[发明专利]研磨材料以及形成该研磨材料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过蚀刻工艺生产的适于打磨或者平滑多种表面的研磨材料，以及形成所述研磨材料的方法。

背景技术

多年以来就提出了不同的研磨表面。这种表面包括那些其中像金刚砂、氧化铝、碳化硅、氧化锆和α氧化铝一水化物砂砾、单晶钻石或立方氮化硼那样的研磨颗粒附着在衬底上的表面。还知道研磨表面具有刻痕以提供槽或冲孔，来给孔或开口提供围绕孔的突起或毛刺。其中槽已经形成在像钢板那样的金属板上，涂敷表面或者切割由槽形成的边缘也是已知的。已知金属研磨板是这样准备的，即通过使用砂纸片来形成固化的聚氯乙烯原底板然后电镀原板以形成片材。

使用适当抗蚀剂以在金属衬底中形成预期图案的蚀刻过程也是已知的。在一种这样的技术中，抗蚀剂图案以预定的图案施加于薄的平钢板，例如可以是圆形、长形或多边形的等尺寸点。板通过像氯化铁含水溶液那样的蚀刻剂来蚀刻，以去除预定量的金属并形成图案元素。也有记载喷雾模式的整个变化，蚀刻溶液的成分和温度，突起的切割元素的侧面和初始板表面之间的角度，以及蚀刻将达到保护图案元素的边缘下方多远。一个改进建议是在板的蚀刻侧上或者切线地或者螺旋地提供菱形四边形形式的平行脊，用以防止板卷边。

另一个改进建议是抗蚀剂图案，其记载提供有快速工作尖锐点和平滑平面边缘的均匀混合。切割齿形成为三角形或正方形，其在蚀刻过程之后仍然尖锐，并且由于抗蚀剂图案而可以使用，蚀刻图案强化了角点且消除了对切割齿的上表面的下切割。每个齿承载一个上平表面，并且能够通过热处理而固化，同时因为齿结构而没有过度脆性。每个齿的上平表面记载是典型地大约3毫英寸(mils)，基底的宽度和齿的高度是上平表面的大约两倍。

生产切割模的过程，尤其是使用像切割胶带以形成标签的过程已经公开，其中使用了多个蚀刻步骤。相应于待成形标签的轮廓的抗蚀剂形成于钢板上，并且实施第一蚀刻步骤，藉此形成预期高度的凸起部分。实施第二蚀刻步骤，藉此从凸起部分的顶部的两侧延伸的抗蚀剂被除去，并且钢板经受进一步的蚀刻。这个第二蚀刻步骤可以多次实施。保留在凸起部分的顶部的抗蚀剂然后被除去。

已经描述的金属研磨剂具有从基底表面延伸的充分均匀的锥形突起，其由金属板材料的蚀刻形成。

发明内容

本发明一方面提供了一种研磨材料，包括一个基底表面，所述基底表面具有从其突出的多个锥形形状，所述基底表面和所述突起由相同材料形成，每个突起具有大体的三角形、正方形或者多边形基底，以及三角形侧面，所述基底和侧面在大体形成一点的尖顶相交，所述锥形形状在至少两个不同的平面具有尖顶，所述锥形形状的一部分与其他部分相比从所述基底表面延伸得更远，所述突起的尖顶在图案上提供了切割和削平边缘的混合，使得所述材料能够独立于使用方向而研磨。

从保持其尖顶的所述基底表面延伸较少距离的所述锥形形状的尖顶会使其尖顶磨损而不形成大体的一点，所述尖顶在使用一段时间以后大体形成点，在此期间所述锥形形状从所述基底材料延伸更远的距离。那些锥形形状的从所述基底材料延伸较少距离的尖顶的这种保留提供了具有较长寿命和效率的研磨材料。

优选地，从所述基底材料延伸较少距离的所述锥形形状，与从所述基底材料延伸较远距离的锥形形状的尖顶相比，延伸至少约10％，更优选的是至少约20％，最优选的是至少约30％。

本发明的研磨材料的锥形形状可以形状相同或不同。举个例子，多种锥形形状可以具有不同的基底结构，也就是不同数量的侧面和/或不同角度的斜面。

可选的性能增强表面处理可以施加给所述突起和/或所述基底表面，以改善研磨性能，由于某些涂层的润滑而有助于不加载特性，并且减少了表面孔隙度。

优选地，所述锥形突起的三角形侧面具有向内弓形斜面。由于不需要加载待磨损材料，这种斜面提供了研磨材料的更长的寿命。本发明提供了快速使材料从工件移除，而在工件上留下光滑表面。

本发明的研磨材料可以在所述基底材料的两个表面具有突起，以防止当材料变薄的时候卷曲。作为选择，为了防止薄材料的卷曲，也就是减少内部压力或张力，突起可以设在一个表面上并且相对的表面可以简单地被蚀刻。

本发明的进一步的方面提供了形成一种研磨材料的方法，包括步骤：

(a)提供基底材料；

(b)给所述基底材料的至少一个表面施加光致抗蚀剂涂层；

(c)在所述光致抗蚀剂上设置一个掩模，所述掩模在其上具有随机方向的三角形、正方形或多边形图案，形成所述图案的各个元素具有至少两个不同的表面面积；

(d)将没有被掩模覆盖的光致抗蚀剂固化；