KR20100009088A - Method for manufacturing diamond grinding tool, diamond grinding tool by the same manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for manufacturing a diamond grinding tool, a diamond grinding tool by the same manufacturing method are provided to evenly grind the surface of a work piece and prevent the crack of a binder during a grinding by firmly sticking diamond particles below 2 micron meters. CONSTITUTION: A method for manufacturing a diamond grinding tool is as follows. Diamond particles and a glass binder are mixed and sintered(100). A grain mixture is formed by shattering sintered body(110). The pulverized mixing particles are mixed with a binder of a resin system(120). The mixed mixture is plasticized(130).

Description

다이아몬드 연삭구 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조한 다이아몬드 연삭구{Method For Manufacturing Diamond Grinding Tool, Diamond Grinding Tool By The Same Manufacturing Method}Method for manufacturing diamond grinding tool and diamond grinding tool manufactured by the method {Method For Manufacturing Diamond Grinding Tool, Diamond Grinding Tool By The Same Manufacturing Method}

본 발명은 다이아몬드 연삭구 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조한 다이아몬드 연에 관한 것으로 더 상세하게는 수퍼 피니싱(Super finishing) 작업을 안정적으로 할 수 있도록 발명된 것이다.The present invention relates to a method for producing a diamond grinding ball and a diamond lead produced by the method, and more particularly, to invent a super finishing operation.

일반적으로 연삭구는 연삭 입자로 피삭물의 표면을 균일하고, 정밀하게 연삭하여 표면 조도를 증대시킬 수 있는 공구로, 연삭 입자의 종류에 따라 다양하게 제조되어 사용되고 있으며, 연삭 입자와, 연삭 입자를 고착시키는 결합제를 포함한다.In general, the grinding hole is a tool that can increase the surface roughness by uniformly and precisely grinding the surface of the workpiece with the grinding particles, and is manufactured and used in various ways according to the type of grinding particles, and is used to fix the grinding particles and the grinding particles. Binders.

상기 연삭구 중 다이아몬드 연삭구는 연삭 입자로 다이아몬드를 사용한 것으로, 경도가 높은 피삭물의 연삭 및 폴리싱 등에 주로 사용되며 특히, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼의 폴리싱 작업에 폭넓게 사용되고 있다.Among the grinding holes, diamond grinding balls use diamond as grinding particles, and are mainly used for grinding and polishing workpieces of high hardness, and are widely used for polishing a wafer in semiconductor manufacturing processes.

상기 다이아몬드 연삭구는 결합제의 종류에 따라 수지 계열 본드를 사용한 레진 연삭구와, 메탈 계열 본드를 사용한 메탈 연삭구, 유리 계열 본드를 사용한 비트리파이드 연삭구 등으로 구분된다.The diamond grinding ball is classified into a resin grinding ball using a resin-based bond, a metal grinding ball using a metal-based bond, a non- grinding grinding ball using a glass-based bond, and the like, according to the type of the binder.

통상적으로 상기 레진 연삭구, 메탈 연삭구, 비트리파이드 연삭구는 결합제 분말과 다이아몬드 입자를 혼합하여 소결함으로써 제조되는 것이다.Typically, the resin grinding tool, the metal grinding tool, the bit grinding tool are manufactured by mixing and sintering a binder powder and diamond particles.

한편, 상기 다이아몬드 연삭구는 입자의 크기에 따라 가공 정밀도에 차이가 발생하는데, 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 백 그라인딩과 같이 균일한 표면을 정밀하게 연삭해야 하는 수퍼 피니싱(Super finishing) 작업에 사용되는 다이아몬드 연삭구의 경우 2㎛이하 크기의 다이아몬드 입자를 사용하여 제조하고 있다.On the other hand, the diamond grinding tool has a difference in the processing precision according to the size of the particle, the diamond grinding tool used for the super finishing (Super finishing) that must be precisely ground, such as wafer back grinding in the semiconductor manufacturing process In the case of using the diamond particles of 2㎛ size or less.

종래의 레진 연삭구는 수지 계열의 본드를 사용함으로써, 피삭물과의 접촉이 연하고, 절미 및 사상면이 양호한 장점이 있는 반면, 내마모성 및 내열성이 약한 단점이 있으며 4㎛이하 크기, 특히 3㎛이하 크기의 다이아몬드 입자를 지지하는 지지력이 약해 사실상 2㎛이하 크기의 다이아몬드 입자를 가지는 수퍼 피니싱용 다이아몬드 연삭구를 제조할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.Conventional resin grinding balls have the advantage of soft contact with the workpiece and good cutting and finishing surface by using resin-based bonds, while having weak disadvantages of wear resistance and heat resistance, and having a size of 4 μm or less, especially 3 μm or less. There is a problem in that the support force for supporting the diamond particles of the size is weak, which can not manufacture a diamond grinding sphere for super finishing having a diamond particle size of less than 2㎛.

따라서 2㎛이하 크기의 다이아몬드 입자를 가지는 수퍼 피니싱용 다이아몬드 연삭구는 유리 계열의 결합제를 사용한 비트리파이드 연삭구로 제조하여 사용하고 있는 것이다.Therefore, a diamond grinding tool for super finishing having diamond particles having a size of 2 μm or less is manufactured and used as a bitless grinding tool using a glass-based binder.

그러나, 상기한 비트리파이드 연삭구는 미세한 다이아몬드 입자에 대한 지지력은 우수하나, 사용 중 유리 계열의 결합제의 특성상 취성에 의해 균열이 발생하고, 작업 중 발생하는 충격에 취약해 작업 중 다이아몬드 입자가 결합제와 함께 탈락하는 문제점이 있었던 것이다.However, the vitrified grinding sphere has excellent bearing capacity for fine diamond particles, but cracks occur due to brittleness due to the nature of the glass-based binder during use, and are susceptible to impacts generated during operation. There was a problem with dropping out together.

본 발명의 목적은 미세한 크기의 다이아몬드 입자를 견고하게 고착시켜 정밀한 수퍼 피니싱 작업을 안정적으로 할 수 있는 다이아몬드 연삭구 제조 방법 및 이 제조 방법에 의해 제조한 다이아몬드 연삭구를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a diamond grinding ball which can firmly fix a diamond particle of a fine size and stably perform a precise super finishing operation, and a diamond grinding hole manufactured by the method.

이러한 본 발명의 과제는 다이아몬드 입자와, 유리 계열의 결합제를 혼합하여 소결하는 소결 공정과;The object of the present invention is a sintering step of sintering a mixture of diamond particles and a glass-based binder;

상기 소결 공정에서 제조된 소결체를 분쇄하여 혼합 입자체를 형성하는 분쇄 공정과;A pulverizing step of pulverizing the sintered body produced in the sintering step to form a mixed particle body;

분쇄된 혼합 입자체를 수지 계열의 결합제와 배합하는 배합 공정과;A blending step of blending the pulverized mixed particle body with a resin-based binder;

상기 배합 공정을 통해 배합된 혼합물을 소성하는 소성 공정을 포함하는 다이아 몬드 연삭구 제조 방법을 제공함으로써 해결되는 것이다.It is solved by providing a diamond grinding ball manufacturing method including a firing step of firing the blended mixture through the compounding step.

또한, 본 발명의 과제는 다이아몬드 입자와;In addition, the object of the present invention is a diamond particle;

상기 다이아몬드 입자를 감싸 코팅하는 유리 계열의 결합제를 포함한 혼합 입자체와;A mixed particle body including a glass-based binder surrounding and coating the diamond particles;

수지 계열의 결합제로 형성되며, 상기 혼합 입자체가 고착되는 베이스 연삭부재를 포함한 다이아몬드 연삭구를 제공함으로써 해결된다.It is formed by a resin-based binder and solved by providing a diamond grinding tool including a base grinding member to which the mixed particle body is fixed.

본 발명은 수지 계열의 결합제로 미세한 크기, 특히 2㎛이하 크기의 다이아 몬드 입자를 견고하게 고착시킨 것으로, 연삭 작업 중 결합제의 균열을 방지하고, 피삭물과의 접촉이 연하고, 피삭물의 표면을 균일하고 정밀하게 연삭하여 표면조도를 증대시키는 효과가 있는 것이다.The present invention is a resin-based binder firmly adhered to the diamond particles of a fine size, especially 2㎛ or less size, to prevent cracking of the binder during the grinding operation, soft contact with the workpiece, the surface of the workpiece It is effective to increase surface roughness by grinding uniformly and precisely.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 하기와 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 일 실시 예를 도시한 단면도로서, 수지 계열의 결합제로 형성된 베이스 연삭부재 내에 물리적으로 형성된 자연 기공 또는 기공 형성제를 이용한 화학 발포 기공이 복수의 기공으로 형성된 예를 나타내고 있다.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the diamond grinding sphere of the present invention, showing an example in which the chemical foamed pores using a natural pores or a pore-forming agent physically formed in the base grinding member formed of a resin-based binder is formed of a plurality of pores have.

도 2는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 다른 실시 예를 도시한 단면도로서, 수지 계열의 결합제로 형성된 베이스 연삭부재 내에 무기재질로 제조된 무기 기공체가 삽입된 예를 나타내고 있다.Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the diamond grinding sphere of the present invention, showing an example in which the inorganic porous body made of an inorganic material is inserted into the base grinding member formed of a resin-based binder.

도 3은 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도로서, 수지 계열의 결합제로 형성된 베이스 연삭부재 내에 물리적으로 형성된 자연기공 또는 기공 형성제를 이용한 화학 발포 기공이 복수의 기공으로 형성되고, 무기재질로 제조된 무기 기공체가 삽입된 예를 나타내고 있다.3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the diamond grinding tool of the present invention, wherein the chemical foamed pores using the natural pores or the pore formers physically formed in the base grinding member formed of the resin-based binder are formed of a plurality of pores, An example in which an inorganic porous body made of an inorganic material is inserted is shown.

도 4는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 전자 현미경 사진으로써, 다이아몬드 연삭구의 표면 사진으로 1200배로 확대하여 찍은 사진이다.4 is an electron micrograph of the diamond grinding tool of the present invention, which is a photograph taken at a magnification of 1200 times as a surface photograph of the diamond grinding tool.

도 5는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 제조 방법을 순차적으로 도시한 블록 도로서, 소결 공정, 분쇄 공정과, 배합하는 배합 공정, 소성 공정을 포함하는데, 배합 공정과 소성 공정 사이에 건조 공정과, 배합체 분쇄 공정이 더 포함된 것을 나타내고 있다.FIG. 5 is a block diagram sequentially illustrating a method for manufacturing a diamond grinding tool according to the present invention, which includes a sintering step, a grinding step, a compounding step for mixing, and a firing step, between a compounding step and a firing step; It shows that the grinding process is further included.

도 6은 본 발명이 사용되는 예를 나타낸 사시도로서, 본 발명인 다이아몬드 연삭구가 반도체 생산 라인에서 웨이퍼의 백 그라인딩(Back Grinding)에 사용되는 백 그라인딩 휠에 장착된 예를 나타내고 있다.Fig. 6 is a perspective view showing an example in which the present invention is used, showing an example in which the diamond grinding tool of the present invention is mounted on a back grinding wheel used for back grinding of a wafer in a semiconductor production line.

이하, 도 1에서 도시한 바와 같이 본 발명인 다이아몬드 연삭구(1)의 다이아몬드 입자(10)와 보조 연마 입자(21)를 유리 계열의 결합제로 감싸 코팅되어 혼합 입자체(20)를 형성한다.Hereinafter, as shown in FIG. 1, the diamond particles 10 and the auxiliary abrasive particles 21 of the diamond grinding tool 1 according to the present invention are wrapped and coated with a glass-based binder to form the mixed particle body 20.

상기 유리 계열의 결합제는 비트리파이드 본드(Vitrified Bond)를 사용하는 것을 기본으로 하며, 이외에도 다이아몬드 연삭구(1)의 제조에서 다이아몬드 입자(10)를 고착시키는 결합제 중 유리 계열의 어떠한 결합제도 사용이 가능함을 밝혀둔다.The glass-based binder is based on using a vitrified bond, and in addition to using any of the glass-based binders among the binders for fixing the diamond particles 10 in the manufacture of the diamond grinding tool 1. Make it possible.

상기 유리 계열의 결합제는 4㎛이하의 미세한 크기를 가지는 다이아몬드 입자(10)를 견고히 고착시키는 결합력을 가지는 것으로, 다이아몬드 입자(10)를 감싸 코팅함으로써 견고히 고착시키는 것이다.The glass-based binder has a bonding force for firmly fixing the diamond particles 10 having a fine size of 4 μm or less, and is firmly fixed by wrapping and coating the diamond particles 10.

그리고, 상기 혼합 입자체(20)는 피삭물의 표면조도를 향상시키면서 연삭구의 연삭성을 향상시키기 위해 다이아몬드 입자(10)보다 작은 입자 크기를 가지는 보조 연마 입자(21)를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the mixed particle body 20 preferably includes auxiliary abrasive particles 21 having a smaller particle size than the diamond particles 10 in order to improve the surface roughness of the workpiece and improve the grinding properties of the grinding tool.

상기 보조 연마 입자(21)는 실리콘카바이드, 알루미나, 지르코니아, 뮬라이 트, 세리아 중 적어도 어느 하나를 다이아몬드 입자(10)보다 작은 크기의 입자체로 형성하여 일정비율로 사용하는 것으로 다이아몬드 입자(10)와 함께 일정 성분비로 혼합되어 사용되는 것이다.The auxiliary abrasive particles 21 are formed of at least one of silicon carbide, alumina, zirconia, mullite, and ceria in the form of a particle body having a size smaller than that of the diamond particles 10 and used together with the diamond particles 10. It is used by mixing in a certain component ratio.

상기 보조 연마 입자(21)는 다이아몬드 입자(10)보다 작은 입자를 가지는 연마 입자체로 다이아몬드 입자(10)와 함께 피삭물을 연마하여 연삭 시 피삭물의 표면을 더욱 균일하게 연삭하고, 표면조도를 증대시킬 수 있도록 보조하는 것으로, 피삭물의 종류와, 피삭물의 표면 조도 및 연마량에 따라 혼합 입자체(20)에 혼합되는 종류 및 투입량이 결정되는 것이다.The auxiliary abrasive particles 21 are abrasive particles having particles smaller than the diamond particles 10 to polish the workpiece together with the diamond particles 10 to more uniformly grind the surface of the workpiece and increase surface roughness. By assisting it, the type and the amount of the mixture to be mixed into the mixed particle body 20 are determined according to the type of workpiece, the surface roughness of the workpiece and the amount of polishing.

상기 혼합 입자체(20)는 수지 계열의 결합제로 형성되는 베이스 연삭부재(30)에 고착된다.The mixed particle body 20 is fixed to the base grinding member 30 formed of a resin-based binder.

상기 수지 계열의 결합제는 레진 본드(Resin Bond)를 사용하는 것을 기본으로 하며, 이외에도 다이아몬드 연삭구(1)의 제조에서 다이아몬드 입자(10)를 고착시키는 결합제 중 천연 수지, 합성 수지를 포함한 수지 계열의 어떠한 결합제도 사용이 가능함을 밝혀둔다.The resin-based binder is based on the use of resin bonds, and in addition to the resin-based resins including natural resins and synthetic resins, among the binders for fixing the diamond particles 10 in the manufacture of the diamond grinding tool 1. Note that any binder can be used.

상기 수지 계열의 결합제는 4㎛ 이상의 크기를 가지는 입자를 견고히 고착하여 고정시킬 수 있는 결합력을 가지며, 피삭물과의 접촉이 연하고 절미 및 사상면이 양호한 특성을 가지는데, 상기 혼합 입자체(20)는 4㎛ 이상의 크기를 가지게 되므로 상기 베이스 연삭부재(30)에 견고히 고착된 상태로 유지되는 것이다.The resin-based binder has a bonding force capable of firmly fixing and fixing particles having a size of 4 μm or more, and has a characteristic of soft contact with the workpiece and good cutting and finishing surface. ) Will have a size of 4 ㎛ or more so that it is maintained firmly fixed to the base grinding member (30).

즉, 본 발명은 4㎛ 이하, 특히 2㎛ 이하의 미세한 다이아몬드 입자(10)를 강한 결합력을 가지는 유리 계열의 결합제로 코팅하여 수지 계열의 결합제로 견고히 고착시킬 수 있는 크기를 혼합 입자체(20)로 형성함으로써, 4㎛ 이하, 특히 2㎛ 이하의 미세한 다이아몬드 입자(10)를 수지 계열의 결합제로 견고히 고착시킨 다이아몬드 연삭구(1)를 제조할 수 있는 것이다. That is, in the present invention, the fine diamond particles 10 of 4 μm or less, in particular 2 μm or less, are coated with a glass-based binder having a strong binding force, and thus, the size of the mixed particle body 20 can be firmly fixed to the resin-based binder. The diamond grinding tool 1 in which the fine diamond particle 10 of 4 micrometers or less, especially 2 micrometers or less is firmly adhere | attached with the resin type binder can be manufactured.

한편, 상기 베이스 연삭부재(30)에는 복수의 기공(氣孔)(31)이 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, the base grinding member 30 is preferably formed with a plurality of pores (氣孔) (31).

또한, 상기 베이스 연삭부재(30)에는 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(氣孔體)(32)가 복수로 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 기공체(32)는 이산화규소(SiO2)를 포함한 무기질 재료를 사용하여 제조됨을 기본으로 한다.In addition, it is preferable that a plurality of pore bodies 32 having pores 31 formed therein are inserted into the base grinding member 30, and the pore bodies 32 include silicon dioxide (SiO 2). It is based on the manufacture of inorganic materials.

또한, 상기 베이스 연삭부재(30)에는 복수의 기공(31)이 형성되고, 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(32)가 복수로 삽입되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of pores 31 are formed in the base grinding member 30, and a plurality of pores 32 having pores 31 formed therein are inserted into the base grinding member 30.

상기 기공(31) 및 내부에 기공(31)이 있는 기공체(32)는 연삭 작업 중 발생하는 찌꺼기를 외부로 용이하게 배출시킴은 물론 연삭액을 연삭면에 고르게 공급될 수 있도록 함으로써 피삭물의 표면 조도를 향상시키고, 균일하고 정밀한 연삭 작업이 가능하도록 한다.The pore 31 and the pore body 32 having pores 31 therein can easily discharge the residue generated during the grinding operation to the outside as well as allow the grinding fluid to be evenly supplied to the surface of the workpiece. Improve roughness and allow for even and precise grinding.

그리고 베이스 연삭부재(30)에 복수의 기공(31)은 물리적으로 형성된 자연 기공과 화학 발포제를 이용한 화학 발포 기공으로 베이스 연삭부재(30)의 경도가 약함으로 연질의 피삭물을 가공하는 데 사용되는 것이다.In addition, the plurality of pores 31 in the base grinding member 30 are chemically foamed pores using physically formed natural pores and chemical blowing agents, which are used to process soft workpieces due to the hardness of the base grinding member 30 being weak. will be.

또, 상기 베이스 연삭부재(30)에 복수의 기공체(32)가 삽입된 것은 베이스 연삭부재(30)의 경도를 향상시킴으로 경질의 피삭물을 가공하는 데 사용되는 것이다.In addition, the plurality of pore bodies 32 inserted into the base grinding member 30 are used to process hard workpieces by improving the hardness of the base grinding member 30.

또한, 베이스 연삭부재(30)에 기공(31)과, 기공체(32)가 함께 구비된 것은 중간 경도, 즉, 기공(31)이 형성된 베이스 연삭부재(30)로 가공하는 연질의 피삭물과, 복수의 기공체(32)가 삽입된 베이스 연삭부재(30)로 가공하는 경질의 피삭물의 중간 정도의 경도를 가지는 피삭물을 가공하는데 사용하는 것이다.In addition, the base grinding member 30 is provided with the pores 31 and the pore body 32 together with the soft workpiece to be processed into the base grinding member 30 having a medium hardness, that is, the pores 31 are formed. In order to process the workpiece | work which has the moderate hardness of the hard workpiece processed with the base grinding member 30 in which the several pore body 32 was inserted, it is used.

한편, 상기한 다이아몬드 연삭구(1)를 제조하는 방법은 하기와 같다.On the other hand, the method of manufacturing the above-mentioned diamond grinding sphere (1) is as follows.

일단, 유리 계열의 결합제, 즉, 비트리파이드 본드와, 다이아몬드 입자(10)를 혼합하여 400~900℃의 온도로 소결하는 소결 공정(100)을 거친다.First, the glass-based binder, that is, the vitrified bond and the diamond particles 10 are mixed and sintered at a temperature of 400 ° C to 900 ° C.

그리고 상기 다이아몬드 입자(10)는 4㎛이하 특히, 2㎛ 이하의 크기를 가지는 것을 사용하며, 4㎛이상의 것도 사용이 가능함을 밝혀둔다.In addition, the diamond particles 10 is used to have a size of 4㎛ or less, in particular, 2㎛ or less, it is clear that it is possible to use more than 4㎛.

상기 소결 공정(100)에서 연삭구의 연삭력을 향상시키기 위해 다이아몬드 입자(10)보다 작은 입자 크기를 가지는 보조 연마 입자(21)를 포함한 보조 연마제를 추가로 혼합하여 소결하는 것이 바람직하다.In order to improve the grinding force of the grinding tool in the sintering process 100, it is preferable to further mix and sinter the auxiliary abrasive including the auxiliary abrasive particles 21 having a smaller particle size than the diamond particles 10.

상기 보조 연마 연마제는 실리콘카바이드, 알루미나, 지르코니아, 뮬라이트, 세리아 중 적어도 어느 하나로 이루어진 보조 연마 입자를 포함하는 것으로 유리 계열의 결합제, 다이아몬드 입자(10)와 함께 일정 성분비로 혼합되어 소결되는 것이다.The auxiliary abrasive abrasive includes auxiliary abrasive particles made of at least one of silicon carbide, alumina, zirconia, mullite, and ceria. The auxiliary abrasive abrasive is sintered and mixed with a glass-based binder and diamond particles 10 in a predetermined component ratio.

상기 보조 연마 입자(21)는 다이아몬드 입자(10)보다 작은 입자를 가지는 연마 입자체로 다이아몬드 입자(10)와 함께 피삭물을 연마하여 연삭 시 피삭물의 표면을 더욱 균일하게 연삭하고, 표면조도를 증대시킬 수 있도록 보조하는 것으로, 피삭물의 종류와, 피삭물의 표면 조도 및 연마량에 따라 혼합 입자체(20)에 혼합되 는 종류 및 투입량이 결정되는 것이다.The auxiliary abrasive particles 21 are abrasive particles having particles smaller than the diamond particles 10 to polish the workpiece together with the diamond particles 10 to more uniformly grind the surface of the workpiece and increase surface roughness. By assisting, the type and the amount of the mixture to be mixed in the mixed particle body 20 is determined according to the type of workpiece, the surface roughness and the amount of polishing of the workpiece.

상기 소결 공정(100)은 400~900℃의 고온에서 이루어지는데, 650℃의 전, 후 온도에서 다이아몬드 입자(10)가 산화될 수 있으므로, 질소 가스를 투입하여 다이아몬드 입자(10)의 산화를 방지하면서 유리 계열의 결합제, 다이아몬드 입자(10), 보조 연마제를 소결하여 소결체를 형성하게 되는 것이다.The sintering process 100 is performed at a high temperature of 400 ~ 900 ℃, since the diamond particles 10 can be oxidized at a temperature before, after 650 ℃, to prevent the oxidation of the diamond particles 10 by introducing nitrogen gas While the glass-based binder, the diamond particles 10, the auxiliary abrasive is sintered to form a sintered body.

상기 소결체는 분쇄 공정(110)을 통해 50㎛ 이하의 입자로 분쇄되는데, 분쇄된 입자는 소결 공정(100)을 통해 다이아몬드 입자(10)와 보조 연마제에 포함된 보조 연마 입자(21)를 유리 계열의 결합제로 감싸 코팅된 혼합 입자체(20)로 형성되는 것이다.The sintered compact is pulverized into particles of 50 μm or less through the crushing process 110, and the pulverized particles are formed of glass-based auxiliary abrasive particles 21 included in the diamond grains 10 and the auxiliary abrasive through the sintering process 100. It is formed of a mixed particle body 20 coated with a binder of the coating.

상기한 바와 같이 분쇄 공정(110)으로 분쇄된 혼합 입자체(20)는 배합 공정(120)을 통해 수지 계열의 결합제와 배합되는 것이다.As described above, the mixed particle body 20 pulverized by the crushing process 110 is blended with the resin-based binder through the compounding process 120.

상기 배합 공정(120)은 수지 계열의 결합제를 발포시켜 기공(31)을 형성하는 기공 형성제를 더 포함하여 배합하는 것이 바람직하다.The blending process 120 is preferably blended by further including a pore former for foaming the resin-based binder to form the pores 31.

또한 상기 배합 공정(120)은 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(32)를 더 포함하여 배합하는 것이 바람직하다.In addition, the blending step 120 is preferably blended by further including a pore body 32 having pores 31 formed therein.

또한, 상기 배합 공정은 기공 형성제와, 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(32)를 더 포함하여 배합하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to mix | blend the said compounding process further including the pore former and the pore body 32 in which the pore 31 was formed.

상기 기공체(32)는 복수로 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 기공체(32)는 이산화규소(SiO2)를 포함한 무기질 재료를 사용하여 제조됨을 기본으로 한다.Preferably, the pore body 32 is inserted into a plurality, and the pore body 32 is manufactured using an inorganic material including silicon dioxide (SiO 2).

또한, 상기 베이스 연삭부재(30)에는 복수의 기공이 형성되고, 내부에 기공 이 형성된 기공체(32)가 복수로 삽입되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that a plurality of pores are formed in the base grinding member 30, and a plurality of pores 32 having pores formed therein are inserted into the base grinding member 30.

상기 기공체(32)는 복수로 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 기공체(32)는 이산화규소(SiO2)를 포함한 무기질 재료를 사용하여 제조되는 것이다.Preferably, the pore body 32 is inserted into a plurality, and the pore body 32 is manufactured by using an inorganic material including silicon dioxide (SiO 2).

상기 기공 형성제는 수지 계열의 결합제로 형성되는 베이스 연삭부재(30)의 내부에 화학발포를 이용하여 복수의 기공(31)을 형성하는 것이고, 상기 기공체(32)는 수지 계열의 결합제로 형성되는 베이스 연삭부재(30)의 내부에 복수로 삽입되어 기공(31)을 형성하는 것이다.The pore former is to form a plurality of pores 31 by using chemical foam in the interior of the base grinding member 30 formed of a resin-based binder, the pore body 32 is formed of a resin-based binder A plurality of pores 31 are formed by being inserted into the base grinding member 30.

상기 기공(31) 및 기공체(32)는 피삭물과의 마찰로 마모되는 베이스 연삭부재(30)의 내부에 미세한 공간을 다수 확보함으로써 연삭 작업 중 발생하는 찌꺼기를 외부로 용이하게 배출시킴은 물론 연삭액을 연삭면에 고르게 공급될 수 있도록 함으로써 표면 조도를 증대시키고, 균일하고 정밀한 연삭 작업이 가능하게 한다.The pores 31 and the pore body 32 can easily discharge the debris generated during the grinding operation to the outside by securing a large number of fine spaces in the interior of the base grinding member 30 which is worn by friction with the workpiece. By allowing the grinding fluid to be evenly supplied to the grinding surface, the surface roughness is increased and uniform and precise grinding is possible.

연질의 피삭물을 가공하는 데 사용되는 다이아몬드 연삭구(1)를 제조할 경우에는 연삭구의 경도를 낮추며 동시에 기공을 형성하기 위해 상기 배합 공정(120)에서 기공 형성제를 혼합하는 것이다.When manufacturing a diamond grinding ball (1) used to process a soft workpiece is to mix the pore former in the compounding process 120 to form a pore at the same time lower the hardness of the grinding ball.

또, 경질의 피삭물을 가공하는 데 사용되는 다이아몬드 연삭구(1)를 제조할 경우에는 연삭구의 경도를 높이며 동시에 기공을 형성하기 위해 상기 배합 공정(120)에서 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(32)를 다수 혼합하는 것이다.In addition, when manufacturing a diamond grinding ball (1) used to process a hard workpiece, the pores 31 formed therein in the compounding process 120 to increase the hardness of the grinding ball and at the same time to form pores Many sieves 32 are mixed.

또한 중간 경질의 피삭물을 가공하는 데 사용되는 다이아몬드 연삭구(1)를 제조할 경우에는 상기 배합 공정(120)에서 기공 형성제와 내부에 기공(31)이 형성된 기공체(32)를 함께 혼합하는 것이다.In addition, in the case of manufacturing a diamond grinding hole (1) used to process a medium hard workpiece, the pore former and the pore body (32) having pores (31) formed therein are mixed together in the compounding process (120). It is.

배합 공정(120)은 상기 혼합 입자체(20)와, 수지 계열의 결합제 분말을 수분 없이 배합하는 건식배합과 액상을 이용한 습식배합이 있으며, 습식 배합시 건조 및 분쇄공정을 포함하게 된다.The blending process 120 includes a dry blend and a wet blend using a liquid phase in which the mixed particle body 20 and the resin-based binder powder are blended without moisture, and include a drying and grinding process during wet blending.

상기한 바와 같이 건식 배합을 하면, 별도의 공정 없이 바로 소성 공정(140)을 통해 수지 계열의 결합제로 형성되는 베이스 연삭부재(30)에 혼합 입자체(20)를 고착시켜 본 발명인 다이아몬드 연삭구(1)를 제조하게 되는 것이다.When dry blending is carried out as described above, the mixed diamond body 20 is fixed to the base grinding member 30 formed of the resin-based binder through the firing process 140 immediately without any separate process. 1) will be manufactured.

상기 소성 공정(130)은 100~250℃로 혼합 입자체(20)와 수지 계열의 결합제가 혼합된 배합체를 소성하는 것으로, 소성 공정(130)으로 수지 계열의 결합제는 용융되어 베이스 연삭부재(30)로 형성되면서 혼합 입자체(20)를 고착시키게 되는 것이다.The firing step 130 is to bake a mixture in which the mixed particle body 20 and the resin-based binder are mixed at 100 to 250 ° C., and the resin-based binder is melted in the firing step 130 to form a base grinding member ( 30 is to be fixed to the mixed particle body 20 is formed.

한편, 상기 배합 공정(120)은 상기 혼합 입자체(20)와, 수지 계열의 결합제 분말을 액체를 이용하여 습식 배합하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the blending step 120, it is preferable to wet blend the mixed particle body 20 and the resin-based binder powder using a liquid.

습식 배합은 미세한 혼합 입자체(20)까지 배합이 원활함은 물론, 배합된 혼합 입자체(20)의 분산이 원활하여 소성 공정(130) 시 결합도가 높아지고 조직이 치밀해지는 장점이 있는 것이다.The wet blending has advantages in that the blending is fine to the fine mixed particle body 20 as well as the dispersion of the mixed mixed particle body 20 is smooth, so that the bonding degree is increased and the structure is dense in the firing process 130.

상기 습식 배합 시 사용되는 배합액은 이온수(H2O) 또는 휘발성이 높아 배합 후 건조가 용이한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 프레온 액을 사용하는 것을 기본으로 한다.It is preferable to use an ionized solution (H 2 O) or one having a high volatility and easy to dry after blending in the wet blending. In the present invention, a blending liquid is used.

상기 습식 배합의 경우에는 소성 작업 전에 건조 공정(140)을 거쳐야 하는 것이다.In the case of the wet compounding, the drying step 140 must be performed before the firing operation.

상기 건조 공정(140)은 습식 배합된 수지 계열의 결합제와 혼합 입자체(20)를 건조시켜 건조된 배합체를 형성하는 것이다.The drying step 140 is to dry the wet blended resin-based binder and the mixed particle body 20 to form a dried compound.

상기 건조 공정(140)은 배합체가 건조되면서 자연적으로 분쇄가 이루어질 수도 있으나, 자연적인 분쇄가 부족한 경우 별도의 배합체 분쇄 공정(150)을 거쳐 배합체를 50㎛이하의 입자로 분쇄하는 것이 바람직하다.The drying process 140 may be naturally pulverized as the compound is dried, but when the natural crushing is insufficient, it is preferable to grind the compound into particles of 50 μm or less through a separate compound crushing process 150. .

상기 배합체 분쇄 공정(150)을 거친 후에는 상기한 바와 같이 분쇄된 입자를 100~250℃로 가열하여 혼합 입자체(20)와 수지 계열의 결합제가 혼합된 배합체를 소성하는 소성 공정을 통해 원하는 형태의 다이아몬드 연삭구(1)를 제조하는 것이다.After the compound pulverization step 150, through the firing process of heating the pulverized particles as described above to 100 ~ 250 ℃ calcined the mixture mixed with the mixed particle body 20 and the resin-based binder It is to produce a diamond grinding sphere (1) of the desired shape.

본 발명은 상기한 과정을 거쳐 4㎛ 이하, 특히 2㎛ 이하의 미세한 다이아몬드 입자(10)를 수지 계열의 결합제로 견고히 고착시킨 다이아몬드 연삭구(1)를 제조할 수 있는 것이다. According to the present invention, it is possible to manufacture the diamond grinding sphere 1 in which the fine diamond particles 10 of 4 μm or less, particularly 2 μm or less, are firmly fixed to the resin-based binder.

본 발명으로 제조된 다이아몬드 연삭구(1)는 도 6에서 도시한 바와 같이 반도체 생산 라인에서 웨이퍼의 백 그라인딩(Back Grinding) 작업에 사용되는 백 그라인딩 휠(2)에 장착되어 사용됨으로써, 백 그라인딩(Back Grinding) 작업에 높은 표면 조도를 얻을 수 있는 수퍼 피니싱 작업을 안정적으로 할 수 있는 것이다.The diamond grinding tool 1 manufactured by the present invention is mounted on the back grinding wheel 2 used for the back grinding of the wafer in the semiconductor production line as shown in FIG. It is possible to reliably perform the super finishing work which can obtain high surface roughness for back grinding work.

이외에도 본 발명은 높은 표면 조도가 요구되는 수퍼 피니싱 작업을 하는 어떠한 다이아몬드 연삭구(1)로 제조하여 사용될 수 있는 것이다.In addition, the present invention can be manufactured and used as any diamond grinding orifice 1 for super finishing operations requiring high surface roughness.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above embodiments, but can be practiced in various ways within the scope not departing from the gist of the present invention, which is to be included in the configuration of the present invention.

도 1은 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 일 실시 예를 도시한 단면도1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the inventors diamond grinding ball

도 2는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 다른 실시 예를 도시한 단면도Figure 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the inventors diamond grinding ball

도 3은 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 또 다른 실시 예를 도시한 단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention diamond grinding sphere

도 4는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 전자 현미경 사진4 is an electron micrograph of the inventors diamond grinding sphere

도 5는 본 발명인 다이아몬드 연삭구의 제조 방법을 순차적으로 도시한 블록도Figure 5 is a block diagram sequentially showing a method for producing a diamond grinding sphere of the present invention

도 6은 본 발명이 사용되는 예를 나타낸 사시도6 is a perspective view showing an example in which the present invention is used

*도면 중 주요 부호에 대한 설명** Description of the major symbols in the drawings *

1 : 다이아몬드 연삭구 10 : 다이아몬드 입자1: diamond grinding hole 10: diamond grain

20 : 혼합 입자체 21 : 보조 연마 입자20: mixed particle body 21: auxiliary abrasive particles

30 : 베이스 연삭부재 31 : 기공 30: base grinding member 31: pore

32 : 기공체 100 : 소결 공정32: porous body 100: sintering process

110 : 분쇄 공정 120 : 배합 공정110: grinding step 120: compounding step

130 : 소성 공정 140 : 건조 공정130: firing step 140: drying step

150 : 배합체 분쇄 공정150: compound grinding process

Claims (14)

다이아몬드 입자와, 유리 계열의 결합제를 혼합하여 소결하는 소결 공정과;A sintering step of mixing and sintering diamond particles and a glass-based binder; 상기 소결 공정에서 제조된 소결체를 분쇄하여 혼합 입자체를 형성하는 분쇄 공정과;A pulverizing step of pulverizing the sintered body produced in the sintering step to form a mixed particle body; 분쇄된 혼합 입자체를 수지 계열의 결합제와 배합하는 배합 공정과;A blending step of blending the pulverized mixed particle body with a resin-based binder; 상기 배합 공정을 통해 배합된 혼합물을 소성하는 소성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.And a firing step of firing the mixture blended through the compounding step. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배합 공정은 상기 혼합 입자체와, 수지 계열의 결합제 분말을 액체를 이용하여 습식 배합하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The compounding step is a method for producing a diamond grinding sphere, characterized in that the mixed particles and the resin-based binder powder is wet blended using a liquid. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배합 공정은 상기 혼합 입자체와, 수지 계열의 결합제 분말을 건식으로 배합하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The compounding step is a method for producing a diamond grinding sphere, characterized in that the mixed particle body and the resin-based binder powder is dry blended. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 배합 공정과 소성 공정 사이에는 습식 배합된 배합체를 건조하는 건조 공정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.And a drying step of drying the wet blended compound between the compounding step and the firing step. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 건조 공정과 소성 공정 사이에는 건조된 배합체를 분쇄하는 배합체 분쇄 공정이 더 포함된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.Method for producing a diamond grinding sphere further comprises a compound grinding step of grinding the dried compound between the drying step and the firing step. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 소결 공정은 다이아몬드 입자보다 작은 입자 크기를 가지는 보조 연마 입자를 포함한 보조 연마제를 추가로 혼합하여 소결하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The sintering step is a method for producing a diamond grinding sphere, characterized in that the auxiliary abrasives including auxiliary abrasive particles having a smaller particle size than diamond particles are further mixed and sintered. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배합 공정은 수지 계열의 결합제를 발포시켜 기공을 형성하는 기공 형성제를 더 포함하여 배합하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The blending process is a diamond grinding sphere manufacturing method characterized in that the mixture further comprises a pore-forming agent to form a pore by foaming the binder of the resin series. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배합 공정은 내부에 기공이 형성된 기공체를 더 포함하여 배합하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The blending process is a diamond grinding sphere manufacturing method characterized in that the mixture further comprises a pore body with pores formed therein. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 배합 공정은 기공 형성제와, 내부에 기공이 형성된 기공체를 더 포함하 여 배합하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구 제조 방법.The blending process is a method for producing a diamond grinding sphere, characterized in that the mixture further comprises a pore forming agent and a pore body formed with pores therein. 다이아몬드 입자와;Diamond particles; 상기 다이아몬드 입자를 감싸 코팅하는 유리 계열의 결합제를 포함한 혼합 입자체와;A mixed particle body including a glass-based binder surrounding and coating the diamond particles; 수지 계열의 결합제로 형성되며, 상기 혼합 입자체가 고착되는 베이스 연삭부재를 포함한 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구.It is formed of a resin-based binder, diamond grinding sphere characterized in that it comprises a base grinding member is fixed to the mixed particle body. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 혼합 입자체는 다이아몬드 입자보다 작은 입자 크기를 가지는 보조 연마 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구.And the mixed particle body comprises auxiliary abrasive particles having a smaller particle size than diamond particles. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 베이스 연삭부재에는 복수의 기공(氣孔)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구.Diamond grinding tool, characterized in that the base grinding member is formed with a plurality of pores (氣孔). 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 베이스 연삭부재에는 내부에 기공이 형성된 복수의 기공체(氣孔體)가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구.And said base grinding member comprises a plurality of pore bodies having pores formed therein. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 베이스 연삭부재에는 복수의 기공이 형성되고, 내부에 기공이 형성된 복수의 기공체가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 연삭구.The base grinding member has a plurality of pores are formed, the diamond grinding sphere, characterized in that it comprises a plurality of pores formed with pores therein.
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