机械加工用熔解／凝固型固定剂和机械加工方法技术

对于使用虫胶树脂的机械加工用熔解／凝固型固定剂而言，本发明专利技术提高了工件粘结强度并且有利于在机械加工之后的清洗步骤。根据本发明专利技术，通过将重量百分含量为１０％－９５％的粉末状松香混入未加热的粉末状虫胶树脂中而制备出机械加工用熔解／凝固型固定剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在对由不能使用磁性工件固定方法的非铁金属、磁体、陶瓷、玻璃或塑料等材料制成的工件，特别是对强度较低的薄板或脆性工件或者重心不稳定的球形工件，进行简便地固定和机械加工的过程中有效使用的。
技术介绍
在现有技术中已经提出了属于这种类型的多种机械加工用熔解/凝固型固定剂。日本未审定专利公报No.2003-300127中描述了使用树脂作为熔解/凝固型固定剂，当被加热至预定温度时所述树脂变为液体；在常温下所述树脂为固体。使用天然树脂例如松香、虫胶、达马树脂或香脂以及热塑性合成树脂作为这种树脂的具体实例。然而，虫胶树脂是一种由昆虫如紫胶虫产生的类似树脂的分泌物经过提纯而得到的天然树脂，并且实际上使用包含这种虫胶树脂的机械加工用熔解/凝固型固定剂。这种虫胶树脂的一个实例是列在Nikka Seiko.Co.，Ltd.的产品目录第7卷第2页中的“Adfix”并且现有技术中的包含这种虫胶树脂的机械加工用熔解/凝固型固定剂已经通过混合所需组分并且允许所述混合物在容器中进行熔解/凝固而被模制成形为多种形状。然而，由于虫胶树脂是一种热固性树脂，因此产生以下现象，即在固定剂组分在容器中进行熔解/凝固且被模制成形这一阶段，虫胶树脂的热固化反应(交联反应)进行到一定程度，由此造成虫胶树脂性能劣化。结果是，为了将被模制成预定形状的固定剂用作用于进行实际机械加工的工件固定剂，通过在工件固定台的表面上加热和熔解而再一次使用固定剂。然而，由于在使用时虫胶树脂已发生性能劣化，因此发现工件的粘结强度降低了。此外，由于经过了多次加热和熔解循环，因此虫胶树脂发生热固化反应，从而导致固定剂(虫胶树脂)在结束机械加工之后难于剥离下来，且甚至是使工件难于清除。实际上，在虫胶树脂已发生非常充分地热固化的情况下，即便是进行长时间的高温碱性清洗，固定剂也不能从工件上剥离下来；并且采用一种方法，其中例如使用刮铲或类似的工具通过机械刮擦去除固定剂。然而，这种类型的机械去除方法不适用于较小的或脆性的工件。另外，由于碱性清洗受限于不受碱性溶液侵蚀的工件材料如磁体或碳，因此碱性清洗不适用于普通金属如铝。
技术实现思路
鉴于前述论点，本专利技术的一个目的在于提高工件粘结强度和简化机械加工之后的清洗工艺，所述清洗工艺对应于使用虫胶树脂的机械加工用熔解/凝固型固定剂。本专利技术提供以下方面(1)机械加工用熔解/凝固型固定剂包含重量百分比为10％-95％的粉末状松香与重量百分比为90％-5％的未加热的粉末状虫胶树脂的混合物。(2)根据(1)中所述的机械加工用熔解/凝固型固定剂，其中粉末状松香的混合比例为重量百分比35％-80％。(3)根据(1)或(2)中所述的机械加工用熔解/凝固型固定剂，其中在使粉末状虫胶树脂与粉末状松香相混合后，通过压制将其模制成形为预定的固体形状。(4)一种机械加工方法，包括加热且熔解根据(1)-(3)中任一项所述的机械加工用熔解/凝固型固定剂并且将其涂覆到工件固定台表面上；将工件压制到涂覆在工件固定台表面上的固定剂上，将固定剂的温度降至其凝固温度，同时将工件压制到工件固定台上并且通过使固定剂凝固而将工件固定到工件固定台表面上；以及对工件进行机械加工，在结束机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台，并且使固定剂溶解在基于乙二醇醚的水溶液中。附图说明图1是示出了本专利技术中的松香的添加量、粘结强度和清洗时间之间的相互关系的图表；图2是示出了本专利技术中的松香的添加量、粘结强度和清洗时间之间的相互关系的曲线图；图3是本专利技术的清洗方法的解释说明图；图4(a)和图4(b)是用于测定本专利技术中的粘结强度的方法的解释说明图；图5是用于测定本专利技术中的莫氏硬度的方法的解释说明图；和图6是其上固定有本专利技术第一实施例中的工件的工件固定台的正视图。具体实施例方式根据由本专利技术的专利技术人所进行的实验研究，当包括混合在一起的虫胶树脂和松香的机械加工用熔解/凝固型固定剂的粘结强度在未加热的粉末混合物与熔解产物之间进行比较时，我们发现未加热的粉末混合物的粘结强度明显大于熔解产物的粘结强度。图1是示出了当相似的粉末状松香被加到粉末状虫胶中时，松香的添加量、粘结强度和清洗时间之间的相互关系的图表，而图2示出了所述关系的曲线图。这里，粉末状虫胶的颗粒直径为180微米或更小，呈褐色，软化温度为约80℃，在20℃下的固体比重为1.02-1.12，挥发物含量为2.0％，在热醇中的不溶物含量为0.21％，蜡含量为3.31％。另一方面，粉末状松香的颗粒直径为180微米或更小，呈琥珀色，软化温度为约81℃，且在20℃下的固体比重为1.05。这两种粉末均按照如图1和图2所示的预定比例进行称重，并且进行搅拌以使其在容器中按照均匀比例进行均匀混合，从而得到粉末状的固定剂。图1和图2中所示出的粉末混合物指的是还没有进行加热或固化处理的该混合产物(粉末状的固定剂)。相比之下，图1和图2中所示出的熔解产物指的是通过在140℃下加热和熔解该粉末混合物1分钟，随后通过冷却至室温进行固化从而形成固体固定剂，而得到的固定剂。因此，该固定剂已经按照与现有技术中的使用虫胶树脂的固定剂相同的方式进行了单次循环的加热和固化处理。粉末混合物清洗时间指的是下面的清洗时间，即当0.15-0.20克的粉末混合物固定剂被放置在包含40毫米长×40毫米宽×2毫米厚的A1100铝薄板的试件上，在140℃下加热该试件1分钟以熔解固定剂并将其涂覆到试件的表面上，将试件冷却至室温从而使固定剂凝固，并且将试件浸入80℃的基于乙二醇醚的水溶液中而对试件进行清洗。这里，清洗时间被定义为从试件被浸入在基于乙二醇醚的水溶液中的时刻直到从试件的表面上剥离掉所有固定剂的时刻的时间量。由于粉末混合物中的粉末状虫胶树脂未受热并且未进行热固化反应，因此不会产生由热固化反应所导致产生的性能劣化。结果是，在如图1和图2所示的松香添加量的几乎整个范围上，通过使用未受热的粉末混合物而产生的粘结强度超过了熔解产物的粘结强度。这里，由于在松香添加量超过95％重量百分含量时粘结强度快速降低，因此本专利技术中的松香添加量的上限为95％重量百分含量。另一方面，由于若松香添加量减少为小于10％重量百分含量，则清洗时间快速加长，因此本专利技术中的松香添加量的下限为10％重量百分含量。如图1和图2所示，如果将松香添加量设定为在35％-80％重量百分含量的范围内，加之能够进一步提高粘结强度，那么机械加工结束后的清洗时间甚至能缩得更短。此外，图2中所示出的松香添加量的范围A对应于权利要求1，而范围B对应于权利要求2。在现有技术中，典型地使用高温有机溶剂或高温高浓度的碱性溶液对工件上的包含虫胶树脂和松香混合物的固定剂进行清洗。因此，在产生恶臭和环境问题方面存在不利因素。在根据本专利技术的机械加工方法中，使用包含虫胶树脂和松香混合物的固定剂用基于乙二醇醚的清洗剂对工件进行清洗。这里，基于乙二醇醚的清洗剂具体以用水稀释得到的水溶液的形式进行使用。根据本专利技术的专利技术人进行的研究，基于乙二醇醚的清洗剂尽管是水溶液，但也能够确保进行一定程度的与有机溶剂可比的清洗。这里，基于乙二醇醚的清洗剂的通式是R-O-An-R，其中R表示例如氢原子、甲基或乙基；A表示例如乙氧基或丙氧基，且n为整数1和2。下面，结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械加工用熔解／凝固型固定剂，包含重量百分比为１０％－９５％的粉末状松香与重量百分比为９０％－５％的未加热的粉末状虫胶树脂的混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金田坚三，渡部和正，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]