JP4285626B2

JP4285626B2 - Sandblasting equipment

Info

Publication number: JP4285626B2
Application number: JP2001299479A
Authority: JP
Inventors: 秀黒澤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP2003103467A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気相中に研削用粉体を分散させた噴流を被加工物に衝突させることによって研削加工を行うサンドブラスト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、サンドブラスト加工法は、ガラス、大理石、プラスチック、陶磁器、皮革、木質材等の基材の表面に図柄を形成する加工方法の一つとして利用されてきた技術である。この加工法は、基材の表面にサンドブラスト用レジストを設け、レジストの露出部に研削材等を吹き付けることで選択的に研削して図柄を形成する。そして、サンドブラスト用レジストとして耐サンドブラスト性のある感光性樹脂を使用し、フォトリソグラフィー法によりマスクパターンを形成した後、その露出部分に研削材等を吹き付けて加工する方法は、微細加工ができることから、最近では、金属パターンと絶縁パターンが混在する回路基板の形成、特にプラズマディスプレイパネルの金属配線パターンやリブパターン、蛍光体等の絶縁パターンの形成に利用されている。
【０００３】
この研削材を用いて加工を行うサンドブラスト装置は、加工室の中でアルミナ粒子等の研削材を基板に向けて噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工する。そのため、加工室の中で基板に向けてエアーと共に研削材を噴射する複数本の噴射ノズルを備えており、その噴射ノズルには研削材供給手段が接続されている。この研削材供給手段は、コンプレッサーからノズルに向けて元エアーを送り、その経路の途中で元エアーに研削材を混合し、さらにその混合流体を圧送エアーにより加速するように構成されている。そして、噴射ノズルが基板に対して移動できるようにするため、加速した混合流体は可撓性のゴムホースで噴射ノズルの取付け部材まで送られ、そこで大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとをジョイントで接続している。
【０００４】
図１は従来のサンドブラスト装置にて用いられている上記ジョイントの一例を示す断面図である。
【０００５】
図１において１はゴムホースであり、コンプレッサーからの元エアーに研削材を混合し、さらに圧送エアーで加速した混合流体Ａが送られてくる。２は噴射ノズルに繋がる金属チューブである。そして、ジョイントは噴射ノズルの取付け部材に固定されており、加工時にはゴムホース１の可動範囲内で噴射ノズルとともに基板に対して移動可能である。
【０００６】
ゴムホース１と金属チューブ２には、それぞれ先端に金属製の継手部品３，４が取り付けられており、これらを接合することによってゴムホース１と金属チューブ２を接続するようになっている。そして、金属チューブ２の方がゴムホース１より径が小さいため、金属チューブ側の継手部品４に凹所４ａを設けておき、その凹所４ａに円筒状をした金属製のブッシュ５を嵌め込み、そのブッシュ５の内面にテーパーを付けておくことで、ジョイントにおいて混合流体の流れがスムースに行われるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来のサンドブラスト装置では、上記したように、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルに供給する経路の途中に、図１に示すようなジョイントを使用している。しかしながら、このジョイントは、混合流体の流れがブッシュ５のところで縮小してさらに流速が上がり、研削材の粒子が加速されるため、ブッシュ内壁の磨耗が激しく、長期間の使用に耐えないという問題があった。このため、ジョイントのブッシュ交換の頻度が高くなり、生産性に影響を及ぼしていた。また、磨耗したブッシュ５の金属粉が、被加工物にぶつかって欠陥を生じることもあった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エアーと研削材の混合流体の噴射ノズルへの供給経路に長期間の使用に耐えるジョイントを備えたサンドブラスト装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のサンドブラスト装置は、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルから噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工するサンドブラスト装置であって、加速した混合流体を送る大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとを接続するためにそれぞれの先端に取り付けられた金属製の継手部品からなるジョイントを具備し、そのジョイントにおける金属チューブ側の継手部品に設けられた凹所に嵌め込まれる内面にテーパーの付いた円筒状のブッシュを、内面にテーパーの付いた円筒状の外側部材と内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台で筒状の内側部材の２部材で構成し、内側部材に耐磨耗性材料を用いたことを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図２は本発明に係るサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【００１２】
図２において１１はエアーと研削材の混合流体Ａが送られてくるゴムホースであり、１２は噴射ノズルに繋がる金属チューブである。そして、従来のものと同様に、ゴムホース１１と金属チューブ１２には、それぞれ先端に金属製の継手部品１３，１４が取り付けられており、これらを接合することによってゴムホース１１と金属チューブ１２を接続するようなっている。
【００１３】
また、金属チューブ１２の方がゴムホース１１より径が小さいため、金属チューブ側の継手部品１４に凹所１４ａを設け、その凹所１４ａに円筒状をしたブッシュ１５を嵌め込んでいる点は従来のものと同様であるが、図示の例ではこのブッシュ１５はウレタンからなる外側部材１５ａと耐磨耗性材料からなる内側部材１５ｂとで構成されている。
【００１４】
ブッシュ１５は、その外側部材１５ａが内面にテーパーの付いた円筒状で、内側部材１５ｂが内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台の筒状であり、両者を組み合わせることで図示の如く従来のブッシュと同様な形状になっている。そして、ブッシュ１５は内面が耐磨耗性材料であるため、混合流体の流れがブッシュ１５のところを通る時に、経路の断面積が小さくなり、研削材の粒子が加速されても、磨耗しにくく、寿命が長くなる。
【００１５】
耐磨耗性材料としては、硬度の高いものであればその硬度に応じた効果はあるが、例えばサンドブラスト加工でプラズマディスプレイパネルの隔壁をパターン形成するような場合、研削材には通常アルミナを使用するので、耐磨耗性材料としては硬度が２０００を越えるものを使用するのが好ましい。
【００１６】
このような材料の代表的なものの一つとして超硬合金が挙げられる。超硬合金は、金属元素炭化物粉末と金属粉末を適当に配合して焼結したきめわて硬い合金であり、いわゆる焼結合金の一種である。周期表で４〜６族金属の炭化物と、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの金属が用いられるが、ＷＣ−Ｃｏ系が最も優れた機械的強度があるので好適である。そのほか、ＷＣ−ＴａＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏなど各種機械部品に広く用いられている合金でもよい。
【００１７】
また、その他の材料として、ＳｉＣ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＢＸ、ＴｉＣＮ、Ｂ₄Ｃ、ダイアモンド、ＣＢＮ、ジルコニア、アルミナ、サイアロン等を挙げることができる。
【００１８】
具体例として、耐磨耗性材料としてＢ₄Ｃを用い、この材料ブッシュを作製したところ、従来は３週間の寿命であったものが６ヵ月間もの使用に耐えることができた。
【００１９】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるサンドブラスト装置は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のサンドブラスト装置は、エアーと研削材の混合流体を噴射ノズルから噴射し、基板上のパターン形成材料層を切削加工するサンドブラスト装置であって、加速した混合流体を送る大径のゴムホースと噴射ノズルに繋がる小径の金属チューブとを接続するためにそれぞれの先端に取り付けられた金属製の継手部品からなるジョイントを具備し、そのジョイントにおける金属チューブ側の継手部品に設けられた凹所に嵌め込まれる内面にテーパーの付いた円筒状のブッシュを、内面にテーパーの付いた円筒状の外側部材と内外面ともにテーパーの付いた外形が円錐台で筒状の内側部材の２部材で構成し、内側部材に耐磨耗性材料を用いた構成としたので、ジョイントの長寿命化が図られ、交換による作業停止が減少することから、生産性の向上を図ることができる。また、ジョイントのブッシュの磨耗により金属異物が発生し、被加工物に欠陥を作ってしまうことも防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るサンドブラスト装置におけるジョイントの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１１ゴムホース
１２金属チューブ
１３，１４継手部品
１５ブッシュ
１５ａ外側部材
１５ｂ内側部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sandblasting apparatus that performs grinding by causing a jet, in which grinding powder is dispersed in a gas phase, to collide with a workpiece.
[0002]
[Prior art]
In general, the sand blasting method is a technique that has been used as one of processing methods for forming a pattern on the surface of a substrate such as glass, marble, plastic, ceramics, leather, and wood. In this processing method, a resist for sandblasting is provided on the surface of a substrate, and a pattern is formed by selectively grinding by spraying an abrasive or the like on the exposed portion of the resist. And, using a photosensitive resin having sand blast resistance as a resist for sand blasting, and forming a mask pattern by a photolithography method, a method of spraying an abrasive or the like on the exposed portion is processed, so fine processing is possible. Recently, it is used for forming a circuit board in which a metal pattern and an insulating pattern are mixed, particularly for forming an insulating pattern such as a metal wiring pattern, a rib pattern, and a phosphor of a plasma display panel.
[0003]
A sandblasting apparatus that performs processing using this abrasive material injects an abrasive material such as alumina particles toward the substrate in the processing chamber, and cuts the pattern forming material layer on the substrate. Therefore, a plurality of injection nozzles for injecting abrasive together with air toward the substrate in the processing chamber are provided, and abrasive supply means are connected to the injection nozzles. The abrasive supply means is configured to send the original air from the compressor toward the nozzle, mix the abrasive with the original air in the middle of the path, and further accelerate the mixed fluid by the pressurized air. Then, in order to allow the spray nozzle to move relative to the substrate, the accelerated mixed fluid is sent to the mounting member of the spray nozzle with a flexible rubber hose, where the large diameter rubber hose and the small diameter metal tube connected to the spray nozzle Are connected by a joint.
[0004]
FIG. 1 is a sectional view showing an example of the joint used in a conventional sandblasting apparatus.
[0005]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rubber hose, which is a mixture fluid A that is mixed with an abrasive material in the original air from the compressor and further accelerated by pressurized air. Reference numeral 2 denotes a metal tube connected to the injection nozzle. And the joint is being fixed to the attachment member of the injection nozzle, and it can move with respect to a board | substrate with an injection nozzle within the movable range of the rubber hose 1 at the time of a process.
[0006]
The rubber hose 1 and the metal tube 2 are respectively provided with metal joint parts 3 and 4 at their tips, and the rubber hose 1 and the metal tube 2 are connected by joining them. And since the diameter of the metal tube 2 is smaller than that of the rubber hose 1, a recess 4a is provided in the joint part 4 on the metal tube side, and a cylindrical metal bush 5 is fitted into the recess 4a. By tapering the inner surface of the bush 5, the flow of the mixed fluid is performed smoothly at the joint.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional sandblasting apparatus, as described above, a joint as shown in FIG. 1 is used in the middle of a path for supplying a fluid mixture of air and abrasive to the injection nozzle. However, this joint has a problem that the flow of the mixed fluid is reduced at the bush 5 and the flow velocity is further increased, and the particles of the abrasive are accelerated. there were. For this reason, the frequency of replacement of the bushing of the joint has increased, affecting the productivity. In addition, the worn metal powder of the bush 5 may collide with the workpiece and cause a defect.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a joint that can withstand long-term use in a supply path to a jet nozzle of a mixed fluid of air and abrasives. Another object is to provide a sandblasting device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a sandblasting apparatus according to the present invention is a sandblasting apparatus that sprays a mixed fluid of air and an abrasive from an injection nozzle to cut a pattern forming material layer on a substrate, and is an accelerated mixed fluid comprising a joint consisting attached metal fitting components to each tip in order to connect the small diameter metal tube which leads to the rubber hose with injection nozzle of a large diameter sending the metal tube side of the joint parts definitive in that the joint A cylindrical bushing with a tapered inner surface that fits into a recess provided on the inner surface, a cylindrical outer member with a tapered inner surface, and a cylindrical inner member with a tapered outer shape on both the inner and outer surfaces. It is characterized by using a wear-resistant material for the inner member .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 2 is a sectional view showing an example of a joint in the sandblasting apparatus according to the present invention.
[0012]
In FIG. 2, 11 is a rubber hose to which a mixed fluid A of air and abrasives is sent, and 12 is a metal tube connected to the injection nozzle. Similarly to the conventional one, the rubber hose 11 and the metal tube 12 are respectively provided with metal joint parts 13 and 14 at their tips, and the rubber hose 11 and the metal tube 12 are connected by joining them. It is like that.
[0013]
Further, since the diameter of the metal tube 12 is smaller than that of the rubber hose 11, a recess 14a is provided in the joint part 14 on the metal tube side, and a cylindrical bush 15 is fitted in the recess 14a. In the illustrated example, the bush 15 includes an outer member 15a made of urethane and an inner member 15b made of a wear-resistant material.
[0014]
The bush 15 has a cylindrical shape with an outer member 15a having a tapered inner surface, and an inner member 15b having a tapered outer shape with both inner and outer surfaces tapered. It has the same shape as the bush. Since the inner surface of the bush 15 is an abrasion-resistant material, when the flow of the mixed fluid passes through the bush 15, the cross-sectional area of the path is reduced, and even if the abrasive particles are accelerated, the bush 15 is not easily worn. , Prolongs life.
[0015]
As a wear-resistant material, if it has a high hardness, there is an effect according to the hardness. For example, when patterning the partition of a plasma display panel by sandblasting, alumina is usually used as the abrasive. Therefore, it is preferable to use a wear-resistant material having a hardness exceeding 2000.
[0016]
A typical example of such a material is cemented carbide. The cemented carbide is an extremely hard alloy obtained by appropriately mixing and sintering metal element carbide powder and metal powder, and is a kind of so-called sintered alloy. In the periodic table, carbides of group 4 to 6 metals and metals such as Fe, Ni, and Co are used, but WC—Co system is preferable because it has the most excellent mechanical strength. In addition, alloys widely used for various machine parts such as WC-TaC-Co, WC-TiC-Co, and WC-TiC-TaC-Co may be used.
[0017]
Examples of other materials include SiC, Si ₃ N ₄ , TiBX, TiCN, B ₄ C, diamond, CBN, zirconia, alumina, and sialon.
[0018]
As a specific example, B ₄ C was used as an abrasion resistant material, and when this material bushing was produced, what had been a life of 3 weeks in the past could withstand use for 6 months.
[0019]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the sandblasting apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is natural that it is possible.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the sandblasting apparatus of the present invention is a sandblasting apparatus that ejects a mixed fluid of air and an abrasive from an injection nozzle to cut a pattern forming material layer on a substrate, and sends an accelerated mixed fluid. comprising a joint comprising a respective metal fitting component attached to the distal end in order to connect the small diameter metal tube which leads to the rubber hose with injection nozzle of larger diameter, provided on the metal tube side of the joint parts definitive in that the joint A cylindrical bush with a taper on the inner surface that fits into the recessed recess, a cylindrical outer member with a taper on the inner surface, and a cylindrical inner member with a tapered outer shape on both the inner and outer surfaces. composed of members, since the configuration using the wear-resistant material on the inner member, the life of the joint is achieved, work stoppages due to exchange decrease From Rukoto, it is possible to improve the productivity. In addition, it is possible to prevent metal foreign matter from being generated due to wear of the bush of the joint and causing defects in the workpiece.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a joint in a conventional sandblasting apparatus.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a joint in the sandblasting apparatus according to the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Rubber hose 12 Metal tube 13, 14 Joint part 15 Bush 15a Outer member 15b Inner member

Claims

A sand blasting device that sprays a mixed fluid of air and abrasive from an injection nozzle and cuts a pattern forming material layer on a substrate, a large-diameter rubber hose that feeds the accelerated mixed fluid and a small-diameter metal tube connected to the injection nozzle comprising a joint consisting attached metal fitting components to each tip to connect the bets, tapered on the inner surface to be fitted in a recess provided in the joint parts of the metal tube side definitive in that the joint The cylindrical bush is composed of two parts: a cylindrical outer member with a tapered inner surface and a tapered inner shape with a tapered outer shape on both the inner and outer surfaces. The inner member is a wear-resistant material. Sand blasting device characterized by using