专利名称：通过喷砂的抛光方法和其使用的喷砂装置的喷嘴结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过喷砂的抛光方法以及用于实现抛光方法的喷砂装置的喷嘴结构。更具体地，本发明涉及エ件的抛光方法，该方法通过利用压缩气流将动能传递给研磨剂来实施，本发明还涉及用于利用喷砂装置实现抛光方法的喷砂装置的喷嘴部分的结构。
背景技术：
已知的用于改善エ件表面的平整度(也就是所谓的“表面粗糙度”)以及将表面加エ成光滑表面(如镜面)的传统抛光方法包括，例如使用抛光纸或者抛光布抛光、使用抛光 轮抛光、研磨、通过与旋转的研磨砂接触进行抛光、借助超声振动使エ件与研磨砂接触来实施抛光的超精加工等。另ー方面，研磨剂与压缩流体(例如压缩气体)一起喷射到エ件表面来实施切削的喷砂，尽管是与同样使用研磨剂的加工エ艺相关的エ序，但是通常不用作改善エ件表面平整度的抛光エ艺。在这个エ序中，与压缩气体或者类似物一起喷出的研磨剂通过喷砂与エ件的表面撞击，并使用撞击的能量对エ件的表面进行加工。因此，研磨剂在垂直(深度)方向上向エ件W的表面施加切削力。结果，如图18所示，在进行切削的同时，最初存在于エ件表面的不规则的形态特征被保留下来。因此，尽管有大量的切削，仍然很难实现表面平坦化。而且，如上文中记载的，在喷砂过程中，使用研磨剂的撞击能量实施切削。因此，同样很难平坦化，因为，由于切削以及与研磨砂的撞击相关的变形，不规则部分重新形成在エ件的表面，从而使得エ件的表面因此变成毛面(satin finished surface)。如上文所述，在传统的通常的喷砂方法中，很难对エ件的表面平坦化，并且特别是很难实施高精度的平坦化来获得如镜面一般的表面。常规地，已提出用于消除喷砂的上述缺点、并抑制在エ件表面产生毛面的技术，以通过喷砂将表面加工为平坦的表面，例如镜面。作为这样的喷砂方法的ー个示例，申请人提出一种技术，其中通过以预定的入射角度喷射或者抛射具有如下结构的研磨剂到エ件的表面，使得撞击能量通过弾性体的弾性形变而被吸收来抑制毛面产生在这样的结构中，研磨砂分散在基质材料中，该基质材料是弾性体(在本说明书中，具有这样结构的研磨剂被称作是“弹性研磨剤”)；并且通过使弹性研磨剂沿着被加工的表面滑动，使喷砂能够用于改善平整度(日本未审专利申请，公开号No. 2006-159402)。而且，申请人还提出了ー种沿着工件的表面产生研磨剂喷射流来提高平整度的技木，甚至在使用现有的研磨剂(研磨砂)、且研磨剂与压缩流体一起在下述的条件喷射到加エ的エ件表面的情况下也能够提高平整度O < V · sin Θ 彡 1/2 · V(V=研磨剂在喷射方向上的速度，Θ =研磨剂相对于加工的エ件表面的入射角度)
(日本未审专利申请，公开号Νο·2005-022015)。对于上述的传统抛光方法，使用抛光布或者抛光纸的抛光、研磨、使用砂轮的抛光或者类似的方法必须包括多个抛光步骤，其中逐渐減少研磨剂的粒子直径，因为具有小的粒子直径的研磨剂只施加很小的抛光力。因此，工作变得复杂。而且，抛光的量依赖于处理压力。然而，如果设置低的处理压力来避免过多的加工应变的发生，加工速度降低，生产率就变低了。另ー方面，在使用高的处理压力的情况下，可能出现研磨裂纹或者抛光裂纹。而且，如上文所述，在エ件表面施加处理压力而使エ件经历抛光时，加工应变出现在エ件的表面。因此，在エ件例如是硅晶片的情况下，为了保证接近晶片表面的晶层的完整性，需要移除抛光加工中发生的加工应变。因此，在抛光エ艺之后，需要实施对经历过抛光的晶片的热处理的步骤，使用试剂(例如酸或者碱或者类似物)移除表面层。而且，在使用试剂(例如酸或者碱)移除表面层的情况下，工作因此变得非常复杂，因为需要对当时使用的试剂(例如酸或者碱)的废液进行适当的处理。另ー方面，在上面提及的文件’ 402以及’ 015公开的方法中，与传统中通常实施的例如研磨的抛光方法相比，在抛光后过量的应カ不易发生在エ件中。而且，在加工后应变等也不易发生。然而，在前述的文件‘402中提到的喷砂方法中，为了阻止エ件的表面出现毛面并使研磨剂沿着工件的表面滑动，使用上述的弾性研磨剂，以使弾性研磨剂的塑性变形吸收撞击能量。因此，需要使用具有特殊结构的研磨剂。在前述的文件’ 015介绍的喷砂方法中，通过适当地设置研磨剂的喷射条件，可以使研磨剂沿着工件的表面滑动，甚至在使用通常的研磨剂(研磨砂)而不是使用特殊的研磨剂的情况下也能实现。因此，抛光过程可以通过喷砂相对轻松地实施。然而,在该方法中，在研磨剂的撞击中，作用在エ件表面的力的水平分量设置为充分大于该力的垂直分量，以阻止撞击的研磨砂在エ件的表面产生毛面。除非入射角Θ设置为零，否则不能移除垂直分量。而且，当为了降低前述的垂直分量，试图将入射角Θ减少为接近零时，有必要使用相对于エ件的表面倾斜的喷嘴来实施喷射，或者使用用于引导从喷嘴喷射的喷射流沿着エ件的表面流动的辅助设备等(參考上述的文件’ 402中的图3至图13)。因此，该方法在一些情况下可能实施起来很困难，其取决于エ件的形状等因素。应当注意到，在上述说明中，平整度的改善(平滑化)主要描述为关于エ件的“抛光”的ー个示例。然而，除了平整度的改善(平滑化)，在其他的抛光作业中，例如降低最初表面的平滑度(粗糙化)的作业，以及移除提供在表面上的涂层的作业，能够以类似于喷砂中使用的相对简单的作业方式，在垂直切削力受限的状态下实施抛光。其具有如下的优点可以减少对エ件的损坏；能够抑制多于必要的切削量的増加等。因此，本发明用于消除上述传统技术的缺点。在本发明中，如在已知的喷砂方法中那样，通过使用压缩气流将动能传递给研磨剂而实施抛光。然而，本申请的发明目的是提供一种抛光方法，其中エ件表面平整度的改善、表面粗糙度的其他调节、表面部分的切削和移除(例如表面涂层的移除)、以及其他多种抛光可以通过限制作用在エ件表面的垂直切削力的产生并施加水平切削カ来实施，甚至在使用普通的研磨剂(研磨砂)而不使用具有特、殊结构的研磨剂(例如弾性研磨剂)的情况下也能够实施，并且本发明目的还在于提供一种在该抛光方法中使用的喷砂装置的喷嘴结构。
发明内容
为了实现上述目的，本发明通过喷砂的抛光方法包括将喷射流Pl引入到加速流体产生喷嘴10的步骤，该喷射流Pl是不含有研磨剂的压缩气体，加速流体产生喷嘴10布置为指向エ件W的表面，并且喷射上述压缩气体，以沿着工件W的表面产生加速流S，并且将研磨剂30引入到研磨剂传导通道20，以将研磨剂30与加速流S融合，并使研磨剂30沿着工件W的表面滑动。其中，所述研磨剂传导通道20在加速流S产生区域朝向エ件W的表面开ロ。在上述的抛光方法中，研磨剂30可以与载体流P2混合，以被引入到研磨剂引入通 道20。该载体流P2是压カ低于引入到加速流产生喷嘴10的喷射流Pl的压缩气体(例如，该压カ为喷射流Pl压カ的三分之ニ或者更小)。而且，为了实现该抛光方法，用于本发明的喷砂装置的喷嘴结构(喷砂嘴I)包括用于喷射不含有研磨剂的压缩气体的加速流产生喷嘴10，该压缩气体作为喷射流Pl从压缩气体供应源朝向エ件W的表面供应，以沿着工件W的表面产生加速流S，以及研磨剂引入通道20，该研磨剂引入通道20在加速流S产生区域朝向エ件W的表面开ロ，并具有来自于研磨剂供应源(未示出)提供的研磨剂。在上述的喷嘴结构中，加速流产生喷嘴10和研磨剂引入通道20的布置可以这样实现将加速流产生喷嘴10的位于喷射孔11 ー侧的末端布置在研磨剂引入通道20中(參考图I-图3)。还可以使用如下的结构代替上述结构其中加速流产生喷嘴10的喷射孔11形成为狭缝的形式，并且其中，研磨剂引入通道20的开ロ 21布置为与喷射孔11平行(參考图4A和4B)。在这种情况下，进ー步地，研磨剂引入通道20的开ロ 21可布置在加速流产生喷嘴10的喷射孔11的每个相对侧(參考图5A和5B)。而且，优选地，加速流产生喷嘴10的喷射孔11和エ件W的表面之间的间隙δ I可设置成，例如，O. 5到3. Omm,并且研磨剂引入通道20的开ロ 21与エ件W的表面之间的间隙(δ 1+5 2)可设置为比加速流产生喷嘴11的喷射孔11和エ件W的表面之间的间隙δ I宽例如大约I. O到3. Omm(參考图3)。使用上述的本发明的结构，本发明的抛光方法具有如下显著效果。朝向エ件W的表面的喷射流Pl的喷射以及研磨剂30的引入通过单独提供的路径实施，也就是分别通过加速流产生喷嘴10和研磨剂引入通道20实施。因此，沿着工件W要处理的表面的加速流S产生以后，研磨剂30与加速流S汇合在一起。这使得研磨剂30与加速流S能够一起沿着工件W的表面滑动，而不会在垂直方向撞击エ件的表面。结果，可以抑制以垂直方向作用在エ件W的表面的切削カ的发生，而可通过研磨剂30的滑动产生水平的切削力。因此，在抛光过程中可以极大地減少对エ件W的损坏，从而可以提供一种用于改善平整度(平滑化)等的抛光方法，而这在传统的一般的喷砂方法中是很困难的。特别地，使用研磨剂30和载体流Ρ2的混合物，在低于喷射流Pl的压カ(优选载体流P2在喷射流压カ的三分之ニ或者更低的压力)下携帯研磨剂30。这使得能够顺畅地引入研磨剂30，而极大地抑制研磨剂30在エ件W的表面施加垂直切削力。而且，从研磨剂引入通道20的开ロ 21朝向加速流S释放出的载体流P2用于将加速流S压向エ件W的表面。因此，可阻止加速流S与エ件W的表面分离，从而提高了加速流S对エ件W表面的追随能力。而且，通过设定研磨剂引入通道20的开ロ 21与エ件W表面之间的间隙(δ 1+ δ 2)大于加速流产生喷嘴10的喷射孔11与エ件W的表面的间隙 δ 1，优选地设定间隙δ I为
O.5到3. Omm,设定δ 2为I. O到3. Omm,从加速流产生喷嘴10喷出的喷射流Pl变成加速流S，当其穿过间隙δ I时，成为顺畅地沿着工件W的表面流动的流体，并且被引入到研磨剂引入通道20和エ件W表面之间的间隙(δ 1+δ2)，该间隙大于间隙SI。因此，加速流S不会因为研磨剂引入通道20的存在而被中断，并且加速流S和研磨剂30可在该位置顺畅地汇
ム
ロ ο应当注意到，上述方法可以通过用于喷砂装置的喷嘴结构来实现，该喷嘴结构包含用于喷射压缩气体的加速流产生喷嘴10，所述压缩气体作为喷射流Pl从压缩气体供应源(未示出)朝向エ件W的表面喷射，以产生沿着工件W的表面的加速流S。该喷嘴结构还包括在加速流S产生区域朝向エ件W的表面开ロ的研磨剂引入通道20，其具有由研磨剂供应源(未示出)向其提供的研磨剂30。在具有这样配置的喷嘴结构中，研磨剂引入通道20与研磨剂供应源(未示出)连通，用于提供与压缩气体的载体流Ρ2 —起作为混合流的研磨剂，从而可以顺畅地实施研磨剂30的携帯(运送)及汇合。而且，如上所述，因为载体流将加速流S压向エ件的表面，可以有利地阻止加速流S与该表面分离。而且，在ー种配置中(參考图I到3)，加速流产生喷嘴10的位于喷射孔11 ー侧的端部布置成位于研磨剂引入通道20内，研磨剂30可以在加速流产生喷嘴10的喷射孔11的整个圆周沿着工件W的表面滑动。因此，可以扩大处理面积。而且，在ー种配置中(參考图4Α，4Β，5Α和5Β)，加速流产生喷嘴10的喷射孔11是狭缝的形式，抛光过程可以在相应于狭缝长度的宽区域同时地实施。特别地，在这样的结构中(參考图5Α和5Β)，在加速流产生喷嘴10的喷射孔11的相対的每ー侧提供研磨剂引入通道20的开ロ 21，抛光过程可以加速流产生喷嘴10为中心，在沿着喷嘴10开ロ长度的两个相对的方向上同时实施。因此，可以实现有效地处理。
通过结合附图对优选实施例的下述详细描述能够理解本发明的目的和优点。附图中相同的附图标记代表相同的部件，其中图I是用于本发明抛光方法的喷嘴结构(喷砂嘴)的构造实施例的示意性截面图；图2是沿着图I中线II-II的截面图；图3是喷砂嘴的尖端部分的放大截面图；图4Α和4Β为示出了喷砂嘴的尖端部分的改进实施例的示意图，图4Α是截面图，图4Β是沿着图4Α中线B-B的截面图5A和5B为示出了喷砂嘴的尖端部分的改进实施例的示意图，图5A是截面图，图5B是沿着图5A中线B-B的截面图；图6为示意性地示出了通过本发明的方法切削エ件表面的过程的解释图；图7是解释RMS (均方根粗糖度，root mean square roughness)的视图；图8A和8B是未处理的测试片(苏打玻璃镜面)的电子显微镜照片，图8A是平面图像，图8B是立体图像；图9A和9B是使用本发明的方法(示例I)处理的苏打玻璃的表面的电子显微镜照片，图9A是平面图像，图9B是立体图像；图IOA和IOB是使用已知的喷砂方法(比较例I)处理的苏打玻璃的表面的电子显微镜照片，图IOA是平面图像，图IOB是立体图像； 图IlA和IlB是使用本发明的方法(示例2)处理的苏打玻璃的表面的电子显微镜照片，图IlA是平面图像，图IlB是立体图像；图12A和12B是未处理的测试片(铝合金具有细线图案的产品)的电子显微镜照片，图12A是平面图像，图12B是立体图像；图13A和13B是使用本发明的方法(示例3)处理的铝合金的电子显微镜照片，图13A是平面图像，图13B是立体图像；图14A和14B是使用已知的喷砂方法(比较例2 :喷砂压カ为O. 2MPa)处理的铝合金的电子显微镜照片，图14A是平面图像，图14B是立体图像；图15A和15B是使用已知的喷砂方法(比较例3 :喷砂压カ为O. 4MPa)处理的铝合金的电子显微镜照片，图15A是平面图像，图15B是立体图像；图16A和16B是使用本发明的方法(示例4)处理的铝合金的电子显微镜照片，图16A是平面图像，图16B是立体图像；图17A和17B是使用本发明的方法(示例5)处理的铝合金的电子显微镜照片，图17A是平面图像，图17B是立体图像；图18为示意性地示出了通过已知的喷砂方法实施切削的情况的解释图。
具体实施例方式现在将结合附图对根据本发明的实施方式进行描述。喷砂嘴在图I中，附图标记I表示在本发明的抛光方法中使用的喷砂嘴。喷砂嘴I要连接到已知的包括压缩气体供应源和研磨剂供应源的喷砂装置(未示出)，从而使本发明的抛光方法可行。喷砂嘴I包括加速流产生喷嘴10和研磨剂引入通道20。加速流产生喷嘴10与未示出的喷砂装置的压缩气体供应源联通，并且向エ件W的表面喷射从压缩气体供应源引入的作为喷射流P I的压缩气体，以产生沿着工件W的表面流动的加速流S。研磨剂引入通道20从未示出的研磨剂供应源(例如，研磨剂罐)引入研磨剂30，并且将研磨剂30与加速流S汇合。研磨剂引入通道20的开ロ 21布置为在前述的加速流S产生的位置与エ件W的表面相对。因此，引入研磨剂通道20的研磨剂能够与加速流S汇合，并沿着工件W的表面滑动。
在图示的实施例中，加速流产生喷嘴10形成为圆柱形喷嘴，研磨剂引入通道20形成为具有比加速流产生喷嘴10外径大的内径的近似圆柱形状。而且，加速流产生喷嘴10在尖端ー侧的部分布置成与研磨剂引入通道20是同心的。因此，研磨剂引入通道20的开ロ 21围绕喷射孔11形成，以沿着喷射孔11的外围环绕喷射孔11的整个圆周。然而，加速流产生喷嘴10以及研磨剂引入通道20的形状和布置并不限于图I至图3中示出的实施例。例如，在图示的实施例中形成为圆柱形的研磨剂引入通道20可形成为矩形的管或者类似物。而且，如图4A和4B所示，可以使用这样的配置，其中加速流产生喷嘴10的喷射孔11形成为狭缝的形式，并且其中研磨剂引入通道20的开ロ 21与加速流产生喷嘴10形成为狭缝的喷射孔11平行地提供。而且，如图5A和5B所示，研磨剂引入通道20的开ロ 21可布置在加速流产生喷嘴10的喷射孔11的每ー侧(參考图5B)。因此，可以做出多种设计的改进，只要开ロ 21指向由加速流产生喷嘴10产生的加速流S，从而研磨剂可以通过提供研磨剂引入通道20的开ロ 21与加速流S汇合。
加速流产生喷嘴10以及研磨剂引入通道20的布置这样确定使前述的加速流产生喷嘴10的喷射孔11布置为在喷射方向从研磨剂引入通道20的开ロ 21突出一个小的突出长度(图3中的δ2)。加速流产生喷嘴10的尖端部分的突出长度δ 2优选为I. O至3. 0mm。在图示的实施例中，突出长度S 2设置为I. 0_。这样，当加速流产生喷嘴10的喷射孔11布置为指向エ件的表面时，研磨剂引入通道20的开ロ 21与エ件W的表面之间的间隙大于加速流产生喷嘴10与エ件W的表面之间的间隙δ I。研磨剂30进入前述的研磨剂引入通道20的引入过程可通过，例如，允许研磨剂在重力作用下从设置在比研磨剂引入通道20高的位置的研磨剂罐(未示出)落下来实施。然而，在该实施例中，在研磨剂罐是直接压カ喷砂装置的情况下，前述的研磨剂引入通道20的内部空间与通过压缩气体的载体流Ρ2加压的研磨剂罐(未示出)联通。因此，携帯的研磨剂30与载体流Ρ2 —起作为混合流能够引入研磨剂引入通道20的内部空间，并且通过前述的开ロ 21与加速流S汇合。为了能够携带这样的研磨剂30，在图I示出的实施例中，研磨剂喷嘴24接附于与未示出的研磨剂罐联通的研磨剂管25的尖端，来控制携帯的研磨剂的量。而且，研磨剂喷嘴24的尖端插入到与研磨剂引入通道20的内部空间联通的连接管23内，这样研磨剂30能够与载体流Ρ2 —起引入到研磨剂引入通道20内。抛光方法如前所述，未示出的喷砂装置的压缩气体供应源与如上所述配置的喷砂嘴I的加速流产生喷嘴10联通。O. I到O. 7MPa的压缩气体作为前述的喷射流Pl被引入到加速流产生喷嘴10中。而且，未示出的喷砂装置的研磨剂供应源与研磨剂引入通道20联通，这样研磨剂30能够被引入到研磨剂引入通道20。这里，在通过将研磨剂30与前述的载体流P2混合的方式携帯研磨剂30的情况下，载体流P2的压カ设置为低于喷射流Pl的压力，优选为喷射流Pl压カ的三分之ニ或者更低。引入到加速流产生喷嘴10的喷射流以及用于携带研磨剂30的载体流的类型没有特别限定，只要喷射流和载体流是压缩气体。在该实施例中，使用通常在喷砂中使用的压缩空气。然而，根据加工条件，能够使用多种压缩气体。例如，在使用的研磨剂的粒径或者材料有产生粉尘火灾风险的情况下，使用压缩的惰性气体。如上文所述，喷砂嘴I与喷砂装置的压缩气体供应源和研磨剂供应源均联通，并且喷射流从加速流产生喷嘴10的喷射孔11中喷出，如图3所示。加速流产生喷嘴10的尖端和エ件W的表面之间的间隙δ I可被调节为相对窄的间隙，优选为大约O. 5到3. Omm的间隙(在该实施例中，间隙δ I是I. Omm),这样当从喷射孔11中喷出的喷射流撞击エ件W的表面，并且穿过喷嘴尖端和エ件W的表面之间的间隙δ I时，从喷射孔11喷出的喷射流可能改变方向，从而产生沿着工件W的表面的加速流S。而且，为了产生稳定的这样的加速流S，加速流产生喷嘴10的尖端部分优选形成 具有大约为喷射孔11的直径的I. 4到2倍的直径Φ (參考图3)。在该实施例中，作为ー个 示例，喷射孔11的直径设置为3mm，加速流产生喷嘴10的尖端部分的直径Φ设置为5mm。这样，当喷射流Pl开始引入到加速流产生喷嘴10，并且研磨剂30単独地引入到研磨剂引入通道20，或者作为与载体流P2的混合物引入到研磨剂引入通道20时，从加速流产生喷嘴10的喷射孔11喷出的喷射流Pl被引入到加速流产生喷嘴10和エ件W的表面之间的间隙S 1，以改变其方向，并且在加速流产生喷嘴10的周围向各个方向扩散，因此形成沿着工件W的表面流动的加速流S。于是，在加速流S穿过位于研磨剂引入通道20的开ロ 21和エ件的表面之间的间隙的过程中，来自于研磨剂引入通道20的研磨剂30与加速流S汇合。因此，研磨剂30加入到加速流S中，沿着工件的表面滑动。如上所述，在相对高的压力，也就是O. I到O. 7MPa (在该实施例中为O. 3MPa)下引入到加速流产生喷嘴10的喷射流P 1，穿过形成在加速流产生喷嘴10的尖端和エ件W之间的相对窄的O. 5到3_的间隙δ I (在该实施例中为I. Omm)，因此产生沿着工件表面具有相对高的速度的加速流S。加速流S的功能就像是覆盖エ件的表面的气帘。因此，甚至使用压缩气体作为载体流Ρ2将研磨剂引入到研磨剂通道20的情况下，也能够阻止研磨剂30在垂直方向撞击エ件W的表面，并且因此阻止研磨剂30在垂直方向上对エ件W的表面施加切削力。特别地，在载体流Ρ2的压カ设置为低于喷射流Pl的压カ的情况下，优选地，载体流Ρ2的压カ为喷射流PI压カ的三分之ニ或者更低，也能够极大地抑制研磨剂30在垂直方向上对エ件W的表面施加切削力。而且，通过以压缩气体的载体流Ρ2的方式引入研磨剂，载体气体从研磨剂引入通道20的开ロ 21喷射，这样，加速流S被压向エ件W的表面。因此，加速流S可被阻止与エ件W的表面分离，并且能够沿着工件W的表面移动较长的距离。结果，不像传统的普通喷砂方法，其中研磨剂在垂直方向上对エ件W的表面施加切削力，在本发明的抛光方法中，通过使研磨剂30沿着工件W的表面滑动，在エ件W的表面施加水平的切削力。如图6所示，这能够逐步地实施抛光，从而从峰处移除エ件表面最初存在的不规则部分。在本发明的抛光方法中，上述切削的作用不会在深度方向上刮去エ件表面超过必须的量。而且，因为只使用压缩气体的能量实施软抛光，由抛光产生的深的擦痕可以避免在抛光步骤中重新发生。而且，在本发明的抛光方法中，不像研磨、抛光等，除了研磨剂，没有任何物质接触エ件。因此，在抛光过程中或者抛光以后，较不易在エ件内产生过多的应力。因此，本发明的抛光方法具有阻止应变等发生的效果。而且，与传统的普通喷砂方法相比，由于抑制研磨剂在垂直方向与エ件的表面撞击，同样应カ和应变会较不易发生。下面，将以处理测试实施例作为示例进行说明，其中使用本发明的抛光方法处理多种测试件。应当注意，将在下文中描述的示例使用的喷砂嘴具有与结合图I描述的相似的结构。加速流产生喷嘴10的喷射孔11的直径是3mm，喷嘴尖端部分的直径(φ)是5mm，研磨剂引入通道20的开ロ 21的直径是20mm，加速流产生喷嘴10的尖端部分的突出长度δ 2是
I.Omm0 而且，在每个示例中，加速流产生喷嘴的尖端与エ件W的表面之间的间隙δ I是
1.0mm。进ー步地,在姆个示例以及比较例中，使用90mm宽度和90mm长度的板材作为测试片，并且观察板材的一半(45mmX90mm)。使用玻璃板的处理实施例与通常的喷砂相比 对比处理的目的通过在没有不规则部分的测试件的表面(镜面)实施本发明的抛光方法(示例I)和其中研磨剂与压缩气体一起喷出的传统的普通喷砂方法(对比例I)中的每ー种方法，并且在处理后观察测试件表面的变化，来证实这两种处理方法中研磨剂在测试件的表面的行为差异。·处理条件示例 I测试件苏打玻璃(镜面)研磨剂高纯氧化铝研磨剂"FUJIRANDOM WA#220 "(平均粒子直径53到45 μ m)，由富士机械制造株式会社(FUJI MANUFACTURING CO.，LTD)制造供应压カ加速流产生喷嘴0· 3MPa (压缩空气)研磨剂供应喷嘴0. IMPa (压缩空气)+研磨剂处理时间13分钟(用于观测面积45mmX90mm的处理时间，下文中同样适用)比较例I测试件苏打玻璃(镜面)研磨剂高纯氧化铝研磨剂"FUJIRANDOM WA#600 "(平均粒子直径20. 0± I. 5 μ m),由富士机械制造株式会社制造喷射方法研磨剂与压缩空气一起以O. 4MPa压カ在垂直方向上喷射到测试件的表面。处理时间I分钟·处理结果图8A和8B示出了未处理的测试件(示例I中使用的エ件)的表面状态。图9A和9B示出了示例I处理后测试件表面的状态。图IOA和IOB示出了比较例I处理后测试件的表面的状态。而且，每个测试件的表面粗糙度在下面的表I中示出。表I玻璃测试件的表面粗糙度数据(示例I、比较例I)
权利要求
1.一种通过喷砂的抛光方法，包括如下步骤 将不含有研磨剂的压缩气体作为喷射流引入到加速流产生喷嘴，所述加速流产生喷嘴布置成指向エ件表面，并且喷射该压缩气体，以产生沿着所述エ件的所述表面的加速流，以及 将研磨剂引入到研磨剂引入通道，所述研磨剂引入通道在所述加速流产生区域朝向所述エ件的所述表面开ロ，以使所述研磨剂与所述加速流汇合，并且使所述研磨剂沿着所述エ件的所述表面滑动。
2.根据权利要求I所述的通过喷砂的抛光方法，其中所述研磨剂与载体流混合以引入到所述研磨剂引入通道，该载体流是压カ低于引入到所述加速流产生喷嘴内的所述喷射流的压カ的压缩气体。
3.根据权利要求2所述的通过喷砂的抛光方法，其中所述载体流的压カ设定为所述喷射流的压カ的三分之ニ或者更低。
4.根据权利要求I所述的通过喷砂的抛光方法，其中所述研磨剂引入通道的开口和所述エ件的所述表面之间的间隙大于所述加速流产生喷嘴的喷射孔与所述エ件的所述表面之间的间隙。
5.ー种用于喷砂装置的喷嘴结构，包括 加速流产生喷嘴，用于朝向エ件的表面喷射不含有研磨剂的压缩气体，以产生沿着所述エ件的所述表面的加速流，该压缩气体作为喷射流从压缩气体供应源供给，以及 研磨剂引入通道，其在所述加速流产生区域朝向所述エ件的所述表面开ロ，并且所述研磨剂引入通道含有研磨剂供应源向其提供的研磨剂。
6.根据权利要求5所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述研磨剂引入通道与研磨剂供应源连通，用于提供与压缩气体的载体流一起作为混合流的所述研磨剂。
7.根据权利要求5所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述加速流产生喷嘴的位于喷射孔ー侧的端部布置在所述研磨剂弓I入通道内。
8.根据权利要求5所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述加速流产生喷嘴的喷射孔形成为狭缝的形式，并且所述研磨剂引入通道的开ロ布置为与所述喷射孔平行。
9.根据权利要求8所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述研磨剂引入通道的所述开ロ布置在所述加速流产生喷嘴的所述喷射孔的每个相对侧。
10.根据权利要求5所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述加速流产生喷嘴的喷射孔与所述エ件的所述表面之间的间隙设置为O. 5到3. 0_，所述研磨剂引入通道的开ロ与所述エ件的所述表面之间的间隙形成为比所述加速流产生喷嘴的所述喷射孔与所述エ件的所述表面之间的间隙宽I. O到3. 0mm。
11.根据权利要求10所述的用于喷砂装置的喷嘴结构，其中所述加速流产生喷嘴的所述喷射孔从所述研磨剂引入通道的所述开ロ在喷射方向突出I. O到3. 0mm。
全文摘要
在通过使用压缩气流将动能施加给研磨剂来实施抛光的方法中获得水平切削力，而作用在工件表面上的垂直切削力得到抑制。不含有研磨剂的压缩气体从加速流产生喷嘴10朝向工件W的表面喷射，以产生沿着工件W的表面的加速流S。并且，研磨剂30被引入到研磨剂引入通道20，研磨剂引入通道20在加速流S产生区域朝向工件W的表面开口，优选地，研磨剂30与压缩气体一起引入到研磨剂引入通道20，以将研磨剂30与加速流S汇合，并使研磨剂30沿着工件W的表面滑动。这样将水平切削力施加到表面。
文档编号B24C1/04GK102729153SQ20121010248
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月9日 优先权日2011年4月14日
发明者日当正人, 间濑恵二 申请人:株式会社不二制作所