具有浮渣脊的研磨制品和形成研磨制品的方法
【技术领域】
[0001] W下设及研磨制品，并且特别地，设及具有形成于研磨制品上的表面的边缘上的 浮渣脊的研磨制品。
【背景技术】
[0002] 研磨制品已用于研磨和精整工件表面。适合于使用研磨制品的应用包括从诸如木 材和金属的工件的高切削，精细抛光眼科透镜、光纤和计算机读写头。一般而言，研磨制品 包括粘结在一起（例如，粘结研磨或磨削轮）或粘结到背衬（例如，涂层（coated)研磨制 品）的多个磨料颗粒。对于涂层研磨制品，典型地有粘结到背衬的磨料颗粒的单层，或有时 多个层。磨料颗粒可W用"制作（make)"涂层和"胶料（size)"涂层或作为浆体涂层粘结 到背衬。此外，上胶料（supersize)涂层可W应用于制作涂层或胶料涂层上W帮助延长磨 料颗粒的寿命。
[0003] 研磨制品的各种配置是已知的，例如，圆盘、环形带、磨砂海绵等。研磨制品的配置 将影响制品的预期使用。例如，一些研磨制品配置成在使用期间连接到真空源W从研磨表 面去除灰尘和磨屑。
[0004] 对于大体上所有的涂层研磨制品，磨料颗粒的暴露尖端在使用期间研磨工件。新 磨料颗粒表面连续地暴露W延长研磨制品的寿命。在一定时间之后，磨料颗粒将不再留下 足够量的尖锐研磨表面，其中涂层磨料被认为已磨损并且然后典型地被丢弃。
[0005] 尽管使用激光打孔或切割涂层研磨制品进行涂层研磨制品的制造和加工是已知 的，但是在本领域中仍然需要改进的涂层研磨制品和使用改进的激光切割方法形成运样的 研磨制品的方法。
【附图说明】
[0006] 通过参考附图可W更好地理解本公开，并且本领域的技术人员将显而易见它的许 多特征和优点。
[0007] 图1是根据实施例的研磨制品的示意性横截面侧视图。
[000引图2是根据实施例的研磨制品的示意性横截面侧视图。
[0009] 图3是根据实施例的研磨制品的示意性横截面侧视图。
[0010] 图4是根据实施例的研磨制品的示意性横截面侧视图。
[0011] 图5是根据实施例的研磨制品的一部分的平面俯视图图像。
[0012] 图6是根据实施例的研磨制品的一部分的平面俯视图图像。
【具体实施方式】
[0013] W下设及可W适合于形成可W在各种应用中有用的研磨制品的工艺。此外，W下 包括研磨制品的描述，其包括可W在某些应用中有用的涂层研磨制品，所述应用例如包括 从诸如木材和金属的工件的高切削，精细抛光眼科透镜、光纤和计算机读写头。
[0014] 特别地，W下设及用于形成研磨制品的工艺，所述研磨制品具有在研磨制品的表 面上的边缘。形成边缘可W包括形成从边缘的至少一部分延伸的瓣射脊或浮渣脊。当在本 文中使用时，瓣射脊被定义为在研磨制品上或中形成的切口的撞击边缘（即，入口边缘）上 的再凝固烙体的残余物。当在本文中使用时，浮渣脊可W被定义为在研磨制品上或中形成 的切口的贯穿边缘（即，出口边缘）上的再凝固烙体的残余物。
[0015] 根据本文中的实施例，形成边缘和由此产生的瓣射脊或浮渣脊可W包括激光器的 使用。根据本文中的实施例被认为适合于使用的激光器的类型可W包括可调谐的、固定波 长的、脉冲的、连续波（CW)的或它们的组合的激光器。在某些情况下，合适的激光器可W包 括气体激光器（例如氮氛激光器，氣激光器，氯激光器，氣离子激光器，氮激光器，二氧化碳 激光器，一氧化碳激光器器，准分子激光器等），化学激光器（氣化氨、氣化気、化学氧-舰、 全气相舰激光器等），染料激光器，金属蒸气激光器（氮-儒，氮-隶，氮-砸，氮-银，锁蒸 气，氛-铜，铜蒸气，金蒸气等），固态激光器（例如，红宝石，Nd/YAG，NdCrYAG，化YAG，Nd: YLF，Nd :YV〇4, Nd :YC0B，Ti :蓝宝石，Tm :YAG，孔：YAG等），半导体激光器（半导体激光二极 管，GaN，InGaN，AlGalnP，铅盐，竖直腔表面发射，量子级联，混合娃等），W及它们的组合。 在某些情况下，合适的激光器包括水脉冲激光器和光纤激光器，自由电子激光器，W及气动 激光器。在某些实施例中，合适的激光器可W包括脉冲红外激光器或超快脉冲激光器。
[0016] 氣离子激光器、一氧化碳激光器和金属离子激光器是生成深紫外波长的气体激光 器，如氮-银化eAg) 224皿和氛-铜（化化)248皿激光器。运些激光器具有小于3細Z(0. 5 皮米）的特别窄的振荡线宽。
[0017] 化学激光器通过化学反应提供动力，并且可W在连续操作中获得高功率。例如，在 氣化氨激光器（2700-2900nm)和氣化気激光器（3800nm)中，该反应是氨或気气体与乙締在 Ξ氣化氮中的燃烧产物的组合。
[0018] 准分子激光器表示在光谱的紫外部分中的激光技术，其提供具有高峰值功率的脉 冲短波长激光器的能力。准分子激光器的主要例子是氣化氯激光器。
[0019] 固态激光器和染料型激光器表示可W跨越光谱的红外到紫外部分的激光技术，而 且也提供高峰值功率和高连续功率。该类型的激光器的一个例子是Nd :YV〇4或渗钦饥酸锭 激光器，和其波长较短的谐波。
[0020] 在具体实施例中，用于形成本文中所述的研磨制品的激光器是红外或二氧化碳 (即，C〇2)激光器。
[0021] 根据本文中的实施例，激光器可W有用于切割、穿透、打孔或W另外方式帮助将研 磨制品转变成精整研磨制品。激光器可W通过火焰切割、烙化切割、消融（即，汽化研磨制 品的材料的一部分，无论是通过蒸发还是升华）或它们的组合的过程进行操作。在一些情 况下，用于形成研磨制品的边缘的激光器的使用可W导致硬化、凸起和/或尖锐边缘邻近 由激光器制造的边缘形成于研磨制品的表面上。在某些情况下，用于形成研磨制品的激光 器的使用可W形成已烙化并且在由激光器产生的研磨制品的边缘上再凝固的残余颗粒的 瓣射脊或浮渣脊。
[0022] 在某些情况下，激光器可W产生具有选择为在约9到约12微米之间操作的主波长 的长波红外（LWIR)光的光束。在实施例中，激光器可W产生不大于约12微米的波长，如不 大于约11微米、不大于约10. 6微米、不大于约10. 4微米、不大于约10. 2微米、不大于约10 微米、不大于约9. 8微米、不大于约9. 7微米、不大于约9. 6微米、或甚至不大于约9. 4微米 的波长。在实施例中，激光器可产生至少约9微米的波长，如至少约9. 2微米、至少约9. 3微 米、至少约9. 4微米、至少约9. 5微米、至少约9. 6微米、至少约9. 7微米、至少约9. 8微米、 至少约9. 9微米、至少约10微米、至少约10. 2微米、至少约10. 4微米、或甚至至少约10. 5 微米的波长。在具体实施例中，激光器可W产生约9. 2微米到约10. 6微米的波长。在具体 实施例中，激光器可W产生约10. 6微米的波长。在另一具体实施例中，激光器可W产生约 9. 2微米的波长。将领会激光器可W选择为产生在包括任何一对前面的上限和下限的范围 内的波长。
[0023] 在实施例中，适合于形成本文中所述的研磨制品的激光器可W包括特定的平均功 率。例如，合适的激光器可W包括至少约1000W的平均功率，如至少约1250W、至少约1500W、 至少约1750W、至少约2000W、或甚至至少约2250W的平均功率。而且，在其它实施例中，合 适的激光器可W包括不大于约2500W的平均功率，如不大于约2250W、不大于约2000W、不大 于约1750W、不大于约1500W、或甚至不大于约1250W的平均功率。将领会激光器可W包括 在包括任何一对前面的上限和下限的范围内的平均功率。
[0024] 在实施例中，指向待切割的衬底的激光束的横截面（即，斑点大小）可W具有特定 的尺寸，典型具有面积。例如，激光束可W聚焦到斑点（在该处激光束接触研磨制品），使得 具有平均光束强度的至少一半的强度的斑点的所有部分总共具有小于或等于0. 3平方毫 米（mm2)、小于约0. 1mm2、或甚至小于约0. 01mm2的面积。在实施例中，激光扫描线速率（即， 光束横越衬底扫描的速率）可W为至少约lOmm/sec，如至少约20mm/sec。
[0025] 涂层研磨制品的材料的激光消融可W使用激光束的单个扫描线（目P，单次通过） 或多个重叠扫描线（即，多次穿越相同空间）实现。替代地，可W同时或顺序地使用多个激 光束。如果使用多个激光束，它们可W具有相同或不同的波长。在实施例中，涂层研磨制品 的单独部件可W使用激光束顺序地去除，每个激光束调谐到相应部件（例如，背衬、磨料层 或它们的组合）的吸收带。在另一实施例中，研磨制品的单独部件使用调谐到研磨制品的 独立部件（例如，背衬、磨料层或它们的组合）的吸收带的多个激光束同时去除。
[0026] 例如，如果存在另外的部件，如研磨制品的多个层，也可W使用另外的激光器。如 果使用多个激光束，它们的扫描线典型地应当重叠W获得最大益处，但是运不是必需的。
[0027] 在具体实施例中，使用单个激光器，其中制造单个扫描线或多个扫描线。在另一实 施例中，使用多个激光器，其中每个激光器传导单个扫描线或多个扫描线。
[0028] 可W执行激光消融使得它不会完全穿透涂层研磨制品。在某些情况下，激光消融 可W在研磨制品上被执行使得它不会完全穿透通过研磨制品。此外，激光消融可W从任何 方向被执行，例如，从"前"表面（即，研磨表面）到"后"表面