KR0167007B1 - Vitrified tool manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 단순히 물을 이용하여 공구의 기공을 형성함으로써 성형시 불량률이 전무하면서도 고품질의 비트리파이드 공구를 다량생산하는 방법을 제공하고, 더욱이 상기한 물의 양을 조절함으로써 다양한 용도에 적합한 비트리파이드 공구의 생산을 가능케 하기 위한 것으로, 본 발명에 의하면 유리입자와 8-35%의 물을 습식 볼밀기에 넣고 분쇄하여 슬러리를 형성하는 단계와 여기에서 얻은 슬러리를 탄성 볼밀기에서 다이아몬드 또는 CBN 입자 및 CMC와 혼합하는 단계와 혼합된 슬러리를 금형에 충전하는 단계와, 50-200㎏중/㎡의 압력으로 유압프레스로 가압하면서 금형 내의 슬러리를 급냉동시키면서 성형하는 단계와 성형품을 분리하여 진공동결 건조기 내에서 건조하는 단계 및 건조된 성형품을 전기로에서 가열하고 가열된 상태를 유지한 다음 상온까지 서냉시킴으로써 소결하는 단계로 이루어지는 비트리파이드 공구의 제조방법이 제공된다.The present invention provides a method for producing a high quality non-tritiated tool with a high degree of defectivity while forming a pore of a tool by simply using water, and furthermore, by controlling the amount of water, According to the present invention, glass particles and 8-35% of water are put into a wet ball mill and pulverized to form a slurry. The slurry thus obtained is ground in a ball mill with diamond or CBN particles, Mixing the slurry with CMC and filling the slurry with the mixed slurry; molding the slurry in the mold while rapidly cooling the slurry while pressurizing with a hydraulic press at a pressure of 50-200 kg / m < 2 > And the dried molded article is heated in an electric furnace and maintained in a heated state, and then dried at room temperature The manufacturing method of a non-unified tree tool comprising the step of sintering is not provided by slow cooling.
Description
본 발명은 비트리파이드(Vitrified) 공구의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연삭작업시 피가공물의 표면에 스크라치(긁힘) 현상을 전혀 일으키지 않으면서도 긴 수명을 가진 비트리파이드 공구의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a Vitrified tool, and more particularly, to a method of manufacturing a Vitrified tool having a long service life without causing a scratch on the surface of the workpiece during grinding, .
일반적으로 초정밀 기계부품, 전자부품, 광학부품, 난삭재 등을 고속으로 연삭하는 데 있어 비트리파이드 다이아몬드 및 질화붕소 입방정계(CBN) 공구의 사용이 해마다 증가하고 있는데, 그 주된 이유는 뛰어난 연삭성과 경제성이 보장되기 때문이다. 이와같은 이유로 많은 공구업체에서는 비트리파이드 공구의 연삭성을 향상시키기 위하여 많은 노력과 연구를 행하여 오고 있다.In general, the use of non-tapered diamond and boron nitride (CBN) tools is increasing year by year in high-speed grinding of super precision machine parts, electronic parts, optical parts, This is because the economy is guaranteed. For this reason, many tool makers have made a lot of effort and research in order to improve the grindability of the non-treaded tool.
종래에는 이러한 비트리파이드 공구 대신 메탈 또는 레지노이드 다이아몬드 공구가 사용되어 왔으며, 이 중 메탈 다이아몬드 공구를 제조하는 과정에서는 카본 입자를 일정량 넣어서 제작함으로써 연삭작업시 피가공물의 슬러리가 카본입자를 파이게 하여 기공효과를 얻어 연삭성을 향상시켜 왔다. 또한 레지노이드 다이아몬드 공구에는 황산나트륨과 염화나트륨 입자를 공구의 제조과정에서 일정량 넣어서 제작함으로써 그 사용과정에서 절삭유가 황산나트륨 또는 염화나트륨 입자를 녹이므로 기공이 생기게 된다.Metal or resinoid diamond tools have been used in the past. In the process of manufacturing metal diamond tools, a certain amount of carbon particles are prepared, and the slurry of the workpiece pierces the carbon particles during the grinding operation The pore effect is obtained and the grinding property is improved. Also, the resinoid diamond tools are made by adding sodium sulfate and sodium chloride particles in a certain amount during the manufacturing process of the tool, so that the coolant dissolves the sodium sulfate or sodium chloride particles during the use, resulting in pores.
이러한 개량된 메탈 공구나 레지노이드 공구는 기존의 공구에 비하여 연삭성이 우수하지만 그 연삭성과 경제성에 있어서는 비트리파이드 공구에 미치지는 못하였다.These improved metal or resinoid tools are superior to conventional tools in terms of grindability, but in terms of their grindability and economy, they do not reach the non-trivial tool.
이렇게 비트리파이드 공구가 우수한 이유는 결합제의 특성과 기공성에 있으며, 이러한 기공성의 향상을 위하여 각 공구 제조업체에서는 목분이나 전분, 동물의 뼈, 머리카락 등의 입자를 일정비율로 넣어 성형한 후에 소결하는 과정에서 이러한 기공 첨가제가 산화되므로 그 부분에 기공이 생기게 되어 연삭작업시 연삭성이 향상되는 것이다.In order to improve the porosity, each tool maker inserts particles such as wood powder, starch, animal bone, and hair at a certain ratio, and then sintering Since such pore additive is oxidized in the pore region, pores are formed in the pore portion, thereby improving the grinding performance in the grinding operation.
한편 기공제를 너무 많이 넣게 되면 성형 자체가 어려워 이를 적정량으로 조절하는 것이 현재 각 업체마다의 기술수준으로 평가되고 있다.On the other hand, if you put too much of the system in place, it is difficult to mold itself and it is evaluated as a skill level for each company.
그러나 상기한 비트리파이드 공구는 메탈 다이아몬드 공구나 레지노이드 다이아몬드 공구에 비하여 기공성이 월등하여 이에 따라 연삭성이 우수하지만, 현재 전세계적으로 수정진동자, 반도체 웨이퍼 등의 전자부품이나 특질유리, 초정밀 기계부품 등을 랩핑 가공하는 업체에서는 이를 사용하지 않고 있는 실정이다.However, the above-mentioned non-tritide tool has higher porosity than the metal diamond tool or the resinoid diamond tool, and thus has excellent grinding performance. However, currently, there are various electronic parts such as quartz crystal, semiconductor wafer, In the case of a lapping machine, parts are not used.
그 대신에 현재의 작업방법은 석류석, 알루미나, GeC, SiC 등을 분쇄하여 입자를 선별하고 피가공물의 종류에 따라 연마제의 종류 및 입자를 선정하여 이 연마제 입자를 물에 혼합하여 슬러리 상태로 주철 정반이 장착된 랩핑기에 공급하면서 랩핑 및 경면작업을 수행하고 있다. 즉 상기 과정에서 발생되는 연마제의 슬러지 폐기물과 작업장의 공해, 피가공물의 오염 및 5-7%의 제품 불량률 등을 감수하면서 이러한 재래식 방법으로 작업을 행하고 있을 뿐만 아니라 작업시간도 보통 30분에서 120분으로 장시간이 소요되고 있는 실정이다.Instead, the present working method is to grind garnet, alumina, GeC, SiC, etc., to select particles, to select the type and particle of the abrasive depending on the type of the workpiece, and to mix the abrasive particles with water, And lapping and mirror-surface work are performed while supplying to the mounted lapping machine. That is, in addition to performing the conventional method of taking out the abrasive slurry waste generated in the above process, pollution of the workplace, contamination of the workpiece and the defective product rate of 5-7%, the working time is also usually 30 minutes to 120 minutes It takes a long time.
이는 비트리파이드 공구로 연삭작업을 행할 경우 피가공물의 표면에 스카라치(긁힘)현상을 일으킨다는 것이 그 주된 이유라 할 수 있다.The main reason for this is that scratching is caused on the surface of the workpiece when grinding with a non-tritide tool.
즉 종래의 경우 비트리파이드 공구를 제조할 때에는 동물의 뼈라든지, 목분, 전분, 머리카락 입자 등을 기공제로 첨가하였으므로 성형불량 및 열처리과정에서의 불량 등의 원인이 되었으며, 더욱이 이로 인하여 공구 제작의 원가상승을 초래하였다.That is, in the conventional case, when a non-tritiated tool is manufactured, since animal bone, wood powder, starch, hair particles, and the like are added as a pore agent, it causes defective molding and defects in heat treatment process. Rise.
본 발명인은 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여, 계속 연구한 결과, 다이아몬드를 제조하는 과정에 있어 유압프레스로 성형하는 과정에서 다이아몬드 입자가 몰려서 마치 단결정 다이아몬드처럼 형성되어 연삭작업시 또는 드레싱 작업시 다이아몬드 입자가 몰린 부분이 다른 면보다 강하기 때문에 그 부분이 늦게 소모되어 스크라치의 원인이 되고 있다는 사실을 발견하게 되었다. 다시 말해 이러한 기존의 공구 제조방법으로는 다이아몬드 입자가 몰리지 않게 제조하기는 불가능하다는 결론에 도달하였던 것이다.DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted extensive research and found that during the process of manufacturing diamonds, diamond particles are formed in a process of molding with a hydraulic press to form diamond like single crystals, We found that the portion of the diamond grains was stronger than the other side of the diamond grains, so that the diamond grains were consumed late and caused scratches. In other words, it has come to the conclusion that it is impossible to manufacture diamond particles by the conventional method of manufacturing the tool.
따라서 본 발명인은 다이아몬드 입자가 몰리지 않으면서도 연삭성이 우수하고 스크라치가 발생하지 않는 즉 공구의 소모가 적은 공구를 개발하게 되었으며, 이러한 과제가 본 발명인 뿐만 아니라 모든 관련 공구업체의 공통된 요망이라는 사실을 직시하고 수없는 시행착오를 거듭하면서도 연구를 계속하여 본 발명에 이르게 된 것이다.Therefore, the inventor of the present invention has developed a tool that does not attract diamond particles but has excellent grinding performance and does not generate scratches, that is, a tool that consumes less of the tool. The fact that these problems are common demands of not only the present invention but all related tool manufacturers And continue trial and error while continuing the study, leading to the present invention.
요컨대, 본 발명의 목적은 단순히 물을 이용하여 공구의 기공을 형성함으로써 성형시 불량률이 전무하면서도 고품질의 비트리파이드 공구를 다량생산하는 방법을 제공하는 데에 있다.In short, an object of the present invention is to provide a method for producing a high-quality non-tritiated tool by forming pores of a tool by simply using water, without producing a defect rate at the time of molding.
본발명의 다른 목적은 상기한 물의 양을 조절함으로써 다양한 용도에 적합한 비트리파이드 공구의 생산을 가능케 하는 데에 있다.Another object of the present invention is to enable the production of non-tritiated tools suitable for various applications by controlling the amount of water mentioned above.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유리입자와 물을 분쇄하여 슬러리를 형성하는 단계와 여기에서 얻은 슬러리를 다이아몬드 또는 CBN 입자 및 카르복시메틸셀루로오스(CMC)와 혼합하는 단계와 혼합된 슬러리를 금형에 충전하는 단계와 금형 내의 슬러리를 급냉동시키면서 성형하는 단계와 성형품을 분리하여 진공동결 건조기 내에서 건조하는 단계, 및 건조된 성형품을 전기로에서 가열하고 가열된 상태를 유지한 다음 상온까지 서냉시킴으로써 소결하는 단계로 이루어지는 비트리파이드 공구의 제조방법을 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for preparing a slurry, comprising the steps of pulverizing glass particles and water to form a slurry, mixing the slurry obtained with diamond or CBN particles and carboxymethylcellulose (CMC) Drying the slurry in a vacuum freeze dryer; separating the slurry from the mold by rapidly freezing the slurry in the mold; heating the dried molded article in an electric furnace to keep it in a heated state, And sintering the resultant mixture.
또한 본 발명은 분쇄과정에서의 슬러리가 물을 8-35% 함유하는 비트리파이드 공구의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a non-tritiated tool wherein the slurry in the milling process contains 8-35% water.
본 발명은 또한 급냉동시 유압프레스로 50-200㎏중/㎡의 압력을 가하면서 행하는 비트리파이드 공구의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a non-tritiated tool which is performed while applying a pressure of 50-200 kg / m < 2 > with a quenching simultaneous hydraulic press.
본 발명은 소결과정에 있어서 소결 전과정 동안 환원분위기를 유지하는 것을 특징으로 하는 비트리파이드 공구의 제조방법을 또한 제공한다.The present invention also provides a method for producing a non-tritiated tool characterized in that a reducing atmosphere is maintained during the sintering process during the sintering process.
이하 상기한 본 발명에 따른 비트리파이드 공구의 제조방법을 실시예를 통하여 구체적으로 사펴보기로 한다.Hereinafter, a method for manufacturing a non-tie tool according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[실시예 1][Example 1]
[제1공정][First Step]
900℃에서 자화되는 불규칙한 유리입자(모래상태) 80%와 물 20% 중량비로 습식 볼밀기에 넣고 168시간 동안 분쇄하여 0.1-2㎛로 분쇄된 슬러리를 얻는다.The slurry was pulverized in a wet ball mill at a weight ratio of 80% of irregular glass particles (sand state) and 20% of water which were magnetized at 900 DEG C for 168 hours to obtain a pulverized slurry of 0.1 to 2 mu m.
[제2공정][Second Step]
제1공정에서 얻은 슬러리를 탄성 볼밀기에 옮겨 넣는다(볼로 우레탄 사용). 슬러리 78%, 다이아몬드 입자 20% 및 CMC 2%의 중량비로 넣고 3시간 동안 충분히 혼합한다.The slurry obtained in the first step is transferred into an elastic ball mill (using bourourethane). 78% of the slurry, 20% of the diamond particles and 2% of the CMC, and sufficiently mixed for 3 hours.
[제3공정][Third Step]
제2공정에서 얻은 다이아몬드가 함유된 슬러리를 투시창에 부착된 진공과 압력을 가할 수 있도록 된 용기에 70%정도 충전한 다음에 슬러리 속에 있는 기포를 제거하기 위하여 용기 상단에 부착된 밸브를 열어 진공펌프를 작동하면, 슬러리 속에 있는 미세한 기포까지 제거된다.The slurry containing the diamond obtained in the second step was filled in a container capable of applying vacuum and pressure to the sight window to about 70%, and then the valve attached to the top of the container was opened to remove the air bubbles in the slurry, The fine bubbles in the slurry are removed.
그 다음에 밸브를 잠그고 진공펌프를 정지시킨 다음 컴프레셔와 연결된 밸브를 열어서 슬러리 용기 내부에 공기압을 6-15㎏중/㎡ 가한다.Then, the valve is closed, the vacuum pump is stopped, and the valve connected to the compressor is opened to apply air pressure of 6-15 kg / m 2 into the slurry container.
[제4공정][Fourth Step]
유압프레스의 상, 하판에 냉동액이 흐르도록 각 구멍의 사이가 15㎜ 간격으로 직경 10㎜의 구멍들을 다수개 구비한 판을 유압프레스 상, 하판에 장착하여 금형에 냉동액이 흐르는 관과 호스로 연결하여 냉동기에서 냉동된 액을 기어펌프를 작동하여 냉동액이 금형에 냉동관을 통하여 유압프레스 상, 하판의 냉동관을 통하여 냉동기로 흐르게 한다. 이때 금형이 작거나 얇을 경우에는 금형 내부에 냉동액이 흐르는 구멍을 만들지 않아도 된다. 금형의 온도는 상온으로 하고 금형을 조립하여 금형 내부에 냉동유를 얇게 뿌려 준다.A plate having a plurality of holes each having a diameter of 10 mm at intervals of 15 mm is installed on the upper and lower plates of the hydraulic press so that the freezing liquid flows through the upper and lower plates of the hydraulic press, And the refrigerated liquid is operated by the gear pump to flow the refrigerating liquid to the mold through the freezing tube and the refrigerating tube through the freezing tube of the lower plate. In this case, if the mold is small or thin, it is not necessary to make a hole through which the freezing liquid flows in the mold. The temperature of the mold is set at room temperature, and the mold is assembled to spray a small amount of freezing oil into the mold.
유압프레스를 작동하여 압력을 가하면 금형의 뚜껑이 덮어지면서 금형 내부에는 공구 모양의 공간이 남는다. 유압프레스의 압력을 100-150㎏중/㎡로 유지하고 금형의 온도를 상온상태로 하면서 제3공정에서의 용기의 하단에 설치한 관과 금형 공간과 연결된 10㎜관 밸브를 열면 상기 용기의 압력으로 인하여 금형 내부의 공기가 순간적으로 나오면서 금형 내부에 슬러리가 충전된다.When the hydraulic press is operated and pressure is applied, the lid of the mold is covered and a tool-shaped space is left inside the mold. When the pressure of the hydraulic press is kept at 100-150 kg / m 2 and the temperature of the mold is kept at room temperature, a pipe installed at the lower end of the container in the third step and a 10 mm pipe valve connected to the mold space are opened, The air inside the mold instantly exits and the slurry is charged into the mold.
슬러리 밸브를 잠그고 냉동기에서 -65℃로 냉동이 된 에틸렌글리코올(EG)을 기어펌프를 작동하여 냉동액이 유압프레스 상, 하판의 냉동관과 금형의 냉동관을 통하여 냉동기로 흐르도록 순환시키면 금형 내부의 슬러리는 순간적으로 -45℃로 급냉동된다.When the slurry valve is closed and ethylene glycol (EG) refrigerated at -65 ° C is frozen in the freezer, the gear pump is operated to circulate the freezing liquid through the freezing tube of the lower plate and the freezing tube of the mold to the freezer, The internal slurry is instantly frozen to -45 ° C.
냉동액 기어펌프를 정지시키고 유압프레스를 작동하여 금형에서 냉동된 공구성형품을 분리하여 -45℃ 냉동기 내에서 보관한다(이는 일정량을 모으기 위해서이다).Stop the freezing gear pump and operate the hydraulic press to separate the frozen tool mold from the mold and store in a -45 ° C freezer (this is to collect a certain amount).
[제5공정][Step 5]
제4공정에서 얻은 성형품을 진공동결 건조기에 넣고 24시간 동안 고진공상태를 유지하면서 동결 건조한다. 건조시간을 짧게할 경우에는 가는 금(크랙)의 발생으로 공구의 불량 원인이 되므로 세심한 주의가 요구된다.The molded article obtained in the fourth step is placed in a vacuum freeze dryer and freeze-dried while maintaining a high vacuum state for 24 hours. If the drying time is shortened, fine cracks (cracks) may occur, which may cause the tool to fail.
이때 건조 성형품을 1차 검사하여 보면, 미세한 기공이 균일하게 형성된 것을 확인할 수 있다.At this time, when the dried molded article is firstly inspected, it can be confirmed that fine pores are uniformly formed.
[제6공정][Step 6]
제5공정에서 얻은 건조된 성형물을 전기로에 넣고 분당 2.3℃씩 상승시켜 550℃에서 2시간 동안 유지한 다음 분당 2.9℃씩 다시 상승시키면서 650℃부터는 질소 가스를 주입하고, 다시 900℃에서 1시간 동안 유지한 다음에 전원을 끄고 650℃까지 가스 주입을 유지하다가 가스를 잠그고 상온까지 서냉시킨다.The dried molding obtained in the fifth step was put into an electric furnace, and the temperature was raised at a rate of 2.3 ° C per minute, maintained at 550 ° C for 2 hours, increased again at a rate of 2.9 ° C per minute while nitrogen gas was introduced at 650 ° C, Then, turn off the power, keep the gas injection up to 650 ° C, lock the gas, and slowly cool to room temperature.
상온에 이른 후 소결품을 전기로에서 꺼내서 철생크에 접착하면, 다이아몬드 입자와 기공이 매우 균등한 공구를 얻게 된다. 즉 공구의 사용시 긁힘(스크라치)이 전혀 없는 공구가 제작된 것이다.When the sintered product is taken out from the electric furnace and adhered to the iron shank after the temperature is reached to room temperature, a tool having diamond particles and pores having a very uniform pore size can be obtained. In other words, when a tool is used, a tool having no scratches is produced.
상기한 방법은 800내지 20000메쉬 범위의 연마에 적합한 방법으로 수량이 많은 제품을 적용할 경우 매우 경제적이며 오염을 발생시키지 않는다는 특징이 있다.The method described above is suitable for grinding in the range of 800 to 20,000 mesh, and is economical and does not cause contamination when a product having a large quantity is applied.
[실시예 2][Example 2]
[제1공정][First Step]
900℃에서 자화되는 불규칙한 유리입자(모래상태) 72%와 물 28%의 중량비로 습식 볼밀기에 넣고 168시간 동안 분쇄하여 0.1-2㎛로 분쇄된 슬러리를 얻는다.The slurry was pulverized in a wet ball mill at a weight ratio of irregular glass particles (sand state) of 72% and water of 28% magnetized at 900 DEG C for 168 hours to obtain a pulverized slurry of 0.1 to 2 mu m.
[제2공정][Second Step]
제1공정에서 얻은 슬러리를 탄성 볼밀기에 옮겨 넣은 다음 중량비로 슬러리 78%, 다이아몬드 입자 20% 및 CMC 2%를 2시간 동안 혼합하여 슬러리를 볼밀기에서 꺼낸다.The slurry obtained in the first step is transferred into an elastic ball mill and mixed with 78% of slurry, 20% of diamond particles and 2% of CMC for 2 hours at a weight ratio, and the slurry is taken out from the ball mill.
[제3공정][Third Step]
금형을 조립하되 금형 뚜껑을 열어 놓은 상태에서 제2공정에서 얻은 슬러리를 금형에 충전한 다음 금형을 진공통에 넣고 진공펌프를 작동하여 1-2분 진공을 유지하면 슬러리 속의 기포가 제거된다.When the mold is assembled and the mold lid is opened, the slurry obtained in the second step is charged into the mold, and the mold is put in the common position. When the vacuum pump is operated and the vacuum is maintained for 1-2 minutes, the bubbles in the slurry are removed.
[제4공정][Fourth Step]
진공펌프를 정지하고 진공통에서 금형을 꺼내서 유압프레스에 올려 놓고 금형 뚜껑을 덮고 유압프레스를 작동하여 금형의 뚜껑에 50-100㎏중/㎡ 의 압력을 가한 상태에서 유압프레스 상, 하판의 냉동관에 -50℃의 냉동액을 기어펌프로 순환시키면 금형 내부의 슬러리는 급냉동된다.After stopping the vacuum pump, take out the mold from the common and put it on the hydraulic press, cover the mold lid, operate the hydraulic press and apply pressure of 50-100 kg / ㎡ to the lid of the mold. Is circulated through a gear pump at -50 ° C, the slurry inside the mold rapidly freezes.
[제5공정][Step 5]
냉동액 순환용 기어펌프를 정지하고 유압프레스를 작동하여 금형에서 공구 성형품을 분리하여 -30℃의 냉동기에 보관하면서 일정량을 모아서 진공동결 건조기에 24시간 동안 유지하면서 건조한다.The gear pump for circulating refrigerant is stopped and the hydraulic press is operated to separate the tool molding from the mold. The mold is stored in a freezer at -30 ° C and a certain amount is collected and dried in a vacuum freeze dryer for 24 hours.
[제6공정][Step 6]
건조된 성형품을 터널식 전기로에서 상온에서 900℃까지 분당 2.3℃씩 상승되도록 통과시간을 조절하고(7시간 소요), 900℃에서 1시간 동안 유지하면서 통과시키다가 8시간 동안 서냉으로 통과시키면서 상온에 이르게 한다. 소결의 전과정은 환원분위기를 유지한다.The dried molded product was passed through a tunnel type electric furnace at a temperature of 900 ° C from room temperature up to 2.3 ° C per minute (7 hours required), maintained at 900 ° C for 1 hour, passed through slow cooling for 8 hours, do. The entire process of sintering maintains a reducing atmosphere.
소결된 공구를 철생크에 접착하면 바라는 공구가 제작된다.When the sintered tool is bonded to the iron shank, the desired tool is produced.
상기 방법은 형상이 단순하거나 수량이 적은 공구의 생산에 용이하게 적용가능하다.The above method is easily applicable to the production of a tool having a simple shape or a small number of tools.
[실시예 3][Example 3]
[제1공정][First Step]
1250℃에서 자화되는 불규칙한 유리입자(모래상태) 65%와 물 35%의 중량비로 습식 볼밀기에 넣고 168시간 동안 분쇄하여 0.1-2㎛로 분쇄된 슬러리를 얻는다.The slurry was ground in a wet ball mill at a weight ratio of 65% of irregular glass particles (sand state) magnetized at 1250 ° C and 35% of water, and pulverized for 168 hours to obtain a pulverized slurry of 0.1-2 탆.
[제2공정][Second Step]
제1공정에서 얻은 슬러리를 탄성 볼밀기에 옮겨 넣은 다음 중량비로 슬러리 78%, CBN 입자 20% 및 CMC 2%를 2시간 동안 혼합하여 슬러리를 볼밀기에서 꺼낸다.The slurry obtained in the first step is transferred into an elastic ball mill and mixed with 78% slurry, 20% CBN particles and 2% CMC for 2 hours at a weight ratio, and the slurry is taken out from the ball mill.
[제3공정][Third Step]
금형을 조립하되 금형 뚜껑을 열어 놓은 상태에서 제2공정에서 얻은 슬러리를 금형에 충전한 다음 금형을 진공통에 넣고 진공펌프를 작동하여 1-2분 진공을 유지하면 슬러리 속의 기포가 제거된다(유압프레스에 올려 놓은 상태에서 진공을 1-2분간 유지하여도 된다).When the mold is assembled and the mold lid is opened, the slurry obtained in the second step is charged into the mold, and the mold is put in the common position. When the vacuum pump is operated and the vacuum is maintained for 1-2 minutes, the bubbles in the slurry are removed Vacuum may be held for 1-2 minutes while placed on a press).
[제4공정][Fourth Step]
진공펌프를 정지하고 진공통에서 금형을 꺼내서 유압프레스에 올려 놓고 금형 뚜껑을 덮고 유압프레스를 작동하여 금형의 뚜껑에 150-200㎏중/㎡ 의 압력을 가한 상태에서 유압프레스 상, 하판의 냉동관에 -40℃의 냉동액을 기어펌프로 순환시키면 금형 내부의 슬러리는 급냉동된다.After stopping the vacuum pump, take out the mold from the common, put it on the hydraulic press, cover the mold lid, operate the hydraulic press, apply pressure of 150-200 kg / m 2 to the lid of the mold, Is circulated through a gear pump at -40 ° C, the slurry inside the mold rapidly freezes.
(제5공정)(Step 5)
냉동액 순환용 기어펌프를 정지하고 유압프레스를 작동하여 금형에서 공구 성형품을 분리하여 -25℃의 냉동기에 보관하면서 일정량을 모아서 진공동결 건조기에 24시간 동안 유지하면서 건조한다.The gear pump for circulating the freezing fluid is stopped and a hydraulic press is operated to separate the tool molding from the mold. The mold is stored in a freezer at -25 ° C and a certain amount is collected and dried in a vacuum freeze dryer for 24 hours.
[제6공정][Step 6]
건조된 성형품을 전기로에 넣고 상온에서 850℃까지 산화분위기를 유지하면서 분당 2.0℃씩 상승시키다가 850℃부터는 환원 분위기를 유지하면서 분당 2.9℃씩 상승시켜 1250℃가 되면 1시간 동안 유지하다가 환원분위기를 유지하면서 서냉시킨다.The dried molded product was placed in an electric furnace, and the temperature was increased from 2.0 ° C per minute to 2.0 ° C per minute while maintaining the oxidizing atmosphere at room temperature to 850 ° C. At 850 ° C, the temperature was increased by 2.9 ° C per minute while maintaining the reducing atmosphere. Keep cool while holding.
상온에 이른 후 전기로에서 소결 성형품을 꺼내서 철생크에 접착하면 바라는 공구가 제작된다.After reaching the normal temperature, the sintered product is taken out from the electric furnace and bonded to the iron shank to produce the desired tool.
[실시예 4][Example 4]
[제1공정][First Step]
1230℃에서 자화되는 불규칙한 유리입자(모래상태)를 습식 볼밀기에서 78시간 동안 분쇄하여 3㎛이하의 슬러리를 얻는다.Irregular glass particles (sand state) magnetized at 1,230 DEG C are ground in a wet ball mill for 78 hours to obtain a slurry of 3 mu m or less.
이 슬러리를 분무식 건조기 내에서 건조한다.The slurry is dried in a spray dryer.
[제2공정][Second Step]
제1공정에서 얻은 유리분말 45%, CBN 45%를 충분하게 혼합한 다음에 물 8%에 CMC 2%를 녹여서 상기 혼합분에 넣고 혼합한 다음 35메쉬의 스크린을 통과시켜 35메쉬 이하의 혼합된 입자를 얻는다.45% of the glass powder obtained in the first step and 45% of CBN were sufficiently mixed and then 2% of CMC was dissolved in 8% of water. Then, the mixture was added to the mixture and mixed. Then, the mixture was passed through a screen of 35 mesh, Particles are obtained.
[제3공정][Third Step]
금형의 온도를 상온으로 하여 금형을 조립하고, 금형에 냉동유를 뿌린 다음 제2공정에서 얻은 혼합된 입자를 금형에 고르게 충전한다.The mold is assembled with the temperature of the mold at room temperature, frozen oil is sprayed on the mold, and the mixed particles obtained in the second step are uniformly charged into the mold.
[제4공정][Fourth Step]
유압프레스를 작동하여 압력을 가하고, 성형한 상태에서 유압프레스의 압력을 150-200㎏중/㎡ 정도로 계속 유지하면서 냉동액용 기어펌프를 작동하여 -50℃로 냉동된 EG를 유압프레스의 상, 하판에 냉동액이 흐르는 관내로 순환시키면 공구 성형물이 급냉동된다.The pressure of the hydraulic press was applied by operating the hydraulic press, and while the pressure of the hydraulic press was maintained at about 150-200 kg / m 2, the gear pump for the refrigeration fluid was operated to cool the EG refrigerated at -50 ° C, Is circulated into the tube through which the freezing liquid flows, the tool molding is rapidly cooled.
[제5공정][Step 5]
유압프레스를 작동하여 금형에서 공구 성형품을 분리하여 -30℃의 냉동기에 보관하면서 일정량을 모아서 진공동결 건조기에 넣고 24시간 동안 유지하면서 건조한다.The hydraulic press is operated to separate the tool moldings from the mold, store them in a freezer at -30 ° C, collect a certain amount, put them in a vacuum freeze dryer, and dry them for 24 hours.
[제6공정][Step 6]
건조된 성형품을 전기로에 넣고 분당 2.3℃씩 상승시키고 700℃부터는 환원 분위기를 유지하면서 1230℃에서 1시간 동안 유지한 후에 전원을 끄고 환원 분위기를 유지하면서 서냉시킨다.The dried molded article is put into an electric furnace and heated at a rate of 2.3 ° C per minute, and is maintained at 1,230 ° C for 1 hour while maintaining a reducing atmosphere at 700 ° C. Then, the power is turned off and slowly cooled while maintaining the reducing atmosphere.
상온에 이른 후 상기 성형품을 꺼내서 접착제로 철생크에 접착하면 바라는 공구가 완성된다.After reaching the normal temperature, the molded product is taken out and bonded to the iron shank with an adhesive to complete the desired tool.
[비교실시예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예1의 제1공정에서 얻은 슬러리를 진공과 압력을 가할 수 있는 통에 넣고 금형에 냉동액이 흐르도록 설계, 제작하여 금형을 볼트를 이용하여 고정하고 통 속의 슬러리의 기포를 제거하기 위하여 통상단에 설치된 밸브를 열고, 진공펌프를 작동하여 슬러리 속의 기포를 제거한다.The slurry obtained in the first step of Example 1 was placed in a container capable of applying vacuum and pressure, and designed and manufactured so that a freezing liquid would flow through the mold. The mold was fixed with bolts and the bubbles of the slurry in the cylinder were removed The valve installed in the ordinary end is opened, and the vacuum pump is operated to remove the air bubbles in the slurry.
이번에는 밸브를 잠그고 컴프레셔 압력밸브를 열어 통 속의 압력을 6㎏중/㎡ 로 유지하면서 하단에 금형과 연결된 밸브를 열면 순간적으로 슬러리가 금형에 충전된다. 기어펌프를 작동하여 -50℃ 폴리프로필렌그리코올(PG)액을 금형의 냉동액관을 통하여 냉동기로 흐르도록 순환시키면 순간적으로 슬러리는 급냉동된다. 볼트를 풀어 냉동성형된 성형품을 분리하여 -30℃의 냉동기에 보관한다.This time, when the valve is closed and the compressor pressure valve is opened to open the valve connected to the mold at the lower end while maintaining the pressure in the cylinder at 6 kg / m 2, the slurry is instantaneously charged into the mold. When the gear pump is operated to circulate the -50 ° C polypropylene glycol (PG) solution through the freezing liquid pipe of the mold to the freezer, the slurry instantly freezes. The bolts are loosened and the frozen molded parts are separated and stored in a freezer at -30 ° C.
일정량을 모아 진공동결 건조기에서 건조하여 소결함으로써 완제품을 생산한 결과, 볼트를 열고 잠그는 추가의 작업이 요구되어 상기 실시예들에 비하여 생산성이 다소 낮았다.As a result of producing a finished product by collecting a certain amount of material and drying and sintering it in a vacuum freeze dryer, an additional operation of opening and locking the bolt was required, so that the productivity was somewhat lower than those of the above embodiments.
[비교실시예 2][Comparative Example 2]
다이아몬드가 혼합된 슬러리를 금형에 채우고 금형을 볼트로 고정하여 -35℃의 냉동기에 넣고 1시간 후에 꺼낸 다음, 볼트를 풀고 냉동된 공구 성형품을 분리하여 동결 건조기로 건조하여 전기로에서 소결하여 공구를 생산한 결과 역시 생산성이 다소 낮았다.The slurry containing the diamond was filled into the mold, the mold was fixed with a bolt, and the resultant was put in a freezer at -35 ° C for 1 hour, then the bolt was loosened and the frozen tool product was separated and dried by a freeze dryer to produce a tool by sintering in an electric furnace As a result, productivity was also somewhat low.
상기한 여러 실시예에 있어서, 유압프레스를 이용하여 금형의 뚜껑에 압력을 가한 상태에서 또는 성형을 한 상태에서 압력을 가하면서 급냉동시키는 이유는 물이 냉동되면서 팽창되므로 이로 인한 공구의 불량을 방지하기 위해서이며, 이때 유압프레스에 가해지는 압력을 금형의 크기에 따라 달라질 수 있다.In the above-described various embodiments, the reason for quick-freezing while applying pressure to the lid of a mold using a hydraulic press or under pressure is that the water is frozen and expanded, , And the pressure applied to the hydraulic press may vary depending on the size of the mold.
본 발명은 그 동안 비트리파이드 공구를 제조하는 과정에서 발생되었다던 갈라짐과 쪼개짐, 그리고 다이아몬드 입자의 몰림과 불규칙적인 기공 등의 문제들이 간단한 방법으로 해결되도록 하는 공법으로서 우수한 공구를 저렴한 가격에 공급할 수 있도록 하는 유용한 발명인 것이다.The present invention is a method for solving problems such as cracking and cracking, diamond particles and irregular pores generated in the process of manufacturing non-tritiated tools by a simple method, and can supply excellent tools at low cost It is a useful invention.
이와같이 본 발명은 공구의 제조산업에 있어서 그 기술수준을 한차원 끌어올리는 계기가 될 뿐만 아니라 향후 이러한 공구의 제조에 있어서 무한한 기술개발의 방향 및 그 가능성을 제시하여 초정밀 가공산업에 크게 기여하리라 기대된다.Thus, the present invention is expected not only to raise the level of the technology in the manufacturing industry of the tool, but also to contribute to the ultra-precision processing industry by suggesting the direction and possibility of unlimited technology development in future.
상기에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 정신을 벗어남이 없이 변형하는 것이 가능하고 이러한 변형 또한 본 발명의 범위에 속한다.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be practical and exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .
Claims (5)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960020014A KR0167007B1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Vitrified tool manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019960020014A KR0167007B1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Vitrified tool manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR980000753A KR980000753A (en) | 1998-03-30 |
KR0167007B1 true KR0167007B1 (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=19460864
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019960020014A KR0167007B1 (en) | 1996-06-05 | 1996-06-05 | Vitrified tool manufacturing method |
Country Status (1)
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---|---|
KR (1) | KR0167007B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100667356B1 (en) * | 2006-01-02 | 2007-01-10 | 조염광 | Method of manufacturing a porous vitrified tool |
-
1996
- 1996-06-05 KR KR1019960020014A patent/KR0167007B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100667356B1 (en) * | 2006-01-02 | 2007-01-10 | 조염광 | Method of manufacturing a porous vitrified tool |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR980000753A (en) | 1998-03-30 |
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