Абразивное полотно

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 В 24 0 11/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHЙ (21) 3726362/25-08 (22) 16.04.84 (46) 23.02.86 .Бюл.М 7 (72) А.М.Мазин, P.À.Родионов, В.А.Смирнова и Д.Д.Мозжухин (53) 621.922.079(088.8) (56) Патент Франции lp- 1602106, кл. В 24 cI,1970.

Заявка Франции В 2058171 кл. В 24 9 3/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 588110, кл. В 24 D 11/ 02, 1978. (54) (57) . 1. АБРАЗИВНОЕ ПОЛОТНО, содержащее объемную иглопробивную основу из синтетических волокон и абразив, отличающееся тем, что, с целью повыпения производительности обработки и улучшения качества обрабатываемой поверхности, оно дополнительно содержит натуральные органические волокна, а в качечестве синтетических волокон — поливинилхлоридные при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Абразив 35-45

Натуральные органические волокна 5-15

Поливинилхлоридные волокна 45-55

2. Полотно по п.l о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что использованы волокна диаметром 10 — 30 мкм.

Изобретение относится к абразивной обработке плоских поверхностей деталей и может быть использовано в оптике- и микроэлектронике, в частности, при обработке стеклянных пластин для прецизионных фотошаблонов и обработке полупроводниковых пластин..

Целью изобретения является повышение производительности обработки Г 1 и уЛуч1пение качества обрабатываемой поверхности.

Натуральные органические волокна по своей структуре резко отличаются от синтетических волокон и обладают лучшими свойствами сорбирования на свою поверхность мельчайших частиц.

Добавка в основу равномерно распределенных натуральных волокон приводит к более полному и равномерному насьпцению всего объема полотна абразивными частицами.

Роль связующего в полотне выполняют поливинилхлоридные волокна.

Для этого полотно подвергается на-; о греву до 80 С, поливинилхлоридные волокна при этой температуре частично размягчаются, происходит их спайка в местах пересечения. При этом органические волокна, входящие в состав основы, играют роль разрыхлителя для придания объема полотну, что способствует лучшему насьпцению его абразивом.

Таким образом, возникает мягкий эластичный каркас полотна, сохраняющий свои структуру; в котором равномерно по всему объему закрепляется относительно свободный абразив, обладающий высокими режущими способностями, что приводит к повышению скорости съема обрабатьваемого материала и улучшению качества по. верхности. Кроме того, увеличивается срок службы полотна.

Снижение содержания натуральных волокон ниже 5% уменьшает суммарное сорбирование частиц абразива, умень шает объем полотна, вызывающее плохое насыщение полотна абразивом, что приводит к уменьшению скорости съема обрабатьваемого материала.

Повышение содержания натуральных волокон более 157. приводит к значи тельному раэрыхлению основы, ослаблению ее, что снижает стойкость полотна к истиранию, уменьшает его прочность, прочность закрепления

1212772 Х абразива в полотне и, таким образом, приводит к уменьшению скорости съема материала и сокращает срок службы полотна.

Уменьшение. содержания абразива менее 35% приводит к неполному и неравномерному насьпцению нм полотна, что снижает скорость съема материала и ухудшает качество поверхности

10 обрабатьваемых деталей.

Повышение содержания абразива более 45% приводит к возникновению в объеме полотна локальных участков с монослоями абразива, не контактирующего с волокнами основы, что практически не повышает скорость съема материала, увеличивает расход абразива и снижает прочность полотна.

Уменьшение содержания поливинил20 хлоридных волокон менее 45% вызывает уменьшение количества точек пересечения и спайки волокон, уменьшение прочности полотна и надежности фиксации в нем абразивных частиц, что

25 приводит к уменьшению скорости съема материала и ухудшает качество поверхности обрабатываемых деталей.

Увеличение содержания поливинилхлоридных волокон более 55% повышает плотность и жесткость полотна, способствует образованию в его объеме локальньи уплотнений и точек, что приводит к ухудшении качества обрабатываемой поверхности.

Уменьшение диаметра волокон основы менее 10 мкм уменьшает количество частиц абразива, сорбирующихся на поверхности волокна, что.резко уменьшает насьпцение полотна абра40 зивом и приводит к уменьшению скорости съема материала и ухудшению качества поверхности деталей. Увеличение диаметра волокон основы более

30 мкм вызывает черезмерное повышение жесткости полотна, возникновение в

его объеме микрообластей с уплотнен— ным полотном, нарушающих однородность структуры полотна, что приводит к резкому ухудшению качества поверхности обрабатываемых деталей. Пример 1. Из смеси 17% натуральных органических волокон диаметром 10-30 мкм и 83% поливинилхлоридных волокон диаметром 1055

30 мкм, ОЗХ поливинилхлоридных волокон диаметром 10-30 мкм иэвест ным способом получают объемное нетканое иглопробивное полотно, которое з 1 пропитывают абразивной суспенэией на основе двуокиси церия с максимальным размером частиц 5 мкм.Полученное полотно подсушивают на воздухе, а затем подвергают термообработ.— ке при 80ОС в течение 30 мин.

Полученное полотно наклеивают на полировальные диски диаметром

630 мм.

Стеклянные пластины размером

102 «102<2,4 после операции тонкой шлифовки подвергают полировке ° В качестве полировальника используется предлагаемое полотно. Время полирования 1,5 ч. Чистоту поверхности определяют после 15-ступенчатой ультразвуковой отмывки и сушки в парах изопропилового спирта визуальным контролем в проходящем и отраженном свете УФ-источника.

Дефекты маскирующего слоя контролируются при 50-кратном увеличении под микроскопом МБС-2.

Пример 2. Из смеси 17/ натуральных органических волокон диаметром 10-30 мкм и 837 поливинилхлоридных волокон диаметром 1030 мкм известным способом получают объемное нетканое иглопробивное полотно. Это полотно подвергается термообработке при 80 C и наклеивается на иолировальные диски диаметром 1200 мм.

Наклеенные диски пропитываются абразивной суспензией на основе двуокиси церия с содержанием максимальных частиц до 5 мкм, до содер:жания абразива в полотне в количестве 35-457.. Стеклянные заготовки укладываются в сепараторы на нижний диск. Опускается верхний диск и производится полировка. Дополнительно для поддержания постоянного соотношения абразива, связующего и волокон в процессе обработки на пластины, в зависимости от вида оборудования подается абразивная суспензия плотностью 1,02-1,06 г(смз с расходом

100-150 мл/мин.

Чистоту поверхности определяют после 15-ступенчатой ультразвуковой отмывки и сушки в парах изопропилового спирта визуальным контролем в проходящем и отраженном свете УФ212772 источника. Дефекты маскирующего слоя контролируются при 50-кратном увеличении под микроскопом ИБС-2.

Пример 3. Из смеси 167. натуральных органических волокон диаметром 10-30 мкм и 84Х поливинилхлоридных волокон диаметром 1030 мкм известным способом получают объемное нетканое иглопробивное

10 полотно. Это полотно подвергается термообработке при 80 С.

Иэ полученного полотна вырезаются круги и наклеиваются на полировальные диски диаметром 630 мм. Полотно пропитывается абразивной суспензией плотностью 1,18-1,24 г/ мЭ с содержанием частиц до 5 мкм.

Стеклянные заготовки укладываются в сепараторы на нижний диск стан2р ка двусторонней полировки, сверху прижимаются верхним диском. В процессе обработки для поддержания постоянства процентного содержания абразива в полотне периодически

25 подается суспензия 1 раэ через 4—

5 мин по 25 мл.

Сравнительные данные по предлагаемому абразивному полотну и по известному полотну приведены в табЗО лице °

Примеры 1 — 3 показывают достижение поставленной цели, примеры

4 и 5 — граничные значения состава компонентов указанной формулы, при35 меры 6 и 7 — выход за пределы состава компонентов указанной формулы, пример 8 — по прототипу. Как видно из таблицы, использование предлагаемого абразивного полотна, по срав40 нению с известным, позволяет получить высококачественные фотошаблонные заготовки с улучшенным качеством поверхности при повышенной скорости съема.

Таким образом, использование предлагаемого полотна повышает производительность и значительно улучшает

) качество процесса обработки, что позволяет его рекомендовать к ис50 пользованию в оптике и микроэлектронике при изготовлении прецизионных фотошаблонных заготовок и обработке полупроводниковых пластин.

1212772

ДиаСостав, мас.«/

Пример

СкоДефекты

СквозДефекты поной метр волорость съеАбразив

СинтетичесНатуральные

Связующее маски-„ рующего выход годных, 7 кон, мкм ма, мкм/ мин кие волокорганические волок слоя (проколы, точки), _#_ на на

0,72 67,8

0,6 е4,2

0,6 61,3

16

0,7 59,0

20

35 40- 32

22

40 25

Составитель Н.Балашова

Редактор Г.Волкова Техред О.Неце Корректор О.Луговая

Заказ 703/22

Тираж 739 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал IIIIII "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

1 10 40 50

2 5 45 50

3 15 35 50

4 10 35 55

5 0 45 55

6 20 25 55

/ 10 30 60 лировки (ласи ны,царапины, выколы натиры, присушка абразива) .

7 20 21

30 23

10 2ч !

О 2Ь

5 28

35 30

35 28

0,7 56,2

0,65 55,!

0,7 55,4

0,4 52,3