Development of sodium alginate bonded mounted wheel for dry precision polishing of pure titanium

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本研究は，純チタンの乾式精密研磨を可能にするための，アルギン酸ナトリウムを結合剤に用いた新たな軸付き砥石の開発に必要な基礎資料を構築する．結合剤に用いるアルギン酸ナトリウムは，食品添加物であり，砥石自体も生体に安全である．純チタンは，生体親和性および耐食性に大変優れ，金属アレルギーの発症が極めて少なく，生体に安全な材料である．このため，金属アレルギーの治療には大変有効ではあるが，極めて加工が難しい難削材である．よって，臨床においては，その使用が敬遠されがちである．そこで，本研究は，歯科医師および歯科技工士が，生体に安全な歯科用純チタンの精密研磨に適し，かつ研磨液を不要とする乾式精密研磨用軸付き砥石の研究を行う．開発した砥石の研磨特性を検討し，純チタン製の歯科補綴装置の最終研磨に必要である高精度の乾式研磨加工を行うことができる歯科技工用軸付き砥石の開発を行う．本年度は，アルギン酸ナトリウムが，ゲル化する性質を利用した砥石の製作方法を検討し，その製作方法の構築を目的とした．始めに，砥石の3要素である砥粒率，結合剤率および気孔率を設定した．次に，砥石の寸法および体積を設定した．これらの数値と，砥粒および結合剤の密度から，設定した3要素の体積比を有する砥石の製作に必要な，砥粒および結合剤の質量を算出した．製作前における砥粒率および結合剤の質量比は，砥石の乾燥後ならびに成形後においても，変化しないと仮定した．砥粒にはGC(SiC)砥粒を使用して，軸付き砥石の製作を行った．粒度は#6000(平均粒径2.0ミクロン)である．製作した軸付き砥石を用いて，JIS2種純チタンの試験片を圧力切込加工により研磨加工を行った．加えて，製作した軸付き砥石の圧裂引張試験を行い，砥石の圧裂引張強度を測定した．