(57)【要約】【課題】  研磨用回転砥石の金属製基盤をＦｅ−Ａｌ系制振合金を採用することにより、研磨用回転砥石を用いての研磨作業において、研磨作業時に発生する騒音、振動を低減する。【解決手段】  研磨用回転砥石の製造方法において、金属製基盤を２５０〜３００℃に予備加熱しておき、さらに高周波ロー付け機にて基盤を所定のロー付け温度までの加熱時間を３〜１０分間とし、ダイヤモンド焼結チップをロー付けを行うことによりＦｅ−Ａｌ系制振合金を基盤に用いた研磨用回転砥石を得る。【選択図】図１
2014188670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製基盤の研磨面にダイヤモンド焼結チップをロー付けにより固着された研磨用回転砥石であって、該金属製基盤がＦｅ−Ａｌ系制振合金であることを特徴とする制振合金を基盤に用いた研磨用回転砥石。
【請求項２】
Ｆｅ−Ａｌ系制振合金から成る金属製基盤を２５０〜３００℃の予備加熱温度に加熱し、高周波ロー付け機にて前記金属製基盤の温度を前記予備加熱温度から所定のロー付け温度まで３〜１０分間かけて上昇させることにより、前記金属製基盤の研磨面に載置されたダイヤモンド焼結チップを、ロー付けにより固着させることを特徴とする請求項１記載の研磨用回転砥石。
【請求項３】
請求項１に記載の研磨用回転砥石の製造方法であって、Ｆｅ−Ａｌ系制振合金から成る金属製基盤を２５０〜３００℃の予備加熱温度に加熱するステップと、高周波ロー付け機にて前記金属製基盤の温度を前記予備加熱温度から所定のロー付け温度まで３〜１０分間かけて上昇させるステップと、前記金属製基盤の研磨面に載置されたダイヤモンド焼結チップをロー付けにより固着させるステップから成ることを特徴とする請求項１記載の研磨用回転砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、コンクリートや石材、鋼板等の研磨加工用回転砥石、床や壁の表面に付着した塗料や接着剤等による旧塗膜を削り取るための塗膜剥離具に装着される回転砥石、並びに、これら回転砥石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、コンクリートや石材、鋼板等の表面仕上げ研磨、床面や壁面に付着している旧塗膜を除去するための塗膜剥離具として、例えば特許文献１や特許文献２に示すように、焼結ダイヤモンドチップを研削刃とした回転砥石を取り付けたものが知られている。回転砥石の基盤には一般に鉄系の金属等の硬質な金属が使用されている。【０００３】  研磨作業は回転砥石をディスクグラインダー回転軸に取り付け高速回転で連続的に表面研磨を行うが、騒音、振動が発生することにより作業者の労働は楽ではない。また、屋内や夜間での研磨作業時の場合、周囲の騒音対策が重要である。【０００４】  回転砥石の研磨作業時の騒音対策として、例えば特許文献３に示すように、基盤研削面と反対の面に弾性体を貼り合わせ、さらにその上からこの弾性体を完全に覆い隠す構造が知られている。振動対策としては、例えば、特許文献４に示すように、ホイールワッシャー、ゴムパッキン等を用いた構造が知られている。また、騒音と振動の対策として、例えば特許文献５に示すように複数枚の金属板を積層したカップ型基盤の構造が知られている。【０００５】  また、騒音、振動を抑制する制振性を発揮する為、例えば、特許文献６に示すように台金を強磁性体の鉄系制振合金を使用した発明が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０２５１３３号公報
【特許文献２】特開平０７−１８５９２３号公報
【特許文献３】特開２００７−１９６３４９号公報
【特許文献４】特開２００２−３３１４５４号公報
【特許文献５】特開２００２−２３９９１３号公報
【特許文献６】特開２０００−３３４６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  前記の騒音、振動対策としての構造の一つは基盤の構造を複数枚の金属板を積層した基盤構造であり、加工が複雑であることから生産性が高くない。騒音、振動対策の他の構造としてはポリッシャーの取り付けのゴムパッキンを介し、ホイールワッシャー、取り付けリングを使用する等であり、加工が複雑であることから生産性が高くない。【０００８】  また、制振合金を金属製基盤に使用する製造方法は特許文献６にも示されているように、金属製基盤の加工や処理工程が終わった後に超砥粒層を接合する為にロー付けや溶接を行うと、金属製基盤が局部的に加熱されたり変形して歪みが発生することが予想され、せっかく金属製基盤の処理工程で制振性を向上させても、再び制振性が悪くなる恐れがあるため、特許文献６では金属製基盤と超砥粒層の接合はロー付けによる接着ではなく、超砥粒層の焼結と同時にされてなることを特徴としている。【０００９】  前記の同時焼結の接着方法は製造方法が複雑であることから生産性が高くない。そこで本発明の目的は、研磨作業時の騒音、振動を低減することができるとともに、回転砥石の構造が従来と同等の構造とすることで簡単な製造工程とし、同時にダイヤモンド焼結チップと金属製基盤の接合は一般的に用いられているロー付けにより、生産性を下げない製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  前記目的を達成するために本発明では次のような技術手段を講じた。即ち、本発明に係る研磨用回転砥石の製造方法にあっては、金属製基盤を鉄系の金属等の硬質な金属を使用するのではなく、騒音、振動を低減できる性能を持つ制振合金を使用する。さらに制振合金で製造した金属製基盤にダイヤモンド焼結チップをロー付けにより固着することにより研磨用回転砥石を製造する。【００１１】  制振合金にはＡｌ−Ｚｎ合金、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金等が知られている。Ａｌ−Ｚｎ合金は損失係数が高いが引張強さが弱い。Ｎｉ−Ｔｉ合金は損失係数が高く引張強さも強いが高価である。Ｆｅ−Ａｌ合金はＮｉ−Ｔｉ合金より物性は少し劣るが安価である特徴を持っている。Ｆｅ−Ａｌ合金は強磁性材料であるので、その主な振動減衰機構は、磁壁の非可逆移動に伴う磁気、機械的履歴損失によるものと推測される。本発明では制振合金にＦｅ−Ａｌ合金を採用する。また、Ｆｅ−Ａｌ合金は密度が鋼の約９０％であり、軽量化することができる。【００１２】  本発明における金属製基盤は前記のＦｅ−Ａｌ系制振合金を用いて製造する。金属製基盤の製造方法としては、切削加工と打ち抜きプレス加工がある。切削加工は円柱形の塊から切削加工する方法であり、材料費が高くなるとともに大量生産には不適切である。打ち抜きプレス加工は制振合金を圧延した後、打ち抜きプレスを行う方法であり、工程が多いが大量生産には好ましい製造方法である。本発明においてはどちらの加工法を用いてもよい。【００１３】  本発明におけるダイヤモンド焼結チップとは、被研磨体がコンクリート、石材、塗膜、鋼板等によりサイズやメタルボンドが異なる。メタルボンドは、銅、ニッケル、錫等の混合材料で構成するのがよい。また、ダイヤモンド砥粒の集中度は２０〜２５、即ち、０．８８ｃｔ／ｃｍ３〜１．１ｃｔ／ｃｍ３とするのが好ましい。この集中度は、砥粒率が容積％で２５％（４．４ｃｔ／ｃｍ３）を集中度１００と定義された指標であり、ダイヤモンド砥石の業界で広く用いられているものである。【００１４】  前記のメタルボンドとダイヤモンド砥粒を混合したメタルボンドダイヤモンド砥粒材料を金型内に充填し、所定の高温、高圧下で焼結処理することによりダイヤモンド焼結チップを製造する。なお、焼結用金型としては、カーボン型を使用するのが好ましい。ここで、金型での焼結温度は７００〜１０００℃、より好ましくは７５０〜９００℃とするのが良い。また、焼結圧力は、８．０×１０６〜１０．０×１０７Ｐａとするのが好ましく、より好ましくは５．０×１０７Ｐａ以下とするのがよい。【００１５】  ダイヤモンド焼結チップのサイズは、被研磨体や回転砥石の大きさによって異なるが、例えば、巾５〜８ｍｍ、長さ８〜１５ｍｍ、厚み３〜５ｍｍの直方体の形態が好ましい。【００１６】  本発明の研磨用回転砥石は制振合金で製造した金属製基盤にダイヤモンド焼結チップを固着する為、ロー付けすることにより製造する、ここでＦｅ−Ａｌ合金を用い、金属製基盤の加工が終わった後に通常通りダイヤモンド焼結チップをロー付けを行うと、金属製基盤が局部的に加熱され、変形したり、クラックが発生する。本発明ではロー付けの際に、金属製基盤の急加���を抑制することにより、変形やクラックの発生を生じさせないことが特徴である。【００１７】  ロー付け温度はダイヤモンド焼結チップの種類とロー材の種類により異なるが、通常のロー付けでは例えば常温から所定のロー付け温度に金属製基盤を加熱するのに３０秒以内で到達する。この案件でＦｅ−Ａｌ合金にダイヤモンド焼結チップをロー付けすると金属製基盤にクラックが発生する。本発明ではロー付け前に金属製基盤を２５０〜３００℃の恒温室を有する加熱機にて事前に放置し加熱しておくステップと、高周波ロー付け機にて金属製基盤を所定のロー付け温度までの加熱時間を３〜１０分間と長い時間で徐々に上昇させるステップと、前記金属製基盤の研磨面に載置されたダイヤモンド焼結チップをロー付けにより固着させるステップから成ることを特徴とする。本発明ではロー付け時に急加熱状態にならないので金属製基盤の変形やクラックの発生を防ぐことが可能である。なお、ロー付け後の研磨用回転砥石の冷却方法は、通常通り大気中に放置しておけばよい。
【発明の効果】
【００１８】  以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）本発明の研磨用回転砥石は制振合金を金属製基盤に採用することにより、研磨作業時の騒音及び振動を低減することができ、作業者の労働条件を改善できる。また、屋内や夜間での研磨作業の場合、周囲の騒音対策の改善となる。
（２）本発明の製造方法によれば、制振合金で製造した金属製基盤を予備加熱し、さらに所定のロー付け温度までの加熱時間を長くしロー付けを行うことで、通常のロー付けでは金属製基盤が局部的に急加熱され変形やクラックが発生するが、前記の加熱条件を行っておくことで、金属製基盤が急加熱されることはなく従って変形やクラックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る研磨用回転砥石の製造工程を示すフローシートである。
【図２】研磨用回転砥石の研磨作業中の騒音及び振動測定を示す図であり、電動ディスクグラインダーの前方に騒音計を設置した場合の図である。
【図３】本発明の鋼板用の研磨用回転砥石を用い測定した騒音スペクトルを示すグラフである。
【図４】比較例２の鋼板用の研磨用回転砥石を用い測定した騒音スペクトルを示すグラフである。
【図５】本発明の鋼板用の研磨用回転砥石を用い測定した振動スペクトルを示すグラフである。
【図６】比較例２の鋼板用の研磨用回転砥石を用い測定した振動スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】  以下、本発明の実施の形態を図１に基づいて説明する。図１は本発明に係る研磨用回転砥石の製造工程を示すフローシートである。
【００２１】  本発明では、制振合金としてＦｅ−Ａｌ系制振合金を用い、研磨用回転砥石の所定基盤形状に加工する。得られた金属製基盤を恒温乾燥機に放置しておき２５０〜３００℃に予備加熱を行う。加熱された金属製基盤を高周波ロー付け機に設置し、所定のロー付け温度まで３〜１０分間の加熱にて、前記金属製基盤の研磨面に載置されたダイヤモンド焼結チップをロー付けにより固着する。ロー付けされた研磨用回転砥石は自然冷却を行う。以下に実施例及び比較例を挙げて本発明を説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２２】  金属製基盤の材料として株式会社アーバンマテリアルズ製Ｆｅ−Ａｌ制振合金（アルフェ）を準備した。この制振合金を所定の基盤形状に加工した。【００２３】  ダイヤモンド焼結チップは７５０℃で焼結した鋼板研磨用チップを別途準備した。前記金属製基盤を恒温乾燥器で３００℃の雰囲気中に放置し予備加熱を行った。予備加熱後の金属製基盤の研磨面にロー材と前記ダイヤモンド焼結チップを載置した後、高周波ロー付け機に設置し、６５０℃まで５分間にて、徐々に加熱してロー付けを行った。ロー付け後、大気中にて自然冷却を行った。得られた研磨用回転砥石には変形やクラックの発生は無かった。重量は３０４ｇであった。【００２４】（比較例１）
実施例１で使用した金属製基盤を予備加熱を行わず、高周波ロー付け機にて２０秒間で６５０℃の加熱にて、実施例１と同様にロー付けを行った。得られた研磨用回転砥石にはクラックが発生していた。【００２５】  前記の実施例１と比較例１より明らかなように、ロー付け前に金属製基盤を予備加熱しておき、高周波ロー付け機にて所定のロー付け温度までの加熱時間を長くすることで、変形やクラックのない制振合金を金属製基盤に用いた研磨用回転砥石の製造方法を確立することができた。【００２６】  次に実施例１で得られた研磨用回転砥石及び比較例２として市販の研磨用回転砥石としてナニワ研磨工業（株）製の鋼板用ダイヤシェーバーＦＮ−９２５３（重量３４２ｇ）を図２に示した自動研磨装置において騒音及び振動を測定した。ここで、実施例１で製造した金属製基盤と前記比較例２の研磨用回転砥石の金属製基盤形状は同一である。また、使用したダイヤモンド焼結チップは同一のものである。ロー付けは６個のダイヤモンド焼結チップを円周方向に等間隔に固着した。【００２７】  研磨用回転砥石を電動ディスクグラインダーに取り付け、図２に示す自動研磨装置にて研磨鋼板（直径３００ｍｍ、厚さ３５ｍｍ、材質Ｓ４００）を回転数５，２００ｒｐｍで研磨し騒音と振動を測定した。測定時は研磨鋼板を右回りに１８ｒｐｍで回転した状態で行った。騒音は電動ディスクグラインダーの前後左右４箇所と上方１個所を測定した。測定個所は研磨鋼板の中心から１ｍ離れた場所とした。振動計は電動ディスクグラインダーの上部に取り付け測定を行った。研磨鋼板には３９．２Ｎの荷重が加わるように重りで調整した。表１にＡ特性音圧レベルの騒音測定の結果を示す。【００２８】
【表１】
2014188670.tif 000003
【００２９】  実施例１で製造した研磨用回転砥石の騒音スペクトルを図３に、比較例２の研磨用回転砥石の騒音スペクトルを図４に示す。また、実施例１で製造した研磨用回転砥石の振動スペクトルを図５に、比較例２の研磨用回転砥石の振動スペクトルを図６に示す。図３〜図６において、縦軸は１メモリ１０ｄＢでパワースペクトルを示し、横軸は周波数［Ｈｚ］を示す。【００３０】  本発明の研磨用回砥石は、表１及び図３〜図６により比較例２の研磨用回転砥石に比べ騒音及び振動の低減をすることが可能であった。重量は市販の研磨用回転砥石の約９０％であることから複数梱包をした箱の運搬では、人の負担が軽減される。
【産業上の利用可能性】
【００３１】  本発明はコンクリートや石材、鋼板等の研磨加工用回転砥石、床や壁の表面に付着した塗料や接着剤等による旧塗膜を削り取るための塗膜剥離具に装着される回転砥石であり、建築、土木産業で利用される。
【符号の説明】
【００３２】１    架台
２    支柱
３    振動計
４    ディスクグラインダー
５    ディスクグラインダー固定枠
６    研磨用回転砥石
７    研磨鋼板
８    モーター回転軸
９    モーター
１０  おもり
１１  騒音計
１２  三脚
【図１】
2014188670.tif 000004
【図２】
2014188670.tif 000005
【図３】
2014188670.tif 000006
【図４】
2014188670.tif 000007
【図５】
2014188670.tif 000008
【図６】
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