[发明专利]具有实芯的磨料制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明提供了磨料制品以及制备所述磨料制品的方法。

背景技术

在从原材料形成可用部件的处理过程中，可以使用磨料制品以研磨和抛光表面、将材料分配成不同的片、或切削掉不需要的材料。磨锯或圆刀片是公知的，并可以在多个工业(包括电子工业)中使用以形成有用的部件。最近的趋势是制备这样的磨锯或刀片，所述磨锯或刀片为柔性的和/或薄的，并具有以预定图案固定于基体中和/或固定在刀片载体上的磨粒。但薄的载体和/或基体材料可使得刀片不具有用于切削、尤其是精密切削或在工件(切片)中制备薄狭槽(间隙、切缝)的机械完整性。另外，具有筛轮(screened wheel)或啮合轮(mesh wheel)作为芯并掺入磨粒的刀片易于开裂。当制备精确切口时，用磨粒涂布(例如，电极沉积或电铸)刀片边缘不提供具有磨粒的充分保持以获得良好完整性且具有所需寿命的刀片。目前的刀片可制备宽度为大约1mm或更小的切口(例如精密切口)。

磨料制品包括烧结磨料，所述烧结磨料具有第一部分和第二部分，第一部分含有多个磨粒，第二部分称为“底部(foot)”，并沿着第一部分的一侧。所述底部不具有磨粒，并使得制品能够易于附接至切削工具。

发明内容

由于电子器件和其他工业需要日益更小的部件，需要可在硬材料中切削极薄切缝的磨料制品。在这些工业中还需要这样的磨料制品：所述磨料制品可以产生精密切口而在处理表面上留下最小数目和尺寸的缺陷，并可以在使用过程中抵抗切削表面的磨损或腐蚀。也需要这样的磨料制品：所述磨料制品极薄，但是是增强的，且另外可具有嵌入其中的图案化的硬磨料制品。

在一个方面，本发明提供了磨料制品，其包括一体弹性构件，所述一体弹性构件具有第一和第二对置的主表面，所述构件包括居中设置的芯和周边环带，周边环带包括多个开口或腔室(cell)，其中周边环带包括多个研磨区，所述多个研磨区包括伸出穿过一体弹性构件的主表面中的至少一个的磨粒，其中研磨区从至少一个主表面向外延伸，且其中所述芯基本上不具有研磨区。

在另一方面，本发明提供了磨料制品，其包括两个或更多个一体弹性构件以及设置于所述两个或更多个一体弹性构件之间并与每个构件的至少一个主表面接触的夹层，每个构件都具有第一和第二对置的主表面，构件中的至少一个包括居中设置的芯和周边环带，周边环带包括多个开口或腔室，其中周边环带包括多个研磨区，所述多个研磨区包括伸出穿过一体弹性构件的至少一个主表面的磨粒，其中研磨区从所述至少一个主表面向外延伸，其中所述芯基本上不具有研磨区，且其中夹层包括可研磨材料。

在另一个实施例中，本发明提供了研磨盘，其包括研磨层，以及设置于所述研磨层的至少一侧上的至少一个支承材料层，研磨层具有第一和第二对置的主表面，并包括多个开口或腔室，

其中研磨层包括多个研磨区，所述多个研磨区包括伸出穿过研磨层的主表面中的至少一个的磨粒，其中研磨层延伸超过至少一个支承材料层，并形成周边环带，且其中至少一个支承材料层形成研磨盘的支承凸缘。在一些实施例中，研磨盘可包括两个支承材料层，一个层设置于研磨层的第一主表面上，一个层设置于研磨层的第二主表面上。

在又一方面，本发明提供了制备磨料制品的方法，其包括提供一体弹性构件，所述一体弹性构件具有第一和第二对置的主表面，构件包括居中设置的芯和周边环带，周边环带包括多个开口或腔室，其中腔室可穿透一体弹性构件的至少一个主表面，且其中所述芯基本上不具有腔室；将磨粒设置于腔室中；以及处理一体弹性构件使得磨粒被固定于腔室中。

在另一方面，本发明提供了制备磨料制品的方法，其包括如下步骤：提供一体弹性构件，所述一体弹性构件具有第一和第二对置的主表面，所述构件包括居中设置的芯；使用激光或电子束焊接、硬钎焊、软钎焊、加热、烧结、熔合、渗透、加压、压印、锻造、或它们的组合将周边环带结合至所述居中设置的芯上，所述周边环带具有开口或腔室，其中周边环带包括至少一个研磨区，所述至少一个研磨区包括从一体弹性构件的至少一个主表面伸出的磨粒，其中研磨区从至少一个主表面向外延伸，且其中所述芯基本上不具有研磨区。

在另一方面，本发明提供了制备研磨盘的方法，其包括提供片材，所述片材包括研磨层，所述研磨层具有第一和第二对置的主表面，片材包括多个开口或腔室和设置于研磨层的至少一侧上的至少一个支承材料层；蚀刻穿过至少一个支承材料层以暴露研磨层；以及从片材提取所述研磨盘，

其中所述研磨层包括多个研磨区，所述多个研磨区包括伸出穿过研磨层的主表面中的至少一个的磨粒，且