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砥粒

1. 種類

研削・研磨工具に使用される砥粒は(1)一般砥粒と(2)超砥粒に大別されます。
これらは材料により、(1)がアルミナ質と炭化けい素質に、(2)がダイヤモンドと立方晶窒化ほう素に区分され、更に特性や組成の違いにより細分化されています。
ここではJIS規格をベースに砥粒の種類について記します。

1.一般砥粒
区分 種類 記号 製法及び性状
アルミナ質
研削材
褐色アルミナ研削材 A 主としてボーキサイトから成るアルミナ質原料を電気炉で溶融還元し、凝固させ、主成分がアルミナから成り、適量の酸化チタニウムを含む塊を粉砕整粒したもの。主として酸化チタニウムを固溶したコランダム結晶から成り、全体として褐色を帯びている。

白色アルミナ

研削材

WA バイヤ法で精製したアルミナを電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。コランダム結晶から成り、全体として白色を帯びている。

淡紅色アルミナ

研削材

PA バイヤ法で精製したアルミナに適量の酸化クロム、必要に応じて酸化チタニウムから成る原料を加え、電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。添加成分を固溶したコランダム結晶から成り、全体として淡紅色を帯びている。

解砕形アルミナ

研削材

HA ボーキサイト又はバイヤ法で精製したアルミナから成るアルミナ質原料を電気炉で溶融し、凝固させた塊を解砕し整粒したもの。主としてコランダムの単一結晶から成る。 

人造エメリー

研削材

AE 主としてボーキサイトから成るアルミナ質原料を電気炉で溶融還元し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。主としてコランダム結晶とムライト結晶から成り、全体として灰黒色を帯びている。

アルミナジルコニア

研削材

AZ(25)
AZ(40)
主としてバイヤ法で精製したアルミナにジルコニア質原料を加え、電気炉で溶融し、凝固させた塊を粉砕整粒したもの。主としてコランダム結晶とアルミナジルコニア共晶部分とから成り、全体としてねずみ色を帯びている。ジルコニア含有率の異なるAZ(25)とAZ(40)がある。
炭化けい素質
研削材

黒色炭化けい素

研削材

C 主としてけい石、けい砂から成る酸化けい素質原料とコークスとを電気抵抗炉で反応生成させた塊を粉砕整粒したもの。α形炭化けい素結晶から成り、全体として黒色を帯びている。 

緑色炭化けい素

研削材

GC 主としてけい石、けい砂から成る酸化けい素質原料とコークスとを電気抵抗炉で反応生成させた塊を粉砕整粒したもの。α形炭化けい素結晶から成り、Cより高純度で全体として緑色を帯びている。 

JIS R6111 人造研削材より

2.超砥粒
区分 種類 記号 製法及び性状
ダイヤモンド    天然ダイヤモンド D 炭素が地球内部の高温・高圧により立方晶系の結晶となった物で、天然に生成される鉱物の中で最も硬く、ヌープ硬度は7000である。
合成ダイヤモンド SD 炭素粉末に金属触媒を加え高温・高圧にすることにより人工的に製造した物。
金属被覆合成ダイヤモンド SDC

上記のダイヤモンドにNi、Cuなどの金属を被覆した物
CBN 立方晶窒化ほう素 BN

上六方晶』窒化ほう素に金属触媒を加え高温・高圧にすることにより人工的に製造した物。ダイヤモンドと同じ結晶構造を有し、ヌープ硬度は4700である。

鉄系金属に対し高温下でも安定なため、鋼類の研削に使用される。

金属被覆立方晶窒化ほう素 BNC 上記のCBNにNi、Ti化合物などを被覆した物。

2. 粒度

砥粒の粒度は(1)研削砥石用、(2)研磨布紙用、(3)超砥粒 に対し、それぞれ異なる規格が決められています。
以下にJISにおける規格を示します。

(1) 研削砥石用砥材の粒度
■ 1.粗粒の粒度分布
粒度

100%通過
しなければ
ならない
試験用ふるい
(1段) 

一定量まで
とどまってもよい
試験用ふるいとその量
(2段)

 

一定量以上
とどまらなければ
ふるいとその量
(3段)

二つのふるいに

とどまったものを

合わせて一定量以上に

ならなければならない
  それぞれの試験用

(3段+4段)

最大3%まで

通過してもよい試験用ふるい

(5段)

mm μm mm μm mm μm mm μm mm μm
F4 8.00 5.60 20 4.75 -  40 4.75 4.00 70 3.35
F5 6.70 4.75  20 4.00 -  40 4.00 3.35 70 2.80
F6 5.60 4.00  20 3.35 -  40 3.35 2.80 70 2.36
F7 4.75  3.35  20 2.80 40 2.80 2.36 70

2.00

F8 4.00 2.80  20 2.36 45 2.36 2.00 70 1.70
F10 3.35 2.36  20 2.00 -  45 2.00 1.70 70 1.40
F12 2.80  2.00  20 1.70 -  45 1.70 1.40 70 1.08
F14 2.36  1.70  20 1.40 -  45 1.40 1.18 70 1.00
F16

2.00

1.40  20 1.18 -  45 1.18 1.00 70 850
F20 1.70  1.18  20 1.00 -  45 1.00 - -850 70 710
F22 1.40 

1.00

20 850 45 850 710 70 600
F24 1.18  850 25 710 45 710 600 65 500
F30 1.00  710 25 600 45 600 500 65 425
F36 850 600 25 500 45 500 425 65 335
F40 710 500 30 425 40 425 355 65 300
F46 600 425 30 355 40 355 300 65 250
F54 500 355 30 300 40 300 250 65 212
F60 425 300 30 250 40 250 212 65 180
F70 355 250 25 212 40 212 180 65 150
F80 300 212 25 180 40 212 180 65 125
F90 250 180 20 150 40 150 125 65 106
F100 212 150 20 125 40 125 106 65 75
F120 180 125 20 106 40 106 90 65 63
F150 150 106 15 75 40 75 63 65 45
F180 125 90 15 63 40 63 53 65
F220 106 75 15 53 40 53 45 60

JIS R6001 研削砥石用研磨材の粒度より

■ 2.一般研磨用微粉/沈降試験方法(単位 μm)
粒 度

累積高さ3%

点の粒子径

(ds-3値)

累積高さ50%

点の粒子径

径累積高さ95%

点の粒子径

(ds-95値)

F230 77 以下 55.7±3.0 38 以上 
F240 68 以下 47.5±2.0 32 以上 
F280 60 以下 39.9±1.5 25 以上 
F320 52 以下 32.8±1.5 19 以上
F360 46 以下 26.7±1.5 14 以上 
F400 39 以下 21.4±1.0 10 以上 
F500 34 以下 17.1±1.0 7 以上
F600 30 以下 13.7±1.0 4.6 以上 
F800 28 以下 11.0±1.0 3.5 以上
F1000 23 以下 9.1±0.8 2.4 以上
F1200 20 以下 7.6±0.5 2.4 以上(1)

注(1) 累積高さ80%点の粒子径(ds-80値)

 

JIS R6001 研削砥石用研磨材の粒度より

他に「光透過沈降法」による規格もあり

■ 3.精密研磨用微粉/沈降試験方法(単位 μm)
粒 度

最大粒子径

(ds-0)

累積高さ3%

点の粒子径

(ds-3値)

累積高さ50%

点の粒子径

(ds-50値)

累積高さ94%

点の粒子径

(ds-94値)

#240 127 以下 90 以下 60.0±4.0 48 以上
#280 112 以下 79 以下 52.0±3.0 41 以上
#320 98 以下 71 以下 46.0±2.5 35 以上
#360 86 以下 64 以下 40.0±2.0 30 以上
#400 75 以下 56 以下 34.0±2.0 25 以上
#500 65 以下 48 以下 28.0±2.0 20 以上
#600 57 以下 43 以下 24.0±1.5 17 以上
#700 50 以下 39 以下 21.0±1.3 14 以上
#800 46 以下 35 以下 18.0±1.0 12 以上
#1000 42 以下  32 以下  15.5±1.0  9.5 以上 
#1200 39 以下 28 以下 13.0±1.0 7.8 以上
#1500 39 以下 24 以下 10.5±1.0 6.0 以上
#2000 33 以下 21 以下 8.5±0.7 4.7 以上
#2500 30 以下 18 以下 7.0±0.7 3.6 以上
 #3000 28 以下  16 以下 5.7±0.5  2.8 以上 

JIS R6001 研削砥石用研磨材の粒度より

他に「電気抵抗試験方法」による規格もあり

(2) 研磨布紙用砥材の粒度
■ 1.粗粒の粒度分布
粒度 1段網上量

1+2段

累積網上量


1+2+3段

累積網上量

1+2+3+4段

累積網上量

1+2+3+4+5段

累積網上量

5段ふるいの網下量

⊿Q

 

1段ふるいの目開き

Q1 2段ふるいの目開き Q2 3段ふるいの目開き Q3

4段ふるいの目開き

Q4

5段ふるいの目開き

Q5
  mm μm mm μm mm μm mm μm mm μm
P12  3.35  -  2.36  -  1以下  2.00  -  14±4  1.70  -  61±9  1.40  -  92以下  8以下 
P16  2.36  -  1.70  -  3以下  1.40  -  26±6  1.18  -  75±9  1.00  -  96以下  4以下 
P20  1.70  -  1.18  -  7以下  1.00  -  42±8  -  850  86±6  -  710  96以下  4以下 
P24 1.40  1.00  1以下  850  14±4  710  61±9  600  92以下  8以下 
P30  1.18  -  -  850  1以下  -  710  14±4  -  600  61±9  -  500  92以下  8以下 
P36  1.00  -  -  710  1以下  -  600  14±4  -  500  61±9 -  425  92以下  8以下 
P40  -  710  -  500  7以下  -  425  42±8 -  355  86±6  -  300  96以下  4以下 
P50  -  600  -  425  3以下  -  355  26±6 -  300  75±9  -  250  96以下  4以下 
P60 500  355  1以下  300  14±4  250  61±9 212  92以下  8以下 
P80 355  250  3以下  212  26±6  180  75±9  150  96以下  4以下 
P100 300  212  1以下  180  14±4  150  61±9 125  92以下  8以下 
P120 212  150  7以下  125  42±8  106  86±6 90  96以下  4以下 
P150 180  125  3以下  106  26±6 90  75±9  75  96以下  4以下 
P180 150  106  2以下  90  15±5 75  62±12  63  90以下  10以下 
P220 125  90 2以下  75  15±5  63  62±12 53  90以下 10以下 

JIS R6010 研磨布紙用研磨材の粒度より

■ 2.微粉(P240~P1200)/沈降試験方法(単位 μm)
粒 度 最大粒子径
(ds-0値)
累積高さ3% 累積高さ50% 累積高さ95%
P240 110 以下 81.7 以下 58.5±4.0  44.5 以上 
P280 101 以下 74.0 以下  52.2±3.0  39.2 以上 
P320 94 以下 66.8 以下  46.2±2.5  34.2 以上 
P360 87 以下 60.3 以下  40.5±2.0  29.6 以上
P400 81 以下 53.9 以下  35.0±2.0  25.2 以上 
P500 77 以下 48.3 以下  30.2±2.0  21.5 以上 
P600 72 以下 43.0 以下  25.8±1.5  18.0 以上 
P800 67 以下 38.1 以下  21.8±1.0  15.1 以上 
P1000 63 以下 33.7 以下  18.3±1.0  12.4 以上 
P1200 58 以下 29.7 以下  15.3±1.0  10.2 以上 
■ 3.微粉(P1500~P2500)/沈降試験方法(単位 μm)
粒 度 最大粒子径
(ds-0値)
累積高さ3% 累積高さ50% 累積高さ95%
P1500 58 以下 25.8 以下 12.6±1.0 8.3 以上
P2000 58 以下 22.4 以下 10.3±0.8 6.7 以上
P2500 58 以下 19.3 以下 8.4±0.5 5.4 以上

JIS R6010 研磨布紙用研磨材の粒度より
他に「電気抵抗試験方法」による規格もあり

3) ダイヤモンド/CBN 砥粒の粒度
規格の種類

ふるいの種類

粒度の種類 使用するふるいの目開き寸法

A方式の

表示

B方式の

表示

1枚目

99.9%通過

しなければ

ならないふるい

2枚目

一定量以上

とどまってはいけない

ふるいとその量

 

 

3枚目

一定量以上と

どまらなければ

ならない

ふるいとその量  

 

通過してもよい

最大の量 

4枚目

2%以上通過しては

ならないふるい  
μm μm % μm % % μm

網ふるい 16/18  1181 1700  1180  1000  90  710 
18/20  1001  1400  1000  850  90  600 
  851  1180  850  710  90  500 
  711  1000  710  600  90  425 
  601  850  600  500  90  355 
  501  710  500  425  90  300 
電成ふるい  -  426  600  455  360  90  255 
-  356  500  384  302  90  213 
50/60 301  455  322  255  90  181 
251  384  271  213  90  151 
213  322  227  181  90  127 
80/100 181  271  197  10  151  87  10  107 
100/120 151  227  165  10  127  87  10  90 
120/140 126  197  139  10  107  87  10  75 
140/170 107  165  116  11  90  85  11  65 
170/200 91  139  97  11  75  85  11  57 
200/230  76  116  85  11  65  85  11  49 
230/270  64  97  75  11  57  85  11  41 
270/325  54  85  65  15  49 

80 

15  - 
325/400  46  75  57  15  41  80  15  - 

  1182  1700  1180  850 90  8 600
20/30  852  1180  850  600 90  8 425
30/40  602  850  600  425 90  8 300
電成 40/50  427  600  455  302 90  8 213
60/80  252  384  271  181 90  8 127

JIS B4130 ダイヤモンド/CBN工具―ダイヤモンド又はCBNと(砥)粒の粒度より

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