樹脂薄片砂輪主要應用于各種貴重材料的切磨加工，國外對于樹脂薄片砂輪的研究起步于上世紀 20 年代，樹脂薄片砂輪是以金剛石細粉(fen)、樹(shu)脂(zhi)結合劑(ji)、填(tian)料(liao)(liao)等(deng)混料(liao)(liao)而成，固結成一種厚(hou)度較薄(bo)的切磨(mo)加(jia)工工具。據統計(ji)，我國每年樹(shu)脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪的消(xiao)耗近 1 億元，成為(wei)砂(sha)輪領域中最常見、用量(liang)最大的品(pin)種之一，其用途極其廣泛。隨著(zhu)樹(shu)脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪越(yue)來越(yue)多的應用于(yu)光(guang)電、半(ban)導體元件(jian)封(feng)裝、晶體的精(jing)(jing)密(mi)加(jia)工等(deng)精(jing)(jing)密(mi)超精(jing)(jing)密(mi)加(jia)工領域，高效率、高精(jing)(jing)度、高可靠(kao)性成為(wei)了樹(shu)脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪的必然發展趨勢(shi)。

1 國內外樹脂薄片砂輪的專利現狀分析

通過對(dui)國(guo)內外關于(yu)樹脂(zhi)薄片(pian)(pian)切(qie)割(ge)砂(sha)輪(lun)技(ji)術(shu)的(de)(de)專利(li)文獻搜集(ji)、標引以及(ji)(ji)梳理，對(dui)涉(she)及(ji)(ji)樹脂(zhi)薄片(pian)(pian)切(qie)割(ge)砂(sha)輪(lun)的(de)(de)樣本進行分析，本文主要對(dui)于(yu)樹脂(zhi)薄片(pian)(pian)砂(sha)輪(lun)的(de)(de)研究側重于(yu)砂(sha)輪(lun)結(jie)構和(he)材(cai)料方面。樹脂(zhi)薄片(pian)(pian)砂(sha)輪(lun)從結(jie)構上主要包括整(zheng)體型(xing)(xing)砂(sha)輪(lun)和(he)基體型(xing)(xing)砂(sha)輪(lun)兩大類型(xing)(xing)，而整(zheng)體型(xing)(xing)砂(sha)輪(lun)通過其加(jia)固(gu)方式的(de)(de)不同又分為(wei)織物增強、金屬加(jia)固(gu)和(he)普通型(xing)(xing)三種類型(xing)(xing)，基體型(xing)(xing)根據其磨粒在(zai)砂(sha)輪(lun)圓周上的(de)(de)分布(bu)狀況又可(ke)(ke)分為(wei)節段(duan)型(xing)(xing)和(he)連續型(xing)(xing)。隨著材(cai)料的(de)(de)不斷發(fa)展，復合(he)材(cai)料也(ye)將(jiang)逐漸在(zai)砂(sha)輪(lun)中得到應用(yong)。通過對(dui)砂(sha)輪(lun)本身結(jie)構的(de)(de)強化提高硬度、耐(nai)磨性以及(ji)(ji)可(ke)(ke)靠(kao)性是樹脂(zhi)薄片(pian)(pian)切(qie)割(ge)砂(sha)輪(lun)專利(li)申(shen)請的(de)(de)焦點。

1.1 國內外樹脂薄片砂輪的專利申請量分析

樹脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪在(zai)全球(qiu)和(he)國(guo)內的(de)申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)量(liang)年(nian)度分布如圖 1所示(shi)。在(zai)全球(qiu)范圍內，樹脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪的(de)發展(zhan)大(da)致分為(wei)三個階段(duan)。1924 年(nian)-1998 年(nian)為(wei)技術(shu)萌芽期(qi)，磨粒樹脂(zhi)砂(sha)輪的(de)專利(li)已(yi)經出現，但受限于(yu)當時(shi)的(de)技術(shu)條件，發展(zhan)較為(wei)緩慢。1999 年(nian)-2005 年(nian)為(wei)技術(shu)成熟期(qi)，隨著相(xiang)關磨粒及材料技術(shu)的(de)飛速發展(zhan)，以及切磨領域(yu)的(de)應用需求，基體型樹脂(zhi)砂(sha)輪逐漸(jian)發展(zhan)應用。當時(shi)的(de)主要申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)人(ren)為(wei)美日相(xiang)關企業(ye)，如諾頓、株式會社平和(he)、迪思科等。2006 年(nian)-至今為(wei)高速發展(zhan)期(qi)，值得注意的(de)是(shi)中國(guo)申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)量(liang)在(zai) 2006 年(nian)也進入(ru)了發展(zhan)的(de)快車道，更(geng)多(duo)的(de)申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)人(ren)加入(ru)該(gai)領域(yu)，申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)總量(liang)逐年(nian)遞增，呈現出百花(hua)齊放的(de)態勢，說明樹脂(zhi)薄(bo)片砂(sha)輪還(huan)有(you)相(xiang)當大(da)的(de)發展(zhan)空間。需要指出的(de)是(shi)，由于(yu) 2016 以后的(de)申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)有(you)部分尚未(wei)公(gong)開，使得圖例中 2016 年(nian)后的(de)數據有(you)所下降，但并不(bu)說明相(xiang)關專利(li)申(shen)(shen)(shen)(shen)請(qing)(qing)量(liang)的(de)下降，也并不(bu)能反映該(gai)領域(yu)進入(ru)衰退期(qi)。

圖(tu)1.申請量年度分布

1.2 國內外樹脂薄片砂輪的專利申請地域分布分析 

專利申(shen)請的地(di)(di)(di)域(yu)(yu)分布能夠在(zai)一(yi)定(ding)程度上(shang)(shang)反映出企業(ye)的產(chan)品市(shi)場重心。在(zai)對相關的樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)薄片砂(sha)輪專利申(shen)請的所在(zai)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)和(he)(he)地(di)(di)(di)區產(chan)權組織分布進行統計分析(xi)后發現，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)、美國(guo)(guo)(guo)(guo)、法國(guo)(guo)(guo)(guo)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)和(he)(he)日(ri)本(ben)排名靠前(qian)，上(shang)(shang)述國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)是樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)薄片砂(sha)輪的主要(yao)技(ji)術市(shi)場。當然，從另一(yi)方面，美國(guo)(guo)(guo)(guo)擁有(you)(you)諾頓、法國(guo)(guo)(guo)(guo)擁有(you)(you)圣(sheng)戈班以及日(ri)本(ben)有(you)(you)迪(di)思科(ke)、平和(he)(he)這(zhe)樣的產(chan)業(ye)巨頭也(ye)促使這(zhe)些(xie)地(di)(di)(di)區成(cheng)為了該技(ji)術領域(yu)(yu)的重點區域(yu)(yu)。值得注意的是，樹(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)薄片砂(sha)輪在(zai)中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)的專利申(shen)請數量最(zui)多(duo)，這(zhe)也(ye)表明(ming)了各國(guo)(guo)(guo)(guo)企業(ye)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)重視中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)這(zhe)個巨大(da)的消費市(shi)場，我國(guo)(guo)(guo)(guo)的相關企業(ye)也(ye)為了分得這(zhe)塊蛋糕，加緊了自身的研發步伐(fa)。

圖2.申請量地域分布

1.3 樹脂薄片砂輪的領域的重要申請人

 列出該領域(yu)主(zhu)要申請(qing)人與申請(qing)量的對應關(guan)系，包括(kuo)申請(qing)量前 13 的申請(qing)人。

圖(tu)3.樹脂(zhi)薄片(pian)砂輪領域(yu)主(zhu)要申請人與申請量的對(dui)應關系

根(gen)據(ju)申請(qing)量以及前期統(tong)計結果(guo)，將(jiang)樹脂薄(bo)片砂輪領(ling)域較為(wei)重要的(de)申請(qing)人總(zong)結如下：

（1）株式會社則武（NTOK）：日本最大的磨削研磨制造商，于 1939 年開始生產和銷售工業用研磨砂輪。其申請的薄片樹脂砂輪多為基體型，以磨料在(zai)砂(sha)輪(lun)外(wai)圓周(zhou)的(de)分布(bu)為研究重(zhong)點。比如公開(kai)號為 JP 昭 63-22274A 的(de)專利(li)申請，該申請中的(de)技術方案以含(han)有磨料的(de)外(wai)環為切削(xue)層，心部采(cai)用薄鋼(gang)片作(zuo)為基體，在(zai)砂(sha)輪(lun)的(de)圓周(zhou)上分布(bu)多個磨粒節(jie)(jie)段，并在(zai)節(jie)(jie)段之間留有空隙，其屬于典(dian)型的(de)節(jie)(jie)段基體型薄片砂(sha)輪(lun)。

（2）圣戈班-諾頓（SAINT GOBAIN-NORTON）：圣戈班集團成立于 1665 年，是全球一流的磨料磨具研(yan)(yan)發制造企(qi)業。其(qi)(qi)于 1990 年(nian)收購了(le)美(mei)國諾頓公(gong)司(si)，進一(yi)步提升了(le)其(qi)(qi)在(zai)(zai)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)砂(sha)(sha)(sha)帶(dai)領域的(de)(de)研(yan)(yan)發制造水平。其(qi)(qi)專利申(shen)請范圍覆蓋(gai)歐洲、美(mei)國、日本(ben)、韓國和(he)中(zhong)(zhong)國等國家。對于樹脂(zhi)薄(bo)片(pian)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)研(yan)(yan)發涉及整(zheng)體(ti)(ti)(ti)型、基(ji)體(ti)(ti)(ti)型等多(duo)個方面。比(bi)如其(qi)(qi)在(zai)(zai) 1974 年(nian)申(shen)請的(de)(de)專利 US3838543A，其(qi)(qi)在(zai)(zai)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)增(zeng)(zeng)加了(le)至少一(yi)層的(de)(de)玻璃纖維增(zeng)(zeng)強層，屬于典型的(de)(de)整(zheng)體(ti)(ti)(ti)型砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)。進一(yi)步發展，其(qi)(qi)在(zai)(zai) 2012 年(nian)申(shen)請的(de)(de)專利 CN103372807A 一(yi)種改良工具，其(qi)(qi)通過對纖維增(zeng)(zeng)強網布的(de)(de)層數，重量占(zhan)比(bi)等限(xian)制以提高砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)整(zheng)體(ti)(ti)(ti)硬度，防止砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)在(zai)(zai)擠壓(ya)過程中(zhong)(zhong)受到破壞。該(gai)技(ji)術方案也(ye)是(shi)國內(nei)眾多(duo)纖維增(zeng)(zeng)強型樹脂(zhi)薄(bo)片(pian)砂(sha)(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)改進的(de)(de)基(ji)礎。

 （3）株式(shi)會社迪思(si)科（DISCO）：該公(gong)司成立于 1937 年，主(zhu)要從事精密研磨(mo)切割設備(bei)的制造，目前其研究重點在半導體(ti)器件的研磨(mo)切割加工(gong)工(gong)具，包括可更換的樹脂薄片(pian)砂輪，在基體(ti)型(xing)樹脂薄片(pian)砂輪研發制造方面(mian)處于領(ling)先水平。例如公(gong)開號(hao)為(wei) JP 昭 63-144968A 的專利申請，其提出(chu)了(le)采用(yong)網狀織(zhi)物作為(wei)增強(qiang)層，與(yu)磨(mo)粒混合組成薄片(pian)砂輪以(yi)提高整體(ti)的耐(nai)磨(mo)性與(yu)硬度。

2 結束語

全球范圍內(nei)在(zai)樹脂(zhi)薄(bo)片砂輪技(ji)術(shu)(shu)中(zhong)，關(guan)于基體型樹脂(zhi)薄(bo)片砂輪的技(ji)術(shu)(shu)仍然(ran)是各大(da)(da)公(gong)司、機構技(ji)術(shu)(shu)改(gai)進的熱點(dian)，其申(shen)請(qing)(qing)量(liang)也(ye)逐(zhu)年穩(wen)步增長，而這(zhe)其中(zhong)美國和日本(ben)在(zai)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)領(ling)(ling)域處于領(ling)(ling)先優勢(shi)，其擁有絕對數量(liang)的基礎性專(zhuan)(zhuan)利(li)技(ji)術(shu)(shu)，而我國在(zai)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)領(ling)(ling)域雖然(ran)專(zhuan)(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)(qing)量(liang)在(zai)逐(zhu)漸上升(sheng)，但是其研發方向不(bu)成體系(xi)，重點(dian)不(bu)突出(chu)，技(ji)術(shu)(shu)轉化為產(chan)品并(bing)占領(ling)(ling)市(shi)場的難度較(jiao)大(da)(da)，多數僅停留在(zai)專(zhuan)(zhuan)利(li)申(shen)請(qing)(qing)的紙面上。

隨著(zhu)半導體、航空航天等(deng)(deng)對(dui)精磨(mo)切磨(mo)加工的(de)(de)需求進一步增加，其對(dui)樹(shu)脂(zhi)薄片(pian)砂(sha)輪的(de)(de)加工精度與耐磨(mo)性等(deng)(deng)提(ti)出(chu)了更高的(de)(de)要(yao)求，同時，隨著(zhu)磨(mo)削材料的(de)(de)不(bu)斷發(fa)展，樹(shu)脂(zhi)薄片(pian)砂(sha)輪在結構和材料上的(de)(de)創新和改(gai)進將會(hui)成為主要(yao)的(de)(de)發(fa)展方向(xiang)。