KR100390634B1 - Reusing method of composite abrasive particles made of waste tungsten carbide tools for magnetic abrasive polishing/finishing and method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법 및 그 연마재를 이용한 연마방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 사용 후 폐기되는 텅스텐재질의 각종 절삭 팁 및 절삭공구를 자기연마재로 재활용하고 상기 재활용된 텅스텐 함유 자기연마재를 이용한 연마방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of recycling waste cemented carbide tools as a self-polishing material and a polishing method using the abrasive. More particularly, the present invention relates to recycling of various tungsten cutting tips and cutting tools, which are discarded after use, into self-polishing materials. The present invention relates to a polishing method using a containing self-polishing material.
이를 위하여 본 발명은 탄화 텅스텐과 코발트를 포함한 폐기되는 초경합금 공구를 수거하여 재종의 등급별로 분류하고, 상기 분류된 폐 초경합금 공구를 세척, 이물질 제거 및 분쇄하여 500 메쉬(mesh) 내지 800 메쉬의 폐 초경합금 입자의 크기별로 분류하여 자기연마재로 재활용하게 된다. 이와 같이 재종별 크기별로 분류되어 만들어진 자기연마재 중 피 가공물의 재질 및 요구되는 표면 거칠기에 따라 적합한 자기연마재를 선별하여 최적의 자기연마를 실시한다.To this end, the present invention collects discarded cemented carbide tools including tungsten carbide and cobalt and classifies the grades by grade, and washes, removes and grinds the classified waste cemented carbide tools to remove 500 to 800 mesh waste cemented carbide. It is classified by particle size and recycled as self-polishing material. In this way, among the self-polishing materials classified and classified by the type of material, suitable self-polishing materials are selected according to the material of the workpiece and the required surface roughness to perform optimal self-polishing.
본 발명의 자기연마재는 환경오염을 방지하고, 고가의 수입 자기연마재의 수입대체 효과가 있으며, 다양한 종류의 피 가공물에 대하여 보다 적절한 연마방법을 제공할 수 있고, 또한 재활용 횟수가 증가로 재활용 효율이 증가하는 효과가 있다.The self-polishing material of the present invention prevents environmental pollution, has an import substitution effect of expensive imported self-polishing material, and can provide a more suitable polishing method for various kinds of workpieces, and also recycle efficiency is increased by increasing the number of recycling. There is an increasing effect.
Description
본 발명은 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법 및 그 연마재를 이용한 연마방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 사용 후 폐기되는 텅스텐재질의 각종 절삭 팁 및 절삭공구를 재활용하여 자기연마재로 재활용하고 상기 재활용된 텅스텐 함유 자기연마재를 이용한 연마방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of recycling waste cemented carbide tools as a self-polishing material, and to a polishing method using the abrasive. More particularly, the present invention recycles various cutting tips and cutting tools of tungsten material discarded after use, and recycles them as self-polishing materials. The present invention relates to a polishing method using tungsten-containing self-polishing materials.
다양한 가공 방법에 의하여 완성된 부품의 표면을 원하는 정밀도로 다듬질하는 가공방법에는 다양한 종류의 가공방법이 있으며, 그 중의 하나가 입자형태의 연마재를 피 가공물의 표면에 마찰시켜서 다듬질하는 연마법이다.There are various kinds of processing methods for finishing the surface of a finished part with a desired precision by various processing methods, and one of them is a polishing method in which abrasive particles in the form of particles are polished by rubbing the surface of the workpiece.
상기 입자형태의 연마재를 이용한 연마방법은 기존의 패드(pad)형태의 연마재를 이용한 연마방법에 비하여 보다 복잡한 형상에 대한 정밀가공이 가능해지는 장점이 있다. 특히 요즘과 같이 제품의 소형화 추세에서는 상기 패드형 연마재를 이용한 연마방법에는 한계가 있으며, 상기 입자형 연마재를 이용한 연마방법이 필수적이다.The polishing method using the abrasive particles in the form of particles has the advantage that the precision processing for a more complicated shape is possible compared to the polishing method using a conventional pad-type abrasives (pad). In particular, in the trend of miniaturization of products, the polishing method using the pad-type abrasive is limited, and the polishing method using the particulate abrasive is essential.
상기와 같은 연마법 중 자기연마방법은 자성체인 물질을 연마재, 즉 자기연마재(10)로서 사용하여 부품을 가공하는 방법으로, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 자력을 발생시키는 자력발생수단(20)에 의해 제공되는 자력에 의해 상기 자기연마재(10)를 피 가공물(30)의 가공표면에 밀착시킨 상태에서 피 가공물을 회전과 동시에 또는 따로 왕복 운동을 시킴으로써, 자기연마재와 피 가공물 사이에 상대적 마찰이 생기도록 하여 연마시키는 방법이다. 이때 회전 및 왕복운동 이외에 진동을추가함으로써 연마능력을 향상시킬 수도 있다.Among the polishing methods described above, the magnetic polishing method is a method of processing a part by using a magnetic material as an abrasive, that is, a magnetic polishing material 10. As shown in FIGS. 1 and 2, magnetic force generating means for generating a magnetic force ( 20) the magnetic workpiece 10 is brought into close contact with the machining surface of the workpiece 30 by magnetic force provided by the magnetic force, and the reciprocating motion of the workpiece is performed simultaneously with or separately from the workpiece. It is a method of polishing by causing friction. In this case, the polishing ability may be improved by adding vibration in addition to the rotation and the reciprocating motion.
상기 자기연마방법에 사용되는 자기연마재는 강자성(ferromagnetism)과 높은 경도(hardness)를 필요로 하며, 따라서 도3에 도시된 바와 같이 철과 같은 자성체와 산화알루미늄(Al2O3, 일명 알루미나), 탄화 티타늄과 같은 고 경도의 물질로 이루어진 복합재료를 사용하여왔다. 즉, 철에 산화알루미늄, 탄화규소, 탄화티타늄 등의 고 경도 물질이 삽입되어 있는 형태를 갖추고 있다.The magnetic abrasive used in the magnetic polishing method requires ferromagnetism and high hardness, and as shown in FIG. 3, a magnetic material such as iron and aluminum oxide (Al 2 O 3 , alumina), Composite materials made of high hardness materials such as titanium carbide have been used. That is, it has a form in which high hardness materials, such as aluminum oxide, silicon carbide, and titanium carbide, are inserted in iron.
우선 상기 복합재료를 만들기 위하여서는 철 분말과 고 경도재료 분말을 소결하는 방법, Al-Si-Fe 와 같은 금속합금을 질화처리 하는 방법, 금속합금과 탄소를 용융시켜서 탄화물(일명, 카바이드)을 얻는 방법, 탄소와 티타늄간의 발열반응을 이용하여 탄화 티타늄과 철의 복합재료를 얻는 공정 등이 이용되어 왔다. 또한 공통적으로 상기 방법들에 의하여 얻어진 복합재료를 자기연마에 사용될 수 있도록, 즉 자기연마에 적당한 크기가 되도록 분쇄하는 공정이 필요하였다.First, in order to make the composite material, a method of sintering iron powder and high hardness material powder, a method of nitriding a metal alloy such as Al-Si-Fe, and melting a metal alloy and carbon to obtain carbides (aka carbide) The method, the process of obtaining the composite material of titanium carbide and iron using the exothermic reaction between carbon and titanium, etc. has been used. In addition, there was a common need for a process of grinding the composite material obtained by the above methods to be used for self-polishing, that is, to have a size suitable for self-polishing.
상기 방법 중에서, 일반적으로 소결방법에 의한 복합재료의 제작방법, 즉, 철을 결합금속으로 이용하여 고 경도 재료를 분말야금 방법에 의하여 접합시키고, 다시 적당한 크기로 분쇄하는 방법이 가장 많이 이용되고 있으며, 이러한 소결공정을 통한 자기연마재의 제작방법에는 고가의 소결로(sintering furnace)가 필요하며, 소결에 의하여 얻어진 복합재료를 원하는 크기로 분쇄하는 것도 쉽지 않은 일이다.Among the above methods, generally, a method of manufacturing a composite material by a sintering method, that is, a method of joining a high hardness material by powder metallurgy using iron as a binding metal, and then grinding it to a suitable size is most frequently used. In order to manufacture the self-polishing material through such a sintering process, an expensive sintering furnace is required, and it is also difficult to crush the composite material obtained by sintering to a desired size.
상기 소결방법에서 소결온도를 낮추고 소결시간을 줄인다면, 소결방법으로얻어진 복합재료를 원하는 크기로 분쇄하기는 쉬워지지만, 이 경우에는 철과 고 경도재료 사이의 결합력이 떨어져서, 분쇄과정 또는 자기연마과정에서 두 가지 재료가 분리되는 문제점이 있다.In the sintering method, if the sintering temperature is lowered and the sintering time is reduced, it becomes easier to crush the composite material obtained by the sintering method to a desired size, but in this case, the bonding force between the iron and the high hardness material is reduced, and the grinding process or the self-polishing process is performed. There is a problem in that the two materials are separated.
반면에 상기 소결온도 보다 좀더 고온에서 오랜 시간동안 소결하는 경우, 철과 고 경도재료로 이루어진 복합재료 입자가 보다 견고하여 지는 장점이 있으나, 이 경우에는 원하는 크기로 상기 복합재료 입자를 분쇄하는 것이 어려워지는 문제점이 있다.On the other hand, when sintering for a long time at a higher temperature than the sintering temperature, there is an advantage that the composite particles made of iron and high hardness material is more robust, in this case it is difficult to grind the composite particles to the desired size There is a problem losing.
또한, 일반적으로 자기연마재에 자성을 부여하고 고 경도재료를 결합시키는 역할을 하는 철의 경우, 고온에서 소결하는 과정에서 부식되어 자성이 떨어지는 문제점이 있고, 따라서 소결 조건이 까다로워지는 단점이 있다. 또한 사용과정에서도 보관상의 잘못으로 부식이 발생하여 자성이 떨어지고, 고 경도재료와의 결합력이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, in the case of iron, which generally serves to magnetize the magnetic abrasive material and combines the high hardness material, there is a problem in that the magnetism is deteriorated due to corrosion during sintering at high temperature, and thus, the sintering conditions are difficult. In addition, there is a problem that corrosion occurs due to storage errors during use, the magnetic properties, and the bonding strength with the high hardness material falls.
이와 같은 문제점들을 극복하고 제작된 자기연마재의 다른 문제점은 가격이 고가인 점이며, 이러한 자기연마재의 가격상승은 자기연마방법에 의한 제품의 가격상승을 불러오고, 결국 국내 정밀가공 분야의 발전을 저해하는 요인이 된다. 이러한 현상은 궁극적으로는 국내 제품에 대한 저 품질 인식을 불러일으키고, 국가 경쟁력을 떨어뜨리는 문제점이 있다.The other problem of the self-polishing materials manufactured by overcoming these problems is that the price is high, and the price increase of the self-polishing materials leads to the price increase of the products by the self-polishing method, which in turn hinders the development of the domestic precision processing field. It becomes a factor. This phenomenon ultimately causes low quality perception of domestic products, and has a problem of lowering national competitiveness.
초경합금은 경도가 높은 탄화물 입자를 연성이 우수한 결합금속(binder metal)에 미세하게 분산시킨 복합재료이며, 소결방법으로 제작된다. 상기 탄화물 입자로는 탄화 텅스텐(WC, 일명 텅스텐 카바이드. 이하 WC라함)이 주로 사용되며,초경합금 중에서 상기 결합금속으로 코발트(Co, 이하 Co라함)가 사용된 WC/Co 합금의 기계적 성질이 가장 우수하여 현재 실용화되어있는 초경합금의 기본은 WC/Co계 합금이다.The cemented carbide is a composite material in which carbide particles having high hardness are finely dispersed in a binder metal having excellent ductility, and are manufactured by a sintering method. Tungsten carbide (WC, also known as tungsten carbide, hereinafter WC) is mainly used as the carbide particles, and the best mechanical properties of the WC / Co alloy using cobalt (Co, hereinafter Co) as the bonding metal among the cemented carbides are the best. The basis of the cemented carbide currently in use is a WC / Co alloy.
상기 WC/Co계 합금은 상온에서는 물론 고온에 이르기까지 경도와 항절력이 높고 내마모성, 내충격성, 내식성 등이 크므로 각종 금속 또는 고 경도 재료의 절삭공구, 광산/토목분야의 굴착용 공구, 각종 기계의 내마모 부품으로 많은 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 그런데, 이러한 WC/Co 초경합금은 제조공정의 어려움과 자원의 부족으로 인하여 매우 고가의 합금이다. 특히 초경공구 생산에서 결합금속으로 사용되는 Co 분말은 희귀금속에 해당되는 품목으로 세계적으로 생산국가가 한정 편중되어 있어 수급상태가 매우 불균형한 상태로 그 동안 전량 수입에 의존하여 왔다. 따라서 이미 사용하여 그 성능이 저하된 초경합금의 재활용이 매우 중요한 문제이나, 그 재활용 방법의 개발은 미흡하여 재활용되지 못하고 있는 실정이다. 즉, 현재의 재활용 방법으로는 최근에 들어서 대한민국 공개특허공보 제 98-82244호에서와 같이 절삭공구 등으로 사용된 폐 WC/Co 초경합금을 분쇄하여 경화육성용접에 이용하여 경질층 피복을 만드는 분야에 사용하는 방법, 폐 WC/Co 초경합금을 더욱 분쇄하여 초경합금 공구로 재 소결하는 방법 등이 이용 또는 연구되고 있는 실정으로 보다 다양한 재활용 방법이 부족한 문제점이 있다.Since the WC / Co-based alloy has a high hardness and high tensile strength from room temperature to high temperature, and has high abrasion resistance, impact resistance, and corrosion resistance, cutting tools of various metals or high hardness materials, tools for excavation in mining / civil engineering, various Wear resistant parts of machines are widely used in many industries. However, such WC / Co cemented carbide is a very expensive alloy due to difficulties in manufacturing process and lack of resources. In particular, Co powder, which is used as a binding metal in the production of cemented carbide tools, is a rare metal, and has a limited supply of countries around the world, so supply and demand are very unbalanced. Therefore, the recycling of cemented carbide, which has already been used and its performance is very important, but the development of the recycling method is insufficient and cannot be recycled. That is, as the current recycling method, in the field of making a hard layer coating by grinding the waste WC / Co cemented carbide used as a cutting tool and the like for hard growth welding, as in Korean Laid-Open Patent Publication No. 98-82244. The method of use, the method of further crushing the waste WC / Co cemented carbide to re-sintered with cemented carbide tools, etc. are being used or researched, there is a problem that the various recycling methods are lacking.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 각종 절삭공구, 인서트 팁(insert tip), 바이트(bite) 등의 제1차 용도로 제조되어 사용이 종료된 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법 및 상기 방법에 의해 생산된 자기연마재를 이용한 연마방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above, and a method for recycling waste cemented carbide tools manufactured for primary use such as various cutting tools, insert tips, bites, etc., which have been terminated for use as self-polishing materials. And to provide a polishing method using a self-polishing material produced by the above method.
도1은 종래의 자기연마방법에 의한 피 가공물의 외면 가공의 개략도이다.1 is a schematic diagram of the outer surface processing of a workpiece by a conventional self-polishing method.
도2는 종래의 자기연마방법에 의한 피 가공물의 내면 가공의 개략도이다.2 is a schematic diagram of the inner surface processing of a workpiece by a conventional self-polishing method.
도3은 종래의 자기연마재의 상세도이다.3 is a detailed view of a conventional self-polishing material.
도4는 초경합금 공구의 재종별 성분비와 특성을 나타낸 도표이다.Figure 4 is a chart showing the component ratio and characteristics of the grade of cemented carbide tools.
도5는 본 발명의 구체예인 폐 초경합금 절삭공구를 재활용한 연마방법의 공정도이다.5 is a process diagram of a polishing method of recycling waste cemented carbide cutting tools as an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10: 자기연마재 20: 자력발생수단10: magnetic abrasive material 20: magnetic force generating means
30: 피 가공물 40: 자력선30: workpiece 40: magnetic lines
본 발명은 탄화 텅스텐과 코발트를 포함한 폐기되는 초경합금 공구를 수집하여 재종의 등급별로 분류하는 단계; 상기 분류된 폐 초경합금 공구를 폐 초경합금 입자로 분쇄하는 단계; 및, 상기 분쇄된 입자를 선별 스크린을 이용하여 500 메쉬(mesh) 내지 800 메쉬의 폐 초경합금 입자로 분류한 후 상기 폐 초경합금 입자를 포함하는 자기연마재를 제조하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법을 제공한다.본 발명은 또한 상기 제1항의 방법에 의해 생산된 자기연마재를 자력발생 수단에 자력을 이용하여 고정시킨 후 상기 자기연마재를 피가공물에 밀착시키는 단계; 및, 상기 피가공물과 상기 자기연마재를 상대 운동시킴으로써 발생되는 피가공물과 자기연마재 사이의 상대마찰에 의해 피가공물을 연마하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 폐 초경합금 공구를 재활용한 자기연마방법을 제공한다.The present invention comprises the steps of collecting the discarded cemented carbide tools, including tungsten carbide and cobalt by grade of grade; Grinding the sorted waste cemented carbide tool into waste cemented carbide particles; And classifying the pulverized particles into 500 to 800 mesh waste cemented carbide particles using a sorting screen, and then preparing a self-polishing material including the waste cemented carbide particles. The present invention also provides a method for recycling a waste cemented carbide tool comprising a magnetic abrasive material. The present invention also provides a method of avoiding the magnetic abrasive material after the magnetic abrasive material produced by the method of claim 1 is fixed to a magnetic force generating means by magnetic force. Adhering to the workpiece; And polishing the workpiece by relative friction between the workpiece and the magnetic abrasive produced by the relative movement of the workpiece and the abrasive. It provides a method of self-polishing recycled waste cemented carbide tools comprising a.
본 발명의 구체예인 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법은 이미 절삭공구 등으로서 1차 용도를 수행한 폐기되는 초경합금 공구를 분쇄하여 자기연마재로 사용할 수 있도록 재활용하는 것이다.A method of recycling the waste cemented carbide tools, which is an embodiment of the present invention, as a self-polishing material is to crush the discarded cemented carbide tools which have already been used as a cutting tool for primary use and to be used as self-polishing materials.
본 발명에 사용되는 초경합금에는 절삭공구용 재종, 광산토목용 재종, 내마모성 공구용 재종 등이 있으며, 절삭공구용 재종의 경우, P종, M종, K종3종류로 크게 나누어지고, 여기서 경도에 비례하여 재분류하는데, P, M, K 기호 다음에 숫자가 첨가되고 숫자가 작을수록 단단하다. 각각의 재종 성분은 도4에 도시된 바와 같고, 이들의 특징과 용도는 표1과 같다.The cemented carbide used in the present invention includes a cutting tool grade, a mining civil engineering grade, a wear resistant tool grade, and the like, and in the case of a cutting tool grade, P, M, and K grades are broadly divided into three types. Reclassify proportionally, with numbers following the P, M, and K symbols, with smaller numbers being harder. Each grade component is as shown in Figure 4, their features and uses are shown in Table 1.
표 초경합금 재종별 특징과 용도표1과 도4에 도시된 바와 같이 초경합금은 합금성분의 종류 및 성분비에 따라 다양한 종류가 구비되어 있으며, 피 가공물의 종류에 따라 최적의 초경합금 공구를 이용하게 된다.Cemented Carbide Alloy Features and Uses As shown in Tables 1 and 4, the cemented carbide is provided with various types according to the type and ratio of the alloying components, and the optimal cemented carbide tool is used depending on the type of workpiece.
본 발명의 구체예인 폐 초경합금 공구를 재활용한 자기연마재의 경우, 도5에 도시된 바와 같이 우선 절삭공구로서의 역할을 다한 폐 공구를 수거하여 각각의 재종별로 선별작업을 실시한다. 재종별 선별작업은 폐 초경합금 공구의 외관에 표시되어 있는 재종기호를 시각적으로 확인하여 분류한다. 그러나, 초경합금 공구를 사용하는 대부분의 회사들이 회사별로 1 내지 2 종류의 초경합금 공구만을 사용하고, 특히 가공장치 별로는 한 종류의 초경합금 공구를 사용하므로, 가공회사별 또는 가공장치별로 폐기되는 초경합금 공구를 수거하여 보관하면, 별도의 커다란 노력 없이 수거와 동시에 재종별 선별작업이 가능하다.In the case of the self-polishing material which recycles the waste cemented carbide tool which is an embodiment of the present invention, first, as shown in FIG. 5, the waste tool serving as a cutting tool is collected and sorted for each grade. The grade selection works are classified by visually identifying the grade symbols displayed on the appearance of the waste cemented carbide tools. However, since most companies using cemented carbide tools use only one or two types of cemented carbide tools per company, and in particular, one cemented carbide tool for each processing machine, the cemented carbide tools that are discarded for each processing company or processing machine are collected. If stored, it is possible to sort and sort by species at the same time without any extra effort.
본 발명의 구체예인 폐 초경합금 공구를 자기연마재로 재활용하는 방법의 경우, 도5에 도시된 바와 같이 우선 절삭공구로서의 역할을 다한 폐 공구를 수거하여 각각의 재종별로 선별작업을 실시한다. 재종별 선별작업은 폐 초경합금 공구의 외관에 표시되어 있는 재종기호를 시각적으로 확인하여 분류한다. 그러나, 초경합금 공구를 사용하는 대부분의 회사들이 회사별로 1 내지 2 종류의 초경합금 공구만을 사용하고, 특히 가공장치 별로는 한 종류의 초경합금 공구를 사용하므로, 가공회사별 또는 가공장치별로 폐기되는 초경합금 공구를 수거하여 보관하면, 별도의 커다란 노력 없이 수거와 동시에 재종별 선별작업이 가능하다.In the case of the method for recycling the waste cemented carbide tool as an embodiment of the present invention to the self-polishing material, as shown in FIG. 5, first, the waste tool serving as a cutting tool is collected and sorted for each grade. The grade selection works are classified by visually identifying the grade symbols displayed on the appearance of the waste cemented carbide tools. However, since most companies using cemented carbide tools use only one or two types of cemented carbide tools per company, and in particular, one cemented carbide tool for each processing machine, the cemented carbide tools that are discarded for each processing company or processing machine are collected. If stored, it is possible to sort and sort by species at the same time without any extra effort.
이렇게 선별, 세척 및 이물질 제거작업이 끝난 폐 초경합금 공구는 초경합금과 동일하거나 초경합금 공구 이상의 경도를 갖는 해머를 이용하여 1차 분쇄하고 1차 분쇄된 폐 초경합금 조각은 역시 상기 해머와 동일한 경도를 갖는 롤러로 구성된 로울러밀을 이용하여 2차 분쇄된다.The waste cemented carbide tool which has been sorted, cleaned and debris removed is first crushed using a hammer having the same hardness as the cemented carbide or more than the cemented carbide tool, and the first pulverized cemented carbide fragment is crushed into a roller having the same hardness as the hammer. Secondary grinding is performed using the configured roller mill.
상기 2차 분쇄된 폐 초경합금 분말은 선별 스크린을 이용하여 크기별로 분류하여 800 메쉬에서 500 메쉬까지 100 메쉬 단위로 선별된다. 이때 500 메쉬가 초과되는 크기의 폐 초경합금 분쇄분말은 원하는 크기에 도달할 때까지 로울러밀을 이용한 분쇄작업이 반복된다.The secondary milled waste cemented carbide powder is sorted by size using a sorting screen, and sorted by 100 mesh units from 800 mesh to 500 mesh. At this time, the waste cemented carbide grinding powder having a size of more than 500 mesh is repeated using a roller mill until the desired size is reached.
이러한 분쇄작업을 거친 폐 초경합금 입자를 EDX(Energy Dispersive X-ray spectrometer)와 같은 장비를 이용하여 조성을 확인하면, 원래의 조성과 마찬가지로 WC 또는 WC화합물 및 Co로 이루어져 있음을 확인할 수 있다. 또한 전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscopy)을 이용하여 미세구조를 확인하여 보면, 결합금속인 Co와 고 경도 입자인 WC 또는 WC화합물이 고르게 분포하고 있음을 알 수 있다. 따라서 미세하게 분쇄된 초경합금도 분쇄되기전 원래의 초경합금 공구와 조성과 미세구조가 같음을 알 수 있다. 즉, 분쇄된 폐 초경합금 공구 입자는 원래의 폐 초경합금 공구와 마찬가지로 자성을 갖으며 동시에 높은 경도를 갖는 물질인 상태를 유지하여 자기연마재로서 사용이 가능하고, 결국 수거에서 분쇄까지의 공정을 거치면서 폐 초경합금 공구는 재종별 크기별로 분리된 자기연마재가 된다.When the composition of the waste cemented carbide obtained through such grinding is checked using equipment such as an energy dispersive x-ray spectrometer (EDX), it can be confirmed that the composition is made of WC or WC compound and Co as in the original composition. In addition, when checking the microstructure by using an SEM (Scanning Electron Microscopy), it can be seen that the binding metal Co and WC or WC compound of high hardness particles are evenly distributed. Therefore, it can be seen that the finely ground cemented carbide has the same composition and microstructure as the original cemented carbide tool before grinding. That is, the crushed waste cemented carbide tool particles can be used as a self-polishing material by maintaining the state of being a magnetic material and high hardness at the same time as the original waste cemented carbide tools, and finally, waste from the process of collecting to grinding The cemented carbide tool is a self-polishing material separated by size by grade.
폐 초경합금 공구를 분쇄하여 얻어지는 자기연마재를 사용하여 자기연마를 실시하면, 기존의 자기연마재에 비하여 재종과 크기가 다양함으로 다양한 종류의 피 가공물에 대하여 보다 적합한 자기연마재를 사용할 수 있고, 그 결과 보다 효율적인 자기연마가 가능하다.When self-polishing is performed using the self-polishing material obtained by grinding waste cemented carbide tools, it is possible to use more suitable self-polishing material for various kinds of workpieces because of the different grades and sizes than conventional self-polishing materials. Self-polishing is possible.
더욱 자세하게는, 표1에서 도시된 바와 같이 피 가공물의 종류에 따라 다른 초경합금 공구를 이용하듯이, 피 가공물의 재질에 따라 그 재질에 적합한 종류의 폐 초경합금 공구를 재활용한 자기연마재를 사용한다. 즉, 고 경도의 피 가공물을 연마할 때는 고 경도의 자기연마재를 사용하는 것이다. 또한 자기연마를 통해 얻고자 하는 피 가공물의 표면 거칠기에 따라서 입자의 크기를 다르게 하여 자기연마를 실시한다. 즉, 피 가공물의 표면을 경면 가공하고자 할 때는 입자의 크기가 미세한 자기연마재를 사용하는 것이다.More specifically, as shown in Table 1, as using a cemented carbide tool according to the type of workpiece, a self-polishing material that recycles the waste cemented carbide tools of the type suitable for the material depending on the material of the workpiece is used. That is, when polishing a workpiece of high hardness, a high hardness self-polishing material is used. In addition, self-polishing is performed by varying the particle size according to the surface roughness of the workpiece to be obtained through self-polishing. That is, when the surface of the workpiece is to be mirror-processed, a magnetic abrasive having a fine particle size is used.
폐 초경합금 공구를 분쇄하여 얻어진 자기연마재는 자기연마재로서의 2차 용도가 완료된 다음에는 종래의 재활용 방법인 초경합금층의 경화육성용접 또는 초경합금의 재소결 등 3차 용도로 사용된다. 이 경우에 폐 초경합금 공구를 분쇄하여 얻어지는 최초 입자의 경우 그 형상이 날카롭게 형성되나, 이미 자기연마재로 사용된 입자는 연마과정을 거치면서 그 형상이 구형에 가까워지게 되므로, 경화육성용접 또는 재소결 등의 3차 용도로 사용되기에 적합한 입자형태가 된다.The magnetic abrasive obtained by grinding the waste cemented carbide tool is used for tertiary use, such as hardening welding of a cemented carbide layer or resintering of cemented carbide, which is a conventional recycling method. In this case, in the case of the first particles obtained by grinding the waste cemented carbide tool, the shape is sharply formed, but the particles already used as the self-polishing material become spherical shape during the grinding process. It is in the form of particles suitable for use in tertiary applications.
상술한 바와 같이 각종 공구로서의 1차 용도가 완료된 폐 초경합금 공구를 분쇄하여 자기연마재를 제조하고 상기 재활용된 자기연마재를 이용하여 피 가공물을 연마하는 경우, 산업폐기물로 처치 곤란한 폐 공구를 재활용함으로써, 환경오염을 방지하고, 고가의 수입 자기연마재의 수입대체 효과가 있다.As described above, when the waste cemented carbide tool for which primary use as a tool is completed is pulverized to produce a self-polishing material, and the workpiece is polished using the recycled self-polishing material, it is possible to recycle waste tools that are difficult to treat with industrial waste. It prevents pollution and replaces imports of expensive imported self-polishing materials.
상술한 바와 같이 각종 공구로서의 1차 용도가 완료된 폐 초경합금 공구를 분쇄하여 자기연마재를 제조하고 자기연마재로 재활용하여 피 가공물을 연마하는 경우, 산업폐기물로 처치 곤란한 폐 공구를 재활용함으로써, 환경오염을 방지하고, 고가의 수입 자기연마재의 수입대체 효과가 있다.As described above, in the case of grinding the workpiece by pulverizing waste cemented carbide tools for which primary use as various tools is completed, self-polishing materials, and recycling them with self-polishing materials, by recycling waste tools that are difficult to treat with industrial waste, environmental pollution is prevented. In addition, there is an import substitution effect of expensive imported self-polishing materials.
또한, 자기연마재로서의 2차 용도가 완료된 폐 자기연마재는 종래의 재활용 방법인 초경합금층의 경화육성용접 또는 초경합금의 재소결 등 3차 용도로 사용될 수 있으므로, 재활용 횟수가 증가하여 재활용 효율이 증가하는 효과가 있다.In addition, the waste self-polishing material having completed the secondary use as a self-polishing material can be used in the tertiary use, such as hardening welding of the cemented carbide layer or the resintering of cemented carbide, which is a conventional recycling method, so that the number of recycling increases and the recycling efficiency is increased. There is.
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