專利名稱：機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑和機(jī)械加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在對由不能使用磁性工件固定方法的非鐵金屬、磁體、陶瓷、玻璃或塑料等材料制成的工件，特別是對強(qiáng)度較低的薄板或脆性工件或者重心不穩(wěn)定的球形工件，進(jìn)行簡便地固定和機(jī)械加工的過程中有效使用的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑和機(jī)械加工方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了屬于這種類型的多種機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑。日本未審定專利公報No.2003-300127中描述了使用樹脂作為熔解/凝固型固定劑，當(dāng)被加熱至預(yù)定溫度時所述樹脂變?yōu)橐后w；在常溫下所述樹脂為固體。使用天然樹脂例如松香、蟲膠、達(dá)馬樹脂或香脂以及熱塑性合成樹脂作為這種樹脂的具體實(shí)例。
然而，蟲膠樹脂是一種由昆蟲如紫膠蟲產(chǎn)生的類似樹脂的分泌物經(jīng)過提純而得到的天然樹脂，并且實(shí)際上使用包含這種蟲膠樹脂的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑。
這種蟲膠樹脂的一個實(shí)例是列在Nikka Seiko.Co.，Ltd.的產(chǎn)品目錄第7卷第2頁中的“Adfix”并且現(xiàn)有技術(shù)中的包含這種蟲膠樹脂的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑已經(jīng)通過混合所需組分并且允許所述混合物在容器中進(jìn)行熔解/凝固而被模制成形為多種形狀。
然而，由于蟲膠樹脂是一種熱固性樹脂，因此產(chǎn)生以下現(xiàn)象，即在固定劑組分在容器中進(jìn)行熔解/凝固且被模制成形這一階段，蟲膠樹脂的熱固化反應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng))進(jìn)行到一定程度，由此造成蟲膠樹脂性能劣化。
結(jié)果是，為了將被模制成預(yù)定形狀的固定劑用作用于進(jìn)行實(shí)際機(jī)械加工的工件固定劑，通過在工件固定臺的表面上加熱和熔解而再一次使用固定劑。然而，由于在使用時蟲膠樹脂已發(fā)生性能劣化，因此發(fā)現(xiàn)工件的粘結(jié)強(qiáng)度降低了。
此外，由于經(jīng)過了多次加熱和熔解循環(huán)，因此蟲膠樹脂發(fā)生熱固化反應(yīng)，從而導(dǎo)致固定劑(蟲膠樹脂)在結(jié)束機(jī)械加工之后難于剝離下來，且甚至是使工件難于清除。實(shí)際上，在蟲膠樹脂已發(fā)生非常充分地?zé)峁袒那闆r下，即便是進(jìn)行長時間的高溫堿性清洗，固定劑也不能從工件上剝離下來；并且采用一種方法，其中例如使用刮鏟或類似的工具通過機(jī)械刮擦去除固定劑。然而，這種類型的機(jī)械去除方法不適用于較小的或脆性的工件。
另外，由于堿性清洗受限于不受堿性溶液侵蝕的工件材料如磁體或碳，因此堿性清洗不適用于普通金屬如鋁。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述論點(diǎn)，本發(fā)明的一個目的在于提高工件粘結(jié)強(qiáng)度和簡化機(jī)械加工之后的清洗工藝，所述清洗工藝對應(yīng)于使用蟲膠樹脂的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑。本發(fā)明提供以下方面(1)機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑包含重量百分比為10％-95％的粉末狀松香與重量百分比為90％-5％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂的混合物。
(2)根據(jù)(1)中所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑，其中粉末狀松香的混合比例為重量百分比35％-80％。
(3)根據(jù)(1)或(2)中所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑，其中在使粉末狀蟲膠樹脂與粉末狀松香相混合后，通過壓制將其模制成形為預(yù)定的固體形狀。
(4)一種機(jī)械加工方法，包括加熱且熔解根據(jù)(1)-(3)中任一項所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑并且將其涂覆到工件固定臺表面上；將工件壓制到涂覆在工件固定臺表面上的固定劑上，將固定劑的溫度降至其凝固溫度，同時將工件壓制到工件固定臺上并且通過使固定劑凝固而將工件固定到工件固定臺表面上；以及對工件進(jìn)行機(jī)械加工，在結(jié)束機(jī)械加工后使用基于乙二醇醚的水溶液清洗所述工件和工件固定臺，并且使固定劑溶解在基于乙二醇醚的水溶液中。
圖1是示出了本發(fā)明中的松香的添加量、粘結(jié)強(qiáng)度和清洗時間之間的相互關(guān)系的圖表；圖2是示出了本發(fā)明中的松香的添加量、粘結(jié)強(qiáng)度和清洗時間之間的相互關(guān)系的曲線圖；圖3是本發(fā)明的清洗方法的解釋說明圖；圖4(a)和圖4(b)是用于測定本發(fā)明中的粘結(jié)強(qiáng)度的方法的解釋說明圖；圖5是用于測定本發(fā)明中的莫氏硬度的方法的解釋說明圖；和圖6是其上固定有本發(fā)明第一實(shí)施例中的工件的工件固定臺的正視圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)由本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究，當(dāng)包括混合在一起的蟲膠樹脂和松香的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑的粘結(jié)強(qiáng)度在未加熱的粉末混合物與熔解產(chǎn)物之間進(jìn)行比較時，我們發(fā)現(xiàn)未加熱的粉末混合物的粘結(jié)強(qiáng)度明顯大于熔解產(chǎn)物的粘結(jié)強(qiáng)度。
圖1是示出了當(dāng)相似的粉末狀松香被加到粉末狀蟲膠中時，松香的添加量、粘結(jié)強(qiáng)度和清洗時間之間的相互關(guān)系的圖表，而圖2示出了所述關(guān)系的曲線圖。
這里，粉末狀蟲膠的顆粒直徑為180微米或更小，呈褐色，軟化溫度為約80℃，在20℃下的固體比重為1.02-1.12，揮發(fā)物含量為2.0％，在熱醇中的不溶物含量為0.21％，蠟含量為3.31％。
另一方面，粉末狀松香的顆粒直徑為180微米或更小，呈琥珀色，軟化溫度為約81℃，且在20℃下的固體比重為1.05。
這兩種粉末均按照如圖1和圖2所示的預(yù)定比例進(jìn)行稱重，并且進(jìn)行攪拌以使其在容器中按照均勻比例進(jìn)行均勻混合，從而得到粉末狀的固定劑。圖1和圖2中所示出的粉末混合物指的是還沒有進(jìn)行加熱或固化處理的該混合產(chǎn)物(粉末狀的固定劑)。
相比之下，圖1和圖2中所示出的熔解產(chǎn)物指的是通過在140℃下加熱和熔解該粉末混合物1分鐘，隨后通過冷卻至室溫進(jìn)行固化從而形成固體固定劑，而得到的固定劑。因此，該固定劑已經(jīng)按照與現(xiàn)有技術(shù)中的使用蟲膠樹脂的固定劑相同的方式進(jìn)行了單次循環(huán)的加熱和固化處理。
粉末混合物清洗時間指的是下面的清洗時間，即當(dāng)0.15-0.20克的粉末混合物固定劑被放置在包含40毫米長×40毫米寬×2毫米厚的A1100鋁薄板的試件上，在140℃下加熱該試件1分鐘以熔解固定劑并將其涂覆到試件的表面上，將試件冷卻至室溫從而使固定劑凝固，并且將試件浸入80℃的基于乙二醇醚的水溶液中而對試件進(jìn)行清洗。這里，清洗時間被定義為從試件被浸入在基于乙二醇醚的水溶液中的時刻直到從試件的表面上剝離掉所有固定劑的時刻的時間量。
由于粉末混合物中的粉末狀蟲膠樹脂未受熱并且未進(jìn)行熱固化反應(yīng)，因此不會產(chǎn)生由熱固化反應(yīng)所導(dǎo)致產(chǎn)生的性能劣化。結(jié)果是，在如圖1和圖2所示的松香添加量的幾乎整個范圍上，通過使用未受熱的粉末混合物而產(chǎn)生的粘結(jié)強(qiáng)度超過了熔解產(chǎn)物的粘結(jié)強(qiáng)度。
這里，由于在松香添加量超過95％重量百分含量時粘結(jié)強(qiáng)度快速降低，因此本發(fā)明中的松香添加量的上限為95％重量百分含量。另一方面，由于若松香添加量減少為小于10％重量百分含量，則清洗時間快速加長，因此本發(fā)明中的松香添加量的下限為10％重量百分含量。
如圖1和圖2所示，如果將松香添加量設(shè)定為在35％-80％重量百分含量的范圍內(nèi)，加之能夠進(jìn)一步提高粘結(jié)強(qiáng)度，那么機(jī)械加工結(jié)束后的清洗時間甚至能縮得更短。此外，圖2中所示出的松香添加量的范圍A對應(yīng)于權(quán)利要求1，而范圍B對應(yīng)于權(quán)利要求2。
在現(xiàn)有技術(shù)中，典型地使用高溫有機(jī)溶劑或高溫高濃度的堿性溶液對工件上的包含蟲膠樹脂和松香混合物的固定劑進(jìn)行清洗。因此，在產(chǎn)生惡臭和環(huán)境問題方面存在不利因素。
在根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械加工方法中，使用包含蟲膠樹脂和松香混合物的固定劑用基于乙二醇醚的清洗劑對工件進(jìn)行清洗。這里，基于乙二醇醚的清洗劑具體以用水稀釋得到的水溶液的形式進(jìn)行使用。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行的研究，基于乙二醇醚的清洗劑盡管是水溶液，但也能夠確保進(jìn)行一定程度的與有機(jī)溶劑可比的清洗。
這里，基于乙二醇醚的清洗劑的通式是R-O-An-R，其中R表示例如氫原子、甲基或乙基；A表示例如乙氧基或丙氧基，且n為整數(shù)1和2。
下面，結(jié)合圖3對使用基于乙二醇醚的清洗劑的清洗過程的一個具體實(shí)例進(jìn)行說明。在圖3中，(a)表示用于制備基于乙二醇醚的清洗劑的稀釋三倍的水溶液的步驟1。更具體而言，含有比例為1∶2的基于乙二醇醚的清洗劑和水的清洗劑在室溫條件下在容器10中進(jìn)行稀釋。在步驟1中，由于基于乙二醇醚的清洗劑處于室溫條件，因此整個水溶液是親水的。
接下來在圖3中，(b)表示用于將加熱裝置例如浸入式加熱器11插入容器10中并且將(a)中的水溶液加熱至60℃或更高溫度的步驟2。在步驟2中，由于被加熱至60℃或更高溫度，因此水溶液被分成半透明的親水層和透明的親油層。由于親水層具有較大的比重而親油層具有較小的比重，因此在容器10的下部形成親水層，而在容器10的上部形成親油層。
這里，親水性指的是溶解在水中的性能，而親油性指的是溶解在油中的性能。此外，步驟2中達(dá)60℃的加熱溫度是可靠地將水溶液分為親水層和親油層所要求的最小溫度。
接下來在圖3中，(c)表示用于清洗工件12的步驟3。這里，工件12與前面描述的試件相同，并且具有凝固在鋁薄板表面上的固定劑13。通過使其在基于乙二醇醚的水溶液中上下移動同時將其懸掛在懸掛器14上，整個工件12充分接觸親油層。
結(jié)果是，親油層的清洗能力可在整個工件上得到證實(shí)。固定劑13從工件12的表面上剝離下來并且溶解在親油層中。結(jié)果是，可從工件12的表面上除去固定劑13。
接下來在圖3中，(d)表示用于將工件12從容器10中提出來的步驟4A。在步驟4A中，從容器10中提出工件12，同時保持水溶液的溫度處于60℃。隨后，通過將空氣鼓到工件12的表面上而除去附著到工件12表面上的水溶液。
接下來在圖3中，(e)表示用于進(jìn)行漂洗的步驟5。在步驟5中，準(zhǔn)備出裝有被加熱至60℃或更高溫度的熱水的一個單獨(dú)的容器15，并且通過將工件12安放在容器15內(nèi)并使工件12上下移動，從而對其內(nèi)的工件12的表面進(jìn)行漂洗。隨后，將工件12從容器15中提出來且再次通過將空氣鼓到工件12的表面上而除去附著到工件12表面上的水分。這樣，清洗步驟就結(jié)束了。
此外，在實(shí)施完圖3(d)中所示出的步驟4A(將工件12從容器10中提出來)之后實(shí)施圖3(f)中所示出的步驟4B(過濾和去除固定劑)。在步驟4B中，容器10中的基于乙二醇醚的水溶液的溫度降低至室溫。結(jié)果是，水溶液中的透明的親油層消失并且水溶液整體回到親水狀態(tài)。同時，在先已溶解在水溶液的親油層中的固定劑從水溶液中分離出來并且以微細(xì)固體物的形式浮在水溶液的表面上。
因此，該固體固定劑可被分離出來，并且通過用適當(dāng)?shù)倪^濾構(gòu)件如濾紙過濾水溶液的表面層而被除去該固體固定劑。結(jié)果是，可反復(fù)使用容器10中的基于乙二醇醚的水溶液用以對工件12進(jìn)行清洗。
在步驟2中，在親油層的厚度已變得過薄時，未經(jīng)稀釋的基于乙二醇醚的清洗劑應(yīng)被加到容器10中。此外，用于過濾固體固定劑的濾紙等可與碎料(rags)等一起進(jìn)行處置。
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的研究，基于乙二醇醚的清洗劑被證實(shí)對金屬例如鋁不具有侵蝕(腐蝕)作用，并且具有與有機(jī)溶劑如三氯乙烷和丙酮相當(dāng)?shù)那逑茨芰Α?br>
另外，基于乙二醇醚的清洗劑還優(yōu)于有機(jī)溶劑，這是因?yàn)榛谝叶济训那逑磩┰跈C(jī)修車間中沒有失火或點(diǎn)燃的風(fēng)險并且?guī)缀鯖]有氣味。
接下來，結(jié)合圖4(a)和4(b)對用于測定固定劑粘結(jié)強(qiáng)度的方法進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。圖4(a)示出了對應(yīng)于要進(jìn)行固定的目標(biāo)工件的T形試件20。該T形試件20由SUS304制成，并且其表面粗糙度為4.0Rz。另外，圖4(a)中示出了T形試件20的尺寸。
圖4(b)示出了用于測定將試件20固定到固定臺21上的固定劑13粘結(jié)強(qiáng)度的拉伸試驗(yàn)方法。在這種試驗(yàn)方法中，由于能夠被吸到磁體上從而有利于進(jìn)行平面磨削且不會生銹，SUS440作為固定臺21所使用的材料。固定臺21的表面粗糙度為3.0Rz。
用固定劑13將T形試件20固定到固定臺21的表面上，將推拉量規(guī)22連接到T形試件20上，手動將張力F施加到推拉量規(guī)22上，并且測量在T形試件20與固定臺21分開時的最大張力F。
對同一固定劑13的粘結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行六次測量，且取測得的固定劑13的粘結(jié)強(qiáng)度的平均值。這些數(shù)值為如圖1和圖2中所示出的粘結(jié)強(qiáng)度。更具體而言，如圖1和圖2中所示出的粉末混合物和熔解產(chǎn)物的不同組合比例被用于固定劑13，且采用上述方法測量粘結(jié)強(qiáng)度。這些測量過程中得到的數(shù)據(jù)匯總于圖1和圖2中。此外，在測量粘結(jié)強(qiáng)度時的固定劑13的表面溫度為20.0℃-21.0℃。
接下來，結(jié)合圖5對用于測定固定劑13的硬度的方法進(jìn)行描述。附圖標(biāo)記30表示對應(yīng)于工件的鋁薄板，且固定劑13被固定到其表面上。更具體而言，其上帶有固定劑13的鋁薄板30在表面溫度為140℃的條件下被加熱1分鐘，從而使固定劑13熔解并將其涂覆到鋁薄板30的表面上。隨后，冷卻鋁薄板30從而將鋁薄板30的表面溫度降低至20℃并且使固定劑13凝固并將其固定到鋁薄板30的表面上。
在處于這種狀態(tài)時，用手保持住鉛筆或鉛筆型的莫氏硬度計31并且用該硬度計劃刻固定劑13的表面，并且選取未對固定劑13造成損傷的最硬的鉛筆或鉛筆型的莫氏硬度計31的硬度作為進(jìn)行測量的固定劑13的硬度。
此外，在該實(shí)例中，通過使6B-9H鉛筆與用于莫氏硬度計31的莫氏硬度為4-10的鉛筆型的莫氏硬度計相組合，測量固定劑13的表面硬度。
由圖1和圖2可以看到，熔解產(chǎn)物的粘結(jié)強(qiáng)度劣于粉末混合物的粘結(jié)強(qiáng)度。這是因?yàn)椋缜懊嫠?，由于蟲膠樹脂是一種熱固性天然樹脂，由于加熱而使熱固化反應(yīng)進(jìn)行到預(yù)定程度，由此導(dǎo)致性能下降。加熱溫度越高且加熱時間越長，這種趨勢就越為明顯。
對于松香添加量達(dá)到30％重量百分含量而言，根據(jù)本發(fā)明的未加熱的粉末混合物和用作比較例的熔解產(chǎn)物二者的粘結(jié)強(qiáng)度大體上保持相同，并且當(dāng)松香的添加量在重量百分含量為35％-80％的范圍內(nèi)時，與松香添加量達(dá)到30％重量百分含量的范圍相比，粘結(jié)強(qiáng)度得到提高。
如果松香的添加量增加到重量百分含量為80％或更多，那么粘結(jié)強(qiáng)度傾向于快速降低。另一方面，松香的添加量越多，清洗時間變得越短，并且如果添加了10％或更多的松香，則該清洗時間縮短效應(yīng)特別強(qiáng)。
給出對使用基于乙二醇醚的水溶液的現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)物清洗時間的描述，用于參考目的。由Nikko Seika生產(chǎn)的Adfix A的清洗時間為2分50秒，與現(xiàn)有技術(shù)中的這種產(chǎn)品相比，本發(fā)明的固定劑被確定能夠顯著提高清洗性能。
在基于與粘結(jié)強(qiáng)度和清洗時間相關(guān)的前述數(shù)據(jù)作出全面的判斷時，如果松香的添加量在重量百分含量為10％-95％的范圍內(nèi)時，那么本發(fā)明的固定劑可被用作固定劑；并且特別是當(dāng)松香的添加量在重量百分含量為35％-80％的范圍內(nèi)時，可以令人滿意地提高粘結(jié)強(qiáng)度并且縮短清洗時間。
雖然本發(fā)明的粉末混合物自然可作為粉末的形式，但是它還可用作固體形式以在進(jìn)行涂覆時增強(qiáng)可加工性。在那時，與現(xiàn)有技術(shù)中加熱并熔化該材料，然后將其注入產(chǎn)品容器內(nèi)不同，重要的是在室溫下將均勻混合的固定劑粉末直接模制成形為固體形狀。結(jié)果是，可得到固體固定劑同時保持“未加熱狀態(tài)”。
更具體而言，通過直接加壓模制均勻混合的固定劑粉末，該固定劑粉末在室溫下可被模制成形為預(yù)定的固體形狀(例如圓柱體)。由于松香即便是在室溫條件下也具有一定粘性(膠粘度)，因此在較低壓力條件下通過增加松香的添加量，該固定劑粉末可被模制成形為預(yù)定的固體形狀。
向本發(fā)明的包含蟲膠樹脂和松香的固定劑中加入無機(jī)物粉末例如氧化鋁或碳使得有可能提高一些特性，例如粘結(jié)強(qiáng)度、硬度、粘度、電導(dǎo)率和脆性。碳的加入特別地提高了固定劑的電導(dǎo)率，由此允許將固定劑應(yīng)用于放電加工等應(yīng)用。
另外，固定劑的較高的粘結(jié)強(qiáng)度使得具有較大的切割載荷從而能夠高效地進(jìn)行磁體切割和不銹鋼薄板的平面磨削。另外，具有較高硬度的固定劑在進(jìn)行磨削或切割時由于嵌入所述工件的一部分中從而能夠抑制形成毛邊毛刺。
第一實(shí)施例重量百分比為50％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂與重量百分比為50％的粉末狀松香進(jìn)行混合從而得到固定劑。這里，通過在容器內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁狗勰钕x膠樹脂與粉末狀松香均勻混合。
粉末狀蟲膠樹脂是一種未加熱的天然形成的熱固性樹脂，其原材料為固體形式的由昆蟲如紫膠蟲產(chǎn)生的類似樹脂的分泌物并且已采用化學(xué)方法而非加熱對其進(jìn)行提純。在前文中已對粉末狀蟲膠樹脂的顆粒直徑、軟化溫度、比重等進(jìn)行過描述。
另外，粉末狀松香是一種天然形成的、通過提純松焦油而得到的熱塑性樹脂。在前文中已對粉末狀松香的顆粒直徑、軟化溫度、比重等進(jìn)行過描述。
通過混合重量百分比為50％的前述粉末狀蟲膠樹脂與重量百分比為50％的前述粉末狀松香而得到的粉末狀固定劑的物理性質(zhì)如下莫氏硬度2.3、粘結(jié)強(qiáng)度21.9kg/cm2、軟化溫度80℃、在20℃下的固體比重1.03、在150℃下的液體比重1.00。
通過在未加熱狀態(tài)下進(jìn)行壓制，所述粉末狀固定劑被模制成固體。結(jié)果是，所述固定劑易于進(jìn)行處理。該固體可為例如圓柱體的形式，并且其尺寸例如可為直徑20毫米和長度100毫米。
接下來，對使用這種粉末狀固定劑的機(jī)械加工方法的一個實(shí)例進(jìn)行說明。圖6示出了在本實(shí)施例中被固定劑13固定在工件固定臺21的表面上的工件12的狀態(tài)。在本實(shí)施例中，工件12是由非磁性材料制成的金屬薄板，例如由SUS304制成的金屬薄板，且該薄板厚度為例如約1毫米。在該平面工件12上進(jìn)行拋光。
在本實(shí)施例中，工件固定臺21由磁性含鐵材料(例如S50C或SUS440)制成，從而具有矩形或圓形形狀。
在本實(shí)施例的機(jī)械加工方法中，工件固定臺21首先被安放在圖中未示出的加熱裝置如電熱板上，前述圓柱形固定劑13被放置在工件固定臺21的中心，并且用電熱板將工件固定臺21加熱至固定劑13的熔解溫度。這里，固定劑13的熔解溫度是比固定劑13的軟化溫度高20℃-40℃的溫度。
在本實(shí)施例中，在固定劑13在工件固定臺21的表面上瞬時熔解并且在其上呈液體狀態(tài)鋪開時，發(fā)現(xiàn)工件固定臺21的表面溫度為110℃。因此，在本實(shí)施例中，設(shè)定固定劑13的加熱溫度為高于110℃預(yù)定量(30℃)的140℃，并且對工件固定臺21進(jìn)行加熱直至工件固定臺21的表面溫度達(dá)到140℃。
結(jié)果是，通過呈液體狀態(tài)在工件固定臺21的表面上熔解和鋪開，固定劑13被涂覆到工件固定臺21的表面上。
接下來，工件12被放置在涂覆到工件固定臺21的表面上的固定劑13上，并且使用適當(dāng)?shù)募訅菏侄?例如重量)將工件12壓制到固定劑13上。從電熱板上除去工件固定臺21，且工件12按照這種方式壓制到固定劑13上，且工件12和工件固定臺21在室溫環(huán)境中被允許冷卻至室溫。
結(jié)果是，由于固定劑13的溫度降低到凝固溫度之下，固定劑13發(fā)生凝固，因此工件12可被固定到工件固定臺21的表面上。隨后，由于不再需要，因此除去加壓裝置。
接下來，工件固定臺21借助電磁力而被固定到圖中未示出的拋光機(jī)的電磁卡盤臺上，隨后，對工件12進(jìn)行表面拋光。
在拋光結(jié)束之后，從拋光機(jī)上拆下工件固定臺21，并且使用基于乙二醇醚的水溶液對工件12和工件固定臺21進(jìn)行清洗。由于該清洗步驟采用了與前面圖3所示方法相同的方法，因此這里略去對其的詳細(xì)解釋說明。
此外，盡管圖3中僅示出了工件12和固定劑13，但實(shí)際上，工件12被懸掛在懸掛器14上，同時工件12和工件固定臺21被夾在一起，處于工件12借助固定劑13被固定到工件固定臺21上的狀態(tài)。
在該清洗步驟中，固定劑13可溶解在基于乙二醇醚的水溶液中的親油層中。結(jié)果是，可結(jié)束工件12和工件固定臺21的固定狀態(tài)。因此，在清洗步驟結(jié)束之后，通過從懸掛器14上拆下工件12和工件固定臺21，工件12可與工件固定臺21分開。
第二實(shí)施例第二實(shí)施例包括通過混合重量百分比為20％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂與重量百分比為80％的粉末狀松香從而制備出固定劑。該蟲膠樹脂與松香的混合比例不同于第一實(shí)施例中的混合比例。根據(jù)該第二實(shí)施例的固定劑的物理性質(zhì)如下粘結(jié)強(qiáng)度20.1kg/cm2、軟化溫度80℃。
由于該第二實(shí)施例中的機(jī)械加工與第一實(shí)施例中的機(jī)械加工是相同的，因此這里略去對其的詳細(xì)解釋說明。在該第二實(shí)施例中，粉末狀固定劑通過壓制被模制形成包括直徑為20毫米且長100毫米的圓柱形狀的固體。根據(jù)該第二實(shí)施例，由于具有更優(yōu)粘附性的松香的混合比例高于在第一實(shí)施例中的混合比例，因此粉末狀固定劑在比第一實(shí)施例中的壓力更低的壓力條件下易于進(jìn)行壓制。
此外，在固定劑呈液態(tài)瞬時鋪開時，發(fā)現(xiàn)工件固定臺21的表面溫度為110℃，從而將其用作固定劑涂層溫度的指標(biāo)。該溫度與第一實(shí)施例中的溫度是相同的。
根據(jù)該第二實(shí)施例，由于松香的混合比例高于第一實(shí)施例中的混合比例，因此用于使用基于乙二醇醚的水溶液對固定劑進(jìn)行清洗的時間長度比第一實(shí)施例中的所述時間長度更短。
第三實(shí)施例在第三實(shí)施例中，重量百分比為40％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂、重量百分比為50％的粉末狀松香與重量百分比為10％的平均粒徑為1微米的粉末狀氧化鋁進(jìn)行混合從而得到固定劑。
根據(jù)該第三實(shí)施例的固定劑的物理性質(zhì)如下莫氏硬度2.5、粘結(jié)強(qiáng)度16.2kg/cm2、軟化溫度80℃、在20℃下的固體比重為1.13。
由于該第三實(shí)施例中的機(jī)械加工與第一實(shí)施例中的機(jī)械加工是相同的，因此這里略去對其的詳細(xì)解釋說明。在該第三實(shí)施例中，粉末狀固定劑通過壓制被模制形成包括直徑為20毫米且長100毫米的圓柱形狀的固體。
此外，在固定劑呈液態(tài)瞬時鋪開時，發(fā)現(xiàn)工件固定臺21的表面溫度為130℃，從而將其用作固定劑涂層溫度的指標(biāo)。因此在該第三實(shí)施例中的固定劑的涂層溫度(熱熔化溫度)高于第一和第二實(shí)施例中的溫度。
由于加入了氧化鋁，因此根據(jù)第三實(shí)施例的固定劑比第一實(shí)施例中的固定劑具有更大的粘性，因此它具有耐流掛的特性。另外，在使用砂輪切割工件12的情況下，該固定劑具有不粘附到砂輪上的特性。
第四實(shí)施例在第四實(shí)施例中，重量百分比為30％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂、重量百分比為50％的粉末狀松香與重量百分比為20％的粉末狀炭黑進(jìn)行混合從而得到固定劑。
根據(jù)該第四實(shí)施例的固定劑的物理性質(zhì)如下莫氏硬度6.0、粘結(jié)強(qiáng)度15.2kg/cm2、軟化溫度80℃、在20℃下的固體比重1.10、體積電阻率190kΩ·cm。
該粉末混合物通過壓制被模制形成包括直徑為20毫米且長100毫米的圓柱形狀的固體，并且在固定劑呈液態(tài)瞬時鋪開時，發(fā)現(xiàn)工件固定臺21的表面溫度為130℃，從而將其用作固定劑涂層溫度的指標(biāo)。
由于根據(jù)第四實(shí)施例的固定劑是非液態(tài)的和導(dǎo)電的，因此可在工件12上進(jìn)行導(dǎo)線放電加工(wire discharge processing)。另外，由于加入了粉末狀炭黑，因此根據(jù)第四實(shí)施例的固定劑比第一實(shí)施例具有更大的粘性和更大的硬度。
其它實(shí)施方式此外，雖然在第一實(shí)施例中對包括非磁性材料的工件12進(jìn)行拋光的一個實(shí)例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于此，而是可按照多種方式對工件12的材料或適用于工件12的具體的機(jī)械加工方法等進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑，包含重量百分比為10％-95％的粉末狀松香與重量百分比為90％-5％的未加熱的粉末狀蟲膠樹脂的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑，其中粉末狀松香的混合比例為重量百分比35％-80％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑，其中在使粉末狀蟲膠樹脂與粉末狀松香相混合后，通過壓制將其模制成形為預(yù)定的固體形狀。
4.一種機(jī)械加工方法，包括加熱且熔解根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑(13)并且將其涂覆到工件固定臺(21)表面上；將工件(12)壓制到涂覆在工件固定臺(21)表面上的固定劑(13)上，將固定劑(13)的溫度降至其凝固溫度，同時將工件(12)壓制到工件固定臺(21)上并且通過使固定劑(13)凝固而將工件(12)固定到工件固定臺(21)表面上；以及對工件(12)進(jìn)行機(jī)械加工，在結(jié)束機(jī)械加工后使用基于乙二醇醚的水溶液清洗所述工件(12)和工件固定臺(21)，并且使固定劑(13)溶解在基于乙二醇醚的水溶液中。
全文摘要
對于使用蟲膠樹脂的機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑而言，本發(fā)明提高了工件粘結(jié)強(qiáng)度并且有利于在機(jī)械加工之后的清洗步驟。根據(jù)本發(fā)明，通過將重量百分含量為10％－95％的粉末狀松香混入未加熱的粉末狀蟲膠樹脂中而制備出機(jī)械加工用熔解/凝固型固定劑。
文檔編號C08L93/04GK1900166SQ20061010779
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者金田堅三, 渡部和正 申請人:株式會社電裝