金属部件的表面处理方法与流程

文档序号:11257490阅读:433来源:国知局
金属部件的表面处理方法与流程

本发明涉及一种金属部件的表面处理方法。



背景技术:

被安装于硬盘装置的磁盘之间的隔离部件通过冲压或切削等而被加工成预定的形状,然后,为了去除隔离部件的毛刺而实施滚筒研磨。在滚筒研磨时,由于从隔离部件或研磨材料上产生的微粉会因研磨时的按压力而刺入隔离部件的表面,因此在研磨中或研磨后,实施通过超声波清洗来去除微粉的工序。但是,由于通过研磨而会在隔离部件的表面上残留有微米单位的凹部或槽,并且微粉会进入到该凹部或槽内,因此通过超声波清洗来完全去除微粉是非常困难的。尤其是,氧化铝(al2o3)磨料颗粒的微粉较硬从而难以完全去掉,因此在业界有时会被嫌恶,从而期望获得一种通过所谓的“游离氧化铝”的研磨材料来实施的工序管理。

作为其对策,在专利文献1中公开了一种在隔离部件的表面上形成金属制或陶瓷制的被膜并预先将附着于隔离部件的表面上的微粉封入被膜之中的表面处理方法。根据该方法,能够防止微粉以露出于隔离部件的表面上的状态而残留的情况。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-074350号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

然而,预先将附着于隔离部件的表面上的微粉封入被膜之中的表面处理方法存在成本较高的问题。

本发明是基于如上所述的情况而完成的发明,其目的在于,以低成本来切实地去除金属部件的表面上的微粉。

用于解决问题的方法

第一发明具有如下特征,即,

执行至少一次研磨工序,所述研磨工序为,通过在使由金属部件和介质构成的团块在滚筒槽内流动的同时对清洗液进行进排,从而对所述金属部件的表面进行研磨的工序,

将在所述至少一次研磨工序中的最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用的所述介质设为,不包含磨料颗粒的介质。

第二发明具有如下的特征,即,

执行至少一次研磨工序,所述研磨工序为,通过在使由金属部件和介质构成的团块在滚筒槽内流动的同时对清洗液进行进排,从而对所述金属部件的表面进行研磨的工序,

将在所述至少一次研磨工序中的最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用的所述介质设为,仅由不包含磨料颗粒的合成树脂制的母材构成的介质、或通过合成树脂制的结合材料而对含有率在重量百分比10%以下的磨料颗粒进行结合且不含有氧化铝的介质。

并且,在本申请的发明中,“不含有氧化铝的介质”定义为,“并未有意地使结合材料及磨料颗粒中含有作为研磨材料的氧化铝的介质”。

发明效果

根据第一发明,由于在最终精加工研磨工序中最终精加工用的介质不含有磨料颗粒,因此能够将金属部件的表面粗糙度加工得较小。另外,研磨时不容易由金属部件或最终精加工用的介质而产生微粉。即使产生了微粉,也会由于金属部件的表面粗糙度在最终精加工研磨中变小而使微粉不容易附着于金属部件的表面、以及由通过清洗液实现的清洗力,从而使微粉切实地从金属部件的表面上被去除。

根据第二发明,由于在最终精加工研磨工序使用的最终精加工用的介质为仅由不包含磨料颗粒的合成树脂制的母材构成的介质、或通过合成树脂制的结合材料而对含有率在重量百分比10%以下的磨料颗粒进行结合且不含有氧化铝的介质,因此氧化铝不会残留于金属部件的表面上,从而能够实现所谓的“游离氧化铝”。

根据第一以及第二发明的研磨方法,由于不需要电镀处理,因此能够实现成本降低。

附图说明

图1为表示用于执行实施例1的表面处理方法的装置的配置的俯视图。

图2为粗糙精加工用涡流滚筒研磨机的剖视图。

图3为半精加工用涡流滚筒研磨机的剖视图。

图4为最终精加工用旋转滚筒研磨机的剖视图。

图5为隔离部件(金属部件)的立体图。

图6为粗糙精加工用介质的立体图。

图7为半精加工用第一介质的立体图。

图8为半精加工用第二介质的立体图。

图9为最终精加工用介质的立体图。

图10为半精加工用第一介质的立体图。

图11为半精加工用第二介质的立体图。

图12为最终精加工用介质的立体图。

具体实施方式

本发明也可以采用如下的方式,即,将所述最终精加工用的介质设为,以二氧化硅为主要成分且不含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒的介质。根据该结构,在最终精加工研磨工序中,由于作为介质的主要成分的二氧化硅的研磨力较小,因此能够将金属部件的表面粗糙度加工得较小。另外,由于研磨时所产生的二氧化硅的微粉其形状并不锐利,因此难以刺入金属部件内。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述最终精加工研磨工序中使用最终精加工用的所述滚筒槽,该最终精加工用的所述滚筒槽通过被配置为同轴状的大致水平的一对中空支承轴而以可旋转的方式被支承,并使所述团块产生雪崩状的流动,此外,将清洗液经过一方的所述中空支承轴而向所述最终精加工用的滚筒槽内供给,并且将所述最终精加工用的滚筒槽内的清洗液经过另一方的所述中空支承轴而排出。根据该结构,由于将用于对滚筒槽进行支承的中空支承轴作为清洗液的进排用路径来利用,因此能够简化滚筒研磨机的结构。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述最终精加工研磨工序之前执行半精加工研磨工序,并且在所述半精加工研磨工序中使用半精加工用的所述滚筒槽,该半精加工用的所述滚筒槽通过使以堵塞筒状的半精加工用固定槽的下端的开口的方式而配置的半精加工用旋转盘进行旋转,从而使所述团块产生涡流。根据该结构,由于使团块产生涡流的滚筒槽的研磨力与产生雪崩状的流动的滚筒槽相比而较高,因此能够在用于去毛刺或圆角加工等的粗糙精加工工序中有效地使被形成于金属部件上的划痕或凹凸平滑化。

本发明也可以采用如下的方式,即,将所述半精加工用的滚筒槽设为,所述半精加工用旋转盘在与所述半精加工用固定槽的下端边缘滑动接触的同时进行旋转的部件。根据该结构,由于不存在半精加工用介质卡在或夹在半精加工用固定槽与半精加工用旋转盘之间的间隙中的可能性,因此能够使用粒径较小的半精加工用的介质。通过利用该直径较小的半精加工用的介质来进行研磨,从而能够将金属部件的表面粗糙度加工得较小。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述半精加工研磨工序之前执行粗糙精加工研磨工序,并且在所述粗糙精加工研磨工序中使用粗糙精加工用的所述滚筒槽,该粗糙精加工用的所述滚筒槽具备筒状的粗糙精加工用固定槽、和以堵塞所述粗糙精加工用固定槽的下端的开口的方式而配置并以与所述粗糙精加工用固定槽不接触的状态而进行旋转的粗糙精加工用旋转盘。根据该结构,由于在粗糙精加工研磨中能够使用粒径较大的介质,因此能够有效地执行去毛刺、圆角加工等。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述最终精加工研磨工序之前执行半精加工研磨工序,并且在所述半精加工研磨工序中使用不含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒的半精加工用的所述介质。根据该结构,能够在半精加工研磨工序中抑制从介质中产生的微粉的产生量,并且能够减小金属部件的表面粗糙度。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述最终精加工研磨工序之前执行半精加工研磨工序,并且在所述半精加工研磨工序中使用通过结合材料而对含有率在重量百分比30%以下的磨料颗粒进行结合的半精加工用的所述介质,并将所述半精加工用的所述介质的所述结合材料设为合成树脂。根据该结构,由于半精加工用的介质不仅较柔软、较轻而且磨料颗粒的含有率较低,因此难以将氧化铝或异物敲入金属部件的表面。

本发明也可以采用如下的方式,即,所述最终精加工用的所述介质的所述磨料颗粒以及/或者所述半精加工用的所述介质的所述磨料颗粒为,由碳化硅、金刚石、立方氮化硼、锆石、二氧化锆、二氧化硅、碳化硼、氧化铁、氧化铬中的任意一种构成且不含有氧化铝的物质。根据该结构,由于最终精加工用的介质的磨料颗粒以及/或者半精加工用的介质的磨料颗粒不包含氧化铝,因此在这些研磨工序之后氧化铝不会残留于金属部件的表面上。

本发明也可以采用如下的方式,即,所述半精加工用的所述介质的所述结合材料为不饱和聚酯。根据该结构,作为结合材料而使用的不饱和聚酯具有价格低廉且容易成形的优点。

本发明也可以采用如下的方式,即,所述最终精加工用的所述介质的所述磨料颗粒以及/或者所述半精加工用的所述介质的所述磨料颗粒的中位径在10μm以下。根据该结构,由于不仅介质较柔软且较轻,而且通过细微的磨料颗粒来对金属部件进行研磨,因此表面粗糙度变得精细。

本发明也可以采用如下的方式,即,将所述半精加工研磨工序执行多次,并且在从第一次的所述半精加工研磨工序至最后一次的所述半精加工研磨工序的过程中,依次减轻所述半精加工用的介质的比重。根据该结构,由于在第一次的半精加工研磨工序中,与表面粗糙度相比而使研磨力最优先,并且越进行半精加工研磨工序则表面粗糙度越优先,因此能够有效地实施研磨,并使表面粗糙度的精加工良好地完成。

本发明也可以采用如下的方式,即,所述最终精加工用的介质呈粒径在3mm以下的球形。根据该结构,能够减小金属部件的表面粗糙度而抑制来自最终精加工用的介质自身的微粉的产生。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述半精加工研磨工序之前执行粗糙精加工研磨工序,并且在所述粗糙精加工研磨工序中使用含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒的粗糙精加工用的所述介质。根据该结构,由于在粗糙精加工研磨中能够使用含有磨料颗粒的介质,因此能够有效地在短时间内完成去毛刺、磨圆等。

根据本发明,也可以采用如下的方式,即,在先于所述最终精加工研磨工序而执行的所述粗糙精加工研磨工序与所述半精加工研磨工序依次进行的过程中,依次降低各研磨工序中所使用的所述介质中的磨料颗粒的含有率。根据该结构,由于在研磨工序进行的过程中使介质的磨料颗粒的含有率依次降低,因此能够有效地提高金属部件的表面的平滑度。

本发明也可以采用如下的方式,即,在所述最终精加工研磨工序之后,通过超声波清洗来对所述金属部件的表面进行清洗。根据该结构,能够切实地防止微粉残留于金属部件的表面上的情况。

实施例1

以下,参照图1~图9对将本发明具体化了的实施例1进行说明。本实施例1的表面处理方法例如以被安装于硬盘装置的磁盘之间的圆环形的隔离部件s等那样的精密仪器的金属部件作为处理对象。在本实施例1中,对金属部件为隔离部件s的情况进行说明。隔离部件s通过冲压或切削等而被加工成预定的形状,然后,为了隔离部件s的毛刺去除或表面粗糙度的提高等而实施滚筒研磨。在滚筒研磨时,作为研磨材料而使用四种介质ma、mb、mc、md。

由于在滚筒研磨工序中由隔离部件s或介质ma、mb、mc、md中的任意一个会产生微粉,并且该微粉会因研磨时的按压力而刺入隔离部件s的表面,因此通过本实施例1的表面处理方法而从隔离部件s的表面上去除微粉。在本实施例1的表面处理方法中依次执行一次粗糙精加工研磨工序、三次半精加工研磨工序、一次最终精加工研磨工序、一次超声波清洗工序。而且,如图1所示,作为这些各个工序的装置而使用一台粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10、三台半精加工用涡流滚筒研磨机30、一台最终精加工用旋转滚筒研磨机40、一台超声波清洗装置60。

<粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10>

如图2所示,粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10具备使轴线朝向上下方向的粗糙精加工用的滚筒槽11。粗糙精加工用的滚筒槽11具备以限制旋转状态并以同轴状的方式被支承于圆形的碟状支承部件12中的圆筒形的粗糙精加工用固定槽13、和以堵塞粗糙精加工用固定槽13的下端的开口的方式(沿着下端边缘的方式)而配置的碟形的粗糙精加工用旋转盘14。粗糙精加工用旋转盘14以可一体旋转的方式而被安装于贯穿了碟状支承部件12的旋转轴15的上端部处,并通过电机16(参照图1)而被旋转驱动。由粗糙精加工用旋转盘14的外周表面(下表面)与碟状支承部件12的内周表面(上表面)而划分出的空间成为排水空间21。

用于向粗糙精加工用的滚筒槽11内供给清洗液w的供水配管17的下游端在粗糙精加工用的滚筒槽11的上方开口。在粗糙精加工用旋转盘14的中央部上表面上,以能够一体旋转的方式而设置有中柱19。而且,在粗糙精加工用旋转盘14中的沿着中柱19的外周边缘的区域内,虽然隔离部件s和粗糙精加工用介质ma并未穿过,但形成有能够使清洗液w和污水通过的多个连通孔18。连通孔18使粗糙精加工用的滚筒槽11的内部与排水空间21连通。连通孔18成为用于使粗糙精加工用的滚筒槽11内的液体(清洗液w和污水)向粗糙精加工用的滚筒槽11的外部排出的排出路径。

粗糙精加工用旋转盘14的上端部以与粗糙精加工用固定槽13的下端部内周面对置的方式而配置,但粗糙精加工用旋转盘14的上端部外周面与粗糙精加工用固定槽13的下端部的内周面并不接触,而是在粗糙精加工用旋转盘14的上端部外周面与粗糙精加工用固定槽13的下端部内周面之间空出有排水用缝隙20。通过该排水用缝隙20而使粗糙精加工用的滚筒槽11的内部空间与排水空间21连通。在碟状支承部件12上安装有上端部开口于排水空间21中的排水通道。排水用缝隙20和排水通道22与连通孔18同样地成为用于使粗糙精加工用的滚筒槽11内的液体排出的排出路径。也就是说,粗糙精加工用的滚筒槽11内的清洗液w和污水经过连通孔18和排水用缝隙20而流入排水空间21内,并从此穿过排水通道22而向粗糙精加工用的滚筒槽11的外部而被排出。

<半精加工用涡流滚筒研磨机30>

三台半精加工用涡流滚筒研磨机30为相同结构的装置,如图3所示,其具备使轴线朝向上下方向的半精加工用的滚筒槽31。半精加工用的滚筒槽31具备以旋转限制状态并以同轴状而被支承于圆筒形的筒状支承部件32中的圆筒形的半精加工用固定槽33、和以堵塞半精加工用固定槽33的下端的开口的方式(沿着下端边缘的方式)而配置的碟形的半精加工用旋转盘34。半精加工用旋转盘34以能够一体旋转的方式而被安装于中空旋转轴35的上端部处,并通过电机36(参照图1)而被旋转驱动。

用于向半精加工用的滚筒槽31内供给清洗液w的供水配管37的下游端在半精加工用的滚筒槽31的上方开口。中空旋转轴35的内部成为排水通道38,排水通道38的上端在半精加工用旋转盘34的中心部上表面上开口。在排水通道38的上端处,虽然隔离部件s、半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc、最终精加工用介质md并未穿过,但设置有使清洗液w那样的液体穿过的过滤器39。排水通道38成为用于使半精加工用的滚筒槽31内的液体(清洗液w和污水)排出的排出路径。半精加工用旋转盘34在其上端边缘与半精加工用固定槽33的下端边缘滑动接触的同时进行旋转。因此,在半精加工用旋转盘34的上端边缘与半精加工用固定槽33的下端边缘之间,并未空出有容许半精加工用的滚筒槽31内的液体流出的间隙。

<最终精加工用旋转滚筒研磨机40>

最终精加工用旋转滚筒研磨机40具有使轴线朝向水平方向的最终精加工用的滚筒槽41。在最终精加工用的滚筒槽41中,被配置为同轴状的两根中空支承轴43以能够旋转的方式被安装在一对框架42上,并且最终精加工用的滚筒槽41以能够一体旋转的方式被支承于该两根中空支承轴43上。从动滑轮44以能够一体旋转的方式被安装于一方的中空支承轴43上,在从动滑轮44与固定于电机45的驱动轴46上的驱动滑轮47之间架设有v带48。通过电机45的驱动而使最终精加工用的滚筒槽41进行旋转。

一方的中空支承轴43的内部空间成为供水孔49。在供水孔49的上游端上连接有供水管50的下游端,且供水孔49的下游端与最终精加工用的滚筒槽41的内部连通。在供水孔49的下游端部处,虽然隔离部件s、最终精加工用介质md并未穿过,但设置有容许清洗液w的流通的过滤器53。另一方的中空支承轴43的内部空间成为排水孔51。排水孔51的上游端与最终精加工用的滚筒槽41的内部连通,在排水孔51的下游端上连接有排水管52的上游端。在排水孔51的上游端部处,虽然隔离部件s、最终精加工用介质md并未穿过,但设置有容许清洗液w和污水(省略图示)的流通的过滤器54。从供水管50经过供水孔49而向精加工用的滚筒槽内被供给的清洗液w经过排水孔51和排水管52而被排出。

<超声波清洗装置60>

超声波清洗装置60具备超声波产生装置61、和对用于传导超声波的水及有机溶剂等的清洗液w进行贮留的容器62。当将分隔部件s浸渍于清洗液w内并使超声波产生时,通过如下的能量而使微粉从隔离部件s的表面浮起,该能量为,伴随着在清洗液w内产生微细的泡沫并在短时间破裂(空穴现象)而产生的能量。

<粗糙精加工用介质ma>

在粗糙精加工研磨工序中所使用的粗糙精加工用介质ma(参照图6)为,通过合成树脂制的结合材料b(粘合剂)来对由锆石构成的磨料颗粒g进行结合而成的物质。磨料颗粒g为,整体上呈不定形且角部被成形为曲面状的物质。粗糙精加工用介质ma整体上呈圆锥形,其高度和直径均被设为与粗糙精加工用旋转盘14的上端边缘和粗糙精加工用固定槽13的下端边缘之间的排水用缝隙20的开口尺寸相比而较大的尺寸。粗糙精加工用介质ma是为了去除隔离部件s的毛刺并且对隔离部件s的角边缘部进行圆角加工(切圆)而使用的。此外,将在粗糙精加工研磨工序之前的工序中在隔离部件s上产生的切削痕或冲压痕去除。

<半精加工用第一介质mb>

第一次的半精加工研磨工序中所使用的半精加工用第一介质mb(参照图7)不含磨料颗粒而仅由以氧化铝为主要成分且含有二氧化硅的母材构成。也就是说,半精加工用第一介质mb为球形的陶瓷介质。该陶瓷是用于识别母材的种类的称呼。氧化铝的重量比率为重量百分比80~95%,二氧化硅的重量比率为重量百分比3~18%。除了氧化铝和二氧化硅以外还含有少量的氧化物。该半精加工用第一介质mb呈球形,该粒径在本实施例1中为3mm,小于粗糙精加工用介质ma的高度以及直径。半精加工用第一介质mb的粒径优选在3mm以下。若粒径在3mm以下,则能够减小隔离部件s的表面粗糙度,并且,使研磨时的半精加工用第一介质mb的微粉的产生量变少。半精加工用第一介质mb的比重与粗糙精加工用介质ma相比而较大。

此外,不含磨料颗粒的半精加工用第一介质mb的研磨力与粗糙精加工用介质ma相比而较弱。但是,与通过粗糙精加工用介质ma进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过半精加工用第一介质mb进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。也就是说,与通过粗糙精加工用介质ma进行研磨的情况相比,在通过半精加工用第一介质mb进行了研磨的情况下,隔离部件s的表面的平滑度较高。

<半精加工用第二介质mc>

在第二次的半精加工研磨工序中所使用的半精加工用第二介质mc(参照图8)不含磨料颗粒而仅由以氧化铝和二氧化硅为主要成分的母材构成。也就是说,半精加工用第二介质mc为球形的陶瓷介质。该陶瓷为用于识别母材的种类的称呼。氧化铝的重量比率为重量百分比50~80%,二氧化硅的重量比率为重量百分比15~45%。除了氧化铝和二氧化硅以外,还含有少量的氧化物。该半精加工用第二介质mc的粒径在本实施例1中为3mm,且为与半精加工用第一介质mb相同的尺寸。半精加工用第二介质mc的粒径优选在3mm以下。若粒径在3mm以下,则能够减小隔离部件s的表面粗糙度,并且,使研磨时的半精加工用第二介质mc的微粉的产生量变少。此外,半精加工用第二介质mc的比重与半精加工用第一介质mb相比而较小。

此外,由于二氧化硅与氧化铝相比磨削力较弱且锐利度也较低,因此以氧化铝和二氧化硅为主要成分的半精加工用第二介质mc的研磨力与以氧化铝为主要成分的半精加工第一介质mb相比而较弱。但是,与通过半精加工用第一介质mb而进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过半精加工用第二介质mc而进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。也就是说,与通过半精加工用第一介质mb而进行研磨的情况相比,在通过半精加工用第二介质mc进行研磨的情况下,隔离部件s的表面的平滑度较高。

<最终精加工用介质md>

在第三次的半精加工研磨工序和最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用介质md(参照图9)不含磨料颗粒而仅由以二氧化硅为主要成分的母材构成。也就是说,最终精加工用介质md为与半精加工用第二介质mc相同的球形的陶瓷介质。该陶瓷为用于识别母材的种类的称呼。二氧化硅的重量比率为重量百分比70~100%,氧化铝的重量比率为重量百分比0~25%。若将二氧化硅与氧化铝的合计比率设为重量百分比95%且将其余部分设为粘土成分,则成形较为容易。该最终精加工用介质md的粒径在本实施例1中为3mm,且为与半精加工用第一介质mb以及半精加工用第二介质mc相同的尺寸。最终精加工用介质md的粒径优选在3mm以下。若粒径在3mm以下,则能够减小隔离部件s的表面粗糙度,并且使研磨时的最终精加工用介质md的微粉的产生量变少。另外,最终精加工用介质md的比重与半精加工用第二介质mc相比而较小。

由于如上所述二氧化硅与氧化铝相比磨削力较弱且锐利度也较低,因此以二氧化硅为主要成分的最终精加工用介质md的研磨力与以氧化铝和二氧化硅为主要成分的半精加工第二介质mc相比而较弱。但是,与通过半精加工用第二介质mc而进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过最终精加工用介质md而进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。也就是说,与通过半精加工用第二介质mc而进行研磨的情况相比,在通过最终精加工用介质md而进行研磨的情况下,隔离部件s的表面的平滑度较高。

<表面处理工序>

接下来,对隔离部件s的制造过程中的表面处理的工序进行说明。在通过冲压或切削而使预定形状的隔离部件s成形后,为了使该隔离部件s的厚度均匀,从而相对于该隔离部件s的表背两面或者表面和背面中的任意一面实施研磨抛光(lappingpolishing)。在该研磨抛光工序中,在对具有平面状的研磨面的研磨材料(省略图示)进行按压的同时使之进行往复移动或旋转移动从而进行研磨。

然后,用于进行隔离部件s的去毛刺和圆角加工(在角边缘处的锥面或曲面的形成)的粗糙精加工研磨工序、和用于使隔离部件s的表背两面成为平行方向的研磨抛光工序为,针对隔离部件s的表背两面或者表面和背面中的任意一面而被实施。接下来,为了减小隔离部件s的表面粗糙度,而执行三次半精加工研磨工序和一次最终精加工研磨工序。另外,无论隔离部件s所要求的精度如何,都不需要实施用于使隔离部件s的厚度均匀的研磨抛光工序、粗糙精加工研磨工序、用于使隔离部件s的表背两面成为平行方向的研磨抛光工序。

<粗糙精加工研磨工序>

在粗糙精加工研磨工序中,将隔离部件s和粗糙精加工用介质ma投入粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10的滚筒槽11中,并在向滚筒槽11内供给清洗液w的同时使粗糙精加工用旋转盘14进行旋转。于是,在滚筒槽11内,由隔离部件s和粗糙精加工用介质ma构成的团块m以成为涡流的方式而进行流动,从而隔离部件s的表面通过粗糙精加工用介质ma而被研磨。

由于粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10使滚筒槽11内的团块m产生涡流,因此与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比研磨力较强。另外,粗糙精加工用介质ma的研磨力与半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc以及最终精加工用介质md中的任意一个相比均较强。因此,在五次研磨工序之中,粗糙精加工研磨工序的研磨力最强。通过该较强的研磨力,从而有效地实施了对隔离部件s的表面的去毛刺及圆角加工等。

但是,与研磨力较强相对应地,通过研磨而从隔离部件s上产生的微粉容易刺入隔离部件s的表面。此外,由于因研磨力较强而使得伴随着研磨而在隔离部件s的表面上形成的凹凸在五次研磨工序之中最粗,因此通过研磨而由隔离部件s产生的微粉容易卡在凹凸中而残留于此。而且,由于粗糙精加工用介质ma包括磨料颗粒g,因此由磨料颗粒g产生的微粉也容易刺入隔离部件s的表面或者卡在凹凸中。虽然在粗糙精加工研磨工序中,滚筒槽11内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但是由于凹凸较大,因而仅通过清洗液w来进行清洗无法充分地去除被卡在凹凸中而残留于此的微粉。

<第一次的半精加工研磨工序>

因此,在粗糙精加工研磨工序之后,实施第一次的半精加工研磨。在第一次的半精加工研磨工序中,将隔离部件s和半精加工用第一介质mb投入半精加工用涡流滚筒研磨机30的滚筒槽31中,并在向滚筒槽31内供给清洗液w的同时使半精加工用旋转盘34进行旋转。于是,在滚筒槽31内,由隔离部件s和半精加工用第一介质mb构成的团块m将以成为涡流的方式而进行流动,从而隔离部件s的表面通过半精加工用第一介质mb而被研磨。

由于半精加工用涡流滚筒研磨机30与粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10同样地使滚筒槽31内的团块m产生涡流,因此与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比研磨力较强。此外,半精加工用第一介质mb的研磨力与半精加工用第二介质mc以及最终精加工用介质md相比而较强。因此,在五次研磨工序中,第一次的半精加工研磨工序的研磨力仅次于粗糙精加工研磨工序而为第二强。通过该较强的研磨力,从而使在粗糙精加工研磨工序中产生的隔离部件s的凹凸减小,进而能够有效地使隔离部件s的表面变得平滑。

但是,与研磨力较强相对应地,从隔离部件s上产生的微粉的量较多。此外,由于半精加工用第一介质mb以氧化铝为主要成分,因此从半精加工用第一介质mb上会产生氧化铝的微粉。虽然隔离部件s的表面的凹凸变小,但无法避免隔离部件s和氧化铝的微粉刺入隔离部件s的表面或者卡在凹凸中而残留于此的情况。虽然在第一次的半精加工研磨工序中也与粗糙精加工研磨工序同样地,滚筒槽31内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但仅通过清洗液w来进行清洗无法完全地去除刺入的微粉。

<第二次的半精加工研磨工序>

因此,在第一次的半精加工研磨工序之后,实施第二次的半精加工研磨。在第二次的半精加工研磨工序中,将隔离部件s和半精加工用第二介质mc投入半精加工用涡流滚筒研磨机30的滚筒槽31中,并在向滚筒槽31内供给清洗液w的同时使半精加工用旋转盘34进行旋转。于是,在滚筒槽31内,由隔离部件s和半精加工用第二介质mc构成的团块m将以成为涡流的方式而进行流动,从而隔离部件s的表面通过半精加工用第二介质mc而被研磨。

如上所述,半精加工用涡流滚筒研磨机30的研磨力与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比而较强。此外,虽然半精加工用第二介质mc的研磨力与半精加工用第一介质mb相比而较弱,但与最终精加工用介质md相比较强。因此,在五次研磨工序中,第二次的半精加工研磨工序的研磨力仅次于第一次的半精加工研磨工序而为第三强。通过该研磨力,而使在第一次的半精加工研磨工序减小后的隔离部件s的凹凸更小,从而使隔离部件s的表面更加平滑。

第二次的半精加工研磨工序的研磨力与粗糙精加工研磨工序或第一次的半精加工研磨工序相比而较弱,但只要进行研磨,从隔离部件s上就会产生微粉。此外,由于半精加工用第二介质mc包含氧化铝,因此也会产生氧化铝的微粉。虽然隔离部件s的表面的凹凸与第一次的半精加工研磨工序时相比而较小,但是无法避免隔离部件s和氧化铝的微粉刺入隔离部件s的表面或者卡在凹凸中而残留于此的情况。虽然在第二次的半精加工研磨工序中也与粗糙精加工研磨工序以及第一次的半精加工研磨工序同样地,滚筒槽31内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但是仅通过清洗液w来进行清洗无法完全地去除刺入的微粉。

<第三次的半精加工研磨工序>

因此,在第二次的半精加工研磨工序之后,实施第三次的半精加工研磨。在第三次的半精加工研磨工序中,将隔离部件s和最终精加工用介质md投入半精加工用涡流滚筒研磨机30的滚筒槽31中,并在向滚筒槽31内供给清洗液w的同时使半精加工用旋转盘34进行旋转。于是,在滚筒槽31内,由隔离部件s和最终精加工用介质md构成的团块m将以成为涡流的方式而进行流动,从而隔离部件s的表面通过最终精加工用介质md而被研磨。

虽然如上所述半精加工用涡流滚筒研磨机30的研磨力与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比而较强,但在第三次的半精加工研磨工序中使用的最终精加工用介质md的研磨力与粗糙精加工用介质ma、半精加工用第一介质mb以及半精加工用第二介质mc相比而较弱。因此,在五次研磨工序中,第三次的半精加工研磨工序的研磨力的强度仅次于第二次的半精加工研磨工序而排在第四。通过该较弱的研磨力,从而使在第二次的半精加工研磨工序中减小后的隔离部件s的凹凸更小,进而使隔离部件s的表面更加平滑。

虽然第三次的半精加工研磨工序的研磨力与粗糙精加工研磨工序或第一次及第二次的半精加工研磨工序相比而较弱,但只要进行研磨,从隔离部件s上就会产生微粉,尽管为微量。虽然隔离部件s的表面的凹凸与第二次的半精加工研磨工序时相比而变小,但是无法完全避免隔离部件s的少许的微粉刺入隔离部件s的表面或卡在凹凸中而残留于此的情况。虽然在第三次的半精加工研磨工序中也与粗糙精加工研磨工序以及第一次和第二次的半精加工研磨工序同样地,滚筒槽31内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但是仅通过清洗液w来进行清洗无法完全地去除刺入的微粉。

<最终精加工研磨工序>

因此,在第三次的半精加工研磨工序之后,实施最终精加工研磨。在最终精加工研磨工序中,将隔离部件s和最终精加工用md投入最终精加工用旋转滚筒研磨机40的滚筒槽41中,并在向滚筒槽41内供给清洗液w的同时使滚筒槽41进行旋转。于是,在滚筒槽41内,由隔离部件s和最终精加工用介质md构成的团块(省略图示)以雪崩状的方式而进行流动,从而隔离部件s的表面通过最终精加工用介质md而被研磨。

虽然在最终精加工研磨工序中使用的最终精加工用介质md为与第三次半精加工用研磨工序相同的介质,但最终精加工用旋转滚筒研磨机40的研磨力与半精加工用涡流滚筒研磨机30相比而较弱。也就是说,最终精加工研磨工序的研磨力在五次研磨工序中最弱,并被抑制为第三次的半精加工研磨工序的十分之一左右。通过该较弱的研磨力,从而使在第三次的半精加工研磨工序之后残留下的极少的凹凸几乎完全被平滑化,由此使隔离部件s的表面被平滑化至目标的表面粗糙度(例如,ra0.02μm)。

由于最终精加工研磨工序的研磨力在五次研磨工序中最弱,因此通过研磨而从隔离部件s上产生的微粉的量极少。而且,在使团块以雪崩状流动的最终精加工用旋转滚筒研磨机40中,针对于隔离部件s的最终精加工用介质md的按压力与涡流滚筒研磨机10、30相比而较弱,因此微粉不会刺入隔离部件s的表面。此外,由于在最终精加工研磨工序中也与粗糙精加工研磨工序以及三次的半精加工研磨工序同样地,滚筒槽41内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,因此微粉不可能残留于隔离部件s的表面。

<超声波清洗工序>

在最终研磨工序之后,将隔离部件s浸渍于超声波清洗装置60的清洗液w内,并使超声波产生装置61启动。如此,在清洗液w内细微的泡沫的产生与破裂会在短时间内反复进行,该空穴现象的能量被传递至隔离部件s。即使在经过最终研磨工序之后隔离部件s上残留有微粉,通过该空穴现象的能量也会使微粉从隔离部件s上被去除。另外,虽然在超声波产生装置61中所使用的清洗液w可以为与上述的粗糙精加工研磨工序至最终精加工研磨工序中所使用的清洗液w相同的液体溶剂,但也可以为纯水、或通过反渗透膜而过滤后的ro水等。

<实施例1与不同的研磨工序之间的比较>

通过在本实施例1中执行五次研磨工序,从而能够最终使隔离部件s的表面粗糙度减小至ra0.02μm。作为本实施例1的比较例,如表1所示,实施了三个研磨实验。在第一研磨实验中,省略了相当于本实施例1的最终精加工研磨工序的研磨工序,而实施了与本实施例1相同条件下的从粗糙精加工研磨工序至第三次的半精加工研磨工序为止的四次研磨工序。通过该第一研磨实验而获得的隔离部件s的表面粗糙度为ra0.04μm,从而本实施例1的研磨方法中隔离部件s的表面的平滑度较高。

此外,在第二研磨实验中,除了与本实施例1相同条件下的从粗糙精加工研磨工序至第三次的半精加工研磨工序为止的四次研磨工序以外,还执行了与本实施例1不同的最终精加工研磨工序。在第二研磨实验的最终精加工研磨工序中,使用了与本实施例1的最终精加工用介质md相同材料的介质(省略图示)。但是,在该第二研磨实验的最终精加工研磨工序中所使用的介质的粒径与本实施例1的最终精加工用介质md相比而较小,为2mm。此外,滚筒研磨机并非是在本实施例1的最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用旋转滚筒研磨机40,而是与半精加工研磨工序同样地使用了半精加工用涡流滚筒研磨机30。通过该第二研磨实验而获得的隔离部件s的表面粗糙度为ra0.03μm,从而本实施例1的研磨方法中的隔离部件s的表面的平滑度较高。

在第三研磨实验中,除了与本实施例1相同条件的从粗糙精加工研磨工序至第三次的半精加工研磨工序为止的四次研磨工序以外,还执行了与本实施例1不同的最终精加工研磨工序。在第三研磨实验的最终精加工研磨工序中,使用了与本实施例1的最终精加工用介质md相同材料的介质(省略图示)。但是,在该第三研磨实验的最终精加工研磨工序中所使用的介质的粒径与本实施例1的最终精加工用介质md相比而较大,为4mm。另外,滚筒研磨机与在本实施例1的最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用旋转滚筒研磨机40相同。在该第三研磨实验中,隔离部件s的表面粗糙度与第二研磨实验同样为ra0.03μm,与本实施例1的研磨方法相比,隔离部件s的表面的平滑度较低。

表1

◎:最佳

○:良好

△:普通

<实施例1的作用以及效果>

本实施例1的表面处理方法执行五次(至少一次)如下的研磨工序,该研磨工序为,通过在使由隔离部件s和介质ma、mb、mc、md构成的团块m在滚筒槽11、31、41内流动的同时对清洗液w进行进排,从而对隔离部件s的表面进行研磨的工序。而且,将在五次研磨工序中的最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用介质md设为,仅由不包含磨料颗粒的母材构成的介质。

根据该表面处理方法,由于在最终精加工研磨工序中最终精加工用介质md不含有磨料颗粒,因此能够将隔离部件s的表面粗糙度加工得较小。此外,在最终精加工研磨工序中不容易从隔离部件s及最终精加工用介质md上产生微粉。即使产生了微粉,也会通过隔离部件s的表面粗糙度在最终精加工研磨中变小而使微粉不容易附着于隔离部件s的表面上、以及由清洗液w所实现的清洗力,从而使微粉切实地从隔离部件s的表面上被去除。根据本实施例1的表面处理方法,由于不需要电镀处理,因此能够实现成本降低。

此外,由于最终精加工用介质md为以研磨力比较弱的二氧化硅为主要成分且不含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒,因此最终精加工研磨的研磨力较小。由此,能够将隔离部件s的表面粗糙度加工得较小。此外,由于研磨时所产生的二氧化硅的微粉其形状并不锐利,因此难以刺入隔离部件s。此外,由于在最终精加工研磨工序之后通过超声波清洗来对隔离部件s的表面进行清洗,因此能够切实地防止微粉残留于隔离部件s的表面上的情况。

此外,在最终精加工研磨工序中使用了最终精加工用的滚筒槽41,该最终精加工用的滚筒槽41通过被配置为同轴状的大致水平的一对中空支承轴43而以可旋转的方式被支承,并使团块产生雪崩状的流动。而且,使清洗液经过一方的中空支承轴43而向最终精加工用的滚筒槽41内供给,并且使最终精加工用的滚筒槽41内的清洗液w(污水)经过另一方的中空支承轴43而被排出。根据该结构,由于将用于对滚筒槽41进行支承的中空支承轴43作为清洗液w的进排用路径来利用,因此能够简化最终精加工用旋转滚筒研磨机40的结构。

此外,在最终精加工研磨工序之前所执行的第一次至第三次的半精加工研磨工序中使用半精加工用的滚筒槽31,该半精加工用的滚筒槽31通过使以堵塞筒状的半精加工用固定槽33的下端的开口的方式而配置的半精加工用旋转盘34进行旋转,从而使团块m产生涡流。根据该结构,由于使团块m产生涡流的半精加工用的滚筒槽31的研磨力与产生雪崩状的流动的最终精加工用的滚筒槽41相比而较高,因此,能够有效地使在用于去毛刺或圆角加工等的粗糙精加工研磨工序中被形成于隔离部件s上的凹凸平滑化。

此外,由于将半精加工用的滚筒槽31设为半精加工用旋转盘34在与半精加工用固定槽33的下端边缘滑动接触的同时进行旋转的方式,因此,不存在半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc以及最终精加工用介质md卡在或夹在半精加工用固定槽33与半精加工用旋转盘34之间的间隙中的可能性。由此,由于作为半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc以及最终精加工用介质md而能够使用粒径较小的介质,因此通过利用该直径较小的半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc以及最终精加工用介质md来进行研磨,从而能够将隔离部件s的表面粗糙度加工得较小。

此外,在最终精加工研磨工序之前所执行的三次半精加工研磨工序中,使用了不含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒的半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc、最终精加工用介质md。根据该结构,在半精加工研磨工序中,能够抑制从这些介质mb、mc、md上产生的微粉的产生量,并且能够减小隔离部件s的表面粗糙度。此外,虽然半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc、最终精加工用介质md呈粒径(直径)在3mm以下的球形(球状),但是该粒径和形状也较大程度地有助于减小隔离部件s的表面粗糙度。而且,还可抑制从半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc、最终精加工用介质md本身的微粉的产生。

此外,虽然在本实施例1中执行三次半精加工研磨工序,但在从第一次(初次)的半精加工研磨工序至第三次(最终一次)的半精加工研磨工序的过程中,依次减轻半精加工用第一介质mb、半精加工用第二介质mc、最终精加工用介质md的比重。根据该结构,由于在第一次的半精加工研磨工序中,与表面粗糙度相比而使研磨力最优先,并且越进行半精加工研磨工序则表面粗糙度越优先,因此能够有效地实施研磨,并且良好地完成表面粗糙度。

在半精加工研磨工序之前所执行的粗糙精加工研磨工序中使用了粗糙精加工用的滚筒槽11,该粗糙精加工用的滚筒槽11具备筒状的粗糙精加工用固定槽13、和以堵塞粗糙精加工用固定槽13的下端的开口的方式而配置且以与粗糙精加工用固定槽13不接触的状态而进行旋转的粗糙精加工用旋转盘14。根据该结构,由于在粗糙精加工研磨中能够使用粒径较大的粗糙精加工用介质ma,因此能够有效地执行去毛刺、圆角加工等。并且,由于该粗糙精加工用介质ma含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒g,因此能够更加有效地在短时间内完成去毛刺、圆角加工等。

实施例2

以下,参照图10~图12对将本发明具体化的实施例2进行说明。另外,对于与实施例1相同的结构以及作用效果省略详细的说明。本实施例2的湿式的表面处理方法与实施例1相同地以金属部件的隔离部件s为处理对象,尤其在实现游离氧化铝的表面处理的情况下较为有效。另外,在实施例2中,“不含有氧化铝”、“不包含氧化铝”的用语是指,“并未有意地使结合材料或磨料颗粒中含有作为研磨材料的氧化铝”。在滚筒研磨时,作为研磨材料,可使用四种介质ma、mf、mg、mh。由于在滚筒研磨工序中,从隔离部件s或介质ma、mf、mg、mh中的任意一个上会产生微粉,并且该微粉会因研磨时的按压力而被刺入1隔部件s的表面,因此通过本实施例2的表面处理方法而从隔离部件s的表面去除微粉。

在本实施例2的表面处理方法中,与实施例1同样地使用一台粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10来执行一次粗糙精加工研磨工序,与实施例1同样地使用三台半精加工用涡流滚筒研磨机30来执行三次半精加工研磨工序,与实施例1同样地使用一台最终精加工用旋转滚筒研磨机40来执行一次最终精加工研磨工序,与实施例1同样地使用一台超声波清洗装置60来执行一次超声波清洗工序。

<粗糙精加工用介质ma>

在粗糙精加工研磨工序中所使用的粗糙精加工用介质ma为与实施例1使用的介质相同的塑料介质。粗糙精加工用介质ma的结合材料b(母材)由不饱和聚酯构成,且不包含氧化铝。磨料颗粒g由锆石构成。粗糙精加工用介质ma中的结合材料b的重量比率为重量百分比30%,磨料颗粒g的重量比率为重量百分比70%。

<半精加工用第一介质mf>

在第一次的半精加工研磨工序中所使用的半精加工用第一介质mf为,通过由不饱和聚酯构成且不包含氧化铝的结合材料b(结合剂)而对由粒径(中位径)为10μm的二氧化硅微粉构成的磨料颗粒g进行结合而成的塑料介质。塑料为用于识别母材(结合材料b)的种类的称呼。如图10所示,半精加工用第一介质mf呈底面的直径为6mm且高度为6mm的圆锥形。

半精加工用第一介质mf中的结合材料b的重量比率为重量百分比70%,磨料颗粒g的重量比率为重量百分比30%。由于半精加工用第一介质mf的磨料颗粒g的重量比率(磨料颗粒g率)与粗糙精加工用介质ma的磨料颗粒g相比而较低,因此半精加工用第一介质mf的研磨力与粗糙精加工用介质ma相比而较弱。因此,与通过粗糙精加工用介质ma进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过半精加工用第一介质mf进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。

<半精加工用第二介质mg>

在第二次的半精加工研磨工序中所使用的半精加工用第二介质mg为,通过由不饱和聚酯构成且不包含氧化铝的结合材料b(粘合剂)来对由粒径(中位径)为1μm的二氧化硅微粉构成的磨料颗粒g进行结合而成的塑料介质。如图11所示,半精加工用第二介质mg呈底面的直径为6mm且高度为6mm的圆锥形。

半精加工用第二介质mg中的结合材料b的重量比率为重量百分比90%,磨料颗粒g的重量比率为重量百分比10%。由于半精加工用第二介质mg的磨料颗粒g的重量比率(磨料颗粒g率)与半精加工用第一介质mf的磨料颗粒g相比而较低,因此半精加工用第二介质mg的研磨力与半精加工用第一介质mf相比而较弱。而且,半精加工用第二介质mg的比重小于半精加工用第一介质mf的比重。因此,与通过半精加工用第一介质mf进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过半精加工用第二介质mg进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。

<最终精加工用介质mh>

在第三次的半精加工研磨工序和最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用介质mh不包含磨料颗粒g,而仅通过由不饱和聚酯构成且不包含氧化铝的母材构成。也就是说,最终精加工用介质mh为与半精加工用第一介质mf、半精加工用第二介质mg同样的塑料介质。塑料为用于识别母材或结合材料b的种类的称呼。如图12所示,最终精加工用介质mh与半精加工用的介质mf、mg同样地呈底面的直径为6mm且高度为6mm的圆锥形。

由于最终精加工用介质mh不包含磨料颗粒g,因此与包含磨料颗粒g的半精加工用第二介质mg相比研磨力较弱。而且,最终精加工用介质mh的比重小于半精加工用第二介质mg的比重。因此,与通过半精加工用第三介质mg进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度相比,通过最终精加工用介质mh进行研磨的研磨后的隔离部件s的表面粗糙度较小。

<表面处理工序>

接下来,对隔离部件s的制造过程中的表面处理的工序进行说明。与实施例1相同,在通过冲压或切削而成形为预定形状的隔离部件s上表背两面或者表面和背面中的任意一面实施研磨抛光后,执行用于进行隔离部件s的去毛刺和圆角加工(在角边缘处的锥面或曲面的形成)的粗糙精加工研磨工序、和用于使隔离部件s的表背两面平行的研磨抛光工序。然后,为了减小隔离部件s的表面粗糙度而执行三次半精加工研磨工序和一次最终精加工研磨工序。

<粗糙精加工研磨工序>

在粗糙精加工研磨工序中,通过粗糙精加工用介质ma而对隔离部件s的表面进行研磨。由于粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10使滚筒槽11内的团块m产生涡流,因此与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比研磨力较强。另外,由于粗糙精加工用介质ma的研磨力与其他介质mf、mg以及mh中的任意一个相比均较强,因此通过该较强的研磨力,从而有效地实施了对隔离部件s的表面的去毛刺或圆角加工等。

但是,与研磨力较强相对应地,通过研磨而从隔离部件s和粗糙精加工用介质ma上产生的微粉容易刺入隔离部件s的表面,从而伴随着研磨而在隔离部件s的表面上形成的凹凸在五次研磨工序之中最粗。因此,由隔离部件s和粗糙精加工用介质ma所产生的微粉容易卡在凹凸中而残留于此。虽然在粗糙精加工研磨工序中,滚筒槽11内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但是由于隔离部件s的表面的凹凸较大,因而仅通过清洗液w来进行清洗,无法充分地去除卡在凹凸中而残留于此的微粉。

<第一次的半精加工研磨工序>

因此,在粗糙精加工研磨工序之后,在第一次的半精加工研磨工序中,通过半精加工用第一介质mf而对隔离部件s的表面进行研磨。半精加工用涡流滚筒研磨机30与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比研磨力较强,半精加工用第一介质mf的研磨力与该后工序中所使用的其他的两个介质mg以及mh相比较强。因此,在五次研磨工序中,第一次的半精加工研磨工序的研磨力仅次于粗糙精加工研磨工序而为第二强,通过该较强的研磨力,而使在粗糙精加工研磨工序中产生的隔离部件s的凹凸减小,从而能够有效地使隔离部件s的表面平滑化。

但是,在研磨力较强的程度上,由隔离部件s产生的微粉的量较多。此外,由半精加工用第一介质mf而会产生作为该磨料颗粒g的材料的二氧化硅的微粉。虽然隔离部件s的表面的凹凸变小,但是无法避免隔离部件s和二氧化硅的微粉刺入隔离部件s的表面或卡在凹凸中而残留于此的情况。虽然在第一次的半精加工研磨工序中,清洗液w也会时常向滚筒槽31内被供给,并且包含微粉的污水时常被排出,但仅通过清洗液w来进行清洗,无法完全去除刺入的微粉。

<第二次的半精加工研磨工序>

因此,在第一次的半精加工研磨工序之后,在第二次的半精加工研磨工序中,通过半精加工用第二介质mg而对隔离部件s的表面进行研磨。半精加工用涡流滚筒研磨机30的研磨力与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比较强。此外,半精加工用第二介质mg的研磨力与之后的工序中所使用的最终精加工用介质mh相比较强。因此,在五次研磨工序中,第二次的半精加工研磨工序的研磨力为第三强。通过该研磨力,而使在第一次的半精加工研磨工序中减小后的隔离部件s的凹凸更小,从而使隔离部件s的表面更加平滑。

在第二次的半精加工研磨工序中,既然也进行研磨,则会由隔离部件s产生微粉,并产生作为半精加工用第二介质mg的磨料颗粒g的材料的二氧化硅的微粉。虽然隔离部件s的表面的凹凸与第一次的半精加工研磨工序相比变小,但是无法避免隔离部件s和二氧化硅的微粉刺入隔离部件s的表面或者卡在凹凸中而残留于此的情况。虽然在第二次的半精加工研磨工序中清洗液w也时常向滚筒槽31内被供给,并且包含微粉的污水时常被排出,但仅通过清洗液w来进行清洗,无法完全去除刺入的微粉。

<第三次的半精加工研磨工序>

因此,在第二次的半精加工研磨工序之后,在第三次的半精加工研磨工序中,通过最终精加工用介质mh而对隔离部件s的表面进行研磨。半精加工用涡流滚筒研磨机30的研磨力与最终精加工用旋转滚筒研磨机40相比较强。因此,在五次研磨工序中,第三次的半精加工研磨工序的研磨力的强度排在第四。通过该较弱的研磨力,而使在第二次的半精加工研磨工序中减小的隔离部件s的凹凸更小,从而使隔离部件s的表面更平滑。

在第三次的半精加工研磨工序中既然也进行研磨,则会由隔离部件s产生微粉,尽管微量。虽然隔离部件s的表面的凹凸与第二次的半精加工研磨工序时相比变小,但是无法完全避免隔离部件s的少许的微粉刺入隔离部件s的表面或者卡在凹凸中而残留于此的情况。在第三次的半精加工研磨工序中,滚筒槽31内也始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,但仅通过清洗液w来进行清洗无法完全地去除刺入的微粉。

<最终精加工研磨工序>

因此,在第三次的半精加工研磨工序之后,在最终精加工研磨工序中,通过最终精加工用介质mh而对隔离部件s的表面进行研磨。最终精加工用旋转滚筒研磨机40的研磨力与半精加工用涡流滚筒研磨机30相比而较弱,此外,在最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用介质mh不包含磨料颗粒g。因此,最终精加工研磨工序的研磨力在五次研磨工序之中最弱。通过该较弱的研磨力,从而使在第三次的半精加工研磨工序之后残留下的极少的凹凸几乎完全被平滑化,由此使隔离部件s的表面被平滑化至目标的表面粗糙度(例如,ra0.024μm)。

由于最终精加工研磨工序的研磨力在五次研磨工序中最弱,因此通过研磨而从隔离部件s上产生的微粉的量极少。而且,在使团块以雪崩状流动的最终精加工用旋转滚筒研磨机40中,针对于隔离部件s的最终精加工用介质mh的按压力与涡流滚筒研磨机10、30相比而较弱,因此微粉不会刺入隔离部件s的表面。此外,由于在最终精加工研磨工序中也与粗糙精加工研磨工序以及三次的半精加工研磨工序同样地,滚筒槽41内始终被供给有清洗液w,并且包含微粉的污水始终被排出,因此不存在微粉残留于隔离部件s的表面的可能性。在最终研磨工序之后,与实施例1同样,将隔离部件s浸渍于超声波清洗装置60的清洗液w内并实施超声波清洗。

<实施例2与不同的研磨工序之间的比较>

通过在本实施例2中执行五次研磨工序,从而能够最终使隔离部件s的表面粗糙度减小至ra0.024μm。作为本实施例2的比较例,如表2所示,实施了第四、第五、第六这三个研磨实验。

在第四研磨实验中,省略了相当于本实施例2的第二次和第三次的半精加工研磨工序及最终精加工研磨工序的研磨工序,而实施了与本实施例2相同条件的由粗糙精加工研磨工序以及第一次的半精加工研磨工序构成的两次研磨工序。由于通过该第四研磨实验而获得的隔离部件s的表面粗糙度为ra0.049μm,相对于此,通过本实施例2而获得的表面粗糙度为ra0.024μm,因此本实施例2的研磨方法中的隔离部件s的表面的平滑度较高。

在第五研磨实验中,省略了相当于本实施例2的第三次的半精加工研磨工序和最终精加工研磨工序的研磨工序,而实施了与本实施例2相同条件下的从粗糙精加工研磨工序至第二次的半精加工研磨工序为止的三次研磨工序。通过该第五研磨实验而获得的隔离部件s的表面粗糙度为ra0.038μm,相对于此,通过本实施例2而获得的表面粗糙度为ra0.024μm,因此本实施例2的研磨方法中隔离部件s的表面的平滑度较高。但是,在本实验例中,也能够获得足够满意的表面清洁度和表面粗糙度。

此外,在第六研磨实验中,省略了相当于本实施例2的最终精加工研磨工序的研磨工序,而实施了与本实施例2相同条件下的从粗糙精加工研磨工序至第三次的半精加工研磨工序为止的四次研磨工序。通过该第六研磨实验而获得的隔离部件s的表面粗糙度为ra0.034μm,从而本实施例2的研磨方法中隔离部件s的表面的平滑度较高。但是,在本实验例中,也能够获得足够满意的表面清洁度和表面粗糙度。

表2

<实施例2的作用以及效果>

本实施例2的表面处理方法执行五次(至少一次)如下的研磨工序,该研磨工序为,通过使由隔离部件s和介质ma、mf、mg、mh构成的团块m在滚筒槽11、31、41内流动的同时供给或排出清洗液w,从而对隔离部件s的表面进行研磨的工序。而且,将在五次研磨工序中的第三次的半精加工研磨工序和最终精加工研磨工序中所使用的最终精加工用介质mh设为,仅由不包含磨料颗粒g和氧化铝的母材构成的介质。

根据该表面处理方法,由于在第三次的半精加工研磨工序以及最终精加工研磨工序中最终精加工用介质mh不含有磨料颗粒g,因此能够将隔离部件s的表面粗糙度加工得较小。此外,在最终精加工研磨工序中不容易从隔离部件s或最终精加工用介质mh上产生微粉。即使产生了微粉,也会通过隔离部件s的表面粗糙度在最终精加工研磨中变小而使微粉不容易附着于隔离部件s的表面上、以及由清洗液w实现的清洗力,从而使微粉切实地从隔离部件s的表面上被去除。根据本实施例2的表面处理方法,在氧化铝未残留于金属部件的表面上的情况下,能够实现游离氧化铝的表面处理。

接下来,对本实施例2特有的作用效果进行说明。由于最终精加工研磨用介质mh为由合成树脂(不饱和聚酯)构成且不含有氧化铝的介质,因此在最终精加工研磨工序之后,氧化铝不会残留于隔离部件s的表面。

此外,虽然在最终精加工研磨工序之前执行半精加工研磨工序,但在半精加工研磨工序中,使用通过结合材料b来粘合磨料颗粒g而成的半精加工用介质mf、mg。这些半精加工用介质mf、mg的结合材料b由合成树脂(不饱和聚酯)构成,且磨料颗粒g为二氧化硅,因而不包含氧化铝。因此,在半精加工研磨工序之后,氧化铝不会残留于隔离部件s的表面上。

另外,半精加工用介质mf、mg的磨料颗粒g为以碳化硅、金刚石、立方氮化硼、锆石、二氧化锆、二氧化硅、碳化硼、氧化铁、氧化铬中的二氧化硅为材料且不含有氧化铝的物质。因此,在半精加工研磨工序之后,氧化铝不会残留于隔离部件s的表面上。

此外,在半精加工用介质mf、mg中,结合材料b为不饱和聚酯,磨料颗粒g的含有率分别为重量百分比30%以下、重量百分比10%以下。作为结合材料b而使用的不饱和聚酯具有价格低廉且容易成形的优点。此外,通过将半精加工用介质mf、mg的磨料颗粒g的含有率分别抑制在重量百分比30%以下、重量百分比10%以下,从而提高了半精加工研磨工序后的隔离部件s的表面的平滑度。

此外,虽然先于最终精加工研磨工序而依次执行一次粗糙精加工研磨工序和三次半精加工研磨工序,但是在该过程中,各研磨工序中所使用的介质ma、mf、mg中的磨料颗粒g的含有率依次降低。根据该结构,能够有效地提高隔离部件s的表面的平滑度。

<其他实施例>

本发明并非限定于根据上述记载以及附图而进行说明的实施例,例如,如下所述的实施例也被包含在本发明的技术范围中。

(1)虽然在上述实施例1、2中,在研磨工序中对清洗液w持续性地进行进排,但是清洗液w的进排也可以仅在研磨工序的后半阶段或最终阶段实施,还可以在研磨工序之间间歇地实施多次。

(2)虽然在上述实施例1、2中,在最终精加工研磨工序中使用了通过一对水平的中空支承轴43而以可旋转的方式被支承的旋转型的滚筒槽41,但是在最终精加工研磨工序中使用的滚筒槽也可以为沿着固定槽的下端边缘而使旋转盘旋转的涡流型的滚筒槽。

(3)虽然在上述实施例1、2中,在半精加工研磨工序中所使用的滚筒槽31为,半精加工用旋转盘34在与半精加工用固定槽33滑动接触的同时进行旋转的滚筒槽,但是在半精加工研磨工序中所使用的滚筒槽也可以为,半精加工用旋转盘在不与半精加工用固定槽接触的条件下进行旋转的滚筒槽。

(4)虽然在上述实施例1、2中,在半精加工研磨工序中使用了通过使以堵塞筒状的半精加工用固定槽33的下端的开口的方式而配置的半精加工用旋转盘进行旋转的涡流型的滚筒槽31,但是在半精加工研磨工序中所使用的滚筒槽也可以为,通过大致水平的一对中空支承轴而以可旋转的方式被支承的旋转型的滚筒槽。

(5)虽然在上述实施例1、2中,执行了三次半精加工研磨工序,但是半精加工研磨工序的实施次数也可以为两次以下,还可以为四次以上。

(6)虽然在上述实施例1中,半精加工用的介质mb、mc、md为不含有硬度高于二氧化硅的磨料颗粒g的介质,但半精加工用的介质也可以为包含硬度高于二氧化硅的磨料颗粒g的介质。

(7)虽然在上述实施例1、2中,在粗糙精加工研磨工序中所使用的滚筒槽11为粗糙精加工用旋转盘14在不与粗糙精加工用固定槽13接触的条件下进行旋转的滚筒槽,但在粗糙精加工研磨工序中所使用的滚筒槽也可以为,粗糙精加工用旋转盘在与粗糙精加工用固定槽滑动接触的同时进行旋转的滚筒槽。

(8)虽然在上述实施例1中,在从第一次的半精加工研磨工序至最后一次的半精加工研磨工序的过程中,依次减轻半精加工用的介质mb、mc、md的比重,但在从第一次的半精加工研磨工序至最后一次的半精加工研磨工序的整个过程中,半精加工用的介质的比重也可以为固定。

(9)虽然在上述实施例1、2中,在最终精加工研磨工序之后,通过超声波清洗而清洗了隔离部件s(金属部件)的表面,但也可以在不实施这样的超声波清洗的条件下结束隔离部件s(金属部件)的表面处理。

(10)虽然在上述实施例1、2中执行了多次研磨工序,但也可以将研磨工序的实施次数设为仅最终精加工研磨工序这一次。

(11)虽然在上述实施例1中,将最终精加工用介质md设为以二氧化硅为主要成分的陶瓷介质,但最终精加工用介质也可以为,仅由不包含磨料颗粒的热可塑性树脂或热固化性树脂制的母材构成的塑料介质、或通过热可塑性树脂或热固化性树脂制的结合材料而对含有率在重量百分比10%以下的磨料颗粒进行结合而成的塑料介质。

(12)虽然在上述实施例1、2中,粗糙精加工用涡流滚筒研磨机10的粗糙精加工用固定槽13的下端部的内周表面与粗糙精加工用旋转盘14的上端部外周表面对置,但并不限定于此,也可以使粗糙精加工用固定槽的下端面与粗糙精加工用旋转盘的上端面对置。

(13)虽然在上述实施例1、2中,超声波清洗工序可以在一台超声波清洗装置60中替换清洗液w并实施多次清洗。另外,也可以并排准备多台超声波清洗装置60,并执行粗糙清洗、半清洗、精加工清洗等的多次清洗工序。

(14)虽然在上述实施例2中,半精加工用介质mf、mg的磨料颗粒g为由二氧化硅构成且不包含氧化铝的介质,但半精加工用介质mf、mg的磨料颗粒g的材料也可以为碳化硅、金刚石、立方氮化硼、二氧化锆、碳化硼、氧化铁、氧化铬中的任意一种。

(15)虽然在上述实施例2中,将最终精加工用介质mh的材料设为由不饱和聚酯构成的热固化性树脂,但最终精加工用介质也可以为不饱和聚酯以外的热可塑性树脂。

(16)虽然在上述实施例2中,将半精加工用第一介质mf的磨料颗粒g的粒径(中位径)设为10μm,但优选为,半精加工用第一介质mf的磨料颗粒g的粒径(中位径)为1~10μm,更加优选为1~5μm。

(17)虽然在上述实施例2中,将半精加工用第二介质mg的磨料颗粒g的粒径(中位径)设为1μm,但是半精加工用第二介质mg的磨料颗粒g的粒径(中位径)优选为1~10μm,若为1~5μm则更加优选。

(18)虽然在上述实施例2中,也可以将粗糙精加工用介质ma设为使粒径减小为6mm的球形的介质。通常,在湿式的表面处理中所使用的塑料介质的情况下,由于制造上的原因以及价格上升的原因,而设为底面的直径在10mm以上且高度在10mm以上的圆锥形。但是,若使粗糙精加工用介质ma减小为底面的直径为6mm且高度为6mm的圆锥形,则能够减小隔离部件s的表面的粗糙度。

(19)虽然在上述实施例2中,将最终精加工用的介质设为仅由不包含磨料颗粒的合成树脂制的母材构成的介质,但最终精加工用介质也可以设为通过合成树脂制的结合材料而对含有率在重量百分比10%以下的磨料颗粒进行结合且不含有氧化铝的介质。在该情况下,磨料颗粒能够设为,由碳化硅、金刚石、立方氮化硼、锆石、二氧化锆、二氧化硅、碳化硼、氧化铁、氧化铬中的任意一种构成且不含有氧化铝的物质。

符号说明

ma…粗糙精加工用介质(粗糙精加工用的介质)

mb…半精加工用第一介质(半精加工用的介质)

mc…半精加工用第二介质(半精加工用的介质)

md…最终精加工用介质(最终精加工用以及半精加工用的介质)

mf…半精加工用第一介质(半精加工用的介质)

mg…半精加工用第二介质(半精加工用的介质)

mh…最终精加工用介质(最终精加工用以及半精加工用的介质)

s…隔离部件(金属部件)

w…清洗液

11…粗糙精加工用的滚筒槽

13…粗糙精加工用固定槽

14…粗糙精加工用旋转盘

31…半精加工用的滚筒槽

33…半精加工用固定槽

34…半精加工用旋转盘

41…最终精加工用的滚筒槽

43…中空支承轴

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1