具有开口的不均匀分布的研磨制品制造技术

本发明专利技术提供了一种具有开口的不均匀分布的研磨制品，所述研磨制品具有以非均匀分布图案排列的多个孔穴，其中所述图案为螺线或叶序图案，特别是通过Vogel等式描述的那些图案。本发明专利技术也提供了一种支撑垫，所述支撑垫具有诸如开放通道形式的空气流动路径的螺线或叶序图案。所述支撑垫可特别地适应于符合具有非均匀分布图案的研磨制品。或者，所述支撑垫可结合常规穿孔涂布磨料使用。具有孔穴的非均匀分布图案的研磨制品和支撑垫可在一起用作研磨系统。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请号为201280069816.9、申请日为2012年12月31日、专利技术名称为“具有开口的不均匀分布的研磨制品”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开通常涉及磨料，更特别地涉及具有开口的图案的研磨制品，其中所述图案为非均匀分布图案。
技术介绍
研磨制品(如涂布研磨制品)用于各种工业中，以通过手工或通过机械过程(如通过精研、碾磨或抛光)而研磨工件。使用研磨制品的机械加工跨越广泛的工业和消费者范围，从光学工业、汽车油漆修复工业和金属制造工业至建筑和木工业。机械加工(如通过手工或使用通常可得的工具，如轨道式抛光机(随机轴线和固定轴线)、带式和振动式砂光机)也通常在家庭应用中由消费者完成。在这些例子中的每一个中，使用磨料来去除表面材料并影响经研磨表面的表面特性(例如平面性、表面粗糙度、光泽度)。另外，已开发各种类型的自动加工系统以研磨加工各种组成和构造的制品。表面特性包括光亮、纹理、光泽度、表面粗糙度和均匀度等。特别地，测量诸如粗糙度和光泽度的表面特性以确定品质。例如，当涂布或涂漆表面时，某些瑕疵或表面缺陷可能在施用或固化过程中产生。这种表面瑕疵或表面缺陷可包括麻点、“橘皮皱”纹理、“鱼眼”或包封泡和粉尘缺陷。通常在涂漆表面中的这种缺陷通过如下方式去除：首先用粗晶粒磨料砂磨，之后随后用逐步更细的晶粒磨料砂磨，甚至用毛料或泡沫垫磨光，直至获得所需的平滑度。因此，所用的研磨制品的性质通常影响表面品质。除了表面特性之外，工业对与研磨操作相关的成本敏感。影响操作成本的因素包括可制备表面的速度以及用于制备所述表面的材料的成本。通常，工业寻找具有高材料去除速率的成本有效的材料。然而，显示出高去除速率的磨料通常显示差的获得所需表面特性的性能。相反，制得所需表面特性的磨料通常具有低的材料去除速率。为此原因，表面的制备通常为使用各种级别的研磨片材的多步骤过程。通常，使用逐渐更细的晶粒磨料在一个或多个随后的步骤中修复(例如去除)由一个步骤引入的表面缺陷(例如划痕)。因此，引入划痕和表面缺陷的磨料导致在随后的加工步骤中增加的时间、精力和材料花费以及总加工成本的总体增加。影响材料去除速率和表面品质的另一因素为具有“切屑”(即从工件表面上研磨的材料)的磨料的“填塞(loading)”，所述切屑往往在磨粒表面上和磨粒之间积聚。填塞是不希望的，因为其通常降低研磨产品的效率，且也可通过增加划痕缺陷的可能性而不利影响表面特性。尽管已进行各种努力(如在工件表面上引入流体以冲走切屑，以及应用真空系统以在产生切屑时将其带走)来降低切屑的积聚，但持续需要促进有效研磨和改进表面特性的改进的成本有效的研磨制品、方法和系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种支撑垫，其包括：以图案设置的多个空气流动路径，其中空气流动路径的图案包括规则多边形、不规则多边形、椭圆形、弧线、螺线、叶序图案或它们的组合。本专利技术的另一目的在于提供一种包括空气流动路径的图案的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案由受控非均匀分布图案的x和y坐标产生。本专利技术的另一目的在于提供一种支撑垫，其包括：以图案设置的多个空气流动路径，所述图案适应于符合受控非均匀分布图案或无规分布图案。本专利技术的又一目的在于提供一种研磨系统，其包括：涂布磨料；和支撑垫，其中所述涂布磨料包括孔穴的受控非均匀分布图案，且其中所述支撑垫包括以图案设置的多个空气流动路径，所述图案适应于符合所述涂布磨料的孔穴。附图说明通过参照附图，本公开可更好地得以理解，且本公开的许多特征和优点对于本领域技术人员而言是显而易见的。图1为根据本专利技术的涂布研磨盘的一个示例性实施例，所述涂布研磨盘具有孔穴的受控的非均匀分布的孔穴图案。图2为根据本专利技术的具有顺时针和逆时针斜列线的叶序螺线图案的图示。图3为根据本专利技术的具有顺时针和逆时针斜列线的叶序螺线图案的另一图示。图4为根据本专利技术的Vogel模型的图示。图5A-5C为根据本专利技术的具有不同发散角的符合Vogel模型的叶序螺线图案的图示。图6A-6F为根据本专利技术的孔穴狭缝形状的示例性实施例的图示。图7为根据本专利技术的涂布研磨制品的一个示例性实施例的横截面的图示。图8为根据本专利技术的具有148个孔穴的孔穴图案的一个示例性实施例的图形图像。图9为图8的孔穴图案的转置阵的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图10为与图8的孔穴图案配合的支撑垫(back-up pad)的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图11为根据本专利技术的具有246个孔穴的孔穴图案的一个示例性实施例的图形图像。图12为图11的孔穴图案的转置阵的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图13为与图11的孔穴图案配合的支撑垫的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图14为根据本专利技术的具有344个孔穴的孔穴图案的一个示例性实施例的图形图像。图15为图14的孔穴图案的转置阵的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图16为与图14的孔穴图案配合的支撑垫的根据本专利技术的一个示例性实施例的图示。图17A-17D为给定孔穴图案的在轨道旋转过程中的孔穴覆盖的图形表示，其中17B-17D为根据本专利技术的示例性实施例。图18A-18D为给定孔穴图案的在轨道旋转过程中的孔穴覆盖的图形表示，其中18B-18D为根据本专利技术的示例性实施例。图19为比较根据本专利技术的示例性孔穴图案与现有技术的孔穴图案的研磨性能的图表。图20为比较根据本专利技术的示例性孔穴图案与现有技术的孔穴图案的研磨性能的图表。图21为比较根据本专利技术的示例性孔穴图案与现有技术的孔穴图案的研磨性能的图表。图22为比较根据本专利技术的示例性孔穴图案与现有技术的孔穴图案的研磨性能的图表。图23为比较根据本专利技术的示例性孔穴图案和配合支撑垫与现有技术的孔穴图案和现有技术的支撑垫的研磨性能的图。图24为比较根据本专利技术的示例性的涂布研磨盘和支撑垫的配对与现有技术的涂布磨料和支撑垫的组合的研磨性能的图。图25为比较使用根据本专利技术的示例性的涂布研磨盘和支撑垫与现有技术的涂布磨料和支撑垫的组合来研磨10,000平方英尺的车辆镶板的计算时间的图。图26为比较使用根据本专利技术的示例性的涂布研磨盘和支撑垫与现有技术的涂布磨料和支撑垫的组合来切割车辆镶板的效率的图。图27为比较使用根据本专利技术的其他示例性的涂布研磨盘和支撑垫与现有技术的涂布磨料和支撑垫的组合来切割车辆镶板的效率的另一个图。图28为根据本专利技术的具有螺线路径(34个外螺线路径和8个内螺线路径)的图案的支撑垫的一个实施例的图示。支撑垫图案对应于具有151个孔穴的Vogel等式图案。图29为根据本专利技术的具有螺线路径(34个外螺线路径和8个内螺线路径)的图案的支撑垫的另一实施例的图示。支撑垫图案对应于具有251个孔穴的Vogel等式图案。图30为根据本专利技术的具有螺线路径(34个外螺线路径和8个内螺线路径)的图案的支撑垫的另一实施例的图示。支撑垫图案对应于具有351个孔穴的Vogel等式图案。图31为根据本专利技术的具有螺线路径(34个外螺线路径和8个内螺线路径)的图案的支撑垫的实施例的图示。支撑垫图案对应于具有247个孔穴的Vogel等式图案。图32为根据本专利技术的具有螺线路径(34个外螺线路径和8个内螺线路径)的图案的支撑垫的实施例的图示。支撑垫图案对应于具有346个孔穴的Vogel等式图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支撑垫，其包括：以图案设置的多个空气流动路径，其中空气流动路径的图案包括规则多边形、不规则多边形、椭圆形、弧线、螺线、叶序图案或它们的组合。

【技术特征摘要】
2011.12.31 US 61/582,3081.一种支撑垫，其包括：以图案设置的多个空气流动路径，其中空气流动路径的图案包括规则多边形、不规则多边形、椭圆形、弧线、螺线、叶序图案或它们的组合。2.根据权利要求1所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案包括放射弧线路径、放射螺线路径或它们的组合。3.根据权利要求2所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案包括内部放射螺线路径和外部放射螺线路径的组合。4.根据权利要求2所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案包括顺时针放射螺线路径和逆时针放射螺线路径的组合。5.根据权利要求2所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案还包括与所述放射弧线路径或放射螺线路径或它们的组合相交的环形空气流动路径。6.包括空气流动路径的图案的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案由受控非均匀分布图案的x和y坐标产生。7.根据权利要求6所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案包括螺线图案或叶序图案。8.根据权利要求6所述的支撑垫，其中所述受控非均匀分布图案的x和y坐标根据如下等式(II)转置和旋转，以确定所述空气流动路径的图案的x’和y’坐标，其中θ等于以弧度计的π/n，n为任意整数：9.根据权利要求8所述的支撑垫，其中所述受控非均匀分布图案为叶序图案。10.根据权利要求9所述的支撑垫，其中所述受控非均匀分布图案为Vogel等式。11.根据权利要求8所述的支撑垫，其中n为1至10的任意整数。12.根据权利要求11所述的支撑垫，其中n为1、2、3、4、5或6。13.根据权利要求1或6所述的支撑垫，其中所述空气流动路径的图案包括多个开口、腔体、通道、通路或它们的组合。14.根据权利要求13所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·赛思，J·M·迪恩古兹，V·C·K·拉曼，P·A·克鲁帕，J·M·加拉赫，
申请(专利权)人：圣戈班磨料磨具有限公司，法国圣戈班磨料磨具公司，
类型：发明
国别省市：美国;US