JP2000507166A - 砥 石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 光学ガラス、宝石、自然石（大理石）等を研磨するための研磨板１１、研磨ディスク等のための砥石は、焼結された硬質材料からなるベース１６を備えている。このベース上に、ＣＶＤ法によって研磨層としてのダイヤモンド被膜１８が形成されている。ベース１６とダイヤモンド被膜１８の間には、貴金属からなる中間層１９を設けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 砥石 本発明は、光学ガラス、宝石、大理石等を研磨するための砥石に関する。本発 明は特に、眼鏡レンズを研磨するための、ペレットの形をした研磨板用砥石に関 する。従って、以下において主として眼鏡レンズについて述べるが、砥石の使用 はこれに限定されるものではない。 研磨板は眼鏡レンズ寄りの側が湾曲している。この曲率は製造すべきレンズの 曲率に一致している。研磨板の表面には多数の砥石、いわゆるペレットが接着さ れている。この砥石は通常は焼結されたダイモンド粉末−金属−混合物からなっ ている。金属としては、青銅や青銅合金のような重金属が使用される。研磨中砥 石は摩耗し、研磨残渣としてガラス粉塵、重金属粉末およびダイヤモンド粉末か らなる混合物が生じる。このような残渣の廃棄処理は特に重金属を含んでいるの で問題である。 本発明の根底をなす課題は、上記の目的のために、廃棄処理の問題が回避され るように、砥石を形成することである。 この課題は本発明に従い、砥石が焼結された硬質材料からなるベースを備え、 このベース上に、研磨層としてのダイヤモンド被膜が設けられていることによっ て解決される。これは、研磨残渣として、環境にやさしいダイヤモンド粉末、炭 素粉塵、グラファイト粉塵および例えばガラス粉塵のような研磨すべき物の材料 の粉塵だけが生じるという利点がある。ダイヤモンド粉末と共にガラス粉塵のリ サイクルは容易に可能である。 ベース用硬質材料としては、カーバイド、窒化物、窒化カーボンおよびまたは 珪化物を使用することができる。ベースは焼結セラミックスからなっていてもよ い。これはベースの摩耗くずを問題なく廃棄処理することができるという利点が ある。 ベースは窒化珪素Ｓｉ₃Ｎ₄およびまたはその化合物を含むことができる。この 物質は非常に硬く、抵抗力がある。 ベースは勿論、焼結された硬質金属からなっていてもよい。この場合、ベース がタングステンカーバイドまたはタングステンカーバイドとコバルトを含んでい ると合目的である。タングステンカーバイドは同様に、非常に硬く、抵抗力があ り、工業において強靱で硬質の構成要素のための基礎材料として役立つ。 更に、ベースは硬質カーボンおよびまたはグラファイト、特に小さな膨張係数 を有する低価格の材料で製作可能である。 ダイヤモンド被膜は化学蒸着によってベースに形成されている。ＣＶＤ（化学 蒸着）とも呼ばれるこの方法によって、非常に薄くて均質な層を形成することが できる。例えば、被膜は片側または両側に５〜５０μｍの厚さを有することがで きる。 ベースに対するダイヤモンド被膜の付着を改善するために、ベースとダイヤモ ンド被膜の間に、金、銀、白金、イリジウム等のような貴金属からなる、特に電 着された中間層を設けることができる。 砥石の形は原則的に任意であり、実質的に研磨板と加工すべき工作物に依存す る。例えば、宝石または大理石を加工するための砥石はリングとすることができ 、眼鏡レンズを研磨するためには研磨板用ペレットとすることができる。このよ うなペレットは３〜６ｍｍの厚さと、５〜１５ｍｍの直径を有する。勿論、ペレ ットは多角形、例えばほぼ長方形に形成可能である。 砥石のベースは公知の焼結法によって製作可能である。出来上がった焼結体の 少なくとも一方の面は、例えばＣＶＤ法で薄いダイヤモンド層を備えている。こ の場合、ダイヤモンド層を支持するベースの面にダイヤモンド層を形成する前に 、貴金属層を付着層として、ベースとダイヤモンド層の間の電圧補償（応力つり あい）のために電着することができる。被覆された砥石は通常は研磨板に例えば 接着によって固定される。 本発明の合目的な他の実施形の場合には、研磨板自体が砥石のベースを形成し 、ベースに適した材料で製作されている。このような大きな面積のベースに、個 々の砥石に相当するダイヤモンド被膜を形成するためには、ＣＶＤ法による処理 の間、ベースのコーティングしない範囲を被覆することで充分である。 研磨中に薄いダイヤモンド被膜が摩耗するので、ベースが露出する。その後で は工作物はもはや研磨されない。それによってベースが摩耗する。そして、砥石 を交換しなければならない。使用済みベースは繰り返してコーティングすること ができる。従って、技術水準で出るような量の廃棄製品は回避される。 次に、略図に基づいて本発明の実施の形態を詳しく説明する。 図１は、本発明によるペレットの形をした多数の砥石によって光学ガラスを研 磨するための研磨板の断面図、 図２は図１の細部Ｘの拡大断面図、 図３はリング状の砥石を備えた研磨ディスクの断面図、 図４は島状の研磨領域を備えた研磨板の、図５のＡ−Ａ線に沿った断面図、 図５は図４の研磨板の平面図である。 図１に示した研磨板（研磨皿）１１は湾曲した表面１２を有する。この表面１ ２には多数の砥石（研磨体９１３、いわゆるペレットが設けられている。砥石は 互いに密着して設けられ、それによって研磨面１４を形成している。この研磨面 上に、加工中、図示していない眼鏡レンズが載る。 研磨板１１はその表面１２と反対側に、継手１５を備えている。この継手を介 して、研磨板は研磨装置に連結されている。研磨装置の他の構造グループは見や すくするために図示していない。 図２にはペレット１３の断面が示してある。ペレット１３は焼結セラミックス からなるベース（基体）１６を備えている。研磨板１１と反対側のこのベースの 表面１７は薄いダイヤモンド被膜１８を備えている。表面１７とダイヤモンド被 膜１８の間には更に、付着媒介物としての貴金属中間層１９が設けられている。 このダイヤモンド被膜１８またはベース１６上の個々の層の合計は研磨面１４を 形成している。ダイヤモンド被膜１８は加工中摩耗し一方、ベース１６は磨滅し ない。従って、ダイヤモンド被膜１８が磨滅した後で、ベース１６に新たに被膜 形成することができる。 ベース１６は硬質材料からなる焼結部品である。このベースの表面は往々にし て所定のざらざら面である。ざらざらしていることにより、研磨が促進される。 ダイヤモンド被膜１８は特に、化学蒸着によってベース１６に形成される。それ によって、少なくともベースの表面１７は既にざらざらしている場合にもダイヤ モンド被膜１８を完全に備えることができる。 図２に示した実施の形態の場合には、ベース１６の表面１７だけがダイヤモン ド被膜１８を備えている。勿論、化学蒸着の種類に依存して、ベースの他の面も ダイヤモンド被膜を備えることができる。 図３に示した、特に宝石を加工するための研磨ディスクの場合には、回転可能 なスピンドル３１に保持された金属板３５の縁に、グラファイトからなるリング 状のベース３２が固定されている。金属板３５から離れたベース３２の面は、電 着された貴金属中間層３３を有する。この貴金属中間層上には、ダイヤモンド被 膜３４が研磨コーティングとしてＣＶＤ法によって形成されている。リング状ベ ース３２とスピンドル３１の間の金属板３５の範囲は更に、ダイヤモンド浸透物 ３６を備えている。 図４，５に示した研磨板４１は同時に、硬質カーボンからなる砥石のベース４ ２を形成し、図示していない研磨装置に連結するための継手４３を備えている。 継手４３と反対側の研磨板４１の面には、ＣＶＤ法によって、島状の領域が研磨 コーティングとしてダイヤモンド被膜４４を備えている。被膜形成中、被膜形成 されていない研磨板４１の範囲４５を覆うことによって、ダイヤモンド被膜が形 成される。 本発明は図示し説明した実施の形態に限定されるものではない。本発明は当業 者にとって周知の変更を含んでいる。例えば、ダイヤモンド浸透物を間に設けた 複数のリング状砥石を、研磨板上に配置することができる。研磨ディスクの縁範 囲もダイヤモンド浸透物を備えることができる。ディスク中心の側でこのダイヤ モンド浸透物上にリング状の砥石が隣接している。リング状の砥石はコップ状の 研磨板または研磨ディスクの縁に保持してもよい。この場合、ダイヤモンド被膜 を有する砥石の面は湾曲していてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．光学ガラス、宝石、大理石等を研磨するための研磨板のための砥石において 、ベース（１６，３２，４２）が焼結された硬質材料からなり、このベース上 に、研磨層としてのダイヤモンド被膜（１８，３４，４４）が設けられてい ることを特徴とする砥石。 ２．ベース（１６，３２，４２）が焼結セラミックスからなっていることを特徴 とする請求項１記載の砥石。 ３．ベース（１６，３２，４２）が窒化珪素とその化合物の少なくとも一方を含 んでいることを特徴とする請求項２記載の砥石。 ４．ベース（１６，３２，４２）が焼結された硬質金属からなっていることを特 徴とする請求項１記載の砥石。 ５．ベース（１６，３２，４２）が炭化タングステンを含んでいることを特徴と する請求項４記載の砥石。 ６．ベース（１６，３２，４２）が炭化タングステンとコバルトを含んでいるこ とを特徴とする請求項４または５記載の砥石。 ７．ベース（１６，３２，４２）が硬質カーボンとグラファイトの少なくとも一 方からなっていることを特徴とする請求項１記載の砥石。 ８．ダイヤモンド被膜（１８，３４，４４）が化学蒸着によってベース（１６． ３２．４２）に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つ に記載の砥石。 ９．ダイヤモンド被膜（１８，３４，４４）が５〜５０μｍの厚さを有すること を特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の砥石。 10．ベース（１６，３２）とダイヤモンド被膜（１８，３４）の間に、金、銀、 白金、イリジウム等のような貴金属からなる中間層（１９，３３）が設けられ ていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の砥石。 11．貴金属からなる中間層がベース（１６）上に電着されていることを特徴とす る請求項１０記載の砥石。 12．ペレット（１３）が３〜６ｍｍの厚さと、５〜１５ｍｍの直径を有すること を特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の砥石。 13．砥石（３２）がリングとして形成されていることを特徴とする請求項１〜１ ２のいずれか一つに記載の砥石。 14．砥石のベース（１６，３２，４２）が研磨板（１１，４１）または研磨ディ スク（３５）によって形成されていることを特徴とする請求項１〜１３のいず れか一つに記載の砥石。