0, between about 2.0 and about 4.0, between about 2.1 and about 3.8, or even between about 2.2 and about 3.5.
더 특별한 조건들에 있어서, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 적어도 약 30 vol% 연마 입자들을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 연마 입자들의 함량은 더 커서, 적어도 약 45 vol%, 적어도 약 50 vol%, 적어도 약 60 vol%, 적어도 약 70 vol%, 또는 심지어 적어도 약 75 vol% 이다. 특정 실시예들에서, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 약 30 vol% 내지 약 90 vol% 사이, 예컨대 약 45 vol% 내지 약 90 vol% 사이, 약 50 vol% 내지 약 85 vol% 사이, 또는 심지어 약 60 vol% 내지 약 80 vol% 사이의 연마 입자들을 포함한다.In more particular conditions, the bonded abrasive body may comprise at least about 30 vol% abrasive particles relative to the total volume of the bonded abrasive body. In other examples, the content of abrasive particles is greater, at least about 45 vol%, at least about 50 vol%, at least about 60 vol%, at least about 70 vol%, or even at least about 75 vol%. In certain embodiments, the bonded abrasive body is between about 30 vol% and about 90 vol%, such as between about 45 vol% and about 90 vol%, between about 50 vol% and about 85, based on the total volume of the bonded abrasive body. abrasive particles between vol%, or even between about 60 vol% and about 80 vol%.
접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 약 45 vol% 이하의 접합 재료를 포함할 수 있다. 어떤 실시예들에 따라, 접합 재료의 함량은 더 적어서, 예컨대 약 40 vol% 이하, 약 30 vol% 이하, 약 25 vol% 이하, 약 20 vol% 이하, 또는 심지어 약 15 vol% 이하이다. 특정 실시예들에서, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 약 5 vol% 내지 약 45 vol% 사이, 예컨대 약 5 vol% 내지 약 40 vol% 사이, 약 5 vol% 내지 약 30 vol% 사이, 또는 심지어 약 10 vol% 내지 약 30 vol% 사이인 접합 재료를 포함한다. The bonded abrasive body may comprise up to about 45 vol% of the joining material relative to the total volume of the bonded abrasive body. According to some embodiments, the content of the bonding material is less, such as about 40 vol% or less, about 30 vol% or less, about 25 vol% or less, about 20 vol% or less, or even about 15 vol% or less. In certain embodiments, the bonded abrasive body is between about 5 vol% and about 45 vol%, such as between about 5 vol% and about 40 vol%, about 5 vol% to about 30, based on the total volume of the bonded abrasive body. bonding materials that are between vol%, or even between about 10 vol% and about 30 vol%.
다른 실시예에 따라, 본원에서의 접합된 연마 본체는 어느 정도 양의 기공을 포함할 수 있다. 예를 들어, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 적어도 5 vol%의 기공을 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, 접합된 연마 본체는 본체의 총 부피에 대해 적어도 10 vol%, 예컨대 적어도 12 vol%, 적어도 18 vol%, 적어도 20 vol%, 적어도 25 vol%, 적어도 30 vol%, 또는 심지어 적어도 35 vol% 인 기공을 가질 수 있다. 또한, 다른 실시예들에서, 접합된 연마 본체는 본체의 총 부피에 대해 약 80 vol% 이하의 기공을 포함할 수 있다. 다른 물품들에서, 접합된 연마 본체는 본체의 총 부피에 대해 약 70 vol% 이하의, 약 60 vol% 이하의, 약 55 vol%, 예컨대 약 50 vol% 이하의, 약 48 vol% 이하의, 약 44 vol% 이하의, 약 40 vol% 이하의, 또는 심지어 약 35 vol% 이하의 기공을 가질 수 있다. 기공은 본원에서 열거된 최소와 최대 사이의 범위 내에 있을 수 있다고 이해되어야 할 것이다.According to another embodiment, the bonded abrasive body herein may comprise some amount of pores. For example, the bonded abrasive body may have at least 5 vol% of pores relative to the total volume of the bonded abrasive body. In other embodiments, the bonded abrasive body may have at least 10 vol%, such as at least 12 vol%, at least 18 vol%, at least 20 vol%, at least 25 vol%, at least 30 vol%, or even relative to the total volume of the body. Have pores that are at least 35 vol%. Further, in other embodiments, the bonded abrasive body may include up to about 80 vol% of pores relative to the total volume of the body. In other articles, the bonded abrasive body may comprise up to about 70 vol%, up to about 60 vol%, up to about 55 vol%, such as up to about 50 vol%, up to about 48 vol%, It can have up to about 44 vol%, up to about 40 vol%, or even up to about 35 vol% pores. It will be appreciated that the pores may be within a range between the minimum and maximum listed herein.
접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체 내의 일정 함량의 기공이 서로 연결된 기공이 되도록 만들어질 수 있다. 서로 연결된 기공은 접합된 연마 본체의 부피를 통해 연장되는 서로 연결된 통로들(즉, 공공들)의 네트워크를 정의한다. 예를 들어, 본체의 기공의 대부분은 서로 연결된 기공일 수 있다. 실제, 특정 예들에서, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체 내에 존재하는 기공의 적어도 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 또는 심지어 적어도 약 95%가 서로 연결된 기공이 되도록 만들어질 수 있다. 어떤 예들에서, 기본적으로 본체 내에 존재하는 기공 모두는 서로 연결된 기공이다. 따라서, 접합된 연마 본체는, 본체와 연마 입자들에 의해 정의된 고체상과 접합된 연마 본체를 통해 고체상 사이로 연장되는 기공에 의해 정의되는 제2 연속상, 두 개의 상의 연속 네트워크에 의해 정의될 수 있다.The bonded abrasive body may be made such that a certain amount of pores in the bonded abrasive body are pores connected to each other. The interconnected pores define a network of interconnected passages (ie, voids) that extend through the volume of the bonded abrasive body. For example, most of the pores of the body may be pores connected to each other. Indeed, in certain instances, the bonded abrasive body may be a pore with at least 60%, at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, or even at least about 95% of the pores present in the bonded abrasive body. Can be made as possible. In some instances, basically all of the pores present in the body are pores connected to each other. Thus, the bonded abrasive body may be defined by a continuous network of two phases, a second continuous phase defined by pores extending between the solid phase defined by the body and the abrasive particles and the solid phase through the bonded abrasive body. .
다른 실시예에 따라, 접합된 연마 본체는, 접합된 연마 본체의 총 부피에 대한 접합 재료(VBM)와 비교하여 연마 입자들과 필러들을 포함하는 입자 재료(V P )의 특정 비율을 가질 수 있다. 입자 재료와 접합 재료의 양이 본체의 총 부피의 일부로서 구성성분의 부피 퍼센트로 측정되는 것으로 이해해야 할 것이다. 예를 들어, 본원에서 실시예들의 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.5의 비(VP/VBM)를 가질 수 있다. 다른 실시예들에서, VP/VBM 비는 적어도 약 1.7, 적어도 약 2.0, 적어도 약 2.2, 적어도 약 2.5, 또는 심지어 적어도 약 2.8 일 수 있다. 특정 예들에서, VP/VBM 비는 1.5 내지 약 9.0 사이, 예컨대 약 1.5 내지 8.0 사이, 예컨대 약 1.5 내지 약 7.0 사이, 약 1.7 내지 약 7.0 사이, 약 1.7 내지 약 6.0 사이, 약 1.7 내지 약 5.5 사이, 또는 심지어 약 2.0 내지 약 5.5 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 이와 같이, 접합된 연마 본체는 접합 재료 보다 필러들과 연마 입자들을 포함하는 입자 재료의 함량을 더 많이 포함할 수 있다.According to another embodiment, the bonded abrasive body, as compared with the bonding material (V BM) for a total volume of the bonded abrasive body can have a certain percentage of the particle material (V P) comprising abrasive particles and filler have. It will be appreciated that the amount of particulate material and bonding material is measured in volume percentage of the component as part of the total volume of the body. For example, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein may have a ratio (V P / V BM ) of at least about 1.5. In other embodiments, the V P / V BM ratio can be at least about 1.7, at least about 2.0, at least about 2.2, at least about 2.5, or even at least about 2.8. In certain embodiments, the V P / V BM ratio is between 1.5 and about 9.0, such as between about 1.5 and 8.0, such as between about 1.5 and about 7.0, between about 1.7 and about 7.0, between about 1.7 and about 6.0, between about 1.7 and about It may be between 5.5, or even between about 2.0 to about 5.5. As such, the bonded abrasive body may comprise a greater amount of particulate material comprising fillers and abrasive particles than the bonding material.
일 실시예에 따라, 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피 내에 존재하는 연마 입자들의 양(vol%) 보다 작을 수, 동등할 수, 또는 더 클 수 있는 필러들의 양(vol%)을 포함할 수 있다. 어떤 연마 물품들은 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 약 75 vol% 보다 더 많지 않은 필러를 활용할 수 있다. 어떤 실시예들에 따라, 본체에서 필러들의 함량은 약 50 vol% 이하, 약 40 vol% 이하, 약 30 vol% 이하, 약 20vol% 이하, 또는 심지어 약 15 vol% 이하일 수 있다. 특정 실시예들에서, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체의 총 부피에 대해 약 1 vol% 내지 약 75 vol% 사이, 예컨대 약 1 vol% 내지 약 50 vol% 사이, 약 1 vol% 내지 약 20 vol% 사이, 또는 심지어 약 1 vol% 내지 약 15 vol% 사이의 필러로 구성된다. 일 예에서, 접합된 연마 본체는 기본적으로 필러가 없을 수 있다.According to one embodiment, the abrasive body may comprise an amount of filler (vol%) that can be less than, equal to, or greater than the amount of abrasive particles (vol%) present in the total volume of the bonded abrasive body. Can be. Some abrasive articles may utilize a filler no greater than about 75 vol% relative to the total volume of the bonded abrasive body. According to some embodiments, the content of fillers in the body may be about 50 vol% or less, about 40 vol% or less, about 30 vol% or less, about 20 vol% or less, or even about 15 vol% or less. In certain embodiments, the bonded abrasive body is between about 1 vol% and about 75 vol%, such as between about 1 vol% and about 50 vol%, between about 1 vol% and about 20, relative to the total volume of the bonded abrasive body. fillers between vol%, or even between about 1 vol% and about 15 vol%. In one example, the bonded abrasive body may be basically filler free.
본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 활성 접합 조성물의 특정 함량을 가질 수 있다. 이해되는 바와 같이, 활성 접합 조성물은 활성 접합 조성물 전구체와 예를 들어 연마 입자들, 필러들 및 접합 재료를 포함하는, 접합된 연마 본체의 어떤 구성성분들 사이의 반응으로부터 만들어지는 반응 생성물일 수 있다. 활성 접합 조성물은 본체 내의 입자들(예를 들어, 연마 입자들 또는 필러)과 접합 재료 내의 입자들의 보유를 촉진시킬 수 있는 접합 재료 사이의 화학적 접합을 촉진시킬 수 있다.The bonded abrasive bodies of the embodiments herein may have a specific content of the active bonding composition. As will be appreciated, the active bonding composition can be a reaction product made from a reaction between the active bonding composition precursor and certain components of the bonded abrasive body, including, for example, abrasive particles, fillers, and bonding material. . The active bonding composition may promote chemical bonding between particles in the body (eg, abrasive particles or filler) and a bonding material that may promote retention of particles in the bonding material.
특히, 활성 접합 조성물은 접합된 연마 본체의 독립 영역들에서 배치될 수 있는, 독립상들을 포함할 수 있다. 또한, 활성 접합 조성물은 조성물의 위치에 따라 특정 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 활성 접합 조성물은 침전상과 경계상을 포함할 수 있다. 침전상은 접합 재료 내에 존재할 수 있고 접합 재료의 부피에 걸쳐 독립상으로 분포될 수 있다. 경계상은 입자 재료(즉, 연마 입자들 및/또는 필러들)와 접합 재료 사이의 경계에 배치될 수 있다. 경계상은 본체의 입자 재료의 표면적 대부분에 걸쳐 연장될 수 있다. 완전하게 이해되지 않지만, 별개 상들과 활성 접합 조성물의 조성에 있어 차이들과 독립상들은 형성 공정들, 특히 액상 소결에 기인한다.In particular, the active bonding composition may comprise independent phases, which may be disposed in independent regions of the bonded abrasive body. In addition, the active conjugated composition may have a specific composition depending on the location of the composition. For example, the active bonding composition may comprise a precipitated phase and a boundary phase. The precipitated phase can be present in the bonding material and can be distributed as an independent phase over the volume of the bonding material. The boundary phase may be disposed at the boundary between the particulate material (ie, abrasive particles and / or fillers) and the bonding material. The boundary phase may extend over most of the surface area of the particulate material of the body. Although not fully understood, the differences and independent phases in the composition of the separate phases and the active bonding composition are due to the formation processes, in particular liquid phase sintering.
따라서, 접합 재료는 분리된 상들인 접합상과 침전상을 포함하는 복합 재료일 수 있다. 침전상은 활성 접합 조성물의 적어도 일 구성요소와 접합 재료의 적어도 일 구성요소를 포함하는 조성물로 만들어질 수 있다. 특히, 침전된 상은 접합 재료로서 혼합물에 원래부터 제공되는 적어도 하나의 금속 구성요소를 포함할 수 있다. 침전상은 금속 또는 금속 합금 화합물 또는 착화합물일 수 있다. 특정 실시예들에서, 침전상은 티타늄, 바나듐, 크롬, 지르코늄, 하프늄, 텅스텐, 및 그 조합을 포함하는 재료의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함할 수 있다. 더 특정 예들에서, 침전된 상은 티타늄을 포함하고 기본적으로 티타늄 및 주석으로 구성될 수 있다.Thus, the bonding material may be a composite material comprising the bonded phases and the precipitated phases, which are separate phases. The precipitated phase may be made of a composition comprising at least one component of the active bonding composition and at least one component of the bonding material. In particular, the precipitated phase may comprise at least one metal component originally provided in the mixture as a bonding material. The precipitated phase can be a metal or metal alloy compound or complex. In certain embodiments, the precipitated phase may comprise a material selected from the group of materials including titanium, vanadium, chromium, zirconium, hafnium, tungsten, and combinations thereof. In more specific examples, the precipitated phase comprises titanium and may consist essentially of titanium and tin.
접합 재료의 접합상은 전이 금속 원소와 특별하게 혼합물을 형성하기 위해 사용되는 원래 접합 재료에 포함된 금속 원소를 포함할 수 있다. 이와 같이, 접합상은 구리, 주석, 은, 몰리브데늄, 아연, 텅스텐, 철, 니켈, 안티몬, 및 그 조합으로 이루어지는 금속들의 그룹으로부터 선택되는 재료로 만들어질 수 있다. 특정 예에서, 접합상은 구리를 포함할 수 있고, 구리 기반 화합물 또는 착화합물일 수 있다. 어떤 실시예들에서, 접합상은 기본적으로 구리로 구성된다.The bonding phase of the bonding material may comprise metal elements contained in the original bonding material used to form a mixture with the transition metal element specifically. As such, the junction phase may be made of a material selected from the group of metals consisting of copper, tin, silver, molybdenum, zinc, tungsten, iron, nickel, antimony, and combinations thereof. In certain instances, the junction phase may comprise copper and may be a copper based compound or a complex. In some embodiments, the bonded phase consists essentially of copper.
경계상은 활성 접합 조성물의 적어도 하나의 구성요소를 포함할 수 있다. 또한, 경계상은 입자 재료의 적어도 하나의 구성요소를 포함할 수 있다. 이와 같이, 경계상은 활성 접합 조성물 및 입자 사이의 화학적 반응을 통해 형성되는 화합물 또는 착화합물일 수 있다. 어떤 경계상 재료들은 탄화물, 산화물, 질화물, 붕화물, 옥시질화물, 옥시붕화물, 옥시탄화물 및 그 조합을 포함한다. 경계상은 금속을 포함할 수 있고, 더 특별하게, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 산화물, 금속 옥시질화물, 금속 옥시붕화물, 또는 금속 옥시탄화물과 같은, 금속을 포함하는 화합물일 수 있다. 일 실시예에 따라, 경계상은 기본적으로 티타늄 카바이드, 티타늄 나이트라이드, 티타늄 보로나이트라이드, 티타늄 알루미늄 옥사이드, 및 그 조합의 그룹으로부터의 재료로 구성된다.The boundary phase may comprise at least one component of the active bonding composition. The boundary phase may also include at least one component of the particle material. As such, the boundary phase may be a compound or complex formed through a chemical reaction between the active bonding composition and the particles. Some boundary materials include carbides, oxides, nitrides, borides, oxynitrides, oxyborides, oxycarbides, and combinations thereof. The boundary phase may comprise a metal, and more particularly, may be a compound comprising a metal, such as metal carbide, metal nitride, metal oxide, metal oxynitride, metal oxyboride, or metal oxycarbide. According to one embodiment, the boundary phase consists essentially of a material from the group of titanium carbide, titanium nitride, titanium boron nitride, titanium aluminum oxide, and combinations thereof.
또한, 경계상은 적어도 약 0.1 미크론의 평균 두께를 가질 수 있다. 그러나, 더 특별하게, 경계상은 경계상이 위에 놓이는 입자 재료의 크기에 따라 다양한 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 10 미크론 보다 작은 평균 크기를 가지는 연마 입자들 및/또는 필러들과 관련하여, 경계상은 입자의 평균 크기의 약 1% 내지 205 사이 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 약 10 미크론 내지 약 50 미크론 사이 범위 내의 평균 크기를 가지는 입자 재료에 대해, 경계상은 입자 평균 크기의 약 1% 내지 10% 사이 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 약 50 미크론 내지 약 500 미크론 사이 범위 내의 평균 크기를 가지는 입자 재료에 대해, 경계상은 입자 평균 크기의 약 0.5% 내지 10% 사이 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 약 500 미크론 보다 큰 평균 크기를 가지는 입자 재료에 대해서는, 경계상은 입자 평균 크기의 약 0.1% 내지 0.5% 사이 범위 내의 두께를 가질 수 있다.In addition, the boundary phase may have an average thickness of at least about 0.1 micron. However, more particularly, the boundary phase may have varying thicknesses depending on the size of the particle material on which the boundary phase lies. For example, with respect to abrasive particles and / or fillers having an average size of less than 10 microns, the boundary phase may have a thickness in the range between about 1% and 205 of the average size of the particles. For particle materials having an average size in the range between about 10 microns and about 50 microns, the boundary phase may have a thickness in the range between about 1% and 10% of the particle average size. For particle materials having an average size in the range between about 50 microns and about 500 microns, the boundary phase may have a thickness in the range between about 0.5% and 10% of the particle average size. For particle materials having an average size of greater than about 500 microns, the boundary phase may have a thickness in the range between about 0.1% and 0.5% of the particle average size.
도 8 내지 11은 실시예에 따른 접합된 연마 본체의 미세구조의 확대된 이미지를 포함한다. 도 8은 연마 입자들(801)과 그 연마 입자들(801) 사이로 연장되는 접합 재료(803)를 포함하는 접합된 연마 본체의 일부의 단면에 대한 주사전자현미경 이미지(후방산란(backscatter) 모드에서 조작된)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 접합 재료(803)는 재료의 두 개의 독립상들, 더 밝은 색으로 나타내어지고 접합 재료(803)의 부피에 걸쳐 연장되는 침전상(805)과, 더 어두운 색으로 나타내어지고 접합 재료(803)의 부피에 걸쳐 연장되는 접합상(806)을 포함한다.8-11 include enlarged images of the microstructure of the bonded abrasive body according to the embodiment. 8 is a scanning electron microscope image (in backscatter mode) of a cross section of a portion of the bonded abrasive body comprising
도 9 내지 11은 도 8의 접합된 연마 본체와 동일한 영역의 확대된 이미지를 포함하는데, 본체의 어떤 영역들에서 선택 원소들 존재를 구별하기 위해 마이크로프로브(microprobe) 분석을 이용하였다. 도 9는 구리 함량이 높은 영역을 구별하기 위한 모드 설정으로 도 8의 영역에 대한 마이크로프로브 이미지를 포함한다. 실시예에 따라, 접합 재료(803)는 구리 및 주석의 금속 합금을 포함할 수 있다. 더 특별한 실시예에 따라, 접합 재료(803)의 적어도 두 개의 독립상들 중 하나인, 접합 재료(803)의 접합상(806)은 침전상(805) 보다 더 많은 양의 구리를 가질 수 있다.9-11 include enlarged images of the same area as the bonded abrasive body of FIG. 8, using microprobe analysis to distinguish the presence of select elements in certain areas of the body. FIG. 9 includes a microprobe image for the region of FIG. 8 in mode setting to distinguish regions of high copper content. According to an embodiment, the
도 10은 도 8 및 9의 영역에 대한 확대된 이미지를 포함하는데, 접합된 연마 본체의 어떤 영역들에 있는 선택 원소를 구별하기 위해 마이크로프로브 분석을 사용하였다. 도 10은 주석 존재를 가지는 영역들을 구별하기 위한 모드 설정으로 마이크로프로브를 사용하여, 더 밝은 영역들이 주석이 더 많이 있는 영역들을 나타내게 된다. 도시된 바와 같이, 접합 재료(803)의 침전상(805)은 접합상(806) 보다 더 많은 함량의 주석을 갖는다.FIG. 10 includes an enlarged image of the areas of FIGS. 8 and 9, where microprobe analysis was used to distinguish selected elements in certain areas of the bonded abrasive body. Fig. 10 uses microprobes as a mode setting for distinguishing areas with annotations, so that brighter areas represent areas with more annotations. As shown, the precipitated
도 11은 마이크로프로브 분석을 이용하여 도 8 내지 10의 영역에 대한 확대된 이미지를 포함한다. 특히, 도 11은 티타늄 존재를 가지는 영역들을 구별하기 위한 모드 설정으로 마이크로프로브를 이용하여, 더 밝은 영역들이 티타늄이 더 많이 있는 영역들을 나타내게 된다. 도시된 바와 같이, 접합 재료(803)의 침전상(805)은 접합상(806) 보다 더 많은 함량의 티타늄을 갖는다. 도 11은 또한 연마 입자들(801)과 접합 재료(803)의 경계에서 경계상(1101)의 증거를 제공한다. 도 11에 의해 증명된 바와 같이, 경계상(1101)은 특히 더 높은 함량의 티타늄을 포함하여, 활성 접합 조성물 전구체의 티타늄이 우선적으로 입자의 경계로 이동하고 연마 입자들과 화학적으로 반응하여 본원에서 설명한 바와 같이 이종간 상을 형성할 수 있다는 것을 나타낸다.FIG. 11 includes an enlarged image of the area of FIGS. 8-10 using microprobe analysis. In particular, FIG. 11 uses microprobes as a mode setting to distinguish regions with titanium presence, where brighter regions represent regions with more titanium. As shown, the precipitated
도 8 내지 11은 예상 밖 현상의 증거를 제공한다. 완전히 이해되지는 않았지만, 구리 및 주석으로 구성된 원래의 접합 재료는 공정 중 분리되는데, 이는 액상 소결 공정에 기인한다는 것으로 가설이 수립된다. 주석과 구리는 독립상들이 된다; 침전상(805)과 접합상(806), 각각으로. 또한, 주석은 활성 접합 조성물 전구체 재료에 존재하는 티타늄과 우선적으로 결합하여 침전상(805)을 만든다.8-11 provide evidence of unexpected phenomena. Although not fully understood, it is hypothesized that the original bonding material consisting of copper and tin is separated during the process, which is due to the liquid phase sintering process. Tin and copper become independent phases;
실시예에 따라, 접합된 연마 본체는, 경계상 및 침전상과 같은 활성 접합 조성물의 모두 상들을 포함하는, 접합 재료의 총 부피에 대해 약 1 vol%의 활성 접합 조성물을 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 접합 내에 있는 활성 접합 조성물의 양은 예컨대 적어도 약 4 vol%, 적어도 약 6 vol%, 적어도 약 10 vol%, 적어도 약 12 vol%, 적어도 약 14 vol%, 적어도 약 15 vol%, 또는 심지어 적어도 약 18 vol% 보다 클 수 있다. 특정 예들에서, 접합 재료는 약 1 vol% 내지 약 40 vol% 사이, 예컨대 약 1 vol% 내지 30 vol% 사이, 약 1 vol% 내지 약 25 vol% 사이, 약 4 vol% 내지 약 25 vol% 사이, 또는 약 6 vol% 내지 약 25 vol% 사이의 범위 내에 있는 양의 활성 접합 조성물을 함유한다. 일부 예들에서, 활성 접합 조성물의 양은 접합 재료의 총 부피에 대해 약 10 vol% 내지 약 30 vol% 사이, 약 10 vol% 내지 약 25 vol% 사이, 또는 약 12 vol% 내지 약 20 vol% 사이의 범위 내에 있다.According to an embodiment, the bonded abrasive body may comprise about 1 vol% of the active bonding composition relative to the total volume of the bonding material, including both phases of the active bonding composition, such as the boundary phase and the precipitated phase. In other embodiments, the amount of active conjugate composition in the conjugate is, for example, at least about 4 vol%, at least about 6 vol%, at least about 10 vol%, at least about 12 vol%, at least about 14 vol%, at least about 15 vol%, or Even at least about 18 vol%. In certain examples, the bonding material may be between about 1 vol% and about 40 vol%, such as between about 1 vol% and 30 vol%, between about 1 vol% and about 25 vol%, between about 4 vol% and about 25 vol% , Or in an amount between about 6 vol% and about 25 vol%. In some examples, the amount of active bonding composition is between about 10 vol% and about 30 vol%, between about 10 vol% and about 25 vol%, or between about 12 vol% and about 20 vol%, relative to the total volume of the bonding material. It is in range.
접합된 연마 본체는 접합 재료가 특정 파괴인성(K1C)을 가질 수 있도록 만들어질 수 있다. 접합 재료의 인성은 마이크로-압입 시험 또는 나노-압입 시험을 통해 측정될 수 있다. 마이크로-압입 시험은, 예를 들어 본 예시에서를 포함하여, 접합 재료에 있는 재료 내의 특정 위치에서 인덴터(indentor)에 하중을 가함을 통해 연마된 샘플에 균열을 발생시키는 원리를 통해 파괴 인성을 측정한다. 예를 들어, 적절한 마이크로-압입 시험은, Microindentation Techniques in Materials Science and Engineering, ASTM STP 889, D.B.Marshall and B.R. Lawn pp 26-46, "Indentation of Brittle materials" 에서 설명된 방법들에 따라 수행될 수 있다. 실시예에 따라, 접합된 연마 본체는 약 4.0 MPa m0.5 이하의 평균 파괴인성(K1C)을 가지는 접합 재료를 가진다. 다른 실시예들에서, 접합 재료의 평균 파괴인성(K1C)은 약 3.75 MPa m0.5 이하, 예컨대 약 3.5 MPa m0.5 이하, 약 3.25 MPa m0.5 이하, 약 3.0 MPa m0.5 이하, 약 2.8 MPa m0.5 이하, 또는 약 2.5 MPa m0.5 이하일 수 있다. 접합 재료의 평균 파괴인성은 약 0.6 MPa m0.5 약 4.0 MPa m0.5 사이 범위 내, 예컨대 약 0.6 MPa m0.5 약 3.5 MPa m0.5 사이 범위 내, 또는 약 0.6 MPa m0.5 약 3.0 MPa m0.5 사이 범위 내에 있을 수 있다.The bonded abrasive body can be made such that the bonding material can have a particular fracture toughness K 1C . Toughness of the bonding material can be measured via micro-indentation test or nano-indentation test. The micro-indentation test includes fracture toughness through the principle of causing cracks in a polished sample by applying an indentor at a specific location within the material in the bonding material, including, for example, in this example. Measure For example, suitable micro-indentation tests can be performed according to the methods described in Microindentation Techniques in Materials Science and Engineering, ASTM STP 889, DB Marshall and BR Lawn pp 26-46, "Indentation of Brittle materials". According to an embodiment, the bonded abrasive body has a joining material having an average fracture toughness (K 1 C ) of about 4.0 MPa m 0.5 or less. In other embodiments, the average fracture toughness (K 1C ) of the bonding material is about 3.75 MPa m 0.5 or less, such as about 3.5 MPa m 0.5 or less, about 3.25 MPa m 0.5 or less, about 3.0 MPa m 0.5 or less, about 2.8 MPa m 0.5 or less, or about 2.5 MPa m 0.5 or less. The average fracture toughness of the bonding material is in the range of about 0.6 MPa m 0.5 of about 4.0 MPa m 0.5 , such as in the range of about 0.6 MPa m 0.5 of about 3.5 MPa m 0.5 , or in the range of about 0.6 MPa m 0.5 of about 3.0 MPa m 0.5 . There may be.
본원에서의 실시예들의 연마 물품들은 특정 특성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 접합된 연마 본체는 적어도 약 2000 psi, 예컨대 적어도 약 4000 psi, 그리고 더 특별하게, 적어도 약 6000 psi 인 파단 계수(modulus of rupture, MOR)를 가질 수 있다.The abrasive articles of the embodiments herein may have certain characteristics. For example, the bonded abrasive body may have a modulus of rupture (MOR) that is at least about 2000 psi, such as at least about 4000 psi, and more particularly, at least about 6000 psi.
본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 어떤 연삭 조작에서 사용될 때 특정 특성들을 나타낸다. 특히, 접합된 연마 휠은 드레싱되지 않는 연삭 조작에서 사용될 수 있는데, 접합된 연마 본체는 본체가 트루잉 조작을 수행한 후 드레싱 조작을 필요로 하지 않는다. 통상적으로, 트루잉 조작들은 연마 본체에 원하는 윤곽과 형상을 부여하기 위해 완료된다. 트루잉 후, 연마 본체는 일반적으로 닳은 그릿을 제거하고 새로운 연마 입자들을 노출시키기 위해 동일하게 경하거나 더 경한 연마 요소로 드레싱된다. 드레싱은 연마 물품의 적절한 조작을 확실히 하기 위해 통상적인 연마 물품들에 대해 시간이 소비되고 필요한 공정이다. 본원에서의 실시예의 접합된 연마 본체들은 사용 중 현저하게 덜 드레싱을 요구하게 되고 통상적인 연마 물품들에 대해 현저하게 향상된 성능 계수들을 가진다.The bonded abrasive bodies of the embodiments herein exhibit certain characteristics when used in certain grinding operations. In particular, the bonded abrasive wheel can be used in a grinding operation that is not dressing, where the bonded abrasive body does not require a dressing operation after the body performs a truing operation. Typically, truing operations are completed to give the polishing body the desired contour and shape. After truing, the abrasive body is generally dressed with equally harder or lighter abrasive elements to remove worn grit and expose new abrasive particles. Dressing is a time consuming and necessary process for conventional abrasive articles to ensure proper operation of the abrasive article. The bonded abrasive bodies of the embodiments herein require significantly less dressing during use and have significantly improved coefficients of performance for conventional abrasive articles.
예를 들어, 일 실시예에서, 드레싱되지 않는 연삭 조작 중, 실시예의 접합된 연마 본체는 약 40% 이하의 파워 편차를 가질 수 있는데, 여기서 파워 편차는 식 로 설명된다. Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타내고 Pn은, n≥4 인 n 번째 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타낸다. 따라서, 파워 편차는 처음 연삭 사이클로부터 적어도 4회 연삭 사이클이 수행된 후의 연삭 사이클로의 연삭력에 있어 변화를 측정한다.For example, in one embodiment, during an undressed grinding operation, the bonded abrasive body of the embodiment may have a power deviation of about 40% or less, where the power deviation is . P o represents the grinding force (Hp or Hp / in) for grinding the workpiece into the abrasive body joined in the first grinding cycle and P n is the grinding force (Hp) for grinding the workpiece for the nth cycle with n≥4 Or Hp / in). Thus, the power deviation measures the change in the grinding force from the first grinding cycle to the grinding cycle after at least four grinding cycles have been performed.
특히, 연삭 사이클은, 트루잉 또는 드레싱 조작이 연삭 사이클 사이에 접합된 연마 물품에서 수행되지 않는다는 것을 의미하는, 연속적인 방법으로 완료될 수 있다. 본원에서 실시예들의 접합된 연마 본체들은 어떤 연마 조작들 중 약 25% 이하의 파워 편차를 가질 수 있다. 또 다른 실시예들에서, 접합된 연마 본체의 파워 편차는 약 20% 이하, 예컨대 약 15% 이하, 또는 약 12% 이하일 수 있다. 어떤 연마 본체들의 파워 편차는 약 1% 내지 약 40% 사이, 예컨대 약 1% 내지 약 20% 사이, 또는 약 1% 내지 약 12% 사이의 범위 내에 있을 수 있다.In particular, the grinding cycle may be completed in a continuous manner, meaning that no truing or dressing operation is performed on the abrasive article bonded between the grinding cycles. The bonded abrasive bodies of the embodiments herein may have a power deviation of about 25% or less of certain polishing operations. In still other embodiments, the power variation of the bonded abrasive body may be about 20% or less, such as about 15% or less, or about 12% or less. The power variation of certain abrasive bodies may be in the range between about 1% and about 40%, such as between about 1% and about 20%, or between about 1% and about 12%.
파워 편차와 더 관련하여, 처음 연삭 사이클(Po)에서의 연삭력과 n 번째 연삭 사이클(Pn)에서 가공물을 연삭하기 위해 사용되는 연삭력 사이의 변화는 "n" 이 4 이상인 연삭 사이클의 횟수에 대해 측정될 수 있다는 것에 유의해야 할 것이다. 다른 예들에서, "n"은 6 이상(즉, 적어도 6회 연삭 사이클), 10 이상, 또는 12 이상일 수 있다. 또한, n 번째 연삭 사이클은 연속적인 연삭 사이클을 나타낼 수 있는데, 여기서 연삭 사이클 사이에 연마 물품에서 드레싱은 수행되지 않는다는 것으로 이해해야 할 것이다.Further related to the power deviation, the change between the grinding force in the first grinding cycle (P o ) and the grinding force used to grind the workpiece in the nth grinding cycle (P n ) is the difference between grinding cycles where "n" is 4 or more. It should be noted that it can be measured against the number of times. In other examples, “n” may be at least 6 (ie, at least six grinding cycles), at least 10, or at least 12. It is also to be understood that the nth grinding cycle may represent a continuous grinding cycle, where dressing is not performed on the abrasive article between the grinding cycles.
실시예에 따라, 접합된 연마 본체는 연삭 조작들에서 사용될 수 있는데, 여기서 재료 제거 속도(MRR')은 적어도 약 1.0 in3/min/in [10 mm3/sec/mm]이다. 다른 실시예들에서, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체를 사용하는 연삭 조작은 적어도 약 4.0 in3/min/in [40 mm3/sec/mm], 예컨대 적어도 약 6.0 in3/min/in [60 mm3/sec/mm], 적어도 약 7.0 in3/min/in [70 mm3/sec/mm], 또는 심지어 적어도 약 8.0 in3/min/in [80 mm3/sec/mm] 인 재료 제거 속도로 수행될 수 있다. 본원에서의 실시예의 접합된 연마 본체들을 활용하는 어떤 연삭 조작들은, 약 1.0 in3/min/in [10 mm3/sec/mm] 내지 약 20 in3/min/in [200 mm3/sec/mm] 사이의 범위 내, 약 5.0 in3/min/in [50 mm3/sec/mm] 내지 약 18 in3/min/in [180 mm3/sec/mm] 사이의 범위 내, 약 6.0 in3/min/in [60 mm3/sec/mm] 내지 약 16 in3/min/in [160 mm3/sec/mm] 사이의 범위 내, 또는 심지어 약 7.0 in3/min/in [70 mm3/sec/mm] 내지 약 14 in3/min/in [140 mm3 /sec/mm] 사이의 범위 내인 재료 제거 속도(MRR')로 수행될 수 있다.According to an embodiment, the bonded abrasive body can be used in grinding operations, wherein the material removal rate MRR 'is at least about 1.0 in 3 / min / in [10 mm 3 / sec / mm]. In other embodiments, the grinding operation using the bonded abrasive body of the embodiments herein is at least about 4.0 in 3 / min / in [40 mm 3 / sec / mm], such as at least about 6.0 in 3 / min / in [60 mm 3 / sec / mm], at least about 7.0 in 3 / min / in [70 mm 3 / sec / mm], or even at least about 8.0 in 3 / min / in [80 mm 3 / sec / mm] It can be performed at a phosphorous material removal rate. Some grinding operations utilizing the bonded abrasive bodies of the embodiments herein are between about 1.0 in 3 / min / in [10 mm 3 / sec / mm] to about 20 in 3 / min / in [200 mm 3 / sec / mm], within about 5.0 in 3 / min / in [50 mm 3 / sec / mm] to about 18 in 3 / min / in [180 mm 3 / sec / mm], about 6.0 in Within a range from 3 / min / in [60 mm 3 / sec / mm] to about 16 in 3 / min / in [160 mm 3 / sec / mm], or even about 7.0 in 3 / min / in [70 mm 3 / sec / mm] to about 14 in 3 / m in / in [140 mm 3 / sec / mm] can be carried out at a material removal rate (MRR ').
또한, 접합된 연마 본체는 접합된 연마 본체가 특정 표면 속도로 회전하는 연삭 조작에서 활용될 수 있다. 표면 속도는 가공물과 접촉하는 지점에서 휠의 속도를 나타낸다. 예를 들어, 접합된 연마 본체는 적어도 1500 분당 표면 피트(surface feet per minute, sfpm)의 속도로, 예컨대 적어도 약 1800, 예컨대 적어도 약 2000 sfpm, 적어도 약 2500 sfpm, 적어도 약 5000 sfpm, 또는 심지어 적어도 10000 sfpm 의 속도로 회전될 수 있다. 특정 예들에서, 접합된 연마 본체는 약 2000 sfpm 내지 약 15000 sfpm 사이, 예컨대 약 2000 sfpm 내지 12000 sfpm 사이의 범위 내의 속도로 회전될 수 있다.In addition, the bonded abrasive body can be utilized in a grinding operation in which the bonded abrasive body rotates at a specific surface speed. Surface speed refers to the speed of the wheel at the point of contact with the workpiece. For example, the bonded abrasive body may be at a speed of at least surface feet per minute (sfpm), such as at least about 1800, such as at least about 2000 sfpm, at least about 2500 sfpm, at least about 5000 sfpm, or even at least It can be rotated at a speed of 10000 sfpm. In certain examples, the bonded abrasive body may be rotated at a speed within a range between about 2000 sfpm and about 15000 sfpm, such as between about 2000 sfpm and 12000 sfpm.
접합된 연마 본체는, 예를 들어 플런지(plunge) 연삭 조작들, 크립 피드(creep feed) 연삭 조작들, 필(peel) 연삭 조작들, 플루트(flute) 연삭 조작들 등을 포함하는, 다양한 연삭 조작들에서 사용에 적합할 수 있다. 다른 특정 예에서, 접합된 연마 본체는 엔드밀 연삭 적용에서 사용에 적합하다. 다른 예들에서, 접합된 연마 본체는, 예를 들어 사파이어와 석영 재료를 포함하는, 경질의 부서지기 쉬운 가공물을 얇게 하는 것에 유용할 수 있다.The bonded abrasive body includes a variety of grinding, including, for example, plunge grinding operations, creep feed grinding operations, peel grinding operations, flute grinding operations, and the like. It may be suitable for use in operations. In another particular example, the bonded abrasive body is suitable for use in end mill grinding applications. In other examples, the bonded abrasive body may be useful for thinning hard brittle workpieces, including, for example, sapphire and quartz materials.
또한, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 연마 조작들에서 활용될 수 있어서, 연마 후, 가공물은 약 50 마이크로인치(약 1.25 미크론) 이하의 평균 표면 거칠기(Ra)를 가진다. 다른 예들에서, 가공물의 평균 표면 거칠기는 약 40 마이크로인치(약 1 미크론), 또는 심지어 약 30 마이크로인치(약 0.75 미크론) 이하일 수 있다.Further, they can be utilized in the polishing operation of the polishing body joint of the embodiments of the present application in, after grinding, the workpiece has an average surface roughness (R a) of less than or equal to about 50 microinches (about 1.25 microns). In other examples, the average surface roughness of the workpiece may be about 40 micro inches (about 1 micron), or even about 30 micro inches (about 0.75 microns) or less.
다른 실시예들에서, 본원에서 실시예들의 접합된 연마 물품들로 연삭 중, 적어도 세 번의 연속되는 연삭 조작에 대한 평균 표면 거칠기 편차는 약 35% 이하일 수 있다. 연속된 연삭 조작들은 트루잉 조작이 각 연삭 조작들 사이에 수행되지 않은 조작들임에 유의해야 한다. 평균 표면 거칠기에서 편차는, 각 개별 연삭 조작이 수행되는 가공물의 각 위치들에서 가공물의 측정된 평균 표면 거칠기의 표준편차로서 계산될 수 있다. 어떤 실시예들에 따라, 적어도 세 번의 연속된 연삭 조작들에 대한 평균 표면 거칠기 편차는 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 심지어 약 5% 이하일 수 있다.In other embodiments, during grinding with the bonded abrasive articles of the embodiments herein, the average surface roughness deviation for at least three consecutive grinding operations may be about 35% or less. It should be noted that successive grinding operations are operations in which the truing operation is not performed between each grinding operation. The deviation in the average surface roughness can be calculated as the standard deviation of the measured average surface roughness of the workpiece at the respective positions of the workpiece on which each individual grinding operation is performed. According to some embodiments, the average surface roughness deviation for at least three consecutive grinding operations may be about 25% or less, about 20% or less, about 15% or less, about 10% or less, or even about 5% or less. .
다른 실시예에 따라, 접합된 연마 물품은 적어도 약 1200의 G-비(G-ratio)를 가질 수 있다. G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 마모를 통해 접합된 연마 본체로부터 없어진 재료의 부피로 나눈 것이다. 다른 실시예에 따라, 접합된 연마 본체는 적어도 약 1300, 예컨대 적어도 약 1400, 적어도 약 1500, 적어도 약 1600, 적어도 약 1700, 또는 심지어 적어도 약 1800 인 G-비를 가질 수 있다. 어떤 예들에서, 접합된 연마 본체의 G-비는 약 1200 내지 약 2500 사이, 예컨대 약 1200 내지 약 2300 사이, 또는 약 1400 내지 약 2300 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 본원에서 나타낸 G-비 값은 본원에서 나타낸 재료 제거 속도에서 얻어질 수 있다. 또한, 설명된 G-비 값들은 본원에서 설명된 다양한 가공물 재료 형태들에서 얻어질 수 있다.According to another embodiment, the bonded abrasive article may have a G-ratio of at least about 1200. The G-ratio is the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material missing from the bonded abrasive body through abrasion. According to another embodiment, the bonded abrasive body may have a G-ratio that is at least about 1300, such as at least about 1400, at least about 1500, at least about 1600, at least about 1700, or even at least about 1800. In some examples, the G-ratio of the bonded abrasive body may be in the range between about 1200 and about 2500, such as between about 1200 and about 2300, or between about 1400 and about 2300. The G-ratio values shown herein can be obtained at the material removal rates shown herein. In addition, the described G-ratio values can be obtained in the various workpiece material forms described herein.
다른 면에서, 접합된 연마 물품은 통상적 연마 물품들, 특히 금속-접합된 연마 물품들에 대해 현저하게 향상된 G-비를 가질 수 있다. 예를 들어, 본원에서의 실시예들에 따른 접합된 연마 본체들의 G-비는 통상적 연마 물품의 G-비보다 적어도 약 5% 이상일 수 있다. 다른 예들에서, G-비에서 향상은 적어도 약 10%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20%, 적어도 약 25%, 또는 심지어 적어도 약 30% 이상일 수 있다. 접합된 연마 물품의 특정 실시예들은 약 5% 내지 약 200% 사이, 약 5% 내지 약 150% 사이, 약 5% 내지 약 125% 사이, 약 5% 내지 약 100% 사이, 약 10% 내지 약 75% 사이, 또는 심지어 약 10% 내지 약 60% 사이의 범위 내에서 통상적인 접합된 연마와 비교하여 G-비에 있어서 증가를 나타낸다.In another aspect, the bonded abrasive article may have a significantly improved G-ratio for conventional abrasive articles, especially metal-bonded abrasive articles. For example, the G-ratio of bonded abrasive bodies in accordance with embodiments herein may be at least about 5% more than the G-ratio of a conventional abrasive article. In other examples, the improvement in G-ratio may be at least about 10%, at least about 15%, at least about 20%, at least about 25%, or even at least about 30% or more. Certain embodiments of the bonded abrasive article include between about 5% and about 200%, between about 5% and about 150%, between about 5% and about 125%, between about 5% and about 100%, between about 10% and about An increase in G-ratio is seen compared to conventional bonded polishing in the range between 75% or even between about 10% and about 60%.
어떤 접합된 연마 본체들은 정상 상태 연삭력에 충분히 가까운 처음 연삭력을 나타낸다. 일반적으로, 통상적인 금속-접합된 연마 물품들에 대해 정상 상태 연삭력은 처음 연삭력과 현저하게 다르다. 이와 같이, 처음 연삭력으로부터 연삭력에 있어 증가는 통상적인 금속-접합된 연마 물품들에 대비하여 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들에 대해 특히 낮다. 예를 들어, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 식 에 의해 정의되는 바로서 약 40% 이하의 처음 연삭력에서의 증가를 가질 수 있다. 이 식에서, Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타내고 Pn은, n≥16 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타낸다. 연삭 사이클은, 접합된 연마 본체의 트루잉 또는 드레싱이 수행되지 않는 연속적인 연삭 사이클이 될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.Some bonded abrasive bodies exhibit initial grinding forces close enough to steady state grinding forces. In general, the steady state grinding force differs significantly from the initial grinding force for conventional metal-bonded abrasive articles. As such, the increase in grinding force from the initial grinding force is particularly low for the bonded abrasive bodies of the embodiments herein as compared to conventional metal-bonded abrasive articles. For example, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein may be It can have an increase in initial grinding force of up to about 40% as defined by. Where P o represents the initial grinding force (Hp or Hp / in) for grinding the workpiece into the abrasive body bonded in the first grinding cycle and P n is the abrasive body bonded in the nth grinding cycle with n≥16 The grinding force (Hp or Hp / in) for grinding a workpiece is shown. It will be appreciated that the grinding cycle can be a continuous grinding cycle in which no truing or dressing of the bonded abrasive body is performed.
일 실시예에 따라, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 물품을 사용하는 연삭 조작 중, 처음 연삭력에서 증가는 약 35% 이하, 예컨대 약 30% 이하, 약 25% 이하, 약 20% 이하, 약 18% 이하, 약 15% 이하, 약 12% 이하, 약 10% 이하, 또는 심지어 약 8% 이하일 수 있다. 특정 예들에서, 접합된 연마 본체는 연삭 조작들을 수행할 수 있는데, 여기서 처음 연삭력에서 증가는 약 0.1% 내지 약 40% 사이의 범위 내, 예컨대 약 0.1% 내지 약 30% 사이의 범위 내, 약 1% 내지 약 15% 사이의 범위 내, 약 1% 내지 약 12% 사이의 범위 내, 또는 심지어 약 1% 내지 약 8% 사이의 범위 내에 있을 수 있다.According to one embodiment, during a grinding operation using the bonded abrasive article of the embodiments herein, the increase in initial grinding force is about 35% or less, such as about 30% or less, about 25% or less, about 20% or less, About 18% or less, about 15% or less, about 12% or less, about 10% or less, or even about 8% or less. In certain examples, the bonded abrasive body may perform grinding operations, wherein the increase in initial grinding force is in a range between about 0.1% and about 40%, such as in a range between about 0.1% and about 30%. It may be in the range between 1% and about 15%, in the range between about 1% and about 12%, or even in the range between about 1% and about 8%.
다른 실시예들에서, 접합된 연마 본체들은 약 3 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도 400 초의 연삭 시간 동안 약 10% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 나타낸다. 처음 연삭력에서 증가는 식 에 의해 정의될 수 있는데, 여기서 Po는 제1 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 처음으로 연삭하기 위한 처음 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타내고 P400은 400 초의 연삭 후에 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타낸다. 어떤 다른 연삭 조작들에서, 접합된 연마 본체는 약 3 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 400 초의 연삭 시간 동안 약 8% 이하인, 예컨대 약 6% 이하인, 약 4% 이하인, 또는 심지어 약 2% 이하인 처음 연삭력에서의 증가를 가질 수 있다. 특정 연삭 적용에서, 접합된 연마 본체는 3 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 400 초의 연삭 시간 동안 약 0.1% 내지 약 10% 사이, 예컨대 약 0.1% 내지 약 8% 사이, 약 0.1% 내지 약 6% 사이, 또는 약 0.1% 내지 약 4% 사이의 범위 내에서 처음 연삭력에서의 증가를 나타낸다.In other embodiments, the bonded abrasive bodies exhibit an increase in initial grinding force of about 10% or less for a grinding time of at least 400 seconds at a minimum feed rate of about 3 inches / minute. The increase in initial grinding force is Where P o represents the initial grinding force (Hp or Hp / in) for the first grinding of the workpiece with the abrasive body bonded in the first grinding cycle and P 400 is the bonded abrasive after 400 seconds of grinding. The grinding force (Hp or Hp / in) for grinding a workpiece with a main body is shown. In some other grinding operations, the bonded abrasive body may be about 8% or less, for example about 6% or less, about 4% or less, or even about 2% or less, for a grinding time of at least 400 seconds at a minimum feed rate of about 3 inches / minute. May have an increase in the initial grinding force. In certain grinding applications, the bonded abrasive body is between about 0.1% to about 10%, such as between about 0.1% to about 8%, about 0.1% to about 6, for a grinding time of at least 400 seconds at a minimum feed rate of 3 inches / minute. An increase in initial grinding force between% or within a range from about 0.1% to about 4%.
본원에서 실시예들의 접합된 연마 본체들은 특정 연삭 능력을 가질 수 있어서, 처음 연삭력에서 증가는 적어도 3 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 약 800 초의 연삭 시간 동안 약 20% 이하이다. 이러한 적용에 대해 처음 연삭력에서 증가는 식 에 의해 정의될 수 있는데, 여기서 Po는 제1 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 처음으로 연삭하기 위한 처음 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타내고 P800은 800 초의 연삭 후에 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력(Hp 또는 Hp/in)을 나타낸다. 또한, 본원에서 실시예들의 어떤 접합된 연마 물품들에 대해, 처음 연마력에서 증가는 3 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 약 800 초의 시간에 대해 더 작을 수 있어서, 예컨대 약 15% 이하, 약 10% 이하, 또는 심지어 약 8% 이하일 수 있다. 본원에서의 접합된 연마 본체는 약 3 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 약 800 초의 연삭 시간에 대해, 약 0.1% 내지 약 20% 사이, 예컨대 약 0.1% 내지 약 18% 사이, 예컨대 약 0.1% 내지 약 15% 사이, 또는 심지어 약 0.1% 내지 약 8% 사이의 범위 내에서 처음 연삭력에서의 증가를 가질 수 있다. 이러한 특성들은 경질 또는 초경질 가공물을 연삭할 때 접합된 연마 본체의 작동을 위해 특히 적합할 수 있다.The bonded abrasive bodies of the embodiments herein may have a specific grinding capability such that the increase in initial grinding force is less than or equal to about 20% for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of at least 3 inches / minute. For these applications the increase in initial grinding force is Where P o represents the initial grinding force (Hp or Hp / in) for the first grinding of the workpiece into the bonded body bonded in the first grinding cycle and P 800 represents the bonded polishing after 800 seconds of grinding. The grinding force (Hp or Hp / in) for grinding a workpiece with a main body is shown. In addition, for certain bonded abrasive articles of the embodiments herein, the increase in initial polishing force may be smaller for a time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of 3 inches / minute, such as about 15% or less, about 10 Up to%, or even up to about 8%. The bonded abrasive body herein herein is between about 0.1% and about 20%, such as between about 0.1% and about 18%, such as about 0.1%, for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of about 3 inches / minute. It may have an increase in initial grinding force within a range from about 15%, or even between about 0.1% to about 8%. These properties may be particularly suitable for the operation of the bonded abrasive body when grinding hard or ultrahard workpieces.
다른 실시예에 따라, 접합된 연마 본체는 적어도 6 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 800 초의 연삭 시간에 대해 처음 연삭력에서 제한된 증가를 가질 수 있다. 예를 들어, 처음 연삭력에서 증가는 약 6 인치/분의 최소 공급속도로 적어도 약 800 초의 연삭 시간에 대해 약 20% 이하, 예컨대 약 15% 이하, 약 12% 이하, 또는 심지어 약 10% 이하일 수 있다. 이러한 특성들은 경질 또는 초경질 가공물을 연삭할 때 접합된 연마 본체의 작동을 위해 특히 적합할 수 있다.According to another embodiment, the bonded abrasive body may have a limited increase in initial grinding force for a grinding time of at least 800 seconds at a minimum feed rate of at least 6 inches / minute. For example, the increase in initial grinding force may be about 20% or less, such as about 15% or less, about 12% or less, or even about 10% or less for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of about 6 inches / minute. Can be. These properties may be particularly suitable for the operation of the bonded abrasive body when grinding hard or ultrahard workpieces.
본원에서의 실시예의 접합된 연마 본체는, 특히 경질 가공물과 같은, 어떤 가공물을 연삭하기에 적합할 수 있다. 예를 들어, 가공물은 적어도 5 GPa의 평균 비커스 경도(Vickers hardness)를 가질 수 있다. 다른 예들에서, 가공물의 평균 비커스 경도는 적어도 약 10 GPa 또는 심지어 적어도 약 15 GPa 일 수 있다.The bonded abrasive bodies of the embodiments herein may be suitable for grinding certain workpieces, particularly hard workpieces. For example, the workpiece can have an average Vickers hardness of at least 5 GPa. In other examples, the average Vickers hardness of the workpiece may be at least about 10 GPa or even at least about 15 GPa.
가공물은 금속, 금속 합금, 질화물, 붕화물, 탄화물, 산화물, 옥시질화물, 옥시붕화물, 옥시탄화물, 그 조합으로 만들어질 수 있다. 특정 예들에서, 가공물은, 예를 들어 텅스텐 카바이드를 포함하는, 금속 탄화물일 수 있다. 텅스텐 카바이드로 만들어진 가공물에서 연삭이 수행되는 예시적 조건에서, 텅스텐 카바이드 가공물 내에 있는 코발트의 양은 중량으로 약 5% 내지 약 12% 사이의 범위 내에 있을 수 있다.The workpiece can be made of metal, metal alloy, nitride, boride, carbide, oxide, oxynitride, oxyboride, oxycarbide, combinations thereof. In certain examples, the workpiece can be a metal carbide, including, for example, tungsten carbide. In exemplary conditions where grinding is performed in a workpiece made of tungsten carbide, the amount of cobalt in the tungsten carbide workpiece may be in the range between about 5% and about 12% by weight.
어떤 연삭 조작들을 수행함에 있어, 예를 들어, 특정 경질 재료들에서, 접합된 연마 본체는 적어도 1800 sfpm 의 속도로 조작될 수 있다. 다른 예들에서, 접합된 연마 본체는 적어도 1900 sfpm, 적어도 2200 sfpm, 또는 심지어 적어도 2350 sfpm 의 속도로 회전될 수 있다. 특정 예에서, 접합된 연마 본체는 약 1800 sfpm 내지 약 3100 sfpm 사이, 더 특별하게, 약 1900 sfpm 내지 약 2350 sfpm 사이 범위 내의 속도로 연삭 조작들 중 회전될 수 있다.In performing certain grinding operations, for example, in certain hard materials, the bonded abrasive body can be operated at a speed of at least 1800 sfpm. In other examples, the bonded abrasive body may be rotated at a speed of at least 1900 sfpm, at least 2200 sfpm, or even at least 2350 sfpm. In certain examples, the bonded abrasive body may be rotated during grinding operations at a speed within a range between about 1800 sfpm and about 3100 sfpm, more particularly between about 1900 sfpm and about 2350 sfpm.
또한, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 물품들은, 예를 들어 어떤 공급 속도에서 특히 경질인 가공물에서와 같은, 어떤 연삭 조작들에 적합하다. 예를 들어, 공급 속도는 적어도 약 2 인치/분 일 수 있다. 다른 예들에서, 공급 속도는 더 클 수 있어서, 예컨대 적어도 약 3 인치/분, 적어도 약 3.5 인치/분, 또는 적어도 약 4 인치/분 일 수 있다. 특정 실시예들은 연삭 조작에서 접합된 연마 본체를 활용할 수 있는데, 여기서 공급 속도는 약 2 인치/분 내지 약 10 인치/분 사이, 예컨대 약 3 인치/분 내지 약 8 인치/분 사이의 범위 내에 있다.In addition, the bonded abrasive articles of the embodiments herein are suitable for certain grinding operations, such as, for example, in a workpiece that is particularly hard at any feed rate. For example, the feed rate may be at least about 2 inches / minute. In other examples, the feed rate may be greater, such as at least about 3 inches / minute, at least about 3.5 inches / minute, or at least about 4 inches / minute. Certain embodiments may utilize a bonded abrasive body in a grinding operation, wherein the feed rate is within a range from about 2 inches / minute to about 10 inches / minute, such as between about 3 inches / minute and about 8 inches / minute. .
또 다른 실시예에서, 접합된 연마 본체는 연삭 조작에서 사용될 수 있는데, 여기서 연마 트루잉 휠로 접합된 연마 본체를 트루잉한 후, 접합된 연마 본체는 연삭기의 최대 스핀들(spindle) 파워를 초과하지 않고 적어도 17회의 연속 연삭 사이클에 대해 적어도 5 GPa 의 평균 비커스 경도를 가지는 가공물을 연삭할 수 있다. 이와 같이, 접합된 연마 본체는 경질 재료의 가공물을 연삭함에 있어서 특히 향상된 가공 수명을 나타낸다. 사실, 접합된 연마 본체는 트루잉 조작이 활용되기 전에 적어도 약 20회의 연속적인 연삭 사이클, 적어도 약 25회의 연속적인 연삭 사이클, 또는 적어도 약 30회의 연속적인 연삭 사이클을 수행할 수 있다. 연속적인 연삭 사이클에 대한 언급은 연삭 사이클들 사이에서 접합된 연마 본체의 트루잉 또는 드레싱 없이 연속적인 방법으로 수행되는 연삭 사이클에 대한 언급임으로 이해되어야 할 것이다.In another embodiment, the bonded abrasive body can be used in a grinding operation, where after truing the bonded abrasive body with the abrasive truing wheel, the bonded abrasive body does not exceed the maximum spindle power of the grinding machine. Workpieces with an average Vickers hardness of at least 5 GPa can be ground for at least 17 consecutive grinding cycles. As such, the bonded abrasive body exhibits particularly improved processing life in grinding workpieces of hard materials. In fact, the bonded abrasive body may perform at least about 20 consecutive grinding cycles, at least about 25 consecutive grinding cycles, or at least about 30 consecutive grinding cycles before the truing operation is utilized. Reference to a continuous grinding cycle should be understood as referring to a grinding cycle performed in a continuous manner without truing or dressing of the abrasive body bonded between the grinding cycles.
통상적인 접합된 연마 본체들에 대한 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들의 비교에서, 일반적으로, 통상적인 접합된 연마 물품들은 다시 날카롭게함 그리고 다시 표면 처리함을 위한 트루잉 조작이 필요하기 전에 비교적 경질의 가공물에서 약 16회 이하의 연속적인 연삭 사이클을 수행한다. 이와 같이, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체는, 트루잉 조작이 필요하거나 연삭력이 연삭기의 파워 용량을 초과하기 전에 수행되는 연속적인 연삭 사이클의 횟수에 의해 측정되는 바로서, 통상적인 금속-접합된, 접합된 연마재들에 대해 조작 가능한 연삭 시간의 향상을 나타낸다.In comparison of the bonded abrasive bodies of the embodiments herein to conventional bonded abrasive bodies, in general, conventional bonded abrasive articles are required before the truing operation for sharpening and resurfacing again is required. Up to about 16 consecutive grinding cycles are performed on relatively hard workpieces. As such, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein are conventional metals, as measured by the number of consecutive grinding cycles that are required before the truing operation is required or the grinding force exceeds the power capacity of the grinding machine. -An improvement in the grinding time operable for the bonded, bonded abrasives.
산업에서 측정되는 바와 같은 연삭 성능에서 다른 주목할 만한 향상은 부품들/드레스인데, 이는 연마 물품이 성능을 유지하기 위해 드레싱을 요구하기 전에 특정 연마 물품에 의해 가공될 수 있는 부품의 수의 측정치이다. 일 실시예에 따라, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체는, 부품들/드레스에 의해 측정되는 바로서, 통상적 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 10% 의 가공물에서 연삭 효율에 있어서 증가를 가질 수 있다. 다른 실시예에 따라, 연삭 효율에서 증가는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 20%, 예컨대 적어도 약 30%, 적어도 약 40%, 또는 심지어 적어도 약 50% 이다. 특히, 이러한 통상적인 금속-접합된 연마 물품들은 Saint-Gobain 사로부터 구입 가능한 G-Force 및 Spector 상표 연마 물품들과 같은 최신 물품들을 포함할 수 있다. 특정 예들에서, 부품들/드레스에 의해 측정되는 바와 같은 연삭 효율에서의 증가는 약 10% 내지 약 200% 사이, 예컨대 대략적으로 약 20% 내지 약 200% 사이, 약 50% 내지 약 200% 사이, 또는 심지어 약 50% 내지 약 150% 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 향상은 본원에서 설명된 연삭 조건들 하에서 본원에서 설명된 가공물에서 성취될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.Another notable improvement in grinding performance as measured in the industry is the parts / dress, which is a measure of the number of parts that can be processed by a particular abrasive article before the abrasive article requires dressing to maintain performance. According to one embodiment, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein increase in grinding efficiency at a workpiece of at least about 10% compared to a conventional metal bonded abrasive article, as measured by the parts / dresses. It can have According to another embodiment, the increase in grinding efficiency is at least about 20%, such as at least about 30%, at least about 40%, or even at least about 50% compared to conventional metal bonded abrasive articles. In particular, such conventional metal-bonded abrasive articles may include state-of-the-art articles such as G-Force and Spector brand abrasive articles available from Saint-Gobain. In certain examples, the increase in grinding efficiency as measured by the parts / dresses may be between about 10% and about 200%, such as between about 20% and about 200%, between about 50% and about 200%, Or even between about 50% and about 150%. It is to be understood that this improvement can be achieved in the workpieces described herein under the grinding conditions described herein.
또한, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 물품들은, 연삭 중 연마 물품이 경험하는 마모의 측정치인 마모속도에 의해 산업에서 측정되는 바로서 연삭 성능에서 향상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따라, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 마모 속도에서 향상을 가질 수 있어서, 연마 물품이 통상적인 금속 접합된 연마 물품의 마모 속도 보다 적어도 5% 작은 속도로 마모된다. 다른 실시예에 따라, 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 8% 더 작은, 예컨대 적어도 약 10%, 적어도 약 12%, 또는 심지어 적어도 약 15% 더 작다. 특정 예들에서, 마모 속도에서 향상은 약 5% 내지 약 100% 사이, 예컨대 대략적으로 약 5% 내지 약 75% 사이, 약 5% 내지 약 0%, 또는 심지어 약 5% 내지 약 50% 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 향상들은 본원에서 설명된 연삭 조건들 하에 본원에서 설명된 가공물에서 성취될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.In addition, the bonded abrasive articles of the embodiments herein may have an improvement in grinding performance as measured in the industry by the wear rate, which is a measure of the wear experienced by the abrasive article during grinding. According to one embodiment, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein can have an improvement in the wear rate, such that the abrasive article wears at a rate at least 5% less than the wear rate of a conventional metal bonded abrasive article. According to another embodiment, the wear rate is at least about 8% smaller, such as at least about 10%, at least about 12%, or even at least about 15% smaller compared to conventional metal bonded abrasive articles. In certain examples, the improvement in wear rate ranges from about 5% to about 100%, such as between about 5% to about 75%, about 5% to about 0%, or even about 5% to about 50% Can be in. It is to be understood that such improvements can be achieved in the workpieces described herein under the grinding conditions described herein.
산업에서 측정되는 바로서 연삭 성능에서 주목할 만한 다른 향상은, 연삭 중 연마 물품이 경험하는 마모의 측정치인 마모 속도이다. 일 실시예에 따라, 본원에서 실시예들의 접합된 연마 본체들은, 연마 물품이 통상적인 금속 접합된 연마 물품의 마모 속도 보다 적어도 5% 더 작은 속도로 마모되는 바와 같이, 마모 속도에서 향상을 가져올 수 있다. 다른 실시예에 따라, 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 8% 더 작은, 예컨대 적어도 약 10%, 적어도 약 12%, 또는 심지어 적어도 약 15% 더 작다. 특정 예들에서, 마모 속도에서 향상은 약 5% 내지 약 100% 사이, 예컨대 대략적으로 약 5% 내지 약 75% 사이, 약 5% 내지 약 60% 사이, 또는 심지어 약 5% 내지 약 50% 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 향상들은 본원에서 설명되는 연마 조건들 하에서 본원에서 설명되는 가공물에서 성취될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.Another notable improvement in grinding performance as measured in the industry is wear rate, which is a measure of the wear experienced by abrasive articles during grinding. According to one embodiment, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein may result in an improvement in the wear rate as the abrasive article wears at a rate at least 5% less than the wear rate of a conventional metal bonded abrasive article. have. According to another embodiment, the wear rate is at least about 8% smaller, such as at least about 10%, at least about 12%, or even at least about 15% smaller compared to conventional metal bonded abrasive articles. In certain examples, the improvement in wear rate is between about 5% and about 100%, such as between about 5% and about 75%, between about 5% and about 60%, or even between about 5% and about 50% May be in range. It is to be understood that such improvements can be achieved in the workpieces described herein under the polishing conditions described herein.
본원에서의 실시예들의 연마 물품들에 의해 나타내어지는 연삭 성능에서 다른 주목되는 향상은 사용 가능한 연삭 속도에서 증가를 포함한다. 연삭 속도는 표면 마무리를 희생하거나 기계 또는 접합된 연마 물품의 연삭력을 초과함 없이 가공물이 성형될 수 있는 속도이다. 일 실시예에 따라, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은, 통상적인 금속 접합된 연마 물품 보다 적어도 5% 더 빠른 속도로 연마 물품이 연삭할 수 있는 것과 같이, 연삭 속도에서 향상을 가질 수 있다. 다른 예들에서, 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 예컨대 적어도 약 8%, 적어도 약 10%, 적어도 약 12%, 적어도 약 15%, 적어도 약 20% 또는 심지어 적어도 약 25% 이하로, 더 클 수 있다. 본원에서 어떤 접합된 연마 물품들에 대해, 연삭 속도에서 증가는 약 5% 내지 약 100% 사이, 예컨대 대략적으로 약 5% 내지 약 75% 사이, 약 5% 내지 약 60% 사이, 또는 심지어 약 5% 내지 약 50% 사이의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 향상들은 본원에서 설명되는 연마 조건들 하에서 본원에서 설명되는 가공물에서 성취될 수 있는 것으로 이해해야 할 것이다.Another notable improvement in the grinding performance exhibited by the abrasive articles of the embodiments herein includes an increase in the available grinding speeds. Grinding speed is the speed at which a workpiece can be molded without sacrificing surface finish or exceeding the grinding force of a machined or bonded abrasive article. According to one embodiment, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein may have an improvement in the grinding speed, such that the abrasive article may be grinding at least 5% faster than conventional metal bonded abrasive articles. have. In other examples, the grinding speed is for example at least about 8%, at least about 10%, at least about 12%, at least about 15%, at least about 20% or even at least about 25% or less compared to conventional metal bonded abrasive articles. Can be larger. For certain bonded abrasive articles herein, the increase in grinding speed may be between about 5% and about 100%, such as between about 5% and about 75%, between about 5% and about 60%, or even about 5%. It may be in the range between% and about 50%. It is to be understood that such improvements can be achieved in the workpieces described herein under the polishing conditions described herein.
특히, 연삭 속도에서 이러한 향상들은 다른 연삭 조건들을 유지하는 동안 성취될 수 있다. 예를 들어, 연삭 속도에서 향상들은 본원에서 언급한 바와 같은 처음 연삭력에서 제한된 증가, 본원에서 언급한 바와 같은 표면 마무리에서 제한된 편차, 및 본원에서 언급한 바와 같은 제한된 마모 속도를 가지는 동안 성취될 수 있다.In particular, these improvements in grinding speed can be achieved while maintaining other grinding conditions. For example, improvements in grinding speed may be achieved while having a limited increase in initial grinding force as mentioned herein, limited deviation in surface finish as mentioned herein, and limited wear rate as mentioned herein. have.
도 12는 실시예에 따른 접합된 연마 본체의 확대된 이미지를 포함한다. 도시된 바와 같이, 접합된 연마 본체는 금속 또는 금속 합금 재료를 포함하는 접합 재료(1202)에 의해 둘러 싸이고 그 안에 있는 연마 입자들(1201)을 포함한다. 또한 도시된 바와 같이, 접합된 연마 본체는 연마 입자들(1201) 및 접합 재료(1202) 사이로 연장되는 공공들(1203)을 포함하는, 실질적으로 열린 구조를 가진다. 도 12로부터 명백한 바와 같이, 접합된 연마 본체는 상당한 양(vol%)의 연마 입자들(1201)를 포함하여, 그 구조가 접합 재료(1202)에 의해 함께 접합되는 연마 입자들(1201)을 주로 함유하게 된다. 또한, 연마 입자들(1201)은 서로 가까운 인근에 있고, 작은 양의 접합 재료(1202)가 연마 입자들(1201)을 분리시켜, 접합 재료(1202)에 대한 연마 입자들(1201)의 높은 비를 나타낸다.
12 includes an enlarged image of a bonded abrasive body according to an embodiment. As shown, the bonded abrasive body includes
예Yes
예 1Example 1
제1 접합된 연마 샘플은 산업에서 이해되는 바와 같이 1A1 형상을 가지는 4" 직경으로 만들어진다. 샘플의 제작은 27 Philo Curtis Road, Sandy Hook, CT 06482, USA에 위치하는 Connecticut Engineering Associate 사로부터 얻은 325 U.S. 메시 크기인 청동(즉, 중량으로 구리:주석이 60:40인) 분말 45.96 그램을 포함하는 혼합물을 만드는 단계를 포함한다. 청동 분말은 New Providence New Jersey, USA 에 있는 Chemetall Chemical Products로부터 구매한 동일 크기의 티타늄 하이드라이드 5.11 그램과 건식 혼합된다. US 메시 크기 -120/+140을 가지는 입방정 질화붕소 연마 입자들이 청동 분말 및 티타늄 하이드라이드와 혼합된다. 연마 입자들은 Worcester, MA에 있는 Saint-Gobain Ceramics and Plastics 사로부터 CBN-V 로서 상업적으로 구입 가능하다. The first bonded abrasive sample is made into a 4 "diameter with a 1A1 shape as understood in the industry. The fabrication of the sample was obtained from Connecticut Engineering Associate of 27 Philo Curtis Road, Sandy Hook, CT 06482, USA. Making a mixture comprising 45.96 grams of bronze (ie copper: tin 60:40 by weight) powder in mesh size, the same bronze purchased from Chemetall Chemical Products in New Providence New Jersey, USA Dry blended with 5.11 grams of titanium hydride in size Cubic boron nitride abrasive particles with US mesh size -120 / + 140 are mixed with bronze powder and titanium hydride The abrasive grains are Saint-Gobain Ceramics in Worcester, MA. and commercially available as CBN-V from and Plastics.
연마 입자들을 추가 한 후, 유기 바인더 8.15 그램을 혼합물에 추가하고 그 혼합물을 진흙 농도까지 전단시킨다. 유기 바인더는 Wall Company 사에 의한 S-binder, Vitta사에 의한 K424 바인더 라는 상표명으로 팔리는 열가소성 레진을 포함한다. 혼합물은 수분을 제거하기 위해 오븐에서 건조된다. 건조된 혼합물을 분쇄하고 체를 쳐서 응집체를 얻는다. 고리 형상을 가지고 4 인치의 공칭 외경과 3.2 인치의 내경을 정의하는 강철 금형에 그 응집물을 위치시킨다. 응집물은 2.4 ton/in2 으로 프레스되어 그린 물품을 형성한다. 그린 물품은 약 10-4 Torr의 압력을 가지는 감압된 분위기에서 950℃에서 30 분 동안 소결된다. 최종 형성된 접합된 연마재는 3.0인 (VAG/VBM)비와 본체의 총 부피의 34 부피 퍼센트인 기공(100% 서로 연결된 기공)의 양을 가진다.After adding abrasive particles, 8.15 grams of organic binder is added to the mixture and the mixture is sheared to mud concentration. Organic binders include thermoplastic resins sold under the trade names S-binder by Wall Company and K424 binder by Vitta. The mixture is dried in an oven to remove moisture. The dried mixture is ground and sieved to give agglomerates. The aggregate is placed in a steel mold having a ring shape and defining a nominal outside diameter of 4 inches and an inside diameter of 3.2 inches. The aggregate is pressed at 2.4 ton / in 2 to form a green article. The green article is sintered at 950 ° C. for 30 minutes in a reduced pressure atmosphere having a pressure of about 10 −4 Torr. The resulting bonded abrasive has a ratio of 3.0 (V AG / V BM ) and an amount of pores (100% interconnected pores) which is 34 volume percent of the total volume of the body.
강철 코어(core)가 에폭시를 이용하여 접합된 연마 본체에 부착되고 더 마무리되고, 균형 맞춰지고 그리고 속도 테스트가 되어 휠 제조 공정을 완료한다. 휠은 식별을 위해 샘플 1이라 표시된다.A steel core is attached to the polished bonded body using epoxy and further finished, balanced and speed tested to complete the wheel manufacturing process. The wheel is labeled
샘플 1은 Byrant OD/ID 연삭기에서 외부 원통형 플런지 연삭 모드로, 원래 58 내지 62 HRC로 경화된, 52100 베어링강인 가공물을 연삭하기 위해 사용된다. 가공물들은 직경이 4 인치인 52100강 디스크 형태이고, 연삭 조작은 외부 원통형 플런지 연삭이다. 처음에, 연삭 전, 샘플 1은 기계 스핀들에 설치되고 BPR 롤(roll)로서, Arden, NC에 있는 Saint-Gobain Abrasives 사로부터 상업적으로 구입 가능한, BPR 다이아몬드 롤로 트루잉된다. 트루잉 계수를 표 1에서 나타내었다.
샘플 1은 트루잉 후에 연마 스틱으로 드레싱되지 않아, 연마 그릿이 충분히 노출되었을 때 드레싱되지 않는 연삭 조작을 위해 연마 본체들을 판독하게 된다. 표 2에서 연삭 계수들이 주어진다.
도 1은 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(MRR')(즉, 1 in3/min/in 및 2 in3/min/in)로 표 2에서 제공된 연삭 조건들 하에서 샘플 1에 대해 연삭 사이클 횟수 대비 연삭력(HP/in)의 도표를 포함한다. 표시된 바와 같이, 도표(101)은 샘플 1이 11 Hp/in인 처음 연삭력에서 그리고 10 Hp/in인 5회 연속 연삭 사이클 후의 연삭력에서 1 in3/min/in 인 MRR' 로 가공물을 연삭할 수 있음을 나타낸다. 도표(103)은 샘플 1이 19 Hp/in인 처음 연삭력에서 그리고 16 Hp/in인 5회 연속 연삭 사이클 후의 연삭력에서 2 in3/min/in 인 MRR' 로 가공물을 연삭할 수 있음을 나타낸다. 1 in3/min/in 인 MRR' 로 가공물을 연삭함에 있어 샘플 1에 대한 파워 편차는 9% 이었고, 2 in3/min/in 인 MRR' 로 가공물을 연삭함에 있어 샘플 1에 대한 파워 편차는 16%이었다. 따라서, 샘플 1은 처음 연삭력과 5회 연속적 연삭 조작 후 정상 상태 연삭력 사이에 아주 작은 편차를 나타낸다. 가공물은 약 0.25 인치의 폭을 가졌고 연마 휠 샘플들은 0.5 인치의 폭을 가지도록 만들어졌다. MRR' 을 계산하기 위해 사용된 폭(가공물의 폭)은 0.25 인치였다.1 shows the number of grinding cycles for
도 1은 Saint-Gobain사로부터의 G-Force wheel B181-75UP061 과 같이 흔히 구입 가능한 통상적 금속 접합된 연마 물품(샘플 MBS1)에 대해 연삭 사이클 횟수 대비 연삭력(Hp/in)의 두 개의 도표를 더 포함한다. 나타낸 바와 같이, 도표(103)는 샘플 MBS1이 1 in3/min/in 인 MRR' 에서 40 Hp/in의 연삭력으로 가공물을 연삭하는 것이 가능하다는 것을 나타낸다. 5회의 연속적 연삭 사이클 후 샘플 MBS1은 1 in3/min/in 인 MRR' 에 대해 10 Hp/in의 힘으로 연삭한다. 샘플 MBS1은 드레싱되지 않는 연삭 조작에서 75%의 파워 편차를 나타낸다.FIG. 1 shows two more plots of grinding force (Hp / in) versus number of grinding cycles for a commonly available metal bonded abrasive article (Sample MBS1) such as G-Force wheel B181-75UP061 from Saint-Gobain. Include. As shown, table 103 shows that it is possible to grind the workpiece with a grinding force of 40 Hp / in at MRR 'where sample MBS1 is 1 in 3 / min / in. After five consecutive grinding cycles, the sample MBS1 is ground with a force of 10 Hp / in for MRR 'which is 1 in 3 / min / in. Sample MBS1 shows a 75% power deviation in the undressed grinding operation.
도표(104)는 샘플 MBS1이 2 in3/min/in 인 MRR' 에서 50 Hp/in의 처음 연삭력으로 가공물을 연삭할 수 있다는 것을 나타낸다. 5회의 연속적 연삭 사이클 후에, 샘플 MBS1은 2 in3/min/in 인 MRR' 에 대해 10 Hp/in의 힘으로 연삭한다. 샘플 MBS1은 드레싱되지 않는 연삭 조작에서 84%의 파워 편차를 나타낸다. 분명하게, 드레싱되지 않는 연삭 조작에서, 본원에서의 실시예의 접합된 연마 물품들은 최신의 연마 휠 들에 비해 연삭력 편차의 현저하게 향상된 성능을 나타낸다.Plot 104 shows that the sample MBS1 can grind the workpiece with an initial grinding force of 50 Hp / in at MRR 'with 2 in 3 / min / in. After five consecutive grinding cycles, the sample MBS1 is ground with a force of 10 Hp / in for MRR 'which is 2 in 3 / min / in. Sample MBS1 shows a power deviation of 84% in the grinding operation without dressing. Clearly, in an undressed grinding operation, the bonded abrasive articles of the embodiments herein exhibit a significantly improved performance of grinding force variation compared to state-of-the-art abrasive wheels.
도 2는 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(MRR')(즉, 1 in3/min/in 및 2 in3/min/in)로 표 2에서 제공된 연삭 조건들 하에서 샘플 1에 대해 연삭 사이클 횟수 대비 표면 마감 또는 표면 거칠기(Ra)의 도표를 포함한다. 나타낸 바와 같이, 도표들(201 및 202)에 의해 표시된 샘플은 두 재료 제거 속도에서 연속적 연삭 사이클 후 약 30 마이크로인치 이하인 표면 마감(Ra)을 가공물에 제공한다. 또한, 처음 연삭 조작과 다섯 번째 연삭 사이클 사이의 모든 측정된 표면 마감 값들의 편차(즉, 모든 측정들의 표준 편차)는 2 이상으로 변하지 않는다.FIG. 2 shows the number of grinding cycles for
도 2는 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(MRR')(즉, 1 in3/min/in 및 2 in3/min/in)로 표 2에서 제공된 연삭 조건들 하에서 샘플 BMS1에 대해 연삭 사이클 횟수 대비 표면 마감(Ra)을 더 포함한다. 도표들(203 및 204)에 의해 표시된 바와 같이, 두 재료 제거 속도로 샘플 MBS1에 의해 얻은 표면 마감을 나타내는 것은 두 재료 제거 속도에서 처음에 30 마이크로인치였고, 추가의 연속적 연삭에서는 1 in3/min/in 및 2 in3/min/in 인 재료 제거 속도에서 각각 50 마이크로인치 및 약 60 마이크로인치의 값까지 현저하게 상승한다. 두 재료 제거 속도에서 샘플 MBS1에 대한 평균 표면 마감은 약 40 마이크로인치였고 표면 마감에서 편차(표준 편차)는 두 재료 제거 속도에서 약 10이었다. 분명하게, 샘플 1은 샘플 MBS1과 비교하여 연속적 연삭 사이클 후 가공물에 더 우수한 표면 마감을 제공할 수 있다.2 shows the number of grinding cycles for sample BMS1 under the grinding conditions provided in Table 2 at two different material removal rates (MRR ') (ie, 1 in 3 / min / in and 2 in 3 / min / in). It further comprises a surface finish (R a ). As indicated by
예 2Example 2
샘플 2는 본원에서 제공된 샘플 1과 같은 공정을 이용하여 만들어진다. 샘플 2는 연마 입자 재료의 25%를 대체한 양의 용융 실리카 필러 재료를 포함하였다. 용융 실리카는 -120/+140 U.S 메시 크기였고 Washington Mills로부터 구입할 수 있었다. 최종적으로 형성된 접합된 연마재는 2.3인 (VP/VBM) 비와 본체의 총 부피의 29% 부피 퍼센트인 기공(100% 서로 연결된 기공)의 양을 가진다.
비교를 위해, 규격 B126-M160VT2B의 유리화된 CBN 휠은 샘플 C1과 같은 테스트에서 또한 포함되었다. 이러한 연삭 휠은 B126-M160VT2B 연삭 휠과 같이 Saint-Gobin 사로부터 쉽게 구입가능하다.For comparison, vitrified CBN wheels of specification B126-M160VT2B were also included in the same test as sample C1. Such grinding wheels are readily available from Saint-Gobin, such as the B126-M160VT2B grinding wheels.
도 3은 표 2에서 제공된 연삭 조건들 하에 샘플 1, 샘플 2, 및 샘플 C1에 대해 연삭 사이클의 횟수 대비 연삭력(Hp/in)의 도표를 포함한다. 2 in3/min/in인 재료 제거 속도가 연삭 중 사용되었다. 도표(301)에 의해 나타낸 바와 같이, 샘플 1은 18 Hp/in인 처음 연삭력으로, 그리고 5회의 연속적 연삭 사이클 후 16 Hp/in인 연삭력으로, 약 16%의 파워 편차에 대해 가공물을 연삭할 수 있다. 도표(103)는 샘플 2가 17 Hp/in인 처음 연삭력으로, 그리고 5회의 연속적 연삭 사이클 후 15 Hp/in인 연삭력으로, 약 12%의 파워 편차에 대해 가공물을 연삭할 수 있다. 비교에 의해, 통상적인, 유리화된 접합된 연마재 샘플은 샘플 2와 파워에 있어 동일한 변화와, 약 12%의 파워 편차를 가졌다. 이와 같이, 그리고 예상치 않게, 금속 접합된 연마 물품들임에도 불구하고, 샘플 1 및 2는 취성의 접합 구성요소 및 낮은 파워 편차를 가지는 유리화된 접합된 연마 물품과 더 비슷하게 거동한다.FIG. 3 includes a plot of grinding force (Hp / in) versus the number of grinding cycles for
예 3Example 3
세 번째 샘플(샘플 3)은 샘플 1과 동일한 제조 공정을 이용하여 만들어졌다. 처음 혼합물은 60/40 구리/주석의 금속 접합 조성물 372 그램, 티타늄 하이드라이드인 활성 접합 조성물 전구체 41 그램, 크기 B181인 CBN-V 연마 입자 359 그램, Saint-Gobain Grains and Powders 로부터 100 메시 크기의 38A 알루미나로서 구입 가능한 필러 131 그램, 및 예 1에서 사용된 바인더 58 그램을 이용하여 만들어진다. 샘플 3은 2.5인 (VP/VBM)비와 약 29 vol% 인 기공을 가진다.The third sample (sample 3) was made using the same manufacturing process as
샘플 3은 5 인치의 직경과 11 인치의 길이를 가지는 둥근 봉 형상으로 4140강으로 만들어진 가공물의 외경에서 박리 연삭 조작으로 사용되었다. 가공물은 40 내지 45 HRC로 경화되었다. 샘플 3은 B150-M150-VT2B로서 Saint-Gobin Abrasives 로부터 상업적으로 구입 가능한 통상적인, 유리화된 CBN 휠(샘플 C2)과 비교된다.
샘플 3은 20 인치 직경 휠을 형성하는 강철 디스크의 주변부에 설치된, 큰 접합된 연마 휠로 만들어진다. 샘플 3은 다이아몬드 롤을 이용하여 트루잉되고 그릿을 노출시키기 위한 임의의 뒤이은 드레싱 없이 가공물을 연삭하도록 사용되었다. 트루잉 조건들은 아래 표 3에서 나타내었다. 연삭 조건들은 표 4에서 나타내었다.
그 결과들은 도 4 및 5에서 요약되었다. 도 4는 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(즉, 9.6 in3/min/in 및 12 in3/min/in) 대비 연삭력(Hp)의 막대 그래프를 포함한다. 막대(401)는 9.6 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 처음 패스 후 샘플 3에 의해 가공물의 연삭 중 사용되는 연삭력을 나타낸다. 막대(402)는 9.6 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 가공물에서 25회의 연속적 연삭 사이클(즉, 패스) 후 가공물의 연삭 중 샘플 3의 연삭력을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 샘플 3은 트루잉 조작을 수행함 없이 25회의 연속적 연삭 사이클에 대해 연삭력에 있어 매우 작은 변화를 나타낸다. 실제, 연삭력에서 변화는 약 12% 이하로 추정된다.The results are summarized in FIGS. 4 and 5. 4 includes a bar graph of the grinding force (Hp) versus two different material removal rates (ie, 9.6 in 3 / min / in and 12 in 3 / min / in). Bar 401 represents the grinding force used during grinding of the workpiece by
막대들(403 및 404)은 9.6 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 가공물에서 샘플 C2의 연삭 중 그리고 25회의 연속적 연삭 사이클(즉, 패스) 후 사용되는 연삭력을 나타낸다. 샘플 3을 샘플 2와 비교함에 있어, 샘플 3은 통상적인 금속 접합된 연마 물품들 보다 유리화된 접합된 연마 물품과 더 비슷하게 거동한다는 것에 유의해야 할 것이다.The
막대(405)는 12 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 처음 패스 후 샘플 3에 의해 가공물의 연삭 중 사용되는 연삭력을 나타낸다. 막대(406)은 12 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 가공물에서 25회의 연속적 연삭 사이클(즉, 패스) 후 가공물의 연삭 중 샘플 3의 연삭력을 나타낸다. 다시, 샘플 3은 트루잉 조작을 수행함 없이 25회의 연속적 연삭 사이클에 대해 연삭력에서 매우 작은 변화를 나타낸다. 실제, 연삭력에서 변화는 약 10% 이하로 추정된다.
막대들(407 및 408)은 샘플 C2에 의해 가공물의 연삭 중 그리고 12 in3/min/in 인 재료 제거 속도로 가공물에서 처음과 25회의 연속적 연삭 사이클(즉, 패스) 후 사용되는 연삭력을 나타낸다. 샘플 3을 샘플 C2와 비교함에 있어, 샘플 3은 통상적인 금속 접합된 연마 물품들 보다 유리화된 접합된 연마 물품과 더 비슷하게 거동한다는 것에 유의해야 할 것이다.
도 5는 샘플 3과 샘플 C2에 대해 두 개의 서로 다른 재료 제거 속도(즉, 9.6 in3/min/in 및 12 in3/min/in) 대비 연삭비(G-비)의 막대 그래프를 포함한다. 도시된 바와 같이, 두 재료 제거 속도에서, 샘플 3은 샘플 C2에 비해 현저하게 더 큰 G-비를 가진다. 실제, 비록 스핀들 파워와 표면 마감은 샘플 C2와 비교하여 샘플 3에 대해 사실상 동일하였지만, 샘플 3의 G-비는 두 재료 제거 속도에서 샘플 C1의 G-비 보다 35% 내지 50%이다.FIG. 5 includes a bar graph of the grinding ratio (G-ratio) versus two different material removal rates (ie, 9.6 in 3 / min / in and 12 in 3 / min / in) for
예 4Example 4
네 번째 샘플(샘플 4)은 예 1에서 제공된 공정들에 따라 만들어진다. 처음 혼합물은 60/40 구리/주석의 금속 접합 조성물 138 그램, 활성 접합 조성물 전구체로서 티타늄 하이드라이드 15 그램, 예 1의 유기 바인더 20 그램 및 RB 270/325 U.S 메시인 다이아몬드 그릿으로서 Saint-Gobain Ceramics and Plastics 으로부터 구입가능한 다이아몬드 164 그램으로 만들어진다. 샘플 4는 2.3인 (VAG/VBM)비와 약 36 vol% 인 기공을 가진다.A fourth sample (Sample 4) is made according to the processes provided in Example 1. The first mixture was 138 grams of 60/40 copper / tin metal bonding composition, 15 grams of titanium hydride as the active bonding composition precursor, 20 grams of the organic binder of Example 1 and Saint-Gobain Ceramics and Diamond Grits as RB 270/325 US mesh. Made from 164 grams of diamonds available from Plastics.
연삭 조작은 직경이 1 인치이고 바인더로서 코발트가 중량 기준으로 10% 있는 텅스텐 카바이드의 플루팅(fluting)을 포함한다. 샘플 4의 연삭 성능은 18.75 vol% 연마 입자들, 71.25 vol% 접합제, RB 270/325 U.S 메시형 다이아몬드 연마 입자를 가지는 최신의 금속 접합된 휠(Saint-Gobain사로부터 구입가능한 G-Force 연마재)에 대해 시험되었다.Grinding operations involve fluting tungsten carbide with a diameter of 1 inch and cobalt 10% by weight as binder. The grinding performance of
양 샘플들은 사용 전에 가동하지 않은 상태에서 트루잉되고 드레싱되었다. 샘플들은 강철 아버(arbor)에 설치되고 균형 맞춰진다. 샘플은 이러한 공정들에 통상 사용되는, 100 그릿의 실리콘 카바이드 휠과 유리화된 접착제로 트루잉된다. 샘플은 약 5000 sfpm으로 작동되는 실리콘 카바이드의 약 1/10 표면 속도로 회전된다. 샘플 휠이 회전하는 동안, 휠이 트루잉되었다고 여겨질 때가지 0.001"의 절삭 깊이로 그리고 10 인치/분의 횡단 속도로 트루잉된다. 각 샘플은 200 메시의 실리콘 카바이드 휠로 또한 드레싱되어 연삭을 위한 그릿을 노출시키게 된다. 스틱을 이용한 드레싱은 동일 기준 지점으로부터 시작하기 위해 모든 연삭의 시점에서 완료된다.Both samples were true and dressing without running before use. Samples are installed and balanced in steel arbors. The sample is trued with a 100 grit silicon carbide wheel and vitrified adhesive, commonly used in these processes. The sample is spun at about 1/10 surface velocity of silicon carbide operating at about 5000 sfpm. While the sample wheel is rotating, it is trued at a cutting depth of 0.001 "and at a crossover speed of 10 inches / minute until the wheel is considered true. Each sample is also dressed with a 200 mesh silicon carbide wheel for grinding. The grit is exposed The dressing with the stick is completed at all grinding points to start from the same reference point.
연삭 테스트의 결과들은 도 6에서 제공된다. 도 6은 세 개의 서로 다른 조건들 하에서 샘플 1에 대해 그리고 한 조건에서 샘플 C2에 대해 연삭 시간(초) 대비 스핀들 파워(Hp)의 도표를 포함한다. 샘플 C2는 도표(601)에 의해 표시되고 연삭은 3000 rpm의 휠 속도와 3.75 인치/분의 연삭 속도로 수행되었다. 도시된 바와 같이, 샘플 C2는 연속적인 연삭 사이클을 위해 필요한 연삭력에서 현저한 증가를 경험하게 되었다. 처음 연삭력은 약 1.8 Hp이고 약 1200 초의 지속시간 동안 16회의 연삭 사이클에 대해 3 Hp까지 극적으로 증가한다. 샘플 C2는 적어도 40%인 한계 연삭력으로부터 연삭력에 있어 증가를 경험하게 되었다.The results of the grinding test are provided in FIG. 6. FIG. 6 includes a plot of spindle power (Hp) versus grinding time (seconds) for
반대로, 샘플 4는 다양한 연삭 조건들에 대해 처음 연삭력에서 현저하게 작은 증가를 나타내었다. 도표(602)는 3000 rpm으로 그리고 3.75 인치/분의 연삭 속도로 가공물에서 샘플 4의 연삭력을 나타낸다. 조건들은 샘플 C2를 테스트하기 위해 사용된 연삭 조건들과 동일하다. 도표(602)에 의해 도시된 바와 같이, 샘플 4는 약 1.5 Hp의 처음 연삭력과 거의 1200 초에서 16회의 연속적인 연삭 사이클 후에 2 Hp인 최종 연삭력을 가진다. 샘플 4는 단지 25%만인 한계 파워에서의 증가를 나타낸다. 샘플 4는 샘플 C2와 비교하여 현저하게 향상된 작동 가능한 연삭 수명을 나타낸다.In contrast,
도표(603)은 2500 rpm으로 그리고 3.75 인치/분의 연삭 속도로 가공물에서 샘플 4의 연삭력을 나타낸다. 도표(603)에 의해 도시된 바와 같이, 샘플 4는 약 1.8 Hp인 처음 연삭력과 1200 초의 지속시간 동안 16회의 연삭 사이클에 대해 3 Hp인 최종 연삭력을 가진다. 샘플 4는 모든 연삭 사이클에 대해 연삭력에 있어 실질적인 증가가 없는 것으로 나타나는데, 이는 샘플 C2와 비교하여 현저하게 향상된 작동 가능한 수명을 나타내는 것이다.Plot 603 shows the grinding force of
도표(604)는 2500 rpm으로 그리고 6.5 인치/분의 연삭 속도로 가공물에서 샘플 4의 연삭력을 나타낸다. 도표(604)에 의해 도시된 바와 같이, 샘플 4는 약 2.8 Hp의 처음 연삭력과 약 800 초에서 16회의 연속적인 연삭 사이클 후에 1.9 Hp인 최종 연삭력을 가진다. 샘플 4는 모든 연삭 사이클에 대한 한계 파워에서 실질적인 증가가 없는 것으로 나타나는데, 이는 샘플 C2와 비교하여 현저하게 향상된 작동 가능한 연삭 수명을 나타내는 것이다.Plot 604 shows the grinding force of
연삭 성능에 있어 주목되는 위에서의 차이에 덧붙여, 샘플 4의 접합된 연마 본체는(도표들(602 및 603)), 드레싱 전에, 10개 부품에 해당하는 총 40개의 플루트(flute) 연삭을 계속할 수 있었다. 반면에, 샘플 C2는 드레싱이 필요하기 전 총 4 개 부품에 해당하는 총 16개의 플루트를 연삭할 수 있었다. 이와 같이, 샘플 4는 통상적인 샘플 C2에 대해 약 125%의 부품들/드레스에 의해 측정되는 바와 같이, 연삭 효율에 있어 증가를 나타낸다.In addition to the above noted differences in grinding performance, the bonded abrasive bodies of Sample 4 (Figures 602 and 603) can continue grinding 40 flutes of a total of 10 parts before dressing. there was. On the other hand, sample C2 was able to grind a total of 16 flutes, corresponding to a total of 4 parts before dressing was needed. As such,
또한, 도표(601 및 604)의 비교에서, 샘플 4는 통상적인 샘플 C2에 대해 향상된 연삭 속도가 가능함을 나타내었다. 도표(604)의 연삭 조건들 하에서, 샘플 4는 약 1100초가 필요한 샘플 C2와 비교하여 약 700 초로 동일 수의 부품(4개 부품)을 연삭하는 능력을 나타내었다. 따라서, 샘플 4는 연삭 시간에 있어 300초의 향상을 나타내는데, 이는 통상적인 샘플 C2에 대해 약 36%의 향상에 해당한다. 또한, 도표들(601 및 604)에 대한 공급 속도 조건들에 기초하여, 샘플 4는 통상적인 샘플 C2와 비교하여 73%의 연삭 속도(인치/분을 이용하여)에서 증가를 나타내었다. 또한, 샘플 4는 실질적으로 동일한 연삭력을 유지하는 동안 향상된 연삭 속도를 얻었지만, 샘플 C2는 연삭력에 있어 짧고 만족스럽지 않은 증가를 나타내었다.In addition, in the comparison of
예 5Example 5
샘플 4 및 샘플 C2는 6% 코발트를 가지는 직경 0.5 인치의 텅스텐 카바이드 가공물에서 플루트 연삭 조작에 사용된다. 가공 재료의 이러한 형태는 도표들(701 및 702) 사이의 차이에 의해 증명되는 바와 같이 더 높은 텅스텐 카바이드 함량(94 대 90%)으로 인해 예 4의 가공물 보다 연삭하기에 더 경질이다. 도표(701)는 3000 rpm으로 그리고 800초의 연삭 시간에 대해 6 인치/분의 연삭 속도로 10% 코발트 바인더를 가지는 텅스텐 카바이드 가공물에서 샘플 C2에 대한 연삭력을 나타낸다. 실제, 도표(701)는 도 6의 도표(601)과 동일하다. 도표(702)는 3000 rpm으로 그리고 800초의 연삭 시간에 대해 6 인치/분의 연삭 속도로 6% 코발트 바인더를 가지는 텅스텐 카바이드 가공물에서 샘플 C2에 대한 연삭력을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 샘플 C2에 대해 10% 코발트를 가지는 가공물을 연삭하기 위해 필요한 파워는 단지 6% 코발트를 가지는 텅스텐 카바이드로 만들어진 가공물을 연삭하기 위해 필요한 파워 보다 현저하게 더 작다.
비교에 의해, 도표(703)는 단지 6% 코발트를 가지는 텅스텐 카바이드의 가공물에서 600초 이하의 연삭 시간에 대해 8 인치/분의 연삭 속도로 2500 rpm의 속도로 연삭 조작을 수행하는 샘플 4의 연삭력을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 도표들(703 및 702)의 비교에서, 샘플 4는 큰 속도로 많은 양의 텅스텐 카바이드 가공물을 더 효과적으로 연삭할 수 있다. 즉, 샘플 4는 샘플 C2와 비교되는 바와 같이 연속적인 연삭 사이클을 통한 연삭력에서 현저하게 작은 변화를 경험하게 된다.By comparison, table 703 shows the grinding of
각각 샘플 4와 샘플 C2의 연삭 성능을 나타내는 도표들(702 및 703)의 추가 비교에서, 샘플 4는 연삭 속도에서 향상을 또한 나타내는 것에 유의해야 한다. 특히, 연삭 파워에서 증가가 없이, 샘플 4는 약 800초가 필요한, 샘플 C2에 의해 요구되는 바와 같은 동일한 수의 부품들을 연삭하기 위해 단지 약 500초만 필요하였다. 따라서, 샘플 4는 통상적인 샘플 C2와 비교하여 약 31% 인 연삭 속도에서의 증가를 얻었다. 또한, 샘플 C2에 의해 동일한 수의 부품들을 연삭하기 위해 요구되는 시간 보다 더 빠르다.In further comparison of the
본원에서의 접합된 연마 본체들은 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 구별되는 조성들과 연마 특성들을 나타낸다. 본원에서의 실시예들의 연마 물품들의 연마 특성들은 최신의 금속 접합된 연마 물품들 보다 유리질인 접합된 연마 물품에 더 유사하다. 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 향상된 유효 연삭 수명을 나타내고, 다른 통상적인 금속 접합된 연마 본체들 보다 현저하게 덜 드레싱을 요구하고, 최신의 금속 접합된 연마 본체들과 비교하여 향상된 마모 특성들을 가진다. 특히, 접합된 연마 본체는 트루잉 조작을 수행한 후 별개의 드레싱 조작을 요구하지 않을 수 있는데, 이는 통상적인 금속 접합된, 접합된 연마 물품들의 길들이기 조작들과 구별된다. 즉, 금속 접합 재료들을 활용하는 접합된 연마 본체들을 다시 갈아내고 날카롭게하기 위해 드레싱 스틱과 결합된 트루잉 휠을 이용하는 것은 산업 내에서 전형적인 절차이다. 따라서, 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 드레스 당 더 많은 수의 부품을 연삭할 수 있어서, 최신의 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 더 효율적이고 더 긴 수명이 되게 한다.The bonded abrasive bodies herein exhibit compositions and abrasive properties that distinguish them from conventional metal bonded abrasive articles. The abrasive properties of the abrasive articles of the embodiments herein are more similar to bonded abrasive articles that are glassy than state of the art metal bonded abrasive articles. The bonded abrasive bodies of the embodiments herein exhibit improved effective grinding life, require significantly less dressing than other conventional metal bonded abrasive bodies, and improved wear characteristics compared to modern metal bonded abrasive bodies. Have them. In particular, the bonded abrasive body may not require a separate dressing operation after performing the truing operation, which is distinguished from the taming operations of conventional metal bonded, bonded abrasive articles. That is, using a truing wheel combined with a dressing stick to regrind and sharpen bonded abrasive bodies utilizing metal bonding materials is a typical procedure within the industry. Thus, the bonded abrasive bodies of the embodiments herein can grind a larger number of parts per dress, resulting in a more efficient and longer life compared to modern metal bonded abrasive articles.
또한, 본원에서의 접합된 연마 본체들에 대한 제조 공정의 특정 양태들은 어떤 조성들 및 미세조직 특성들 때문인 것으로 생각된다. 본원에서의 실시예들의 접합된 연마 본체들은 특성들의 조합을 포함하는데, 그 특성들의 조합은 제조 공정들로 인한 것일 수 있고, 예를 들어 활성 접합 조성물, 활성 접합 조성물의 특정 상과 이러한 상들의 특정 위치들, 기공의 형태와 양, 연마 입자들의 형태와 양, 필러들의 형태와 양, 접합에 대한 입자의 비들, 접합에 대한 연마의 비들, 및 어떤 부품들의 기계적 성질들(예를 들어, 파괴인성)을 포함하는, 향상된 연삭 성능을 촉진시킨다.In addition, certain aspects of the manufacturing process for bonded abrasive bodies herein are believed to be due to certain compositions and microstructure properties. The bonded abrasive bodies of the embodiments herein include a combination of properties, which combination may be due to manufacturing processes, for example, an active bonding composition, a particular phase of the active bonding composition, and a particular of these phases. Positions, shape and amount of pores, shape and amount of abrasive particles, shape and amount of fillers, ratios of particles to bonding, polishing ratios to bonding, and mechanical properties of certain components (eg, fracture toughness) ), Which promotes improved grinding performance.
앞에서, 어떤 부품들의 연결과 특정 실시예들에 대한 언급은 예시적이다. 결합되거나 연결된 부품들에 대한 설명은 본원에서 설명된 바와 같은 방법들을 수행하기 위해 상기 부품들 사이의 직접 연결 또는 하나 이상의 중간 부품들을 통한 간접 연결을 개시하도록 의도된 것으로 이해해야 한다. 이와 같이, 위에서 설명된 주제는 예시적인 것으로 제한적이지 않은 것으로 의도되며, 첨부된 청구범위는 본 발명의 실제 범위 내에 있는, 모든 그러한 변형들, 보강들 및 다른 실시예들을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 법에 의해 허용되는 최대 정도까지, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위와 그 균등물에 대한 가장 넓게 허용 가능한 해석에 의해 정해지며, 상술한 상세한 설명에 의해 제한되거나 한정되지 않을 것이다.In the foregoing, the connection of certain components and reference to specific embodiments are exemplary. It is to be understood that the description of the joined or connected parts is intended to initiate a direct connection between the parts or an indirect connection through one or more intermediate parts to perform the methods as described herein. As such, the subject matter described above is intended to be illustrative, and not restrictive, and the appended claims are intended to cover all such modifications, enhancements, and other embodiments that fall within the true scope of the present invention. Thus, to the maximum extent permitted by law, the scope of the present invention is defined by the broadest acceptable interpretation of the appended claims and their equivalents, and shall not be limited or limited by the foregoing detailed description.
공개 내용은 청구범위의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하도록 사용되지 않을 것이다. 또한, 상술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들은 함께 그룹화 될 수 있고 설명을 간략히 하기 위해 단일 실시예로 설명될 수 있다. 본 공개 내용은 청구된 실시예들이 각 청구항에서 표현적으로 인용된 것 보다 더 많은 특징들을 요구하는 의도를 반영하는 것으로 해석되지 않는다. 오히려, 첨부의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 발명적 주제는 임의의 개시된 실시예들의 모든 특징들 보다 작도록 지향될 수 있다.The disclosure will not be used to interpret or limit the scope or meaning of the claims. In addition, in the foregoing Detailed Description, various features can be grouped together and described in a single embodiment to simplify the description. This disclosure is not intended to reflect the intention that the claimed embodiments require more features than are expressly recited in each claim. Rather, as the appended claims reflect, inventive subject matter may be directed to less than all features of any disclosed embodiments.
Claims (124)
드레싱 되지 않는 연삭 조작 중 상기 접합된 연마 본체는 약 40% 이하인 의 파워 편차를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 상기 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내고 Pn은, n>4 인 n 번째 연삭 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 연마 공구.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal, wherein
The bonded abrasive body during the undressing grinding operation is about 40% or less Where P o represents the grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is for grinding the workpiece for the n th grinding cycle with n> 4. Abrasive tool, indicating force.
상기 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 포함하는 데, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 접합 재료의 부피 퍼센트이며
금속 가공물의 연삭 조작 중, 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도에서 적어도 약 1200의 G-비(G-ratio)를 가지는데, 여기서 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는, 연마 공구.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal, wherein
The body comprises a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, where V AG is a volume percentage of the abrasive particles in the total volume of the body, and V BM is the bond in the total volume of the body The volume percentage of the material
During the grinding operation of a metal workpiece, the bonded abrasive body has a G-ratio of at least about 1200 at a material removal rate of at least about 1.0 in 3 / min / in, wherein the G-ratio is from the workpiece. An abrasive tool, defined as the volume of material removed is divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body.
적어도 약 5 GPa의 평균 비커스 경도를 가지는 가공물의 연삭 조작 중, 상기 접합된 연마 본체는 식 에 의해 정의되는 바로서 40% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n>16 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 연마 공구.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal, wherein
During the grinding operation of a workpiece having an average Vickers hardness of at least about 5 GPa, the bonded abrasive body is With an increase in the initial grinding force of 40% or less, as defined by P o , where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is n> 16 An abrasive tool exhibiting a grinding force for grinding a workpiece with an abrasive body joined in an nth grinding cycle.
상기 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 포함하는 데, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 접합 재료의 부피 퍼센트이며,
적어도 약 5 GPa의 평균 비커스 경도를 가지는 가공물의 연삭 조작 중, 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 3 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도 약 400초의 연삭 시간 동안 10% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지고, 여기서 처음 연삭력에서 증가는 식 에 의해 정의되고, Po는 제1 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 초기에 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은 400초의 연삭 후에 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 연마 공구.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal, wherein
The body comprises a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, where V AG is a volume percentage of the abrasive particles in the total volume of the body, and V BM is the bond in the total volume of the body Volume percentage of the material,
During a grinding operation of a workpiece having an average Vickers hardness of at least about 5 GPa, the bonded abrasive body exhibits an increase in initial grinding force of 10% or less for a grinding time of at least about 400 seconds at a minimum feed rate of at least about 3 inches / minute. Where the increase in the initial grinding force is P o is the initial grinding force for initially grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is the grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body after 400 seconds of grinding. Indicating, abrasive tools.
상기 접합된 연마 본체는 연삭 조작을 수행하고 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여, 부품들/드레스로 측정되는 바와 같이, 적어도 약 10% 인 가공물에서 연삭 효율에 있어 증가를 가지는, 연마 물품.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy,
Wherein the bonded abrasive body performs a grinding operation and has an increase in grinding efficiency in a workpiece that is at least about 10%, as measured by parts / dress, as compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 접합된 연마 본체는 연삭 조작을 수행하고 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여, 연삭 마모 속도로 측정되는 바와 같이, 적어도 약 5% 미만 마모인 가공물에서 연삭 효율에 있어 증가를 가지는, 연마 물품.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy,
The bonded abrasive body performs an abrasive operation and has an increase in grinding efficiency in workpieces that are at least less than about 5% wear, as measured by the grinding wear rate, as compared to conventional metal bonded abrasive articles. .
상기 접합된 연마 본체는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 5% 더 빠른 속도로 가공물에서 연삭 조작을 수행하는, 연마 물품.A bonded abrasive body having abrasive particles contained in a bonding material comprising a metal or metal alloy,
And the bonded abrasive body performs the grinding operation on the workpiece at a speed of at least about 5% faster than conventional metal bonded abrasive articles.
상기 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 포함하고, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 접합 재료의 부피 퍼센트인, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 3, 5, 6 or 7,
The body comprises a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, wherein V AG is a volume percentage of the abrasive particles in the total volume of the body, and V BM is the bonding material in the total volume of the body. Abrasive article, by volume percent.
상기 파워 편차 는 30% 이하, 20% 이하, 15% 이하 또는 12% 이하인, 연마 물품.The method of claim 1,
The power deviation Is up to 30%, up to 20%, up to 15%, or up to 12%.
상기 접합된 연마 본체는 약 40% 이하, 약 30% 이하, 약 20% 이하, 약 15% 이하 또는 약 12% 이하인 파워 편차 를 가지고, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 상기 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내고 Pn은, n>4 인 n 번째 연삭 사이클에 대해 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 2 to 7,
The bonded abrasive body has a power deviation of about 40% or less, about 30% or less, about 20% or less, about 15% or less, or about 12% or less. Where P o represents the grinding force for grinding the workpiece with the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n represents the grinding force for grinding the workpiece for the n th grinding cycle with n> 4, Abrasive articles.
n>6 또는 n>10 인, 연마 물품.The method of claim 1,
abrasive article, wherein n> 6 or n> 10.
n>6 또는 n>10 인, 연마 물품.The method of claim 10,
abrasive article, wherein n> 6 or n> 10.
상기 연삭 조작은 상기 접합된 연마 본체의 트루잉 없이 적어도 5회의 연속적 연삭 사이클을 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the grinding operation comprises at least five consecutive grinding cycles without truing the bonded abrasive body.
상기 연삭 조작은 적어도 적어도 약 1.0 in3/min/in 인, 적어도 약 4.0 in3/min/in 인, 적어도 약 5.0 in3/min/in 인, 적어도 약 6.0 in3/min/in 인, 또는 적어도 약 7.0 in3/min/in 인 재료 제거 속도(MRR')로 수행되는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The grinding operation is at least about 1.0 in 3 / min / in, at least about 4.0 in 3 / min / in, at least about 5.0 in 3 / min / in, at least about 6.0 in 3 / min / in, or The abrasive article is performed at a material removal rate (MRR ') that is at least about 7.0 in 3 / min / in.
상기 연삭 조작은 약 1.0 in3/min/in 내지 약 20 in3/min/in 사이의 또는 약 5.0 in3/min/in 내지 약 18 in3/min/in 사이의 범위 내에 있는 재료 제거 속도(MRR')로 수행되는, 연마 물품.15. The method of claim 14,
The grinding operation may be carried out at a material removal rate within a range from about 1.0 in 3 / min / in to about 20 in 3 / min / in or from about 5.0 in 3 / min / in to about 18 in 3 / min / in MRR ').
연삭 중 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 1500 sfpm, 적어도 약 2000 sfpm, 적어도 약 5000 sfpm, 또는 적어도 약 10000 sfpm 의 속도로 조작되는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The bonded abrasive body during grinding is operated at a speed of at least about 1500 sfpm, at least about 2000 sfpm, at least about 5000 sfpm, or at least about 10000 sfpm.
상기 연삭 조작은 플런지 연삭 조작인, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the grinding operation is a plunge grinding operation.
연삭 중 총 공급량은 적어도 약 0.1 mm인, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The abrasive article during grinding is at least about 0.1 mm.
상기 가공물은 n 연삭 사이클들을 수행한 후 약 50 마이크로인치 이하 또는 약 40 마이크로인치 이하인 평균 표면 거칠기(Ra)를 포함하는, 연마 물품. 8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the workpiece includes an average surface roughness (R a ) that is about 50 microinches or less or about 40 microinches or less after performing n grinding cycles.
상기 가공물은 적어도 3회의 연속적 연삭 조작에 대해 약 35% 이하, 약 25% 이하 또는 약 10% 이하인 평균 표면 거칠기 편차(Ra)를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The workpiece, the abrasive article comprising about 35% or less, the average surface less than or equal to about 25% or about 10% roughness deviation (R a) for at least three successive grinding operations.
상기 G-비는 적어도 약 1300, 적어도 약 1400, 적어도 약 1500, 적어도 약 1600 또는 적어도 약 1700인, 연마 물품.The method of claim 2,
And the G-ratio is at least about 1300, at least about 1400, at least about 1500, at least about 1600, or at least about 1700.
상기 연삭 조작 중 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도에서 적어도 약 1200, 적어도 약 1300, 적어도 약 1400, 적어도 약 1500, 적어도 약 1600 또는 적어도 약 1700인 G-비를 가지고, 상기 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 3, 4, 5, 6, or 7,
The bonded abrasive body during the grinding operation is at least about 1200, at least about 1300, at least about 1400, at least about 1500, at least about 1600 or at least about 1700 at a material removal rate of at least about 1.0 in 3 / min / in. And wherein the G-ratio is defined as the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body.
상기 G-비는 약 1200 내지 약 2500 사이, 약 1200 내지 약 2300 사이 또는 약 1400 내지 약 2300 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.The method of claim 2,
And the G-ratio is in a range between about 1200 and about 2500, between about 1200 and about 2300 or between about 1400 and about 2300.
상기 연삭 조작 중 상기 접합된 연마 본체는 약 1200 내지 약 2500 사이, 약 1200 내지 약 2300 사이, 또는 약 1400 내지 약 2300 사이의 G-비를 가지고, 상기 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 3, 4, 5, 6, or 7,
The bonded abrasive body during the grinding operation has a G-ratio between about 1200 and about 2500, between about 1200 and about 2300, or between about 1400 and about 2300, wherein the G-ratio is the volume of material removed from the workpiece. And divided by the volume of material lost through abrasion from the bonded abrasive body.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 5 vol% 의 기공을 포함하고, 여기서 상기 기공의 대부분은 본체의 부피를 통해 연장되는 서로 연결된 공공들의 네트워크를 정의하는 서로 연결된 기공인, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonded abrasive body comprises at least about 5 vol% of pores, wherein a majority of the pores are interconnected pores defining a network of interconnected pores extending through the volume of the body.
상기 가공물은 강철를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the workpiece comprises steel.
상기 접합된 연마 본체는 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하 또는 15% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method of claim 3,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force that is 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, or 15% or less.
상기 접합된 연마 본체는 35% 이하, 30% 이하, 25% 이하, 20% 이하 또는 15% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 4, 5, 6, or 7,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force that is 35% or less, 30% or less, 25% or less, 20% or less, or 15% or less.
상기 접합된 연마 본체는 약 0.1% 내지 약 40% 사이, 약 0.1% 내지 약 30% 사이 또는 약 1% 내지 약 15% 사이의 범위 내에 있는 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method of claim 3,
And the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force in the range of between about 0.1% and about 40%, between about 0.1% and about 30%, or between about 1% and about 15%.
상기 접합된 연마 본체는 약 0.1% 내지 약 40% 사이, 약 0.1% 내지 약 30% 사이 또는 약 1% 내지 약 15% 사이의 범위 내에서 있는 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 4, 5, 6, or 7,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force that is within a range between about 0.1% and about 40%, between about 0.1% and about 30%, or between about 1% and about 15%.
상기 평균 비커스 경도는 적어도 약 10 GPa 또는 적어도 약 15 GPa인, 연마 물품.The method according to claim 3 or 4,
And the average Vickers hardness is at least about 10 GPa or at least about 15 GPa.
상기 가공물은 적어도 약 5 GPa, 적어도 약 10 GPa 또는 적어도 약 15 GPa인 평균 비커스 경도를 포함하는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 5, 6, and 7,
And the workpiece includes an average Vickers hardness that is at least about 5 GPa, at least about 10 GPa, or at least about 15 GPa.
상기 가공물은 금속, 금속 합금, 질화물, 붕화물, 탄화물, 산화물, 옥시질화물, 옥시붕화물, 옥시질화물 및 그 조합으로 이루어지는 재료들의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the workpiece comprises a material selected from the group of materials consisting of metals, metal alloys, nitrides, borides, carbides, oxides, oxynitrides, oxyborides, oxynitrides and combinations thereof.
상기 가공물은 금속 탄화물를 포함하는, 연마 물품.34. The method of claim 33,
And the workpiece comprises metal carbide.
상기 가공물은 텅스텐 카바이드를 포함하는, 연마 물품.34. The method of claim 33,
And the workpiece comprises tungsten carbide.
상기 가공물은 약 5% 내지 약 12% 사이의 범위 내에 있는 코발트의 양을 포함하는, 연마 물품.36. The method of claim 35,
And the workpiece includes an amount of cobalt in the range between about 5% and about 12%.
상기 접합된 연마 본체는 연삭 중 적어도 약 1800 sfpm 또는 연삭 중 적어도 약 2000 sfpm 또는 연삭 중 적어도 약 2200 sfpm 의 속도로 조작되는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonded abrasive body is operated at a speed of at least about 1800 sfpm during grinding or at least about 2000 sfpm during grinding or at least about 2200 sfpm during grinding.
상기 접합된 연마 본체는 연삭 중 약 2000 sfpm 내지 약 15000 sfpm 또는 연삭 중 약 2000 sfpm 내지 약 12000 sfpm 사이의 범위 내에 있는 속도로 회전하게 되는, 연마 물품.39. The method of claim 37,
Wherein the bonded abrasive body is rotated at a speed within a range between about 2000 sfpm to about 15000 sfpm during grinding or about 2000 sfpm to about 12000 sfpm during grinding.
상기 공급 속도는 적어도 3.5 인치/분인, 연마 물품.5. The method of claim 4,
And the feed rate is at least 3.5 inches / minute.
연삭 조작 중 공급 속도는 적어도 약 2 인치/분, 적어도 약 3 인치/분 또는 적어도 약 3.5 인치/분인, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
The abrasive article is at least about 2 inches / minute, at least about 3 inches / minute or at least about 3.5 inches / minute during the grinding operation.
상기 공급 속도는 약 3 인치/분 내지 약 10 인치/분 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품. 5. The method of claim 4,
And the feed rate is in a range between about 3 inches / minute and about 10 inches / minute.
상기 연삭 조작 중 공급 속도는 약 2 인치/분 내지 약 10 인치/분 사이 또는 약 3 인치/분 내지 약 10 인치/분 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
Wherein the feed rate during the grinding operation is within a range from about 2 inches / minute to about 10 inches / minute or between about 3 inches / minute and about 10 inches / minute.
상기 가공물은 엔드밀인, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the workpiece is an end mill.
상기 접합된 연마 본체는 8% 이하, 6% 이하, 4% 이하 또는 2% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.5. The method of claim 4,
And the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 8% or less, 6% or less, 4% or less, or 2% or less.
상기 접합된 연마 본체는 10% 이하, 8% 이하, 6% 이하, 4% 이하 또는 2% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
And the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 10% or less, 8% or less, 6% or less, 4% or less, or 2% or less.
상기 접합된 연마 본체는 약 0.1% 내지 약 10% 사이, 약 0.1% 내지 약8% 사이, 약 0.1% 내지 약 6% 사이 또는 약 0.1% 내지 약 4% 사이의 범위 내에 있는 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.5. The method of claim 4,
The bonded abrasive body increases in initial grinding force within a range between about 0.1% and about 10%, between about 0.1% and about 8%, between about 0.1% and about 6%, or between about 0.1% and about 4%. Having an abrasive article.
상기 접합된 연마 본체는 약 0.1% 내지 약 10% 사이, 약 0.1% 내지 약8% 사이, 약 0.1% 내지 약 6% 사이 또는 약 0.1% 내지 약 4% 사이의 범위 내에 있는 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
The bonded abrasive body increases in initial grinding force within a range between about 0.1% and about 10%, between about 0.1% and about 8%, between about 0.1% and about 6%, or between about 0.1% and about 4%. Having an abrasive article.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 3 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도약 800 초의 연삭 시간에 대해 20% 이하, 15% 이하, 또는 10% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.5. The method of claim 4,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 20% or less, 15% or less, or 10% or less for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of at least about 3 inches / minute.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 3 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도약 800 초의 연삭 시간에 대해 20% 이하, 15% 이하, 또는 10% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 20% or less, 15% or less, or 10% or less for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of at least about 3 inches / minute.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 6 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도약 800 초의 연삭 시간에 대해 20% 이하 또는 15% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품5. The method of claim 4,
The bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 20% or less or 15% or less for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of at least about 6 inches / minute.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 6 인치/분의 최소 공급 속도로 적어도약 800 초의 연삭 시간에 대해 20% 이하 또는 15% 이하인 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
Wherein the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force of 20% or less or 15% or less for a grinding time of at least about 800 seconds at a minimum feed rate of at least about 6 inches / minute.
상기 접합 재료는 접합 재료의 총 부피 중 적어도 10 vol%인 활성 접합 조성물을 포함하는, 연마 물품8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the bonding material comprises an active bonding composition that is at least 10 vol% of the total volume of the bonding material.
상기 활성 접합 조성물은 금속을 포함하는 화합물을 포함하는, 연마 물품.53. The method of claim 52,
And the active bonding composition comprises a compound comprising a metal.
상기 활성 접합 조성물은 티타늄, 바나듐, 크롬 및 그 조합으로 이루어지는 금속 원소의 그룹으로부터 선택되는 금속 원소를 포함하는, 연마 물품.54. The method of claim 53,
And the active bonding composition comprises a metal element selected from the group of metal elements consisting of titanium, vanadium, chromium and combinations thereof.
상기 활성 접합 조성물은 기본적으로 티타늄으로 이루어지는, 연마 물품.54. The method of claim 53,
Wherein the active bonding composition consists essentially of titanium.
상기 활성 접합 조성물은 탄화물, 질화물, 산화물 및 그 조합으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 화합물을 포함하는, 연마 물품.53. The method of claim 52,
And the active bonding composition comprises a compound selected from the group consisting of carbides, nitrides, oxides, and combinations thereof.
상기 연마 입자들은 초연마 재료를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the abrasive particles comprise a superabrasive material.
상기 접합 재료는 적어도 하나의 전이 금속 원소를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonding material comprises at least one transition metal element.
상기 접합 재료는 구리, 주석, 은, 몰리브데늄, 아연, 텅스텐, 철 및 그 조합으로 이루어지는 금속들의 그룹으로부터 선택되는 금속을 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonding material comprises a metal selected from the group of metals consisting of copper, tin, silver, molybdenum, zinc, tungsten, iron and combinations thereof.
상기 접합 재료는 청동 재료를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonding material comprises a bronze material.
상기 VAG/VBM 의 비는 적어도 약 1.5인, 연마 물품.The method according to claim 2 or 4,
And the ratio of V AG / V BM is at least about 1.5.
상기 본체는 적어도 약 1.3 또는 적어도 약 1.5인 VAG/VBM 의 비를 포함하고, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 접합 재료의 부피 퍼센트인, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 3, 5, 6 or 7,
The body comprises a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3 or at least about 1.5, wherein V AG is a volume percentage of the abrasive particles within the total volume of the body, and V BM is within the total volume of the body Abrasive percent by volume of the bonding material.
상기 VAG/VBM 의 비는 약 1.3 내지 약 9.0 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.5. The method of claim 4,
And the ratio of V AG / V BM is in a range between about 1.3 to about 9.0.
상기 본체는 약 1.3 내지 약 9.0 사이의 범위 내에 있는 VAG/VBM 의 비를 포함하고, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 연마 입자들의 부피 퍼센트이고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 상기 접합 재료의 부피 퍼센트인, 연마 물품.The method according to any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, or 7,
The body comprises a ratio of V AG / V BM in the range between about 1.3 and about 9.0, where V AG is the volume percentage of the abrasive particles within the total volume of the body, and V BM is the total of the body And a volume percentage of the bonding material in the volume.
상기 접합 재료는 약 4.0 MPa m0.5 이하 또는 약 3.0 MPa m0.5 이하의 평균 파괴 인성(K1C)을 가지는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the bonding material has an average fracture toughness (K 1C ) of about 4.0 MPa m 0.5 or less or about 3.0 MPa m 0.5 or less.
상기 접합 재료는 약 1.0 MPa m0.5 내지 약 4.0 MPa m0.5 사이의 범위 내에 있는 평균 파괴 인성(K1C)을 가지는, 연마 물품.66. The method of claim 65,
And the bonding material has an average fracture toughness (K 1C ) in the range between about 1.0 MPa m 0.5 and about 4.0 MPa m 0.5 .
상기 본체는 본체의 총 부피 중 적어도 약 5 vol% 기공을 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the body comprises at least about 5 vol% pores of the total volume of the body.
상기 기공의 대부분은 상기 본체의 부피를 통해 연장되는 서로 연결된 공공들의 네트워크를 정의하는 서로 연결된 기공인, 연마 물품.68. The method of claim 67,
Wherein the majority of the pores are interconnected pores defining a network of interconnected voids extending through the volume of the body.
연마 효율에서 증가는 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50%인, 연마 물품.The method of claim 5,
The increase in polishing efficiency is at least about 20%, at least about 30%, at least about 40% or at least about 50%.
부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 연삭 조작 중 연삭 효율에 있어 증가는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50%인, 연마 물품.8. The method according to claim 6 or 7,
The increase in grinding efficiency during the grinding operation, as measured in parts / dresses, is at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40% or at least compared to conventional metal bonded abrasive articles. Abrasive article about 50%.
부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 연삭 조작 중 연삭 효율에 있어 증가는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 10%, 적어도 약 20%, 적어도 약 30%, 적어도 약 40% 또는 적어도 약 50%인, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The increase in grinding efficiency during the grinding operation, as measured in parts / dresses, is at least about 10%, at least about 20%, at least about 30%, at least about 40% or at least compared to conventional metal bonded abrasive articles. Abrasive article about 50%.
연삭 효율에 있어 증가는 약 10% 내지 약 200% 사이, 약 20% 내지 약 200% 사이, 약 50% 내지 약 200% 사이 또는 약 50% 내지 약 150% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.The method of claim 5,
The increase in grinding efficiency is in the range between about 10% and about 200%, between about 20% and about 200%, between about 50% and about 200% or between about 50% and about 150%.
부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 연삭 조작 중 연삭 효율에 있어 증가는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 약 10% 내지 약 200% 사이, 약 20% 내지 약 200% 사이, 약 50% 내지 약 200% 사이 또는 약 50% 내지 약 150% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.8. The method according to claim 6 or 7,
The increase in grinding efficiency during the grinding operation, as measured in parts / dresses, is between about 10% and about 200%, between about 20% and about 200%, about 50% compared to conventional metal bonded abrasive articles. And the abrasive article in the range of about 50% to about 150%.
부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 연삭 조작 중 연삭 효율에 있어 증가는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 약 10% 내지 약 200% 사이, 약 20% 내지 약 200% 사이, 약 50% 내지 약 200% 사이 또는 약 50% 내지 약 150% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The increase in grinding efficiency during the grinding operation, as measured in parts / dresses, is between about 10% and about 200%, between about 20% and about 200%, about 50% compared to conventional metal bonded abrasive articles. And the abrasive article in the range of about 50% to about 150%.
상기 연삭은 필 연삭, 플루트 연삭, 크립 피드(creepfeed) 연삭 및 플런지연삭으로 이루어지는 조작들의 그룹으로부터 선택되는 연삭 조작을 이용하여 완료되는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the grinding is completed using a grinding operation selected from the group of operations consisting of peel grinding, flute grinding, creepfeed grinding and plunge grinding.
연삭은 통상적인 금속 접합된 연마 물품의 속도 보다 적어도 약 5% 더 큰 속도로 부품들/드레스의 수에서 완료되는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Grinding is completed at the number of parts / dresses at a rate at least about 5% greater than the speed of a conventional metal bonded abrasive article.
상기 본체는 통상적인 금속 접합된 연마 물품의 G-비 보다 적어도 약 5% 더 큰 G-비를 포함하는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
And the body comprises a G-ratio at least about 5% greater than the G-ratio of conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 8% 미만, 적어도 10% 미만, 적어도 12% 미만, 또는 적어도 15% 미만의 마모인, 연마 물품.The method according to claim 6,
Wherein the abrasive wear rate is wear of at least less than 8%, at least less than 10%, at least less than 12%, or at least less than 15% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 약 5% 미만, 적어도 약 8% 미만, 적어도 10% 미만, 적어도 12% 미만 또는 적어도 15% 미만의 마모인, 연마 물품.The method according to claim 5 or 7,
The abrasive wear rate during the grinding operation is at least about 5%, at least about 8%, at least 10%, at least 12%, or at least 15% less wear compared to conventional metal bonded abrasive articles. .
상기 연삭 조작 중 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 적어도 5% 미만, 적어도 8% 미만, 적어도 10% 미만, 적어도 12% 미만 또는 적어도 15% 미만의 마모인, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The abrasive wear rate during the grinding operation is at least 5%, at least 8%, at least 10%, at least 12% or at least 12% or at least 15% less wear compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 미만 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 미만 사이의 범위 내에 있는 마모인, 연마 물품.The method according to claim 6,
Wherein the abrasive wear rate is wear in the range of between about 5% and less than about 100% or between about 5% and less than about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 미만 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 미만 사이인 범위 내에 있는 마모인, 연마 물품.The method according to claim 5 or 7,
Wherein the abrasive wear rate during the grinding operation is wear in the range of between about 5% and less than about 100% or between about 5% and less than about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
연삭 조작 중 연삭 마모 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 미만 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 미만 사이인 범위 내에 있는 마모인, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the abrasive wear rate during the grinding operation is wear that is in the range of between about 5% and less than about 100% or between about 5% and less than about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
연삭 중, 상기 본체는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 10% 또는 적어도 20%인, 부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 가공물에 대한 효율의 증가를 가지는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
During grinding, the body has an increase in efficiency for the workpiece, as measured in parts / dresses, which is at least about 10% or at least 20% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
연삭 중, 상기 본체는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 10% 또는 적어도 20%인, 부품들/드레스로 측정되는 바와 같은, 가공물에 대한 효율의 증가를 가지는, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
During grinding, the body has an increase in efficiency for the workpiece, as measured in parts / dress, which is at least about 10% or at least 20% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 10% 더 빠른, 적어도 약 15% 더 빠른 또는 적어도 약 20% 더 빠른, 연마 물품.The method of claim 7, wherein
Wherein the grinding speed is at least about 10% faster, at least about 15% faster or at least about 20% faster compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 속도는 전통적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 5% 더 빠른, 적어도 약 10% 더 빠른, 적어도 약 15% 더 빠른 또는 적어도 약 20% 더 빠른, 연마 물품.The method according to claim 5 or 6,
The grinding speed during the grinding operation is at least about 5% faster, at least about 10% faster, at least about 15% faster or at least about 20% faster compared to traditional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 적어도 약 5% 더 빠른, 적어도 약 10% 더 빠른, 적어도 약 15% 더 빠른 또는 적어도 약 20% 더 빠른, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The grinding speed during the grinding operation is at least about 5% faster, at least about 10% faster, at least about 15% faster or at least about 20% faster compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품. The method of claim 7, wherein
Wherein the grinding speed is within a range from about 5% to about 100% or from about 5% to about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.The method according to claim 5 or 6,
The grinding speed during the grinding operation is in the range of about 5% to about 100% or between about 5% to about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 연삭 조작 중 연삭 속도는 통상적인 금속 접합된 연마 물품들과 비교하여 약 5% 내지 약 100% 사이 또는 약 5% 내지 약 75% 사이의 범위 내에 있는, 연마 물품.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The grinding speed during the grinding operation is in the range of about 5% to about 100% or between about 5% to about 75% compared to conventional metal bonded abrasive articles.
상기 접합된 연마 본체는 식 에 의해 정의되는 바로서 40% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n>17 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 연마 물품.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
The bonded abrasive body is a formula Has an increase in the initial grinding force of 40% or less, as defined by P o , where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece into the bonded body bonded in the first grinding cycle and P n is n> 17 An abrasive article exhibiting a grinding force for grinding a workpiece with an abrasive body joined in an nth grinding cycle.
트루잉 후 상기 접합된 연마 본체를 스틱 드레싱함 없이 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하고, 연삭 중, 상기 접합된 연마 본체는 약 40% 이하인 파워 편차 를 가지고, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내고 Pn은, n>4 인 n 번째 연삭 사이클에서 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는 단계를 포함하는, 연마 공구를 조작하는 방법.Truing a bonded abrasive body comprising abrasive particles contained in the metal bonding material, with an abrasive truing wheel; And
After truing, the workpiece is ground with the bonded abrasive body without stick dressing the bonded abrasive body, and during grinding, the bonded abrasive body has a power deviation of about 40% or less. Wherein P o represents the grinding force for grinding the workpiece with the abrasive body bonded in the first grinding cycle and P n represents the grinding force for grinding the workpiece in the n th grinding cycle with n> 4. To operate the polishing tool.
트루잉 후 직접적으로 상기 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하고, 여기서 금속 가공물의 연삭 조작 중 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도에서 적어도 약 1200의 G-비(G-ratio)를 가지는데, G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는 단계를 포함하는, 연마 공구를 조작하는 방법.With an abrasive truing wheel, truing a bonded abrasive body comprising abrasive particles contained in the metal bonding material, wherein the bonding material has an average fracture toughness (K 1C ) of about 4.0 MPa m 0.5 or less; And
Grinding the workpiece directly into the bonded abrasive body after truing, wherein during the grinding operation of the metal workpiece the bonded abrasive body has a G-ratio of at least about 1200 at a material removal rate of at least about 1.0 in 3 / min / in. (G-ratio), wherein the G-ratio is defined as the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body. .
상기 본체는 적어도 약 1.3인 VAG/VBM 의 비를 포함하고, 여기서 VAG 는 상기 본체의 총 부피 내에 있는 연마 입자들의 부피 퍼센트고, VBM은 상기 본체의 총 부피 내에 있는 접합 재료의 부피 퍼센트인, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
The body comprises a ratio of V AG / V BM that is at least about 1.3, where V AG is the volume percentage of abrasive particles in the total volume of the body, and V BM is the volume of bonding material in the total volume of the body. Method, which is a percentage.
상기 트루잉은 다이아몬드 롤 휠로 수행되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 95,
The truing is performed with a diamond roll wheel.
상기 가공물을 연삭하기 전 다이아몬드 롤 휠로 접합된 연마 본체를 트루잉하는 단계를 더 포함하는, 방법.97. The method of claim 96,
Truing the abrasive body bonded with a diamond roll wheel prior to grinding the workpiece.
상기 접합된 연마 본체는 약 30% 이하 또는 약 12% 이하인 파워 편차 [(Po Pn)/Po] x 100% 를 가지는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the bonded abrasive body has a power deviation [(P o P n ) / P o ] x 100% that is about 30% or less or about 12% or less.
상기 연삭 조작은 상기 접합된 연마 본체의 트루잉 없는 적어도 5회의 연속적 연삭 사이클을 포함하는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
The grinding operation comprises at least five consecutive grinding cycles without truing of the bonded abrasive body.
상기 연삭 조작은 적어도 약 1.0 in3/min/in 의 재료 제거 속도(MRR')로 수행되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
Wherein the grinding operation is performed at a material removal rate (MRR ′) of at least about 1.0 in 3 / min / in.
연삭 중 상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 1800 sfpm의 속도로 조작되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
Wherein the bonded abrasive body during grinding is operated at a speed of at least about 1800 sfpm.
상기 연삭 조작은 플런지 연삭 조작인, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And said grinding operation is a plunge grinding operation.
상기 가공물은 n 연삭 사이클들을 수행한 후 약 50 마이크로인치 이하의 평균 표면 거칠기(Ra)를 포함하는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the workpiece includes an average surface roughness (R a ) of about 50 microinches or less after performing n grinding cycles.
상기 G-비는 적어도 약 1700인, 방법.95. The method of claim 94,
And the G-ratio is at least about 1700.
상기 본체는 적어도 약 1200 또는 적어도 약 1700의 G-비를 포함하고, 상기 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는, 방법.97. The method of any of claims 93, 95 or 96,
The body comprises a G-ratio of at least about 1200 or at least about 1700, wherein the G-ratio is defined as the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body. Way.
상기 G-비는 약 1400 내지 약 2300 사이의 범위 내에 있는, 방법.95. The method of claim 94,
And the G-ratio is in a range between about 1400 and about 2300.
상기 본체는 약 1400 내지 약 2300 사이의 범위 내에 있는 G-비를 포함하고, 상기 G-비는 가공물로부터 제거된 재료의 부피를 접합된 연마 본체로부터 마모를 통해 상실되는 재료의 부피로 나눈 것으로 정의되는, 방법.97. The method of any of claims 93, 95 or 96,
The body includes a G-ratio within a range between about 1400 and about 2300, wherein the G-ratio is defined as the volume of material removed from the workpiece divided by the volume of material lost through wear from the bonded abrasive body. How.
상기 연삭 조작은 약 1.0 in3/min/in 내지 약 20 in3/min/in 사이의 범위 내에 있는 재료 제거 속도(MRR')로 수행되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
Wherein the grinding operation is performed at a material removal rate (MRR ') that is within a range between about 1.0 in 3 / min / in and about 20 in 3 / min / in.
상기 접합된 연마 본체는 적어도 약 5 vol% 의 기공을 포함하고, 상기 기공의 대부분은 상기 본체의 부피를 통해 연장되는 서로 연결된 공공들의 네트워크를 정의하는 서로 연결된 기공인, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
The bonded abrasive body comprises at least about 5 vol% of pores, the majority of the pores being interconnected pores defining a network of interconnected pores extending through the volume of the body.
상기 가공물은 철강을 포함하는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the workpiece comprises steel.
연삭은 필 연삭 조작인, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
The method wherein grinding is a peel grinding operation.
상기 접합된 연마 본체는 연속적인 연삭 사이클들 사이에서 드레싱되지 않는, 방법. A method according to any one of claims 93 to 96,
And the bonded abrasive body is not dressed between successive grinding cycles.
상기 최대 스핀들 파워는 약 3 Hp 이하인, 방법.97. The method of claim 96,
And the maximum spindle power is about 3 Hp or less.
연삭 중, 상기 접합된 연마 본체는 약 40% 이하의 파워 편차 를 가지고, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내고 Pn은, n>17 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 방법.A method according to any one of claims 94 to 96,
During grinding, the bonded abrasive body has a power deviation of about 40% or less. Where P o represents the grinding force for grinding the workpiece with the abrasive body bonded in the first grinding cycle and P n is the grinding force for grinding the workpiece with the abrasive body bonded in the nth grinding cycle with n> 17. Representing the method.
n>17인, 방법.93. The method of claim 93,
n> 17.
연삭 중, 상기 접합된 연마 본체는 식 에 의해 정의되는 바로서 30% 이하의 처음 연삭력에서 증가를 가지는데, 여기서 Po는 처음 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 처음 연삭력을 나타내고 Pn은, n>17 인 n 번째 연삭 사이클에서 접합된 연마 본체로 가공물을 연삭하기 위한 연삭력을 나타내는, 방법.97. The method of any of claims 93, 94 or 96,
During grinding, the bonded abrasive body is Has an increase in the initial grinding force of 30% or less, as defined by P o , where P o represents the initial grinding force for grinding the workpiece into the bonded abrasive body in the first grinding cycle and P n is n> 17 and a grinding force for grinding the workpiece with the abrasive body joined in the nth grinding cycle.
n>17인, 방법.95. The method of claim 95,
n> 17.
상기 접합된 연마 본체는 약 0.1% 내지 약 40% 사이의 범위 내에 있는 처음 연삭력에서 증가를 가지는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the bonded abrasive body has an increase in initial grinding force that is within a range between about 0.1% and about 40%.
상기 가공물은 텅스텐 카바이드를 포함하는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the workpiece comprises tungsten carbide.
상기 접합된 연마 본체는 연삭 중 약 1800 sfpm 내지 약 3100 sfpm 사이 범위 내에 있는 속도로 회전하게 되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
Wherein the bonded abrasive body is rotated at a speed that is within a range between about 1800 sfpm and about 3100 sfpm during grinding.
상기 연삭 조작은 적어도 약 2 인치/분의 공급 속도로 수행되는, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
Wherein the grinding operation is performed at a feed rate of at least about 2 inches / minute.
상기 가공물은 엔드밀인, 방법.A method according to any one of claims 93 to 96,
And the workpiece is an end mill.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US37992310P | 2010-09-03 | 2010-09-03 | |
| US61/379,923 | 2010-09-03 | ||
| PCT/US2011/050412 WO2012031251A2 (en) | 2010-09-03 | 2011-09-02 | Bonded abrasive articles, method of forming such articles, and grinding performance of such articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130062998A true KR20130062998A (en) | 2013-06-13 |
Family
ID=45773558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020137007295A Ceased KR20130062998A (en) | 2010-09-03 | 2011-09-02 | Bonded abrasive articles, method of forming such articles, and grinding performance of such articles |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20120066982A1 (en) |
| EP (1) | EP2611574A4 (en) |
| JP (1) | JP2013536765A (en) |
| KR (1) | KR20130062998A (en) |
| CN (1) | CN103079765A (en) |
| AR (1) | AR083734A1 (en) |
| CA (1) | CA2809450A1 (en) |
| TW (1) | TW201223699A (en) |
| WO (1) | WO2012031251A2 (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI453089B (en) * | 2010-08-16 | 2014-09-21 | Saint Gobain Abrasives Inc | Methods of grinding workpieces comprising superabrasive materials |
| TWI454342B (en) | 2010-08-16 | 2014-10-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | Abrasive article for use in grinding of superabrasive workpieces |
| TWI613285B (en) | 2010-09-03 | 2018-02-01 | 聖高拜磨料有限公司 | Bonded abrasive article and method of forming |
| TW201300199A (en) | 2011-06-30 | 2013-01-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | Abrasive article and method of making |
| US9102039B2 (en) | 2012-12-31 | 2015-08-11 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of grinding |
| WO2014106157A1 (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of grinding |
| US9278431B2 (en) | 2012-12-31 | 2016-03-08 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of grinding |
| US9833877B2 (en) | 2013-03-31 | 2017-12-05 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of grinding |
| TW201446428A (en) * | 2013-06-15 | 2014-12-16 | Saint Gobain Abrasives Inc | Abrasive tools and methods of forming the same |
| TW201512419A (en) | 2013-06-15 | 2015-04-01 | Saint Gobain Abrasives Inc | Abrasive tools and methods of forming the same |
| WO2015031103A1 (en) * | 2013-08-30 | 2015-03-05 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive article and method of forming |
| GB201523182D0 (en) | 2015-12-31 | 2016-02-17 | Element Six Uk Ltd | Super hard constructions & methods of making same |
| JP6279108B2 (en) * | 2016-01-06 | 2018-02-14 | バンドー化学株式会社 | Abrasive |
| CN106625295A (en) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 磐维科技(青岛)有限公司 | Metal binding agent |
| WO2020006502A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive articles and methods for forming same |
| CN112437713A (en) | 2018-06-29 | 2021-03-02 | 圣戈班磨料磨具有限公司 | Abrasive article and method of forming the same |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2892811A (en) * | 1954-01-29 | 1959-06-30 | Norton Co | Resin |
| US2811430A (en) * | 1955-04-25 | 1957-10-29 | Abrasive And Metal Products Co | Abrasives |
| US2940841A (en) * | 1957-03-11 | 1960-06-14 | Abrasive & Metal Products Co | Abrasives |
| US2939777A (en) * | 1957-03-11 | 1960-06-07 | Abrasive & Metal Products Co | Abrasives |
| GB1010506A (en) * | 1960-11-30 | 1965-11-17 | Carborundum Co | Improvements in abrasive products |
| US3594141A (en) * | 1967-03-06 | 1971-07-20 | Norton Co | Method for making a metal bonded diamond abrasive tool |
| US3510994A (en) * | 1967-05-18 | 1970-05-12 | Norton Co | Method of manufacturing an electrolytic grinding wheel |
| US3535832A (en) * | 1967-10-13 | 1970-10-27 | Norton Co | Vitrified bonded wheel for electrochemical grinding containing conductive metal and a thermoset polymer filler |
| US3547609A (en) * | 1967-10-31 | 1970-12-15 | Norton Co | Electrically conductive thermoset resin-bonded grinding wheel containing silver particles |
| BE758964A (en) * | 1969-11-14 | 1971-05-13 | Norton Co | ABRASIVE ELEMENTS |
| EP0925378B1 (en) * | 1996-09-04 | 2002-04-17 | Anglo Operations Limited | Manufacture of a metal bonded abrasive product |
| US6030277A (en) * | 1997-09-30 | 2000-02-29 | Cummins Engine Company, Inc. | High infeed rate method for grinding ceramic workpieces with silicon carbide grinding wheels |
| JP4173573B2 (en) * | 1997-12-03 | 2008-10-29 | 株式会社ナノテム | Method for producing porous abrasive wheel |
| US6102789A (en) * | 1998-03-27 | 2000-08-15 | Norton Company | Abrasive tools |
| US6019668A (en) * | 1998-03-27 | 2000-02-01 | Norton Company | Method for grinding precision components |
| US6685755B2 (en) * | 2001-11-21 | 2004-02-03 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Porous abrasive tool and method for making the same |
| US6679758B2 (en) * | 2002-04-11 | 2004-01-20 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Porous abrasive articles with agglomerated abrasives |
| US7544114B2 (en) * | 2002-04-11 | 2009-06-09 | Saint-Gobain Technology Company | Abrasive articles with novel structures and methods for grinding |
| US7722691B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-05-25 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive tools having a permeable structure |
| US7285146B2 (en) * | 2005-12-28 | 2007-10-23 | 3M Innovative Properties Company | Resilient abrasive article |
| US8377158B2 (en) * | 2006-08-30 | 2013-02-19 | 3M Innovative Properties Company | Extended life abrasive article and method |
| US7628829B2 (en) * | 2007-03-20 | 2009-12-08 | 3M Innovative Properties Company | Abrasive article and method of making and using the same |
| US8167962B2 (en) * | 2007-04-10 | 2012-05-01 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Pulpstone for long fiber pulp production |
| US8894731B2 (en) * | 2007-10-01 | 2014-11-25 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive processing of hard and /or brittle materials |
| KR20090063804A (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-18 | 주식회사 실트론 | Grinding wheel truing tool and manufacturing method thereof, truing apparatus using same, manufacturing method of grinding wheel, and wafer edge grinding device |
| US8882868B2 (en) * | 2008-07-02 | 2014-11-11 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Abrasive slicing tool for electronics industry |
| US8628385B2 (en) * | 2008-12-15 | 2014-01-14 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Bonded abrasive article and method of use |
-
2011
- 2011-09-01 TW TW100131579A patent/TW201223699A/en unknown
- 2011-09-02 US US13/225,130 patent/US20120066982A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-02 EP EP11822752.9A patent/EP2611574A4/en not_active Withdrawn
- 2011-09-02 AR ARP110103211A patent/AR083734A1/en not_active Application Discontinuation
- 2011-09-02 CN CN2011800424427A patent/CN103079765A/en active Pending
- 2011-09-02 JP JP2013527353A patent/JP2013536765A/en not_active Ceased
- 2011-09-02 CA CA2809450A patent/CA2809450A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-02 WO PCT/US2011/050412 patent/WO2012031251A2/en not_active Ceased
- 2011-09-02 KR KR1020137007295A patent/KR20130062998A/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201223699A (en) | 2012-06-16 |
| JP2013536765A (en) | 2013-09-26 |
| EP2611574A2 (en) | 2013-07-10 |
| CN103079765A (en) | 2013-05-01 |
| CA2809450A1 (en) | 2012-03-08 |
| WO2012031251A3 (en) | 2012-05-31 |
| US20120066982A1 (en) | 2012-03-22 |
| WO2012031251A2 (en) | 2012-03-08 |
| EP2611574A4 (en) | 2018-03-14 |
| AR083734A1 (en) | 2013-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101603908B1 (en) | Bonded abrasive article and method of forming | |
| KR20130062998A (en) | Bonded abrasive articles, method of forming such articles, and grinding performance of such articles | |
| CN104994996B (en) | Bonded abrasive article and method of grinding | |
| US10946499B2 (en) | Bonded abrasive article and method of grinding | |
| CN105189046B (en) | Bonded abrasive articles and method for grinding | |
| US10377016B2 (en) | Bonded abrasive article and method of grinding |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E13-X000 | Pre-grant limitation requested |
St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| PA0105 | International application |
St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105 |
|
| PA0201 | Request for examination |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201 |
|
| R17-X000 | Change to representative recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R17-oth-X000 |
|
| PG1501 | Laying open of application |
St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501 |
|
| R18-X000 | Changes to party contact information recorded |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000 |
|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902 |
|
| P11-X000 | Amendment of application requested |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000 |
|
| P13-X000 | Application amended |
St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000 |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
St.27 status event code: N-2-6-B10-B15-exm-PE0601 |
|
| PN2301 | Change of applicant |
St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301 St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301 |
|
| R11 | Change to the name of applicant or owner or transfer of ownership requested |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-3-3-R10-R11-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
|
| R13 | Change to the name of applicant or owner recorded |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-3-3-R10-R13-ASN-PN2301 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |