专利名称：双面切割研磨片及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种切割研磨片及其制造方法。更具体地，本发明是一种具有平整等高或等粗糙研磨面的双面切割研磨片及其制造方法。
背景技术：
随着现代工业朝向高度精密的发展，对精密模具或组件加工时，所要求的研磨切割精准度也日益增高。
在现有的切割片中，研磨粒是利用镀层成形于金属基底上，随着镀层加厚，后续的研磨粒也不断地被加入到镀层中，当镀层达到所需厚度时，移去金属基底，即可得到一片由固结层内含许多研磨粒的切割片。当金属基底为平面时，接触该金属基底的研磨粒将位于同一平面(或称电镀起始面)上被电镀固结。在切割片的两面(即起始面与结束面)中，当初与基底接触的那一面的研磨粒没有暴露出来，使得在切割时，该面的切割能力就很差。虽然可以将该面做侵蚀处理，使研磨粒露出，但因该面的研磨粒露出为等高，其情形与结束面的不规则露出不同，会造成被切物切口的两边切断面的粗糙程度不同，影响被切物的质量。并且在切割时，切割片的两面施力不平均，使切割片在进行切割时，容易偏摆，进而影响质量，尤其在进行精细切割时，切割片的稳定度要求更高。为解决此问题以得到双面都有不规则露出研磨粒的切割片，将金属基底表面以喷砂或侵蚀的方式先进行粗糙化处理。如此，在进行电镀时，研磨粒会部分陷入凹陷的金属基底表面，当移去基底后，可得到不平均凸出的研磨粒。虽然这种方法可以得到双面都有不规则露出研磨粒的切割片，但是其电镀起始面的研磨粒却整个被电镀层所包住，仅露出研磨粒的尖端，该电镀表面也因研磨粒的关系而造成高低起伏的连续分布。这种情形将造成电镀起始面的切削力不足，及排屑不良的情形发生(即研磨粒与研磨粒间的凹陷空间不足)。此外，由于金属表面的凹陷情形是由喷砂或侵蚀等方式随机形成，当研磨粒的粒径过大于凹陷处时，则研磨粒全部都跨于凹陷处上方而不会陷入；反之，当凹陷处过大，则整个研磨粒会都陷入其内。这种情形，尤其在研磨粒的粒徑小於十微米并悬浮于镀液中，而被随机析镀出来时，就更难控制，因此产品的质量不稳定性极高。而当研磨粒粒径小于微米，进入纳米的粒径等级时，这种方法就更不合用。
发明内容
1、发明的目的本发明的目的是提供一种双面切割研磨片及其制造方法，该切割研磨片的两面为研磨粒构成的切割研磨面，且该切割研磨面或均为突出等高水平面，或均为不规则突出的切割研磨面。
本发明的另一目的是提供一种双面切割研磨片及其制造方法，该双面切割研磨片的研磨粒之间设有抗研磨粒，以增进研磨片的使用寿命长。
本发明的又一目的是提供一种双面切割研磨片及其制造方法，该双面切割研磨片的研磨粒的棱边或棱角朝外，切割研磨效率高。
2、技术方案本发明所述的双面切割研磨片，其特征在于该切割研磨片包括固结层和研磨粒；该研磨粒固结于固结层的两侧。
所述固结层两侧的研磨粒所构成的切割研磨面或均为突出等高水平面，或均为不规则突出的切割研磨面。
为了进一步提高切割研磨片的使用寿命，在研磨粒之间的固结层的表面填充有抗研磨粒。
为了进一步延长切割研磨片的研磨寿命，可以在固结层中填充研磨粒，在研磨粒之间填充有抗研磨粒。。
所述研磨粒的研磨面为水平等高面，同时研磨粒的棱边或棱角朝外，以提高切割研磨的效率。
本发明所述的双面不等高突出切割研磨片的制造方法，其特征在于该制造方法包括以下步骤(1)将研磨粒悬浮散布于镀液中。
(2)在基材上形成一基础层，用以将第一层研磨粒固结在基材上。
(3)将已附着上第一层研磨粒的基材取出并冲洗后，置于另一不含研磨粒的镀液中继续加厚到所需厚度时，再将此基材取出置回原本含有研磨粒的镀液中，吸附研磨粒。此时，第一层研磨粒已结合电镀层形成一不等高(或不规则)的表面，所以第二层的研磨粒也是不等高的。
(3)将含有第二层研磨粒的基材取出冲净后，移至另一种也含研磨粒的镀液中，继续吸附第三、四、五…层的研磨粒至所需得到的切割片厚度为止。此时，最后一层的研磨粒已于电镀终止面上自然形成不等高突出的切割面。
(4)移除基材。
(5)移除基础层，第一层研磨粒脱落，第二层的研磨粒部份露出，于是得到双面都为不等高切割面的切割片。
本发明所述的双面等高露出切割研磨片的制造方法，其特征在于该制造方法包括以下步骤(1)在基材上放置一层研磨粒；或研磨粒悬浮散布于镀液中；(2)在基材上形成一基础层，用以将研磨粒固结在基材上；或研磨粒形成于基础层过程中，同时析镀于该基础层上；(3)将按上述步骤制成的带有基础层和研磨粒的两面基材平行相对地放置在一起，在两者之间填充固定材料，形成固结层；(4)移除基材。
为了提高抗研磨性，在上述步骤(2)后，在研磨粒之间填充有抗研磨粒，并用固结材料使之固定。
为了切割研磨片的使用寿命，在上述步骤(3)中，在固定材料中混合有研磨粒。同时还可以混合有抗研磨粒。
为使研磨粒的棱边或棱角朝外，以提高切割研磨效果，在基材表面先进行表面粗化处理，形成凹凸表面，研磨粒的棱边或棱角卡制在凹坑内，然后再进一步形成基础层将其固结；或在基材上铺覆衬垫颗粒，研磨粒的棱边或棱角卡制在衬垫颗粒间的缝隙内。
本发明与现有技术相比，其显着优点是1、该切割研磨片具有两面研磨面，且该两面研磨面或均为突出等高水平面，或均为不规则突出的切割研磨面。因而提高了切割研磨的质量和切割研磨的能力。2、该切割研磨片的研磨粒的固结强度高，使用寿命长。3、该切割研磨片的研磨粒分布均匀，研磨的精度及效用有较大的提高。4、该切割研磨片的研磨粒的棱边或棱角朝外，切割研磨效率高。5、制造方法简单、实用。
四
图1是本发明在制造双面等高切割研磨片过程中在去除基材前的结构示意图。
图2是本发明在制造双面等高切割研磨片过程中在去除基材和基础层后的结构示意图。
图3是本发明含抗研磨粒的双面切割研磨片的结构示意图。
五具体实施例方式
通过下面的描述进一步给出本发明详细的结构和制造过程。
如图所示，本发明所述的双面切割研磨片包括研磨粒22，固结层30，研磨粒22固定在固结层30的两侧和中间。两侧研磨粒22形成的研磨面或为等高水平面，或为不规则面。其制造方法分别如下(一)双面等高切割研磨片的制造方法是1、将研磨粒22放置于一基材20上(适用于大粒径研磨粒，如数十微米以上)；或研磨粒悬浮散布于镀液中(适用于小粒径的研磨粒，如数微米或十数微米)。2、形成一基础层24，以将研磨粒固结于基材上，小粒径研磨粒则于形成基础层过程中，同时析镀于该基础层上。3、在研磨粒间填充抗研磨粒21，并用固定材料使之固定。4、将按上述步骤制成的两个带有基础层、研磨粒和抗研磨粒的两面基材平行相对地放置在一起，然后在两者之间填充固定材料，形成固结层30；在固定材料中混合有研磨粒和抗研磨粒。5、去除两边基材，并视情况移去基础层，由此形成双面切割研磨片。
其中研磨粒22是由具有研磨能力的材料所制成，例如钻石、氮化硼与氧化铝等材料。基础层24的材料可为高分子材料，金属，金属化合物或碳化物，例如可为铁、铬、镍、铜、锌、锡等或其合金，并藉由镀覆技术，例如电镀，与化学镀等方式形成。
当使用电镀方式形成基础层24时，研磨粒22可置于电镀液中，并直接镀覆于基材20上，以简化制造步骤。此外，在使用例如锌、铁、或铬作为基础层24的材料进行电镀时，容易产生气泡，进而造成研磨粒22移位，而减低基础层24和研磨粒22间之固结强度，甚至无法固结。此时可以使用低气泡生成的材料，例如锡、铜、镍、铅锡合金或镍锡合金等，先形成一下部基础层，随后再以其它材料形成上部基础层。
基材20与基础层24可通过侵蚀、加热或研磨等方式移除，由此可获得具平整等高研磨面的研磨片。
在移除基础层24前，固结层30可进一步通过加热处理与研磨粒22和抗研磨粒21反应，形成化学键结，其化学键结的相对应元素为2-98％。由此可增进研磨粒22和抗研磨粒21与固结层30间的固结强度。此时，固结层30由可与研磨粒22和抗研磨粒21形成化学键结的材料构成。
当研磨粒22由钻石所构成时，固结层30可由铬、钴、钨、钛、锌、铁、锰等的金属及其合金所构成。当研磨粒22由氮化硼或氧化铝所构成时，固结层30可由铝、硼、碳、硅等元素或其化合物所构成。
此外，在形成固结层30的步骤前，可在研磨粒22上进行表面粗化处理，以增加研磨粒22随后形成的固结层间的固结强度。表面粗化处理例如可为表面氧化、表面侵蚀及表面研磨等。
在移除基材20与基础层24后，在外露的固结层30与研磨粒22和抗研磨粒21上，可进一步形成一保护层，保护层的材料可为金属，金属化合物，高分子材料及类钻石膜等，可通过气相镀着、喷涂或相似技术形成。
为获得规则排列的研磨粒配置，所使用的基材可设计为一网状结构，由一网状结构基材20，控制研磨粒22的配置，如将研磨粒之间的距离控制为研磨粒尺寸的0.1-30倍。网状结构基材20中网孔的大小与形状，可根据所需的配置情况而设计。通过网状结构基材20，对特定大小与方位要求的研磨粒22可规则地分布。
或者，亦可对于基材表面进行处理，以控制研磨粒的配置。例如，可以喷砂方式，对于基材20表面进行表面粗化处理，以获得一不平整的凹凸表面。由此，可使研磨粒22的尖端卡制于其上，随后再进一步形成基础层24将其固结。此外，亦可由铺覆衬垫颗粒方式，控制研磨粒的配置。如在将研磨粒22放置于基材20上前，可在基材20上铺覆衬垫颗粒。研磨粒22的尖端可由此卡制于衬垫颗粒间的缝隙，当随后移除衬垫颗粒时，便可获得研磨粒22尖端外露的研磨片，进一步增进研磨片的锐利度与研磨性。衬垫颗粒的材料可为钻石、氮化硼、陶瓷或氧化铝等。
(二)双面不等高突出切割研磨片的制造方法是(1)将研磨粒22(一般适用于小粒径的研磨粒，如数微米或十数微米)悬浮散布于镀液(例如铜镀液)中。
(2)在基材20上形成一基础层24，用以将第一层研磨粒固结在基材上(微米级研磨粒则于形成基础层过程中，同时析镀于该基础层上)。
(3)将已附着上第一层研磨粒的基材取出并冲洗后，另置于不含研磨粒的镀液中继续加厚到所需厚度时，再将此基材取出置回原本含有研磨粒的镀液中，进行吸附研磨粒。此时，第一层研磨粒已结合电镀层形成一不等高(或不规则)的表面，所以第二层的研磨粒也是不等高的。
(3)将含有第二层研磨粒的基材取出冲净后，移至另一种也含研磨粒的镀液中(例如镍镀液)，继续吸附第三、四、五…层的研磨粒至所需得到的切割片厚度为止。此时，最后一层的研磨粒已于电镀终止面上自然形成不等高突出的切割面。
(4)移除基材。
(5)移除基础层(例如溶解)。此时，第一层的研磨粒将随着基础层的移除而脱落，第二层的研磨粒也随着基础层的移除而部份露出。于是得到双面都为不等高切割面的镍切割片。
权利要求
1.一种双面切割研磨片，其特征在于该切割研磨片包括固结层(30)和研磨粒(22)；该研磨粒(22)固结于固结层(30)的两侧，两侧研磨粒形成的研磨面或为水平等高研磨面，或为不规则的研磨面。
2.根据权利要求1所述的双面切割研磨片，其特征在于在研磨粒(22)之间的固结层的表面填充有抗研磨粒(21)。
3.根据权利要求1或2所述的双面切割研磨片，其特征在于在固结层(30)中填充有研磨粒(22)，在研磨粒(22)之间填充有抗研磨粒(21)。
4.根据权利要求1或2所述的双面切割研磨片，其特征在于研磨粒(22)的棱边或棱角朝外。
5.如权利要求1所述的具有水平等高研磨面的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于该制造方法包括以下步骤(1)在基材(20)上放置一层研磨粒(22)，或研磨粒悬浮散布于镀液中；(2)在基材(20)上形成一基础层(24)，用以将研磨粒(22)固结在基材(20)上；或研磨粒形成于基础层过程中，同时析镀于该基础层上；(3)将按上述步骤制成的带有基础层和研磨粒的两面基材平行相对地放置在一起，在两者之间填充固定材料，形成固结层(30)；(4)移除基材(20)。
6.根据权利要求5所述的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于在上述步骤(2)后，在研磨粒(22)之间填充有抗研磨粒(21)，并用固结材料使之固定。
7.根据权利要求5所述的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于在上述步骤(3)中，在固定材料中混合有研磨粒(22)，同时还可以混合有抗研磨粒(21)。
8.根据权利要求5所述的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于在基材(20)表面先进行表面粗化处理，形成凹凸表面，研磨粒(22)的棱边或棱角卡制在凹坑内，然后再进一步形成基础层将其固结。
9.根据权利要求5所述的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于在基材(20)上铺覆衬垫颗粒，研磨粒(22)的棱边或棱角卡制在衬垫颗粒间的缝隙内。
10.如权利要求1所述的具有不规则研磨面的双面切割研磨片的制造方法，其特征在于该制造方法包括以下步骤(1)将研磨粒(22)悬浮散布于镀液中；(2)在基材(20)上形成一基础层(24)，用以将第一层研磨粒固结在基材上；(3)将已附着上第一层研磨粒的基材取出并冲洗后，置于另一不含研磨粒的镀液中继续加厚到所需厚度，然后将此基材取出置回原先含有研磨粒的镀液中，吸附研磨粒；(4)将含有第二层研磨粒的基材取出冲净后，移至另一种也含研磨粒的镀液中，继续吸附研磨粒至所需得到的切割片厚度为止；(5)移除基材；(6)移除基础层，第一层研磨粒脱落，第二层的研磨粒部份露出，即得到双面都为不等高切割面的切割片。
全文摘要
本发明公开了一种双面切割研磨片，该切割研磨片包括固结层和研磨粒；该研磨粒固结于固结层的两侧；两侧研磨面或均为突出等高水平面，或均为不规则突出的切割研磨面。等高研磨面的制造方法包括以下步骤在基材上放置一层研磨粒；在基材上形成一基础层，用以将研磨粒固结在基材上；将按上述步骤制成的带有基础层和研磨粒的两面基材平行相对地放置在一起，在两者之间填充固定材料，形成固结层；移除基材。不规则研磨面使用电镀的制造方法。本发明的优点是该切割研磨片具有两面相同特性的研磨面，因而提高了切割研磨的质量和切割研磨能力。该切割研磨片的研磨粒的固结强度高，固结层的厚度低，使用寿命长。制造方法简单、实用。
文档编号B24D99/00GK1778520SQ20041006553
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月22日 优先权日2004年11月22日
发明者龙治国 申请人:龙治国