KR20130092606A - Method of polishing the diamond-surface - Google Patents

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료조 시로이시
겐이치 다카오
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도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 마모분의 발생이 적고, 연마 부재의 수명이 길고, 그 제어도 용이하며, 평활도가 높은 표면을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 요철이 있는 입체적인 표면의 연마에도 용이하게 적용할 수 있는 다이아몬드 표면의 연마 방법을 제공하는 것이다. 다이아몬드 표면(1a)의 연마 방법으로서, 탄소와 이반응성인 금속 또는 침탄성 금속으로 이루어진 표면을 갖는 연마 부재(3a)를 사용하고, 연마 부재(3a)로 다이아몬드 표면(1a)을 연마하기에 앞서, 다이아몬드 표면(1a)에 레이저광(5)을 조사하고, 레이저광(5)의 조사에 이어서, 레이저광 조사부에 연마 부재(3a)를 접찰시켜 연마를 행하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a diamond that can be easily applied to the polishing of three-dimensional surfaces with irregularities as well as the occurrence of abrasion, long life of the polishing member, easy control, high surface smoothness, and the like. It is to provide a method for polishing a surface. As a method of polishing the diamond surface 1a, a polishing member 3a having a surface made of carbon and a reactive metal or a carburized metal is used, and prior to polishing the diamond surface 1a with the polishing member 3a. The diamond surface 1a is irradiated with the laser light 5, and subsequent to the irradiation with the laser light 5, the polishing member 3a is rubbed by the laser beam irradiating portion to be polished.

Description

다이아몬드 표면의 연마 방법{METHOD OF POLISHING THE DIAMOND-SURFACE}Polishing method of diamond surface {METHOD OF POLISHING THE DIAMOND-SURFACE}

본 발명은, 다이아몬드 표면의 연마 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 다이아몬드 제품의 표면을 연마하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for polishing a diamond surface, and more particularly, to a method for polishing a surface of various diamond products.

탄소의 결정인 다이아몬드는, 주지하는 바와 같이 현저히 경도가 높고, 내마모성이 우수할 뿐만 아니라, 미끄럼성이나 열전도성도 우수하고, 나아가 고굴절률이라는 점에서 여러가지 용도에 사용되고 있다. 예컨대, 바이트, 엔드밀, 줄 등의 절삭용 공구, 펀치, 다이 등의 소성 가공 금형, 밸브 리프터, 베어링 등의 접동(摺動) 부재, 히트싱크 등의 방열 부재, 전자 기반, 렌즈, 윈도우 등의 광학 부품 등에 사용되고 있다. As is well known, diamond, which is a crystal of carbon, has been used for various applications in that it is remarkably high in hardness, excellent in wear resistance, excellent in slipperiness and thermal conductivity, and further high in refractive index. For example, cutting tools such as bites, end mills and files, plastic working dies such as punches and dies, sliding members such as valve lifters and bearings, heat-dissipating members such as heat sinks, electronic bases, lenses, windows, and the like. It is used for optical components, etc.

이러한 다이아몬드 제품은, 그 특성을 충분히 발휘시키기 위해서, 그 다이아몬드 표면을 연마하여 평활한 면으로 하는 것이 필요하다. In order to exhibit such a characteristic sufficiently, such a diamond product needs to grind the diamond surface and make it the smooth surface.

다이아몬드 표면의 연마는, 오래 전에는 다이아몬드제의 지립이나 지석을 이용한 기계적 연마 방법이 채용되었지만, 연마에 시간을 요할 뿐만 아니라, 양쪽 모두 연마되기 때문에 툴의 수명이 짧고, 또한 요철이 있는 입체적인 표면의 연마에는 적합하지 않다는 문제도 있었다. 이 때문에, 현재 여러가지 연마 방법이 제안되어 있고, 상기와 같은 결점의 개선이 도모되고 있다. The grinding of the diamond surface has long been a mechanical grinding method using diamond abrasives and grindstones, but it takes time to polish and both are polished so that the tool life is short and the three-dimensional surface with irregularities is polished. There was also a problem that was not suitable. For this reason, various grinding | polishing methods are currently proposed, and the improvement of the above fault is aimed at.

예컨대, 특허문헌 1에는, 다이아몬드 결정중의 탄소와 반응하기 쉬운 금속으로 구성된 연마 부재를 사용하고, 이 연마 부재에 초음파를 인가하여, 상기 연마 부재를 초음파 진동시키면서 다이아몬드 표면에 압박하여 연마를 해 가는 연마 방법이 제안되어 있다. 여기서, 탄소와 반응하기 쉬운 금속으로는, γ-Fe를 포함하는 스테인리스강이나, 티탄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈(Ta) 등을 들 수 있다. For example, Patent Literature 1 uses an abrasive member made of a metal that is likely to react with carbon in a diamond crystal, applies ultrasonic waves to the abrasive member, and presses on the diamond surface for polishing while ultrasonically vibrating the abrasive member. A polishing method is proposed. Here, as a metal which is easy to react with carbon, stainless steel containing (gamma) -Fe, titanium (Ti), zirconium (Zr), tantalum (Ta), etc. are mentioned.

또한, 특허문헌 2에는, Al, Cr, Mn, Fe, Co 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 금속 원소와 Zr, Hf, V, Nb, Mo, Ta 및 W로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 금속 원소의 금속간 화합물을 지석으로서 이용하고, 이 지석을 필요에 따라 100∼800℃로 가열하면서 상대적으로 이동하는 다이아몬드 표면에 눌러서 연마를 행하는 방법이 제안되어 있다. Further, Patent Document 2 includes at least one metal element selected from the group consisting of Al, Cr, Mn, Fe, Co, and Ni, and at least one selected from the group consisting of Zr, Hf, V, Nb, Mo, Ta, and W. A method has been proposed in which an intermetallic compound of a metal element of a species is used as a grindstone, and the grindstone is pressed to a relatively moving diamond surface while heating to 100 to 800 ° C as necessary.

특허문헌 3에는, 다이아몬드 표면이 촛점이 되도록 레이저광을 집속시켜 조사하여 다이아몬드 표면을 연마하는 방법이 제안되어 있다. Patent Literature 3 proposes a method of focusing and irradiating a laser beam such that the diamond surface is focused to polish the diamond surface.

특허문헌 4에는, 다이아몬드막의 연마 방법에서, 금속과 다이아몬드의 접촉 부분의 온도를 700℃∼1000℃의 범위에서 연속적으로 변화시키면서, 양자를 상기 접촉 부분에서 상대적으로 접동시키면서 이동시켜 연마하는 방법이 제안되어 있다. Patent Document 4 proposes a method of polishing a diamond film by moving it while sliding relatively in the contact portion while changing the temperature of the contact portion between the metal and the diamond in the range of 700 ° C to 1000 ° C. It is.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2005-231022호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-231022 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2001-198833호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-198833 특허문헌 3: 일본 특허 공개 평6-170571호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-170571 특허문헌 4: 일본 특허 공개 평7-314299호 공보Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-314299

그러나, 전술한 선행기술에서 제안되어 있는 방법에서도 해결 과제가 남겨져 있어, 아직 그 개선이 요구되고 있다. However, a problem remains in the method proposed in the above-described prior art, and the improvement is still required.

예컨대, 특허문헌 1에 제안되어 있는 방법은, 초음파 진동에 의한 마찰열을 이용하여 연마 부재를 구성하고 있는 금속을 다이아몬드 표면의 탄소와 화학 반응시킴으로써 연마를 행하는 것이지만, 초음파 진동에 의한 마찰열을 이용하고 있기 때문에, 온도 컨트롤을 진동수나 압박력에 의해 행해야 하므로, 그 제어가 매우 어려워, 안정적으로 일정한 효율로 연마를 행하는 것이 어렵다. For example, the method proposed in Patent Document 1 uses polishing heat by ultrasonic vibration to perform polishing by chemically reacting metal constituting the polishing member with carbon on the diamond surface, but uses friction heat by ultrasonic vibration. Therefore, since temperature control must be performed by the frequency or the pressing force, the control is very difficult, and it is difficult to stably polish with a constant efficiency.

또한, 마찰열을 사용하고 있기 때문에, 그 에너지 효율이 낮아, 온도를 상승시키기 위해서는, 상당한 압박력으로 연마 부재를 다이아몬드 표면에 압박하는 것이 필요하다. 그와 같이, 이 연마 부재를 구성하고 있는 금속의 경도가 다이아몬드에 비하여 상당히 낮다. 따라서, 연마 부재의 마모가 현저하여, 그 수명이 짧다고 하는 결점도 있다. In addition, since frictional heat is used, the energy efficiency is low, and in order to raise the temperature, it is necessary to press the polishing member to the diamond surface with a significant pressing force. As such, the hardness of the metal constituting the polishing member is considerably lower than that of diamond. Therefore, there is a drawback that wear of the polishing member is remarkable and its life is short.

나아가, 상당한 압박력으로 연마 부재를 다이아몬드 표면에 압접하는 것이 필요하기 때문에, 연마 가공기, 특히 연마 부재 주변의 강성을 높게 할 수 밖에 없어, 장치가 대형화한다고 하는 문제도 있다. Furthermore, since it is necessary to press-bond the polishing member to the diamond surface with a considerable pressing force, the rigidity around the polishing machine, especially the polishing member, must be increased, and there is a problem that the apparatus is enlarged.

특허문헌 2에 제안되어 있는 방법은, 매우 경질의 금속간 화합물을 지립으로서 포함하는 지석을 이용하여 연마를 행하는 것이지만, 특수한 금속간 화합물을 사용하고 있기 때문에, 매우 고비용이 되어 버린다. 또한, 경질의 금속간 화합물(경도 Hv가 500∼1000)을 다이아몬드 표면에 압박하여 연마를 행하기 때문에, 지립의 마모에 의한 마모분의 발생량이 많다. 게다가 분체 표면은 화학적 활성이 높기 때문에, 다량의 마모분의 발생은, 발화나 폭발 등을 초래할 우려가 있다. 나아가, 다이아몬드 표면에 압박하여 행하는 기계적 연마이므로, 역시 장치가 대형화한다고 하는 문제가 있다. Although the method proposed by patent document 2 grinds using the grindstone which contains a very hard intermetallic compound as an abrasive grain, since it uses a special intermetallic compound, it becomes very expensive. In addition, since a hard intermetallic compound (hardness Hv of 500 to 1000) is pressed against the diamond surface for polishing, the amount of abrasion generated by abrasive wear is large. In addition, since the powder surface has high chemical activity, generation of a large amount of wear powder may cause ignition, explosion, or the like. Furthermore, since mechanical polishing is performed by pressing against the diamond surface, there is a problem that the apparatus is also enlarged.

특허문헌 3에 제안되어 있는 방법은, 레이저광에 의한 가열에 의해 다이아몬드 표면의 탄소를 가스화하여 연마하는 것이지만, 다이아몬드 표면의 볼록부가 촛점이 되도록 레이저광을 조사해야 하므로, 레이저광 조사의 제어가 매우 어렵다. 따라서, 어느 정도 넓은 표면적(예컨대 수십 평방센티 이상)을 갖는 물질의 연마에는 방대한 시간을 요한다고 하는 문제가 있다. The method proposed in Patent Literature 3 is to gasify and polish carbon on the diamond surface by heating with a laser beam, but since the laser light must be irradiated so that the convex portion of the diamond surface is focused, the control of the laser light irradiation is extremely controlled. it's difficult. Therefore, there is a problem that polishing of a material having a somewhat large surface area (for example, several tens of square centimeters or more) requires a large amount of time.

특허문헌 4에 제안되어 있는 방법은, 금속과 다이아몬드의 접촉 부분의 온도를, 700℃∼1000℃의 범위에서 연속적으로 변화시키면서, 양자를 상기 접촉 부분에서 상대적으로 접동시키면서 이동시켜 연마하는 것이다. 이 방법에서는, 히터에 의한 가열이므로, 온도를 순간적으로 변화시킬 수 없어, 연마량의 조정에 제약이 있다. 또한, 이 특허문헌 4에는, 편마모 방지를 목적으로 연마 부재를 구형으로 하고, 저속 회전시키는 것이 기재되어 있지만, 회전축을 고정한 경우는 1바퀴만 동일한 접촉 상태를 유지할 수 있어, 보다 넓은 면을 이용하고자 한 경우, 회전축을 자유롭게 할 필요가 있어, 장치가 복잡해지기 쉽다고 하는 문제가 있다. The method proposed in Patent Literature 4 is to move and polish both while relatively sliding the contact portion at the contact portion while continuously changing the temperature of the contact portion between the metal and the diamond in the range of 700 ° C to 1000 ° C. In this method, since it is heating by a heater, temperature cannot be changed instantaneously, and there exists a restriction | limiting in adjustment of polishing amount. In addition, this patent document 4 describes that the polishing member is spherical for the purpose of preventing uneven wear and rotates at low speed. However, in the case where the rotating shaft is fixed, only one wheel can maintain the same contact state, so that a wider surface can be used. In one case, there is a problem that the rotating shaft needs to be freed, and the apparatus tends to be complicated.

따라서, 본 발명의 목적은, 마모분의 발생이 적고, 연마 부재의 수명이 길고, 그 제어도 용이하며, 평활도가 높은 표면을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 요철이 있는 입체적인 표면의 연마에도 용이하게 적용할 수 있는 다이아몬드 표면의 연마 방법을 제공하는 것에 있다. Therefore, the object of the present invention is that the occurrence of wear is low, the life of the polishing member is long, the control is easy, and the surface having high smoothness can be obtained, and it is also easily applied to the polishing of three-dimensional surfaces with irregularities. It is providing the grinding | polishing method of the diamond surface which can be performed.

본 발명의 다른 목적은, 금속간 화합물과 같이, 특수한 제법에 의해 얻어지는 고가의 재료를 사용하지 않고, 저렴한 금속 단체(單體)로 형성된 연마 부재를 이용하는 것에 의해 연마를 행하는 것이 가능한 다이아몬드 표면의 연마 방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to polish the diamond surface, which can be polished by using an abrasive member formed of an inexpensive metal single body, without using an expensive material obtained by a special manufacturing method, such as an intermetallic compound. To provide a method.

본 발명에 의하면, 다이아몬드 표면의 연마 방법에서, 선형, 벨트형 또는 막대형의 형상을 갖고 있고 또한 탄소와 이반응성인 금속 또는 침탄성 금속으로 이루어진 표면을 갖는 연마 부재를 사용하고, 상기 연마 부재의 연마 표면을 연속적 혹은 단속적으로 변화시키면서 상기 연마 부재로 다이아몬드 표면의 연마를 행하고, 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 상기 연마 부재 또는 다이아몬드 표면을 가열하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 표면의 연마 방법이 제공된다. According to the present invention, in the method of polishing a diamond surface, an abrasive member having a linear, belt-shaped or rod-shaped shape and having a surface made of a metal or a carburized metal which is reactive with carbon is used. There is provided a method for polishing a diamond surface, wherein the polishing surface is polished with the polishing member while the polishing surface is continuously or intermittently changed, and the polishing member or the diamond surface is heated prior to polishing by the polishing member. .

또한, 본 발명에서, 탄소와 이반응성인 금속이란, 탄화물 형성 반응에서의 깁스의 자유 에너지 변화(ΔG)가 마이너스가 되는 온도 영역을 갖는 것을 의미하는 것이며, 특히 바람직하게는 다이아몬드가 탄화하는 온도(750∼850℃)를 넘지 않는 온도 영역에서, 탄화물 형성 반응의 자유 에너지 변화량(ΔG)이 -20 kcal/mol 이하인 금속이다. 각종 금속에서의 탄화물 형성 반응의 깁스의 자유 에너지 변화량은 공지이며, 예컨대 금속 데이터북 개정 4판(일본금속학회편, 마루젠)에 게재되어 있다. In addition, in the present invention, the metal which is direactive with carbon means having a temperature range where the free energy change ΔG of the cast in the carbide formation reaction becomes negative, and particularly preferably the temperature at which the diamond carbonizes ( In the temperature range not exceeding 750 ° C. to 850 ° C., the amount of free energy change ΔG of the carbide forming reaction is a metal of -20 kcal / mol or less. The amount of change in the free energy of the cast of the carbide forming reaction in various metals is well known, and is published in, for example, the 4th edition of the Metal Data Book (Japanese Metal Society, Maruzen).

또한, 침탄성 금속이란, 표면으로부터 탄소를 확산 침투시킬 수 있는 금속을 의미한다. In addition, a carburized metal means the metal which can permeate | transmit carbon from a surface.

본 발명의 연마 방법에서는, In the polishing method of the present invention,

(1) 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 레이저광의 조사에 의해 상기 다이아몬드 표면의 가열을 행하고, 상기 레이저광의 조사에 이어서, 레이저광 조사부에 상기 연마 부재를 접찰시켜 연마를 행하는 것, (1) Prior to the polishing by the polishing member, the diamond surface is heated by irradiation with a laser beam, and after the irradiation of the laser beam, the polishing member is brought into contact with a laser beam irradiation section to perform polishing.

(2) 상기 연마 부재로서, 탄소와 이반응성인 금속으로 이루어진 표면을 갖는 것을 사용하고, 상기 금속이 Zr, Ta, Ti, W, Nb 또는 Al인 것, (2) the polishing member is one having a surface made of carbon and a metal which is reactive with carbon, and the metal is Zr, Ta, Ti, W, Nb or Al,

(3) 상기 연마 부재로서, 침탄성 금속으로 이루어진 표면을 갖는 것을 사용하고, 상기 침탄성 금속이 Fe, Ni 또는 Co인 것, (3) the polishing member is one having a surface made of a carburizable metal, and the carburizing metal is Fe, Ni, or Co,

(4) 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 다이아몬드 표면의 가열과 연마 부재의 가열을 행하는 것, (4) heating the diamond surface and the polishing member prior to polishing by the polishing member,

이 바람직하다.This is preferred.

본 발명에서는, 연마 부재의 표면에서 다이아몬드 표면을 접찰함으로써, 다이아몬드 표면의 연마를 행하는 것이지만, 이 연마 부재의 표면은, 탄소와 이반응성인 금속 또는 침탄성 금속에 의해 형성되어 있고, 또한 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 상기 연마 부재 또는 다이아몬드 표면이 가열되어 있다. 따라서, 연마시에, 다이아몬드 표면의 탄소가, 연마 부재 표면을 형성하고 있는 이반응성의 금속과 반응하거나 또는 침탄성 금속의 표면층에 확산 침투하고, 그 결과, 다이아몬드 표면의 탄소가 제거되어, 다이아몬드 표면이 효과적으로 연마되는 것이다. In the present invention, the diamond surface is polished by rubbing the diamond surface on the surface of the polishing member, but the surface of the polishing member is formed of a metal or a carburized metal which is reactive with carbon, Prior to polishing by the above, the polishing member or the diamond surface is heated. Therefore, at the time of polishing, the carbon on the diamond surface reacts with or diffuses and penetrates into the surface layer of the carburized metal, which reacts with the direactive metal forming the polishing member surface, and as a result, the carbon on the diamond surface is removed, and the diamond surface This is effectively polished.

또한, 본 발명에서는, 이용하는 연마 부재는, 선형, 벨트형 또는 막대형의 형상을 갖고 있고, 전술한 금속 소재에 의해 형성되어 있는 연마 부재 표면을 연속적 혹은 단속적으로 변화시키면서 연마가 행해진다. 즉, 이와 같이 접촉부를 변화시켜 다이아몬드 표면을 접찰하기 때문에, 상기 반응(이반응성 금속과 다이아몬드 표면의 탄소와의 반응 또는 상기 탄소의 확산 침투)이 포화 상태에 이르지 않거나, 또는 마모에 의해 면압이 변화하지 않아, 항상 안정적으로 진행되게 되고, 그 결과, 장기간에 걸쳐 지속적으로 안정된 연마를 행하는 것이 가능해진다. In addition, in the present invention, the polishing member to be used has a linear, belt-like, or rod-shaped shape, and polishing is performed while continuously or intermittently changing the surface of the polishing member formed of the metal material described above. That is, since the contact surface is changed by the contact with the diamond surface in this way, the reaction (reaction of the direactive metal with carbon on the diamond surface or diffusion penetration of the carbon) does not reach saturation, or the surface pressure changes due to wear. In this case, the process proceeds stably at all times, and as a result, it becomes possible to perform stable polishing continuously over a long period of time.

또한, 본 발명에서, 연마 부재 표면을 형성하는 탄소와 이반응성인 금속으로는, Zr, Ta, Ti 또는 Al이 적합하다. 이들 금속은, 모두 연질 금속이며, 그 비커스 경도(Hv)는 모두 200 이하이고, 다이아몬드 표면에 비하여 현저하게 낮을 뿐만 아니라, 전술한 특허문헌 2에서 사용되고 있는 금속간 화합물의 지석의 경도 500∼1000과 비교하더라도 현저하게 낮다. 즉, 이러한 저경도의 금속을 다이아몬드 표면에 접찰하여 연마를 행하기 때문에, 고경도의 금속 내지 금속 화합물을 이용하는 경우에 비하여, 마모분의 발생을 유효하게 억제하여, 연마 부재의 수명을 향상시킬 수 있고, 이것은 본 발명의 큰 이점이 된다. In the present invention, Zr, Ta, Ti or Al is suitable as the metal which is reactive with carbon forming the polishing member surface. These metals are all soft metals, the Vickers hardness (Hv) is all 200 or less, and it is remarkably low compared with the diamond surface, and the hardness of 500-1000 of the grindstone of the intermetallic compound used by the above-mentioned patent document 2, It is significantly lower even in comparison. That is, since the polishing of these low hardness metals is carried out on the diamond surface, the occurrence of wear powder can be effectively suppressed and the life of the polishing member can be improved as compared with the case of using a high hardness metal or metal compound. This is a great advantage of the present invention.

또한, 연마 부재 표면을 형성하는 침탄성 금속으로는 Fe, Ni 및 Co가 적합하다. 이들 금속은 표면으로부터 탄소를 확산 침투시키는 성질을 갖는다. Moreover, Fe, Ni, and Co are suitable as a carburizing metal which forms a polishing member surface. These metals have the property of diffusing and penetrating carbon from the surface.

또한, 본 발명에서는, 연마에 앞선 다이아몬드 표면의 가열을 레이저광의 조사에 의해 행하고, 레이저광의 조사부를 연마 부재에 의한 접찰에 의해 연마하는 것이 바람직하다. 즉, 이러한 레이저광의 조사는, 단순히 연마 부재 표면의 금속과 탄소가 반응할 수 있을 정도의 온도, 또는 다이아몬드 표면의 탄소가 연마 부재 표면에 침탄할 수 있을 정도의 온도로 가열하기 위해 채용되고 있는 것에 불과하며, 다이아몬드 표면의 탄소를 증발 휘산시키기 위해 레이저광이 채용되고 있는 것은 아니다. 이 때문에, 연마 조건의 복잡한 조정도 필요로 하지 않아, 장치를 컴팩트하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 요철이 있는 입체적인 표면이나 곡면의 연마에도 유효하게 적용할 수 있어, 다이아몬드 표면의 효과적인 평활화를 실현할 수 있다. Moreover, in this invention, it is preferable to perform the heating of the diamond surface prior to grinding | polishing by irradiation of a laser beam, and to grind the irradiation part of a laser beam by the grating by a grinding | polishing member. That is, the irradiation of the laser light is simply employed for heating to a temperature such that the metal on the surface of the polishing member and carbon can react, or a temperature at which carbon on the diamond surface can be carburized on the surface of the polishing member. The laser beam is not employed to evaporate carbon on the diamond surface. For this reason, complicated adjustment of polishing conditions is not required, and the apparatus can be made compact, and it can be effectively applied to polishing of three-dimensional surfaces and curved surfaces with irregularities, and effective smoothing of the diamond surface can be realized. .

또한, 레이저광의 조사에 의해 다이아몬드 표면을 가열하는 경우에는, 다이아몬드 표면은 스폿적, 국부적, 순간적으로 가열된다. 따라서, 소정의 기판 상에 형성된 다이아몬드 피막의 연마를 행하는 경우, 다이아몬드 피막과 기판의 열팽창차에 의한 피막 손상이 생길 우려가 적다. 또한 국부적인 가열로 끝나기 때문에, 에너지의 이용 효율이 매우 높다고 하는 이점도 있다. In addition, when heating a diamond surface by irradiation of a laser beam, a diamond surface is heated in spot, local, and instantaneous. Therefore, when polishing a diamond film formed on a predetermined substrate, there is little possibility that film damage due to the thermal expansion difference between the diamond film and the substrate occurs. In addition, since there is a local heating, there is an advantage that the energy use efficiency is very high.

또한, 레이저광은 순간적으로 그 강도를 바꿀 수 있기 때문에, 가열 온도를 변화시킴으로써 연마량을 조정할 수 있다. 구체적으로는, 표면 성상을 모니터링하여 피드백을 가함으로써, 표면 균일성의 향상을 도모하거나, 미소한 요철을 표면에 형성하거나 할 수 있다. In addition, since the intensity | strength of a laser beam can be changed instantaneously, polishing amount can be adjusted by changing heating temperature. Specifically, by monitoring the surface properties and applying feedback, the surface uniformity can be improved, or minute irregularities can be formed on the surface.

본 발명에서, 연마 부재에 의한 다이아몬드 표면의 연마에 앞서, 상기 연마 부재의 가열과 다이아몬드 표면의 가열을 모두 행하는 것이 바람직하다. 이러한 가열에 의해, 다이아몬드 표면의 연마시에, 다이아몬드 표면의 탄소와 연마 부재 표면을 형성하고 있는 금속의 반응 또는 상기 탄소의 금속 표면에 대한 침탄이 한층 더 촉진되어, 효율적으로 단시간에 연마를 할 수 있다. In the present invention, it is preferable to perform both heating of the polishing member and heating of the diamond surface before polishing the diamond surface by the polishing member. By heating, the reaction of the carbon on the diamond surface and the metal forming the surface of the polishing member or carburization of the carbon on the metal surface is further promoted at the time of polishing the diamond surface, so that polishing can be efficiently performed in a short time. have.

또한, 본 발명에서는, 금속간 화합물과 같은 특수한 화합물을 이용하여 연마 부재를 형성할 필요는 없고, 기존의 금속 단체를 연마 부재로서 사용하기 때문에, 비용면에서도 유리하다.Moreover, in this invention, it is not necessary to form an abrasive member using special compounds, such as an intermetallic compound, and it is advantageous also in terms of cost since it uses the existing metal single body as an abrasive member.

도 1은 본 발명의 연마 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 연마 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 도 1 및 2의 연마 방법의 실시에 사용되는 연마 부재의 형태를 나타내는 도면이다.
도 4는 조사 에너지 밀도와 온도의 관계를 나타내는 선도이다.
도 5는 실시예의 연마 시험에서의 다이아몬드 표면의 표면 거칠기의 변화를 나타내는 선도이다.
도 6은 실시예의 연마 시험에서의 다이아몬드 표면의 표면 거칠기의 변화를 나타내는 선도이다.
도 7은 실시예의 연마 시험에서의 다이아몬드 표면의 표면 거칠기의 변화를 나타내는 선도이다.
도 8은 실시예의 연마 시험에서의 다이아몬드 표면의 표면 거칠기의 변화를 나타내는 선도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a polishing method of the present invention.
2 is a conceptual diagram for explaining a polishing method of the present invention.
3 is a view showing the shape of a polishing member used in the implementation of the polishing method of FIGS. 1 and 2.
4 is a diagram showing a relationship between irradiation energy density and temperature.
5 is a diagram showing a change in the surface roughness of the diamond surface in the polishing test of the embodiment.
Fig. 6 is a diagram showing the change of the surface roughness of the diamond surface in the polishing test of the example.
7 is a diagram showing a change in the surface roughness of the diamond surface in the polishing test of the example.
8 is a diagram showing a change in the surface roughness of the diamond surface in the polishing test of the example.

도 1을 참조하여, 본 발명은, 다이아몬드 표면(1a)을 갖는 가공물(1)의 연마를 행하는 것이지만, 이 가공물(1)은, 단결정, 다결정 또는 박막 등으로 이루어진 다이아몬드 표면(1a)을 갖고 있는 한, 임의의 형상을 갖는 것이면 되고, 그 용도에 따른 형상을 갖고 있으면 된다. With reference to FIG. 1, this invention grinds the workpiece | work 1 which has the diamond surface 1a, but this workpiece | work 1 has the diamond surface 1a which consists of a single crystal, polycrystal, a thin film, etc. As long as it has an arbitrary shape, what is necessary is just to have the shape according to the use.

상기 가공물(1)의 다이아몬드 표면(1a)의 연마는, 다이아몬드 표면(1a)을 접찰하는 연마 부재(3a)를 구비한 연마 장치(3)에 의해 행하지만, 도 1에 나타낸 양태의 본 발명에서는, 이 연마에 앞서, 상기 표면(1a)에 레이저광(5)을 조사하고, 이 조사후에 연마 장치(3)에 의해 레이저광(5)의 조사부를 연마함으로써 행해진다. Although the grinding | polishing of the diamond surface 1a of the said workpiece | work 1 is performed by the grinding | polishing apparatus 3 provided with the grinding | polishing member 3a which engages the diamond surface 1a, in this invention of the aspect shown in FIG. Prior to this polishing, the surface 1a is irradiated with a laser beam 5, and after this irradiation, the polishing apparatus 3 is polished by polishing the irradiated portion of the laser beam 5.

또한, 연마 장치(3)는, 다이아몬드 표면(1a)과 접찰하는 연마 부재(3a)를 구비한 것이고, 이러한 연마 부재(3a)는, 탄소와 이반응성인 금속 또는 침탄성 금속으로 형성되어 있다. In addition, the polishing apparatus 3 is provided with the polishing member 3a which contacts the diamond surface 1a, and this polishing member 3a is formed from the metal or carburizing metal which is reactive with carbon.

탄소와 이반응성인 금속은, 앞서 설명한 바와 같이, 탄화물 형성 반응에서의 깁스의 자유 에너지 변화(ΔG)가 마이너스가 되는 온도 영역을 갖는 것이며, 예컨대, Zr, Ta, Ti, W, Nb 및 Al을 예시할 수 있고, 이들 중에서도 Zr, Ta, Ti 또는 Al이 적합하다. 즉, 이들 금속은, 앞서 설명한 바와 같이, 그 표면 경도 Hv(비커스 경도)가 매우 낮고, 예컨대 Ta에서 100∼150, Zr에서 120∼200, Ti에서 100∼200, Al에서는 15∼50 정도이다. 따라서, 이러한 연질의 금속으로 연마를 행한 경우에는, 상기와 같은 압박력이 작은 접찰력으로 연마를 행했을 때에도, 그 마모나 변형을 효과적으로 억제할 수 있어, 마모분의 대량 발생을 유효하게 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 연마 부재(3a)의 수명을 높여, 장기간에 걸쳐 안정적으로, 정밀도가 좋은 연마를 행할 수 있다. As described above, the metal which is direactive with carbon has a temperature range where the free energy change (ΔG) of the cast in the carbide forming reaction becomes negative. For example, Zr, Ta, Ti, W, Nb, and Al It can be illustrated, Among these, Zr, Ta, Ti, or Al is suitable. That is, as described above, these metals have very low surface hardness Hv (Vickers hardness), for example, 100 to 150 in Ta, 120 to 200 in Zr, 100 to 200 in Ti, and about 15 to 50 in Al. Therefore, when polishing is performed with such a soft metal, even when polishing is carried out with a small pulling force as described above, the wear and deformation can be effectively suppressed, and a large amount of wear can be effectively prevented. In addition, the life of the polishing member 3a can be increased, and polishing can be performed with high precision stably over a long period of time.

또한, 이들 연질 금속 중에서도 Zr, Ta 또는 Ti가 최적이다. 이들 금속은, 그 탄화물(ZrC, TaC, TiC)을 형성하는 반응에서의 깁스의 자유 에너지 변화량(ΔG)이, 다이아몬드가 탄화하는 온도(750∼850℃)를 넘지 않는 온도 영역에서, 모두 -20 kcal/mol 이하, 특히 -30∼-45 kcal/mol로 상당히 낮고, 따라서, 레이저광(5)의 조사에 의한 가열후의 접찰에 의해 다이아몬드 표면(1a)의 탄소와 매우 반응하기 쉬워, 효과적으로 다이아몬드 표면(1a)을 연마할 수 있기 때문이다. 예컨대, 후술하는 실험예에서의 실험 결과(도 5 참조)에 나타나 있는 바와 같이, 표면 거칠기 Rz(최대 표면 거칠기)가 1.5 ㎛ 정도인 조면으로부터 표면 거칠기가 0.8 ㎛ 정도인 평활면으로의 연마를 단시간에 행할 수 있다. Among these soft metals, Zr, Ta or Ti is optimal. These metals are all -20 in the temperature range where the free energy change amount (ΔG) of the cast in the reaction for forming the carbides (ZrC, TaC, TiC) does not exceed the temperature at which the carbon is carbonized (750 to 850 ° C). kcal / mol or less, in particular, -30 to -45 kcal / mol, which is considerably low, and thus, after the heating by irradiation of the laser light 5, it is very easy to react with the carbon of the diamond surface 1a very effectively. This is because (1a) can be polished. For example, as shown in the experimental result (refer FIG. 5) in the experiment example mentioned later, grinding | polishing to the smooth surface whose surface roughness is about 0.8 micrometer from surface roughness whose surface roughness Rz (maximum surface roughness) is about 1.5 micrometers is performed for a short time. It can be done.

또한, 침탄성 금속으로는 Fe, Ni 및 Co를 예시할 수 있고, 이들 중에서도 Ni에 의해 표면이 형성되어 있는 연마 부재(3a)가 적합하다. 즉, 이러한 침탄성 금속에 의한 표면을 갖는 연마 부재(3a)를 이용한 경우에는, 연마 부재(3a)에 의한 연마시에, 다이아몬드 표면(1a)의 탄소 원자가 연마 부재(3a)의 표면에 확산되어, 다이아몬드 표면의 연마를 효과적으로 행할 수 있다. Moreover, Fe, Ni, and Co can be illustrated as a carburizing metal, Among these, the polishing member 3a in which the surface is formed with Ni is suitable. That is, in the case where the polishing member 3a having the surface of such carburized metal is used, at the time of polishing by the polishing member 3a, carbon atoms of the diamond surface 1a are diffused to the surface of the polishing member 3a. The diamond surface can be polished effectively.

연마 부재(3a)에 의한 연마는, 레이저광 조사부를 연마 부재(3a)로 접찰하면 되고, 큰 압박력으로 압박하면서 접찰할 필요는 없다. 연마 부재의 형상이나 재질에 따라 적당한 압박력은 상이하지만, 예컨대, 5 N(0.5 kgf) 정도의 압박력으로 연마가 가능하다는 것을 확인하였다. 한편, 압박력을 높게 함에 따라서, 진실 접촉 면적이 커져, 연마가 더 진행되는 경향이 있기 때문에, 압박력은 가공물의 형상, 그것에 따른 연마 부재의 형상이나 재질, 장치 강성 등을 감안하여 적절하게 설정하면 된다. 어쨌든, 본 발명에서는 연마 부재의 선단이 대변형을 일으키는 것 같은 압박력은 불필요하기 때문에, 연마 부재나 그 유지구의 소형화가 가능하여, 복잡한 형상이나 소직경 구멍을 갖는 가공물에 대한 연마를 행하는 데에 있어서 유리하다. In the polishing by the polishing member 3a, the laser beam irradiating portion may be rubbed by the polishing member 3a, and it is not necessary to do the rubbing while pressing with a large pressing force. Although the suitable pressing force differs depending on the shape and material of an abrasive member, it confirmed that grinding | polishing was possible by the pressing force of about 5 N (0.5 kgf), for example. On the other hand, as the pressing force is increased, since the true contact area increases and polishing tends to proceed further, the pressing force may be appropriately set in consideration of the shape of the workpiece, the shape and material of the polishing member, the device rigidity, and the like. . In any case, in the present invention, since the pressing force such that the tip of the polishing member causes large deformation is unnecessary, the polishing member and its holding tool can be miniaturized, and in polishing a workpiece having a complicated shape or a small diameter hole, It is advantageous.

본 발명에서, 레이저광(5)의 조사는, 다이아몬드 표면(1a)을 연마 부재(3a)의 표면을 형성하고 있는 금속이 탄소와 용이하게 반응할 수 있는 온도로 국소적으로 가열하기 위해 행해지는 것이며, 그 가열의 정도는, 주로 레이저의 조사 에너지 밀도와, 다이아몬드의 에너지 흡수율에 의해 결정된다. 구체적으로는 연마에 이용하는 레이저원에 대한 다이아몬드의 에너지 흡수율에 기초하여, 레이저의 출력, 조사 폭(스폿 직경), 가공 속도를 적절하게 설정함으로써 설정을 행한다. 실제로는 형상, 두께, 레이저 종류 등에 따라 다르지만, 일례로서, 초경합금에 코팅된 10 ㎛ 두께의 다이아몬드에 탄산 레이저를 조사한 경우의 조사 에너지 밀도와 다이아몬드 표면의 온도의 관계를 도 4에 나타낸다. In the present invention, the irradiation of the laser light 5 is performed to locally heat the diamond surface 1a to a temperature at which the metal forming the surface of the polishing member 3a can easily react with carbon. The degree of heating is mainly determined by the irradiation energy density of the laser and the energy absorption rate of diamond. Specifically, the setting is performed by appropriately setting the laser output, irradiation width (spot diameter), and processing speed based on the energy absorption rate of the diamond with respect to the laser source used for polishing. Although it actually differs according to shape, thickness, laser type, etc., as an example, the relationship between the irradiation energy density and the temperature of the diamond surface in the case of irradiating a 10 micrometer-thick diamond coated on cemented carbide is shown in FIG.

또한, 온도 측정에는 재팬센서(주) 제조 방사 온도계(FTK9-R220A-2.5B11)를 이용했다. In addition, the Japan Thermometer radiation thermometer (FTK9-R220A-2.5B11) was used for the temperature measurement.

이것에 의하면, 조사 에너지 밀도가 증가함에 따라서 온도도 상승하고 있지만, 조사 에너지 밀도를 지나치게 증대시키면, 750∼850℃ 부근에서 다이아몬드가 탄화하고, 온도는 그 이상 상승하지 않게 되는 것을 알 수 있다. According to this, although temperature increases also as irradiation energy density increases, it turns out that when the irradiation energy density is increased too much, a diamond will carbonize in the vicinity of 750-850 degreeC, and temperature will not rise further.

따라서, 본 발명에서는 다이아몬드가 탄화하는 온도(750∼850℃)를 넘지 않는 온도 영역으로 다이아몬드 표면(1a)이 가열되도록 레이저광의 조사 에너지 밀도 등의 조사 조건을 설정해야 한다. 연마 부재(3a)에 이반응성 금속을 사용한 경우는, 200℃ 이상, 특히 220℃ 내지 800℃이고, 침탄성 금속을 사용한 경우는, 600℃ 이상, 특히 700℃ 내지 800℃가 바람직하고, 상기 범위내에서, 연마 부재(3a)에 이용하는 금속의 융점을 넘지 않는 온도로 가열되도록 조사 조건을 설정하면 된다. Therefore, in this invention, irradiation conditions, such as irradiation energy density of a laser beam, must be set so that the diamond surface 1a may be heated to the temperature range which does not exceed the temperature (750-850 degreeC) which diamond carbonizes. When the reactive metal is used for the polishing member 3a, the reaction temperature is 200 ° C. or higher, particularly 220 ° C. to 800 ° C., and when the carburizing metal is used, 600 ° C. or higher, particularly 700 ° C. to 800 ° C. is preferable. What is necessary is just to set irradiation conditions so that it may heat to the temperature which does not exceed melting | fusing point of the metal used for the grinding | polishing member 3a in the inside.

레이저광(5)의 레이저원으로는, 다양한 것이 알려져 있고, 본 발명에서는, 가열 레벨이 낮기 때문에, 레이저원이 제한되지 않고 공지의 레이저를 모두 사용할 수 있다. 안정된 연마를 행하기 위해서는, 예컨대 용접이나 기계 가공의 분야에서는, YAG, 파이버 레이저 등의 고체 레이저가 널리 사용되고 있지만, 본 발명에서는, 이러한 고체 레이저 뿐만 아니라, 탄산 가스 레이저, 엑시머 레이저 등의 기체 레이저를 사용할 수도 있다. Various things are known as the laser source of the laser beam 5, and since a heating level is low in this invention, a laser source is not restrict | limited and all well-known laser can be used. In order to perform stable grinding | polishing, solid lasers, such as YAG and a fiber laser, are widely used in the field of welding and machining, for example, but in this invention, not only such a solid laser, but also gas lasers, such as a carbon dioxide laser and an excimer laser, are used. Can also be used.

레이저광(5)의 조사 폭(스폿 직경)에는 특별히 제한이 없지만, 레이저광의 에너지 효율이나 연마의 효율이라는 관점에서 생각하면, 연마 부재(3a)와 다이아몬드가 접촉하는 폭에 가까운 것이 바람직하다. 예컨대, 양자의 접촉폭에 비하여 조사 폭이 지나치게 작으면, 접찰시에, 온도가 낮은 개소(조사되지 않은 부분)의 연마가 진행되지 않아, 결과적으로 연마에 시간을 요하게 된다. 또한 조사 폭을 지나치게 크게 설정하면, 가열이 불필요한(연마되지 않는) 장소도 가열하게 되어, 에너지의 손실이 생기게 되어, 레이저광의 출력을 불필요하게 높게 하거나, 가공 속도를 낮추는 등의 처치를 행하게 된다. 또한, 연마 부재(3a)와 다이아몬드가 접촉하는 폭은 일반적으로 잘 알려져 있는 헤르츠의 식 등을 이용하여 개략적으로 산출할 수 있다. Although there is no restriction | limiting in particular in the irradiation width (spot diameter) of the laser beam 5, When considering from the viewpoint of the energy efficiency of a laser beam or the grinding | polishing efficiency, it is preferable that it is close to the width | variety which the grinding | polishing member 3a and diamond contact. For example, if the irradiation width is too small compared with the contact width of both, polishing at the low temperature point (non-irradiated portion) does not proceed at the time of bidding, resulting in a time-consuming polishing. In addition, if the irradiation width is set too large, a place where heating is unnecessary (not polished) is also heated, resulting in a loss of energy, and the treatment such as unnecessarily increasing the output of the laser light or lowering the processing speed is performed. In addition, the width | variety which a grinding | polishing member 3a contacts a diamond can be computed roughly using the well-known Hertz's formula etc. generally.

본 발명에서는, 레이저광(5)이 조사된 후에, 이 조사 부분에 연마 부재(3a)에 의한 연마가 행해지지만, 이 타이밍은, 이 조사 부분의 표면 온도가 연마 부재(3a)의 금속과 다이아몬드 표면(1a)의 탄소의 반응(또는 침탄)이 진행되는 정도의 온도로 유지되고 있는 중에 연마가 행해지도록 하면 된다. 단, 다이아몬드의 열전도율은 매우 높기(차가워지기 쉽기) 때문에, 설치 스페이스가 허용되는 한, 조사 부분과 연마 부재(3a)를 가깝게 하여, 단시간화를 도모하는 것이 바람직하다. In the present invention, after the laser beam 5 is irradiated, the irradiated portion is polished by the abrasive member 3a, but at this timing, the surface temperature of the irradiated portion is such that the metal and the diamond of the abrasive member 3a are diamond. What is necessary is just to make grinding | polishing perform while maintaining at the temperature of the grade which reaction (or carburization) of carbon of the surface 1a advances. However, since the thermal conductivity of diamond is very high (it is easy to become cold), it is preferable to shorten the irradiation part and the polishing member 3a as long as the installation space is allowed.

또한, 본 발명에서는, 다이아몬드의 탄화가 생기지 않는 것을 조건으로, 레이저광의 조사 이외의 수단, 예컨대, 각종 히터, 핫에어, 통전 저항 가열, 유도 가열, 고에너지빔 등의 공지의 가열 수단에 의해, 다이아몬드 표면(1a)의 가열을 행하는 것도 가능하지만, 앞서 설명한 바와 같이, 레이저광의 조사에 의해 다이아몬드 표면(1a)의 가열을 행하는 것이 최적이다. In addition, in the present invention, on the condition that carbonization of diamond does not occur, by means of means other than irradiation of laser light, for example, various heating means, hot air, conduction resistance heating, induction heating, known heating means such as a high energy beam, Although it is also possible to heat the diamond surface 1a, it is optimal to heat the diamond surface 1a by irradiation of a laser beam as mentioned above.

본 발명에서, 도 1을 예를 들면, 레이저광(5)의 조사부와, 연마 장치(3)에 설치되어 있는 연마 부재(3a)를 동심원 상에 배치하고, 가공 부재(1)를 회전시킨 상태로, 레이저광(5)을 조사하면서 연마 부재(3a)로 다이아몬드 표면을 접찰함으로써 연마를 행한다. 또한, 연마 장치(3)(연마 부재(3a))와 레이저광(5)의 조사원을, 단속적 또는 연속적으로 다이아몬드 표면(1)의 반경 방향으로 이동시킴으로써 다이아몬드 표면(1a) 전체에 걸쳐 연마를 행할 수 있다. 1, the irradiation part of the laser beam 5 and the grinding | polishing member 3a provided in the grinding | polishing apparatus 3 are arrange | positioned on concentric circles, for example, and FIG. 1 rotates the processing member 1, for example. The polishing is performed by rubbing the diamond surface with the polishing member 3a while irradiating the laser light 5. In addition, the polishing apparatus 3 (polishing member 3a) and the irradiation source of the laser beam 5 can be polished over the entire diamond surface 1a by moving the radiant source intermittently or continuously in the radial direction of the diamond surface 1. Can be.

또한, 가공 부재(1)를 회전시키는 대신, 연마 장치(3)(연마 부재(3a))와 레이저광(5)의 조사원을 회전시킴으로써, 레이저광(5)의 조사부를 연마하는 것도 가능하지만, 가공 부재(1)를 회전시키는 쪽이, 장치가 대형화되지 않아 일반적이다. 또한, 1회의 연마 가공으로는 연마가 불충분한 경우는, 상기 조작을 복수 회 반복함으로써 연마를 더 행해도 좋다. In addition, the irradiation part of the laser beam 5 can be polished by rotating the irradiation source of the polishing apparatus 3 (polishing member 3a) and the laser beam 5 instead of rotating the processing member 1, It is common to rotate the processing member 1 because the apparatus is not enlarged. In addition, when grinding | polishing is inadequate by one grinding | polishing process, you may perform grinding | polishing further by repeating the said operation in multiple times.

또한, 가공 부재(1)의 표면 형상에 따라서는, 가공 부재(1) 또는 연마 장치(3)(연마 부재(3a))와 레이저광(5)의 조사원을 직선적으로 슬라이드 이동시킴으로써 연마를 행할 수도 있다. 일례로서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 레일(30) 위를 슬라이드 가능한 테이블(31) 상에 가공 부재(35)가 고정되어 있고, 테이블(31)의 상측에는 레이저원(37)이 배치되고, 레이저원(37)과 병렬로 연마 장치(39)가 설치되어 있다. 이 연마 장치(39)는, 하단에 연마 부재(40)가 부착되어 있고, 레이저광(37a)을 조사하면서 테이블(31)을 왕복 이동시키는 것에 의해, 가공 부재(35)의 다이아몬드 표면을 연마 부재(40)에 의해 접찰함으로써 연마를 행한다. 또한, 가공 부재(35)를 지지 부재(33) 상에 놓고, 이 지지 부재(33)를 테이블(31)에 고정할 수도 있다. Further, depending on the surface shape of the processing member 1, polishing may be performed by linearly sliding the irradiation member of the processing member 1 or the polishing apparatus 3 (polishing member 3a) and the laser beam 5. have. As an example, as shown in FIG. 2, the processing member 35 is fixed on the table 31 which can slide on the rail 30, and the laser source 37 is arrange | positioned above the table 31, The polishing apparatus 39 is provided in parallel with the laser source 37. In the polishing apparatus 39, the polishing member 40 is attached to the lower end, and the diamond surface of the processing member 35 is moved to the polishing member by reciprocating the table 31 while irradiating the laser light 37a. Polishing is carried out by rubbing at 40. In addition, the processing member 35 may be placed on the support member 33, and the support member 33 may be fixed to the table 31.

본 발명에서는, 다이아몬드 표면의 탄소 원자와 연마 부재의 연마 표면의 금속을 반응시키거나 또는 연마 부재 표면에 다이아몬드 표면의 탄소 원자를 확산 침투시킴으로써 효율적으로 연마를 행하기 위해, 연마 부재(3a)의 형상은, 선형(와이어형), 벨트형 또는 막대형으로 하고, 또한, 연마시에 연마 부재의 접촉부를 연속적 혹은 단속적으로 변화시키는 것이 필요하다. 즉, 다이아몬드 표면과 접촉하는 연마 부재의 표면(접촉부)이 항상 변화함으로써, 항상 효율적으로, 탄소 원자와 금속의 반응 또는 탄소 원자의 확산 침투가 생기고, 또는 마모에 의해 면압이 변화하지 않고, 항상 안정적으로 진행되게 되고, 그 결과, 장기간에 걸쳐 지속적으로 안정된 연마를 행하는 것이 가능해진다. In the present invention, the shape of the polishing member 3a is used for efficient polishing by reacting the carbon atoms on the diamond surface with the metal on the polishing surface of the polishing member or by diffusing and infiltrating the carbon atoms on the diamond surface on the polishing member surface. Silver should be linear (wire type), belt type, or rod type, and it is necessary to continuously or intermittently change the contact portion of the polishing member during polishing. That is, the surface (contact portion) of the polishing member in contact with the diamond surface is always changed, so that the reaction of carbon atoms and metals or diffusion penetration of carbon atoms always occurs efficiently, and surface pressure does not change due to wear, and is always stable. As a result, it becomes possible to carry out stable polishing continuously for a long time.

도 3에는, 본 발명에서 사용되는 여러가지 형상의 연마 부재(3a)의 예를 나타냈다. 3, the example of the grinding | polishing member 3a of various shapes used by this invention was shown.

예컨대, 도 3의 (a)에서는, 소정의 지지 부재(10)에 유지된 풀리(13)에 무단형의 와이어(15)가 감겨 있다. 이 와이어(15)가 탄소와 이반응성인 금속(또는 침탄성 금속)에 의해 형성된 연마 부재(3a)가 되어 있다.For example, in FIG. 3A, the endless wire 15 is wound around the pulley 13 held by the predetermined support member 10. This wire 15 is a polishing member 3a formed of a metal (or carburized metal) which is reactive with carbon.

또한, 도 3의 (b)에서는, 지지 부재(10)에 유지된 롤러(17)에 무단형 벨트(19)가 감겨 있고, 이 무단형 벨트(19)가 연마 부재(3a)가 되어 있다.In addition, in FIG.3 (b), the endless belt 19 is wound by the roller 17 hold | maintained by the support member 10, and this endless belt 19 becomes the grinding | polishing member 3a.

또한, 도 3의 (c)에서는, 슬리브형의 지지 부재(10)의 내부를 로드(21)가 관통하고 있고, 그 하단면에서 다이아몬드 표면(1a)을 접찰하도록 되어 있다. 즉, 이 로드(21)가 연마 부재(3a)가 되어 있다.In addition, in FIG.3 (c), the rod 21 has penetrated the inside of the sleeve-shaped support member 10, and the diamond surface 1a is made to rub on the lower end surface. In other words, the rod 21 serves as the polishing member 3a.

전술한 무단형 와이어(15)나 무단형 벨트(19)는, 풀리(13) 또는 롤러(17)를 회전 구동함으로써, 모두 다이아몬드 표면(1a)에 대한 접찰면을 연속적 또는 단속적으로 변화시키면서 연마가 행해지게 되어 있다. 또한, 로드(21)는, 연속적 또는 단속적으로 풀려 나와, 이에 따라 연마가 행해지도록 되어 있다. The endless wire 15 and the endless belt 19 described above can be polished while the pulley 13 or the roller 17 is driven to rotate while continuously or intermittently changing the contact surface with respect to the diamond surface 1a. It is to be done. Moreover, the rod 21 is unwound continuously or intermittently, and grinding | polishing is performed by this.

이와 같이, 연마 부재(3a)를 연속적 또는 단속적, 바람직하게는 연속적으로 구동하여 연마를 행함으로써, 다이아몬드와의 접촉면이 연마에 의해 소비됨으로써 마모하는 것에 의한 면압 변화가 일어나지 않아, 장기간에 걸쳐 지속적으로 안정된 연마를 행하는 것이 가능해진다. As described above, the polishing member 3a is driven continuously or intermittently, preferably continuously, so that polishing does not cause a change in surface pressure due to wear due to consumption of the contact surface with the diamond, and thus for a long time. It is possible to perform stable polishing.

또한, 예컨대, 특허문헌 4에 나타나 있는 바와 같이 연마 부재(3a)가 구체 형상을 갖고 있는 경우에는, 구를 회전시킴으로써 동일한 효과를 기대할 수 있지만, 회전축을 고정한 경우는 1바퀴밖에 사용할 수 없고, 또한 회전축을 자유롭게 한 경우는 장치가 복잡해져 버리는 문제가 있다. For example, as shown in Patent Document 4, when the polishing member 3a has a spherical shape, the same effect can be expected by rotating the sphere, but only one wheel can be used when the rotating shaft is fixed. If the rotating shaft is made free, there is a problem that the apparatus becomes complicated.

본 발명에서는, 특히 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같은 선형(무단형 와이어(15)) 및 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같은 벨트형(무단형 벨트(19))의 형태를 갖고 있는 것이 가장 적합하다. 즉, 이들의 경우에는, 연마 부재(3a)와 다이아몬드 표면(1a)의 접찰면이 점 또는 선 접촉이 되어, 높은 연마 효율을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 항상 신규한 면에서 연마를 행할 수 있고, 마모 등에 의한 면압 변화가 일어나지 않아, 장기간에 걸쳐 지속적으로 안정된 연마를 행하는 것이 가능해진다. In the present invention, in particular, it has the form of a linear (an endless wire 15) as shown in Fig. 3 (a) and a belt type (an endless belt 19) as shown in Fig. 3 (b). Is most suitable. That is, in these cases, the contact surface between the polishing member 3a and the diamond surface 1a is in point or line contact, which ensures high polishing efficiency and can always perform polishing on a new surface. No change in the surface pressure due to wear or the like can be caused, and stable polishing can be performed continuously for a long time.

또한, 본 발명에서는, 미리 연마 부재(3a)를 가열해 둠으로써 상승 효과를 노릴 수 있다. 이렇게 함으로써, 다이아몬드 표면의 온도를 더욱 높게 할 수 있어, 다이아몬드 표면(1a)의 탄소와 연마 부재(3a)의 표면의 금속과의 반응 또는 상기 탄소의 금속 표면으로의 침탄(확산)을 촉진시킬 수 있다. 그 결과, 레이저광의 출력을 낮게 억제하는 것도 가능해진다. In addition, in the present invention, the synergistic effect can be achieved by heating the polishing member 3a in advance. By doing in this way, the temperature of the diamond surface can be made higher, and the reaction of the carbon of the diamond surface 1a and the metal of the surface of the grinding | polishing member 3a, or the carburization (diffusion) of the said carbon to the metal surface can be promoted. have. As a result, it becomes possible to suppress the output of a laser beam low.

연마 부재(3a)를 가열하여 연마를 행하는 경우에는, 레이저광의 조사를 하지 않고, 연마 부재(3a)에 의한 접찰만으로도 어느 정도 효율적으로 다이아몬드 표면의 연마를 행할 수 있다. In the case where the polishing member 3a is heated and polished, the diamond surface can be polished to some extent efficiently only by rubbing by the polishing member 3a without irradiating the laser light.

상기와 같은 가열은, 다이아몬드가 탄화하는 온도를 넘지 않는 것을 조건으로 하여, 200℃ 이상, 특히 220℃ 이상의 온도로, 다이아몬드 표면(1a) 또는 연마 부재(3a)의 표면, 혹은 그 양자가 가열되도록 행해진다. Such heating is such that the surface of the diamond surface 1a or the polishing member 3a, or both thereof, is heated at a temperature of 200 ° C or higher, particularly 220 ° C or higher, provided that the temperature does not exceed the temperature at which the carbon is carbonized. Is done.

또한, 연마 부재(3a)의 가열 수단으로는, 예컨대, 각종 히터, 핫에어, 통전 저항 가열, 유도 가열, 고에너지빔 등의 공지의 가열 수단을, 연마 부재(3a)의 형태에 따라서 채용할 수 있다. As the heating means of the polishing member 3a, for example, known heating means such as various heaters, hot air, conduction resistance heating, induction heating, and high energy beams may be employed depending on the shape of the polishing member 3a. Can be.

또한, 상기와 같은 가열 수단은, 앞에서도 설명한 바와 같이, 레이저광 조사 대신, 다이아몬드 표면의 가열 수단으로서 채용하는 것도 가능하다. In addition, as described above, the heating means as described above may be employed as a heating means on the diamond surface instead of laser light irradiation.

전술한 본 발명의 연마 방법은, 각별한 고가의 화합물에 의한 연마 부재를 사용하지 않고, 금속 단체로 형성된 연마 부재를 이용하여 연마를 행할 수 있을 뿐만 아니라, 그 제어도 용이하고, 편평한 면에 한정되지 않고 요철이 있는 입체적인 면이나 곡면의 연마도 효과적으로 행할 수 있기 때문에, 여러가지 형태의 다이아몬드 표면을 갖는 가공물의 연마에 적용된다. The above-described polishing method of the present invention can not only perform polishing by using a polishing member formed of a metal single body, but also use a polishing member made of a single expensive compound, and is also easy to control and is not limited to a flat surface. Since the polishing of three-dimensional surfaces and curved surfaces with irregularities can be performed effectively, the present invention is applied to polishing workpieces having diamond surfaces of various forms.

또한, 이미 널리 알려져 있는 수법이기는 하지만, 연마 가공전이나 가공중에 다이아몬드 표면에 레이저 흡수체를 도포하여, 다이아몬드의 에너지 흡수 효율을 높여도 좋다.In addition, although the technique is widely known, a laser absorber may be applied to the diamond surface before or during polishing to increase energy absorption efficiency of diamond.

또한, 연마 부재와 다이아몬드의 반응성을 높일 목적으로, 산소 가스 등을 분무하면서 연마를 행해도 좋다. 또한, 연마 품질을 유지할 목적으로, 연마에 의해 생기는 금속 탄화물이나 이물질을 제거하기 위해, 진공으로 흡인하거나, 고압 에어나 미량의 세정액을 연속적 또는 단속적으로 분무하거나 하면서 연마를 행해도 좋다. In addition, for the purpose of enhancing the reactivity of the polishing member and diamond, polishing may be performed while spraying oxygen gas or the like. In order to maintain polishing quality, in order to remove metal carbides and foreign matters generated by polishing, polishing may be performed by vacuum suction or by continuously or intermittently spraying high-pressure air or a small amount of cleaning liquid.

실시예Example

본 발명을 다음 실험예에서 설명한다. The invention is illustrated in the following experimental examples.

또한, 이하의 실험예에서 표면 거칠기는 이하의 방법에 의해 측정했다. In addition, the surface roughness was measured by the following method in the following experiment examples.

표면 거칠기; Surface roughness;

(주)도쿄정밀사 제조 표면 거칠기계(서프콤 575A)를 사용하고, JIS-B-0601에 준거하여, 최대 높이 Rz를 측정했다. The maximum height Rz was measured based on JIS-B-0601 using the surface roughening machine (Surfcom 575A) by Tokyo Precision Co., Ltd.

<실험예 1> <Experimental Example 1>

연마 시험기로서 도 1에 나타내는 개략 구조의 것을 사용하고, 연마하는 테스트피스는 초경합금제의 기재에 열필라멘트 CVD법에 의해 다이아몬드를 코팅한 것을 이용했다. As a polishing test machine, the thing of the schematic structure shown in FIG. 1 was used, and the test piece to grind | polished used the thing which coated diamond by the hot-filament CVD method to the base material of cemented carbide.

테스트피스; Test piece;

형상: 13 mm×13 mm의 평판(두께 5 mm)Shape: 13 mm x 13 mm flat plate (5 mm thick)

기재: 초경합금 Materials: cemented carbide

다이아몬드 두께: 10 ㎛ Diamond thickness: 10 ㎛

최대 높이 Rz: 1.5 ㎛(다이아몬드면)Height Rz: 1.5 µm (diamond surface)

레이저(탄산 가스 레이저); 신라드사 제조 Evolution 100W Laser (carbon gas laser); Synrad's Evolution 100W

출력: 100 W Output: 100 W

조사 폭(스폿 직경): φ0.2 mmIrradiation width (spot diameter): φ 0.2 mm

상기 연마 시험기에, 연마 부재로서 단면이 원형이며 직경이 1 mm인 Ta제 와이어를 부착하고(도 3의 (a) 참조), 레이저 조사 위치 및 연마 부재와 테스트피스와의 접촉 위치의 간격이 2 mm가 되도록 설정했다. 이 상태로, 연마 부재(Ta제 와이어)를 테스트피스 표면에 10 N의 하중으로 레이저광을 조사하면서 테스트피스를 72 m/min로 이동시켜 연마를 행했다. 또한, 한번 연마가 끝날 때마다 접찰 방향에 대하여 수직으로 0.005 mm씩 테스트피스를 이동시키고, 이 조작을 복수 회(100회 정도) 행함으로써 면형으로 연마 시험을 행했다. To the polishing tester, a Ta-shaped wire having a circular cross section and a diameter of 1 mm was attached as the polishing member (see FIG. 3 (a)), and the distance between the laser irradiation position and the contact position between the polishing member and the test piece was 2 mm was set. In this state, the polishing piece (wire made of Ta) was moved to 72 m / min while polishing the test piece while irradiating a laser beam with a load of 10 N on the surface of the test piece. Further, each time polishing was completed, the test piece was moved by 0.005 mm perpendicularly to the friction direction, and the polishing test was performed in a planar manner by performing this operation a plurality of times (about 100 times).

테스트피스의 동일 부위에서의 접찰 횟수가 5회마다, 와이어의 접촉부를 변화시키고, 또한 연마 부분의 최대 높이 Rz를 측정하여, 그 결과를 도 5에 나타냈다. 접찰 횟수가 증가함에 따라서, 최대 높이 Rz는 감소하여, 연마가 행해지고 있는 것을 확인했다. Every 5 times the number of times of the friction in the same part of a test piece changed the contact part of a wire, and also measured the maximum height Rz of a grinding | polishing part, and the result was shown in FIG. As the number of bids increased, the maximum height Rz decreased, confirming that polishing was performed.

이하의 실험예에 관해서는, 실험 조건 및 결과를 별표 1에 정리했다. 또한, 실험예 1과 마찬가지로 접찰 횟수와 최대 높이 Rz의 관계를 도 5에 나타냈다. Regarding the following experimental examples, the experimental conditions and the results are summarized in Table 1. In addition, the relationship between the number of bids and the maximum height Rz is shown in FIG. 5 as in Experimental Example 1. FIG.

<실험예 2> <Experimental Example 2>

레이저 조사를 행하지 않은 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experiment 1 except that no laser irradiation was performed.

그 결과, 다이아몬드 표면의 연마는 전혀 행해지지 않았다. As a result, the diamond surface was not polished at all.

<실험예 3> <Experimental Example 3>

레이저 강도를 50 W로 감소시킨 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experiment 1 except that the laser intensity was reduced to 50W.

그 결과, 50 W에서는 실험예 1(100 W)에 비하여 연마가 그다지 진행되지 않고, 또한, 25 W로 출력을 낮춘 경우는, 다이아몬드 표면의 연마는 거의 행해지지 않았다. As a result, at 50 W, the polishing did not proceed much compared to Experimental Example 1 (100 W), and when the output was lowered to 25 W, the diamond surface was hardly polished.

<실험예 4> <Experimental Example 4>

연마 부재의 접찰을 없앤 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was conducted in exactly the same manner as in Experiment 1 except that the polishing member was not rubbed.

그 결과, 다이아몬드 표면의 연마는 전혀 행해지지 않은 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the diamond surface was not polished at all.

<실험예 5> <Experimental Example 5>

압박력을 20 N으로 증가시킨 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experiment 1 except that the pressing force was increased to 20 N.

그 결과, 실험예 1(10 N)에 비하여 연마가 빠르게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing proceeds faster than in Experimental Example 1 (10 N).

<실험예 6∼8> Experimental Examples 6 to 8

연마 부재를, 각각 Ti, Zr, Al로 변경한 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. 그 결과 Ti, Zr는 Ta보다 연마가 빠르게 진행되지만, Al은 그다지 연마가 진행되지 않은 것을 확인했다. The polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experiment 1 except that the polishing members were changed to Ti, Zr, and Al, respectively. As a result, it was confirmed that Ti and Zr proceeded faster than Ta, but Al did not progress much.

이하의 실험예에 관해서는, 실험 조건 및 결과를 별표 2에 정리했다. 또한, 실험예 1과 마찬가지로 접찰 횟수와 최대 높이 Rz의 관계를 도 6에 나타냈다. Regarding the following experimental examples, the experimental conditions and the results are summarized in Table 2. Moreover, similarly to Experiment 1, the relationship between the number of bids and the maximum height Rz is shown in FIG. 6.

<실험예 9> <Experimental Example 9>

테스트피스의 이동을 이하와 같이 변경하고, 레이저 조사를 행하지 않고, 연마 부재를 히터에 의해 700℃로 가열한 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was carried out in the same manner as in Experiment 1 except that the movement of the test piece was changed as follows and the polishing member was heated to 700 ° C. with a heater without performing laser irradiation.

테스트피스 이동 속도: 18 m/min Test piece moving speed: 18 m / min

테스트피스 접찰 수직 방향 이동량: 0.025 mm/rev Test piece gripping vertical movement: 0.025 mm / rev

접찰 횟수가 증가함에 따라서, 최대 높이 Rz는 감소하여, 연마가 행해지고 있는 것을 확인했다. As the number of bids increased, the maximum height Rz decreased, confirming that polishing was performed.

<실험예 10> <Experimental Example 10>

연마 부재를 800℃로 가열한 것 외에는, 실험예 9와 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. Except having heated the polishing member at 800 degreeC, the grinding | polishing test was done in the same manner as Experimental example 9.

그 결과, 실험예 9(700℃)에 비하여 연마가 빠르게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing proceeds faster than in Experiment 9 (700 ° C).

<실험예 11> &Lt; Experimental Example 11 &

연마 부재를 500℃로 가열한 것 외에는, 실험예 9와 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. Except having heated the polishing member at 500 degreeC, the grinding | polishing test was done in the same manner as Experimental example 9.

그 결과, 실험예 9(700℃)에 비하여 연마가 느리게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing proceeded slowly compared to Experimental Example 9 (700 ° C).

<실험예 12> <Experimental Example 12>

연마 부재를 Fe로 변경한 것 외에는, 실험예 9와 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. Except having changed the grinding | polishing member into Fe, the grinding | polishing test was done like the experiment example 9 completely.

그 결과, 실험예 9(Ta)에 비하여 연마가 빠르게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing proceeds faster than in Experiment 9 (Ta).

<실험예 13> <Experimental Example 13>

연마 부재를 500℃로 가열한 것 외에는, 실험예 12와 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. Except having heated the polishing member at 500 degreeC, the grinding | polishing test was done in the same manner as Experimental example 12.

그 결과, 다이아몬드 표면의 연마는 전혀 행해지지 않은 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the diamond surface was not polished at all.

<실험예 14> <Experimental Example 14>

연마 부재를 Ni로 변경한 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. Except having changed the polishing member into Ni, the polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experimental Example 1.

그 결과, 실험예 9(Ta), 실험예 11(Fe)에 비하여 연마가 빠르게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing proceeds faster than in Experiment 9 (Ta) and Experiment 11 (Fe).

이하의 실험예에 관해서는, 실험예 1과 마찬가지로 접찰 횟수와 최대 높이 Rz의 관계를 도 7에, 또한, 접찰 횟수 50회 후의 연마 시점으로부터 외경 방향의 거리와 최대 높이 Rz의 관계를 도 8에 나타냈다. Regarding the following experimental example, similarly to Experiment 1, the relationship between the number of bids and the maximum height Rz is shown in FIG. 7, and the relationship between the distance in the outer diameter direction and the maximum height Rz from the polishing point after 50 times of the number of bids is shown in FIG. 8. Indicated.

<실험예 15> <Experimental Example 15>

조건을 이하와 같이 변경하고, 테스트피스를 회전시키면서, 연마 부재를 내경으로부터 외경을 향하여 0.025 mm/rev의 속도로 이동시켜 종점에 도달한 시점에서 연마를 종료하고, 와이어의 접촉부를 변화시킨 후, 다시 내경으로부터 연마를 시작한다고 하는 조작을 복수 회 행한 것 외에는, 실험예 1과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. After changing the conditions as follows, while rotating the test piece, the polishing member was moved from the inner diameter to the outer diameter at a speed of 0.025 mm / rev to finish polishing at the end point and the contact portion of the wire was changed. The polishing test was carried out in exactly the same manner as in Experiment 1 except that the operation of starting polishing from the inner diameter was performed a plurality of times.

테스트피스; Test piece;

형상: 내경 33 mm, 외경 65 mm의 링형(두께 12 mm)Shape: Ring type (thickness 12mm) of 33mm inside diameter, 65mm outside diameter

기재: 초경합금 Materials: cemented carbide

다이아몬드 두께: 20 ㎛ Diamond thickness: 20 μm

최대 높이 Rz: 1.8 ㎛(다이아몬드면)Height Rz: 1.8 µm (diamond surface)

주속: 24 m/min Circumference: 24 m / min

연마 부재 하중; 20 N Abrasive member load; 20 N

레이저 조사 위치 및 연마 부재와 테스트피스와의 접촉 위치의 간격; 0.7 mmA distance between the laser irradiation position and the contact position of the polishing member and the test piece; 0.7 mm

테스트피스의 동일 부위에서의 접찰 횟수가 5회마다, 연마 부분의 최대 높이 Rz를 측정했다. The maximum height Rz of the grinding | polishing part was measured every 5 times of the number of times of the claws in the same site of a test piece.

그 결과, 접찰 횟수가 증가함에 따라서 최대 높이 Rz는 감소하여, 연마가 행해지고 있는 것을 확인했다. 또한, 연마 시점으로부터 종점으로 감에 따라서, 연마가 느리게 진행되는 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the maximum height Rz decreased as polishing counts increased, and polishing was performed. Moreover, it confirmed that grinding | polishing progresses slowly as it goes to the end point from the grinding | polishing point.

<실험예 16> <Experimental Example 16>

Ta제 와이어를 연속적으로 0.5 mm/s로 보내고, 접촉부를 변화시킨 것 외에는, 실험예 13과 완전히 동일하게 하여 연마 시험을 행했다. The polishing test was conducted in exactly the same manner as in Experiment 13 except that the wire made of Ta was continuously sent at 0.5 mm / s and the contact portion was changed.

그 결과, 연마 시점으로부터의 위치에 상관없이 거의 일정한 연마량인 것을 확인했다. As a result, it was confirmed that the polishing amount was almost constant regardless of the position from the polishing point.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

연마 시험의 결과의 판정은, 접찰 횟수 15회 후의 연마량(-ΔRz)이, Judgment of the result of the polishing test, the polishing amount (-ΔRz) after 15 times the number of bids,

0.1 ㎛ 미만인 경우: ×If less than 0.1 μm: ×

0.1∼0.5 ㎛ 미만인 경우: △ Less than 0.1 to 0.5 μm: △

0.5 ㎛ 이상인 경우: ○0.5 μm or more: ○

로 했다..

1: 다이아몬드제 가공물 1a: 다이아몬드제 표면
3a: 연마 부재 5: 레이저광1: diamond workpiece 1a: diamond surface
3a: Polishing member 5: laser light

Claims (5)

다이아몬드 표면의 연마 방법에 있어서, 선형, 벨트형 또는 막대형의 형상을 갖고 있고 또한 탄소와 이반응성(易反應性)인 금속 또는 침탄성 금속으로 이루어진 표면을 갖는 연마 부재를 사용하고, 상기 연마 부재의 연마 표면을 연속적 혹은 단속적으로 변화시키면서 상기 연마 부재로 다이아몬드 표면의 연마를 행하고, 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 상기 연마 부재 및/또는 다이아몬드 표면을 가열하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 표면의 연마 방법.A method for polishing a diamond surface, the polishing member having a linear, belt-shaped or rod-shaped shape and having a surface made of a carbon or a carburizing metal which is reactive with carbon, and the polishing member is used. Polishing the diamond surface with the polishing member while continuously or intermittently changing the polishing surface, and heating the polishing member and / or the diamond surface prior to polishing by the polishing member. . 제1항에 있어서, 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 레이저광의 조사에 의해 상기 다이아몬드 표면의 가열을 행하고, 상기 레이저광의 조사에 이어서, 레이저광 조사부에 상기 연마 부재를 접찰(摺擦)시켜 연마를 행하는 다이아몬드 표면의 연마 방법. 2. The surface of the diamond is heated by irradiation with a laser beam prior to polishing by the polishing member, followed by irradiation of the laser beam, followed by polishing the polishing member with a laser beam irradiation unit. A method of polishing a diamond surface. 제1항에 있어서, 상기 연마 부재로서, 탄소와 이반응성인 금속으로 이루어진 표면을 갖는 것을 사용하고, 상기 금속이 Zr, Ta, Ti, W, Nb 또는 Al인 연마 방법.2. The polishing method according to claim 1, wherein as the polishing member, one having a surface made of carbon and a metal which is direactive is used, and the metal is Zr, Ta, Ti, W, Nb or Al. 제1항에 있어서, 상기 연마 부재로서, 침탄성 금속으로 이루어진 표면을 갖는 것을 사용하고, 상기 침탄성 금속이 Fe, Ni 또는 Co인 연마 방법.The polishing method according to claim 1, wherein as the polishing member, one having a surface made of a carburizable metal is used, and the carburizing metal is Fe, Ni, or Co. 제4항에 있어서, 상기 연마 부재에 의한 연마에 앞서, 다이아몬드 표면의 가열과 연마 부재의 가열을 행하는 다이아몬드 표면의 연마 방법.The method for polishing a diamond surface according to claim 4, wherein heating of the diamond surface and heating of the polishing member are performed prior to polishing by the polishing member.
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