專利名稱：圓筒形研磨刷的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圓筒形研磨刷，具體地，涉及打磨金屬板或非金屬板，特別是打磨印刷電路板(PCB)的圓筒形研磨刷。
背景技術(shù)：
以往，為了對(duì)印刷電路板等進(jìn)行打磨、拋光或校平(Leveling)，多使用寬砂帶 (Wide belt)，不織布輥(Roll)或磨輥等。但是，在使用寬砂帶時(shí)，即使使用時(shí)間短，也會(huì)由于前端磨損使打磨力下降，很難進(jìn)行均勻的打磨和拋光。另外，不織布輥從其組織結(jié)構(gòu)上可以得到連續(xù)的打磨面，但是由于打磨力較弱，不適合用于需要很大打磨力的情形，另外，在利用由磨石等剛體制成的磨輥進(jìn)行打磨時(shí)，會(huì)留下不規(guī)則的打磨痕跡，而且很難應(yīng)對(duì)印刷電路板的較大起伏(Waviness)表面。另外，在韓國(guó)專利公告第10-0444835號(hào)中，公開(kāi)了一種用于打磨印刷電路板的 “圓筒形磨石”。圖1為上述磨石的縱向剖視圖，附圖標(biāo)記1為圓筒形部件，2為彈性體，3為支撐體，4為金屬線。另外，5為橡膠板，6為磨片。在上述專利發(fā)明中，在可旋轉(zhuǎn)的圓筒形部件的外表面設(shè)置了彈性體，該彈性體由高分子樹(shù)脂材料發(fā)泡而成的多孔海綿構(gòu)成，在彈性體的外表面設(shè)置了通過(guò)金屬線加固的板狀支撐體，并在支撐體外表面纏繞附著了橡膠板，該橡膠板的表面附著多個(gè)小型磨石。但是，上述專利發(fā)明使用的彈性體是由高分子樹(shù)脂材料發(fā)泡而成的多孔海綿制成，由于多孔海綿存在發(fā)泡不均勻的特性，造成海綿的密度及彈性不均勻，最終導(dǎo)致高速旋轉(zhuǎn)時(shí)引發(fā)真圓度和旋轉(zhuǎn)平衡問(wèn)題。特別是，高分子發(fā)泡海綿經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)由于氣孔收縮轉(zhuǎn)變?yōu)橛操|(zhì)海綿，而失去彈性，無(wú)法正常發(fā)揮原有功能。另外，上述專利發(fā)明為了防止高速旋轉(zhuǎn)時(shí)研磨刷的外徑因離心力作用而變大，設(shè)置了在橡膠板上的支撐體，該支撐體相對(duì)中心線以一定角度纏繞纖維或金屬加固線而構(gòu)成，但是如圖2所示，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩側(cè)端部與其它部分的膨脹程度不同，因此，對(duì)大面積平板進(jìn)行打磨時(shí)，兩側(cè)端部和其它部分的打磨程度會(huì)有差異。特別是，支撐體采用在橡膠板上相對(duì)中心線以一定角度纏繞加固線的構(gòu)成方法， 如圖3所示，由于在兩側(cè)端部加固線終止，在離心力作用下產(chǎn)生的膨脹現(xiàn)象相比內(nèi)部更加嚴(yán)重。另外，雖然也可以如圖3所示，采用2層或3層加固線以不同角度交錯(cuò)纏繞的方法， 但是，在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，仍不足以消除兩側(cè)端部和其它部分的膨脹程度的差異。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述海綿型彈性體和加固型支撐體的結(jié)構(gòu)問(wèn)題而提出，其目的是提供一種圓筒形研磨刷，該圓筒形研磨刷適用于具有較大表面的物體的打磨或拋光，同時(shí)在應(yīng)對(duì)表面起伏較大的被打磨或拋光物體時(shí)，也能夠緊貼其表面進(jìn)行均勻的打磨和拋光，因此，還可以作為平板的校平輥使用。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的圓筒形研磨刷在插入轉(zhuǎn)軸的剛性圓筒管外表面設(shè)置具有多個(gè)通孔的支撐體，在上述支撐體外表面相對(duì)中心線成直角纏繞加固體，在彈性板表面連續(xù)排列固定多個(gè)磨石后，將上述彈性板纏繞地附著在加固體外表面上。本發(fā)明即使在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠確保研磨刷內(nèi)部加固體和支撐體具有均勻的形變和支撐力，適用于對(duì)大表面物體進(jìn)行打磨或拋光，同時(shí)在應(yīng)對(duì)表面起伏較大的或拋光物體時(shí)，也能夠緊貼其表面進(jìn)行均勻的打磨和拋光，因此，還可以作為平板的校平輥使用。另外，本發(fā)明特別適用于除去經(jīng)過(guò)布線用鍍銅處理的印刷電路板表面的凹凸部分，以及對(duì)印刷電路板表面進(jìn)行校平作業(yè)。


圖1是以往圓筒形研磨刷的縱向剖視圖。圖2是以往圓筒形支撐體高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)示意圖。圖3是以一定角度纏繞在圓筒形橡膠板上的加固線狀態(tài)示意圖。圖4是本發(fā)明圓筒形研磨刷的縱向剖視圖。圖5是本發(fā)明圓筒形研磨刷的橫向剖視圖。圖6是本發(fā)明支撐體的縱向剖視圖。圖7是本發(fā)明支撐體另一實(shí)施方式的通孔形狀示意圖。圖8是本發(fā)明的圓筒形加固體高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)示意圖。附圖標(biāo)記1:圓筒形部件2:彈性體3 支撐體4 金屬線5 橡膠板6 磨片10:圓筒管20:支撐體21 通孔30 加固體40:彈性板50:磨石碎片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明最佳實(shí)施方式為，在剛性圓筒管外表面上設(shè)置具有通孔的支撐體，在上述支撐體外表面上纏繞加固體，在彈性板表面上連續(xù)排列固定多個(gè)磨石后，將上述彈性板纏繞附著在加固體外表面上，從而制造圓筒形研磨刷。下面參照附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖4是本發(fā)明圓筒形研磨刷的縱向剖視圖，圖5是本發(fā)明圓筒形研磨刷的橫向剖視圖。本發(fā)明特征在于，在插入轉(zhuǎn)軸(未圖示)的剛性圓筒管10外表面上設(shè)置具有多個(gè)通孔21的支撐體20，在上述支撐體20外表面上相對(duì)中心線成直角纏繞加固體30，在彈性板40表面上連續(xù)排列固定多個(gè)磨石碎片50后，將上述彈性板40纏繞附著在加固體30外表面。上述圓筒管10由輕質(zhì)且具有一定剛性的紙張或纖維浸漬苯酚樹(shù)脂制造的苯酚管、纖維增強(qiáng)塑料(FRP，F(xiàn)iber Reinforced Plastic)或纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(FRTP，F(xiàn)iber Reinforced Thermo Plastic)制作。
圖6是上述支撐體20的縱向剖視圖，圖7是上述支撐體20另一實(shí)施方式的通孔 21的形狀示意圖。上述支撐體20—般采用聚氨酯樹(shù)脂制成。由聚氨酯樹(shù)脂制成的支撐體20同時(shí)具備彈性力以使最外層磨石緊貼打磨面，同時(shí)具備支撐力以在旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠承受離心力。另外，聚氨酯樹(shù)脂能夠通過(guò)壓出或射出方法制造，因此，相比發(fā)泡方法制造的海綿，具有均勻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。上述支撐體20如圖4、圖6以及圖7所示，在內(nèi)部形成了多個(gè)圓形、四邊形、三角形等多種形態(tài)的通孔21。上述通孔21不僅能夠減輕重量，還能有效吸收與不均勻打磨面接觸時(shí)所產(chǎn)生的沖擊。上述通孔21最好沿中心線方向進(jìn)行穿孔，但也可以沿其它方向進(jìn)行穿孔。作為以往圓筒形研磨刷的彈性體使用的海綿，其密度約為0. 1-0. 2g/cm3，本發(fā)明的聚氨酯樹(shù)脂制成的支撐體的密度為1. 2g/cm3。當(dāng)通孔21占支撐體20整體縱截面面積的50%時(shí)，其密度為0. 6g/cm3,占70%時(shí)，其密度為0. 36g/cm3,占90 %時(shí)，其密度為0. 12g/
3
cm ο支撐體20的通孔21所占比例要綜合考慮樹(shù)脂的硬度、拉伸強(qiáng)度、重量等參數(shù)而決定，如果采用高強(qiáng)度及高硬度的樹(shù)脂，通孔21所占比例較高，如果采用低強(qiáng)度及低硬度的樹(shù)脂，通孔21所占比例則應(yīng)適當(dāng)降低。另外，通孔21的大小及形狀也會(huì)影響支撐體20的剛度和彈性，考慮到上述多種條件的影響，通孔21所占的比例最好在50% -90%之間。如果支撐體20的通孔21所占的比例小于50%，會(huì)由于彈性太差，在打磨時(shí)無(wú)法有效吸收沖擊，導(dǎo)致圓筒形研磨刷不能均勻地緊貼被打磨物體的表面，而產(chǎn)生反作用力，形成波浪紋。如果通孔所占的比例超過(guò)90%，不僅支撐體20本身很難制造，而且由于材料的強(qiáng)度和硬度有限，無(wú)法提供充分的支撐力。支撐體20也可以采用其它材料制成，不局限于聚氨酯樹(shù)脂。例如，可以采用硅樹(shù)月旨、聚乙烯、聚丙烯、PPS、PEEK、PS、Nylon、聚苯乙烯等樹(shù)脂，但是考慮到彈性和拉伸強(qiáng)度較為優(yōu)秀，以及適合壓出或射出工藝等特點(diǎn)，最優(yōu)選采用聚氨酯樹(shù)脂。而且，最好采用邵氏 (Shore)A硬度在75以上的聚氨酯樹(shù)脂。硬度小于75的聚氨酯樹(shù)脂會(huì)由于太軟而無(wú)法提供充分的支撐力。圖8是上述加固體30高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)示意圖。上述加固體30的作用是防止支撐體 20向外擴(kuò)張。進(jìn)行打磨作業(yè)時(shí)，由于離心力的作用，支撐體20會(huì)向外擴(kuò)張幾個(gè)百分點(diǎn)，為確保微米單位的打磨精度，有必要抑制支撐體20向外擴(kuò)張的現(xiàn)象。為達(dá)到上述目的，可以采用將1根或多跟金屬線擰在一起，并相對(duì)中心線以一定角度連續(xù)纏繞的方法，或?qū)⒗w維織物相對(duì)中心線以一定角度連續(xù)纏繞的方法，或?qū)⒍鄬永w維線或金屬線相對(duì)中心線以一定角度連續(xù)纏繞的方法。但是，經(jīng)過(guò)多種實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比將纖維織物等相對(duì)中心線以一定角度纏繞的方法，相對(duì)中心線成直角纏繞的方法對(duì)防止離心力造成的向外擴(kuò)張現(xiàn)象更加有效，而且能夠使離心力造成的擴(kuò)張現(xiàn)象均勻分布。另外，如圖3所示，將加固線相對(duì)中心線以一定角度進(jìn)行纏繞時(shí)，加固線會(huì)在端部終止，但是，將加固線相對(duì)中心線成直角進(jìn)行纏繞時(shí)，端部不會(huì)出現(xiàn)加固線終止現(xiàn)象，因此， 高速旋轉(zhuǎn)時(shí)離心力造成的外徑膨脹現(xiàn)象在兩側(cè)端部和其它部分都很均勻。
如圖8所示，本發(fā)明將由橫線和縱線成直角織造而成的纖維織物，使其橫線或縱線相對(duì)中心線成直角纏繞在支撐體20外表面，從而形成加固體30。如上所述，橫線和縱線中的一種相對(duì)中心線保持平行，另一種相對(duì)中心線成直角的纖維織物纏繞兩次以上形成加固體30，因此，圓筒形研磨刷在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)能夠進(jìn)行穩(wěn)定、 均勻的打磨。也可以采用UD(Unidirectional cloth)作為加固體30，但是，為確保圓筒形研磨刷在打磨過(guò)程中沿軸向的長(zhǎng)度變化也具有穩(wěn)定性，最好使用纖維織物。作為加固體30的制作材料，不僅可以采用有機(jī)纖維材料，還可以采用無(wú)機(jī)纖維材料。無(wú)機(jī)纖維材料可以采用玻璃纖維、玄武巖纖維等，上述材料雖然在高強(qiáng)度、低伸縮率方面具有優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在重量大(密度為2. 5g/cm3)、柔軟性差等缺點(diǎn)。有機(jī)纖維可以采用聚丙烯、尼龍、滌綸、芳綸、聚乙烯醇縮醛、聚氨酯樹(shù)脂等一般纖維織物。有機(jī)纖維相比無(wú)機(jī)纖維具有重量輕、柔軟性好等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于組成加固體30時(shí)，將纖維織物以圓形固定的方法，可以采用在纖維中浸漬熱硬化性樹(shù)脂后將其卷成圓筒形，然后在80-200°C下進(jìn)行熱處理使其硬化的方法，或采用橡膠類粘接劑、環(huán)氧樹(shù)脂類粘接劑、聚氨酯類粘接劑等，使其常溫硬化或在低于100°C的溫度下熱硬化的方法。上述方法中，浸漬或粘接成分最好具有一定的柔軟性和彈性，因此，一般采用橡膠類粘接劑和聚氨酯類粘接劑。另外，還可以使用含有纖維的聚氨酯樹(shù)脂板制成加固體30。由于內(nèi)部含有纖維的聚氨酯板具有很好的拉伸強(qiáng)度、耐候性、耐化學(xué)性、耐彎曲性等，而且與聚氨酯樹(shù)脂材料制成的支撐體20的制作材料相同，很適合作為支撐體20的加固結(jié)構(gòu)使用。在本發(fā)明使用的磨石中，結(jié)合劑的種類可以分為陶瓷結(jié)合劑(Vitrified)樹(shù)脂結(jié)合劑(Resinoid)、金屬結(jié)合劑(Metal bond)硅酸鹽(Silicate)等，磨石根據(jù)砂粒種類可以分為氧化鋁、碳化硅、金剛石、氧化鋯等。根據(jù)被打磨物的特點(diǎn)，可以在上述磨石中選擇一種使用或選擇2種以上混合使用。為了在支撐體20外表面上設(shè)置上述磨石碎片50，可以在具有彈性的彈性板40表面上連續(xù)排列固定多個(gè)磨石碎片50后，將其纏繞附著在上述加固體30外表面上。為了使磨石碎片50附著于圓筒形支撐體20時(shí)，能夠很好地形成圓形，磨石碎片的縱向、橫向尺寸及高度分別為10-20mm。用于附著磨石碎片50的具有彈性的彈性板40，可以選用橡膠板或聚氨酯樹(shù)脂板等具有彈性的材料。本發(fā)明即使在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠確保研磨刷內(nèi)部加固體和支撐體具有均勻的形變和支撐力，適用于對(duì)大表面物體進(jìn)行打磨或拋光，同時(shí)對(duì)于表面起伏較大的被打磨或拋光物體，也能夠緊貼其表面進(jìn)行打磨和拋光，因此，還可以作為平板的校平輥使用。另夕卜，本發(fā)明特別適用于除去經(jīng)過(guò)布線用鍍銅處理的印刷電路板表面的凹凸部分，以及對(duì)印刷電路板表面進(jìn)行校平作業(yè)。以上以優(yōu)選實(shí)施方式為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行多種變形和變更。因此，本發(fā)明權(quán)利要求范圍并不局限于上述內(nèi)容。另外，本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求書(shū)中采用括號(hào)標(biāo)記的附圖標(biāo)記，主要目的是加深對(duì)本發(fā)明的理解，本發(fā)明并不局限于附圖所示的形態(tài)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明可以用于打磨金屬板或非金屬板，特別是打磨印刷電路板(PCB)。
權(quán)利要求
1.一種圓筒形研磨刷，其特征在于，在剛性圓筒管(10)外表面上設(shè)置具有通孔的支撐體(20)，在上述支撐體00)外表面上纏繞加固體(30)，在彈性板00)表面上連續(xù)排列固定多個(gè)磨石碎片(50)后，將上述彈性板00)纏繞附著在加固體(30)外表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述加固體(30)相對(duì)中心線成直角纏繞在支撐體O0)外表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述支撐體O0)由聚氨酯樹(shù)脂制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述通孔的比例占上述支撐體OO)整體縱截面面積的50% -90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述加固體(30)由纖維織物制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述加固體(30)由含有纖維的聚氨酯樹(shù)脂板制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述磨石碎片(50)縱向、橫向尺寸及高度均為10-20mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圓筒形研磨刷，其特征在于，上述彈性板00)由聚氨酯樹(shù)脂板制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及打磨金屬板或非金屬板，特別是打磨印刷電路板(PCB)的圓筒形研磨刷，該研磨刷在插入轉(zhuǎn)軸的剛性圓筒管外表面上設(shè)置具有多個(gè)通孔的支撐體，在上述支撐體外表面上相對(duì)中心線成直角纏繞加固體，在彈性板表面上連續(xù)排列固定多個(gè)磨石碎片后，將上述彈性板纏繞地附著在加固體外表面上，本發(fā)明即使在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下，也能夠確保研磨刷內(nèi)部加固體和支撐體具有均勻的形變和支撐力，適用于對(duì)大表面物體均勻地進(jìn)行打磨或拋光，同時(shí)對(duì)于表面起伏較大的被打磨或拋光物體，也能夠緊貼其表面進(jìn)行打磨和拋光，因此，還可以作為平板的校平輥使用。
文檔編號(hào)B24D13/10GK102470514SQ201080027751
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者羅祥文, 裴志秀, 裴時(shí)榮 申請(qǐng)人:外杰希有限公司