KR100439145B1 - Apparatus of arranging diamonds - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다이아몬드 공구에서 금속 벌크 상에 다이아몬드 입자를 배열하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크린 지그를 사용하여 다이아몬드 입자를 금속 벌크 상에 원하는 간격으로 정렬시키는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for arranging diamond particles on metal bulk in a diamond tool, and more particularly to an apparatus for aligning diamond particles on metal bulk at desired intervals using a screen jig.
다이아몬드 공구는 토목, 건설 및 석재 산업에서 이용되며 재료의 절삭 즉, 드릴링(drilling), 쏘잉(sawing) 및 그라인딩(grinding) 등을 위한 각종 공구로서 제작된다.Diamond tools are used in the civil, construction and stone industries and are manufactured as various tools for cutting, i.e., drilling, sawing and grinding materials.
도 1은 종래의 다이아몬드 공구의 사시도로서 다이아몬드 지립 분말(1)을 분말야금법을 이용하여 다이아몬드 소결체(2)로 제작한 뒤에 금속 벌크(3)에 접합한 것이다.Fig. 1 is a perspective view of a conventional diamond tool, in which diamond abrasive grains 1 are formed into diamond sintered bodies 2 using powder metallurgy and then bonded to metal bulk 3.
이러한 종래의 다이아몬드 공구는 피삭재의 조건, 기계 조건 및 작업 조건에 따라 다이아몬드 입자를 고정하고 있는 매트릭스(matrix)의 물성을 조정하거나 다이아몬드 입자의 초기 매입량 등을 조정해야 하고, 제조 공정이 길고, 피삭재의 가공 중에 다이아몬드 소결체가 마모됨에 따라 다이아몬드 입자가 탈락되거나 가공부위에 남아 다이아몬드 소결체의 급마모 또는 과도한 내마모를 초래하여 가공 성능을 저하시키는 단점이 존재한다.Such a conventional diamond tool has to adjust the physical properties of the matrix holding the diamond particles or the initial purchase amount of the diamond particles according to the conditions, machine conditions and working conditions of the workpiece, and the manufacturing process is long, As the diamond sintered body wears during processing, diamond particles fall off or remain in the processing site, resulting in rapid wear or excessive wear resistance of the diamond sintered body, thereby degrading the machining performance.
도 2에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 다이아몬드 입자(11)를 금속 벌크(13)에 1개씩 직접 부착한 후 브레이징법(brazing)으로 고정시킨 다이아몬드 공구가 도시되어 있다.FIG. 2 illustrates a diamond tool in which the diamond particles 11 are directly attached to the metal bulk 13 one by one and then fixed by brazing to solve this problem.
그러나, 종래의 브레이징법에 의한 다이아몬드 공구는 다이아몬드 입자(11)가 무작위로 금속 벌크(13) 상에 배열됨으로서 다이아몬드 입자(11)와 금속 벌크(13) 간의 접합 강도가 저하되고, 피삭재 가공시 각 다이아몬드 입자(11)에 균일한 가공 부하가 적용되지 않게 되고, 사용 조건에 따른 최적의 다이아몬드 집중도 조정이 불가능하여 가공 성능이 저하되는 문제점이 존재한다.However, in the diamond tool according to the conventional brazing method, the diamond particles 11 are randomly arranged on the metal bulk 13, so that the bonding strength between the diamond particles 11 and the metal bulk 13 is lowered, and the workpieces are processed at the time of work piece processing. Uniform processing load is not applied to the diamond particles 11, there is a problem that the optimum diamond concentration can not be adjusted according to the use conditions, the processing performance is lowered.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 금속 벌크 상에 다이아몬드의 균일한 배열 및 최적의 집중도 조정이 가능하도록 함으로서 접합 강도 및 가공 성능을 향상시키도록 하는 다이아몬드 입자의 배열 장치를 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide an arrangement of diamond particles to improve the bonding strength and processing performance by enabling uniform alignment and optimal concentration adjustment of diamond on the metal bulk.
도 1은 종래의 다이아몬드 공구의 사시도.1 is a perspective view of a conventional diamond tool.
도 2는 브레이징법에 의해 제작된 다이아몬드 공구의 사시도.2 is a perspective view of a diamond tool produced by the brazing method.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치 중 스크린 지그의 사시도.Figure 3 is a perspective view of the screen jig of the arrangement of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치의 측면도.Figure 4 is a side view of the arrangement of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
도 5는 원기둥형 금속 벌크에 사용되는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치의 사시도.5 is a perspective view of an arrangement of diamond grains according to another embodiment of the present invention for use in cylindrical metal bulks.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치의 사용 방법을 단계적으로 도시한 측면도.Figure 6 is a side view showing a step-by-step method of using the arrangement of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치에 의해 생산된 다이아몬드 공구의 사시도.7 is a perspective view of a diamond tool produced by the arrangement device of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치는, 금속 벌크 상에 도포된 점착제에 다이아몬드 입자를 점착시키는데 있어서, 상기 금속 벌크를 고정시키기 위한 고정부; 복수개의 개구가 집중도 조정이 가능하도록 형성되고 상기 금속 벌크 상에 접촉되는 시트; 및 상기 시트의 가장자리를 고정시키는 프레임을 포함하되, 상기 프레임의 일측은 상기 고정부의 일측과 힌지 결합되는 것을 특징으로 하며, 상기 개구는 집중도가 일정하도록 형성된 것이 바람직하다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for arranging diamond particles, comprising: a fixing part for fixing the metal bulk in adhering diamond particles to an adhesive applied on a metal bulk; A sheet in which a plurality of openings are formed to enable concentration adjustment and are in contact with the metal bulk; And a frame fixing the edge of the sheet, wherein one side of the frame is hinged to one side of the fixing part, and the opening is preferably formed to have a constant concentration.
상기 시트는 SUS계 재질로 이루어 진 것이 바람직하고, 상기 금속 벌크와의 접촉면과 동일한 굴곡을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.The sheet is preferably made of SUS material, and preferably formed to have the same curvature as the contact surface with the metal bulk.
한편, 상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 다이아몬드 입자의 배열 장치는, 원기둥 형태의 금속벌크 상에 도포된 점착제에 다이아몬드 입자를 점착시키는데 있어서, 복수개의 개구가 형성된 시트의 양단에 잠금부를 구비하여 상기 시트가 상기 금속 벌크를 둘러싸고 상기 잠금부에 의해 그 양단이 고정되도록 하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, another device for arranging diamond particles according to the present invention for solving the above technical problem, in the adhesion of the diamond particles to the pressure-sensitive adhesive applied on the cylindrical metal bulk, locks on both ends of the sheet formed with a plurality of openings And a portion so that the sheet surrounds the metal bulk and both ends thereof are fixed by the locking portion.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치 중 스크린 지그의 사시도를 나타낸다.Figure 3 shows a perspective view of the screen jig of the arrangement of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
스크린 지그(101)는 복수개의 개구(102)가 형성된 시트(103) 및 시트(103)의 가장자리를 고정시키는 프레임(104)으로 구성되어 있다.The screen jig 101 is composed of a sheet 103 having a plurality of openings 102 formed therein and a frame 104 for fixing an edge of the sheet 103.
개구(102)는 다이아몬드의 입자가 통과할 수 있는 크기로 형성되어 있으며, 원형의 형상이 바람직하다. 또한 개구(102)는 균일한 간격 또는 집중도의 조정이 가능하도록 형성되어 금속 벌크 상에 다이아몬드 입자가 균일하게 또는 집중도를 다르게 하여 배열되도록 한다. 시트(103)는 SUS계 재질로 이루어지며, 프레임(104)은 알루미늄으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 개구(102)는 공지된 타공 장치에 의해 형성되는 것이 바람직하다.The opening 102 is formed to a size through which diamond particles can pass, and a circular shape is preferable. In addition, the openings 102 are formed to enable uniform spacing or concentration adjustment so that the diamond particles are arranged uniformly or with different concentrations on the metal bulk. The sheet 103 is made of SUS material, and the frame 104 is preferably made of aluminum. In addition, the opening 102 is preferably formed by a known perforation device.
도 4a에 도시된 바와 같이 다이아몬드 입자 배열 장치에는 스크린 지그(101)외에 고정부(105)가 설치되어 있다. 고정부(105)는 다이아몬드 입자가 점착될 대상인 금속 벌크(113)를 고정하기 위한 장치이며, 그 형상은 도 4와 같은 형상으로 특정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 4A, the diamond particle arrangement device is provided with a fixing part 105 in addition to the screen jig 101. The fixing part 105 is a device for fixing the metal bulk 113 to which the diamond particles are to be adhered, and the shape thereof is not specified in the shape as shown in FIG. 4.
고정부(105)는 금속 벌크(113)를 스크린 지그(101)의 중심부와 수평하게 밀착될 수 있는 위치에 고정을 하며, 스크린 지그(101)는 고정부(105)의 일측과 힌지결합되어 있다. 이에 따라 도 4b에 도시된 바와 같이 스크린 지그(101)를 힌지축(106)을 중심으로 회전시켜 고정된 금속 벌크(113) 상면에 밀착시켜 위치시키거나 제거하게 된다.The fixing part 105 fixes the metal bulk 113 at a position where the metal bulk 113 can be in close contact with the center of the screen jig 101, and the screen jig 101 is hinged to one side of the fixing part 105. . Accordingly, as shown in FIG. 4B, the screen jig 101 is rotated about the hinge axis 106 to closely contact the upper surface of the fixed metal bulk 113 to be positioned or removed.
다이아몬드 입자가 점착될 금속 벌크(113)의 면이 평면이 아니고 굴곡이 있는 경우에는 그 형상에 맞추어 시트(103)를 성형하여 금속 벌크(113)에 밀착시키는 것이 가능하다.When the surface of the metal bulk 113 to which the diamond particles are to be adhered is not flat but curved, it is possible to form the sheet 103 in conformity with the shape and to closely adhere to the metal bulk 113.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치에 사용되는 스크린 지그로는 프레임이 제거된 형태가 사용되는 것이 가능하다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 원기둥형 금속 벌크(213)의 외주면에 대해 다이아몬드 입자를 점착시키는 경우에는 개구(202)가 균일한 간격 또는 집중도를 다르게 하여 형성된 시트(203)만으로 프레임없이 스크린 지그(201)를 형성하고, 시트(203)를 금속 벌크(213)의 외주면을 둘러싼 후 잠금부(207)로 고정함으로서 도 4에 도시된 다이아몬드 입자 배열 장치와 동일한 기능을 수행하게 한다.As the screen jig used in the arrangement of the diamond particles according to another embodiment of the present invention, it is possible to use a form in which the frame is removed. That is, as shown in FIG. 5, when the diamond particles are adhered to the outer circumferential surface of the cylindrical metal bulk 213, the screen jig without a frame is formed using only the sheet 203 formed by varying the uniformity or concentration of the openings 202. 201 is formed, and the sheet 203 is wrapped around the outer circumferential surface of the metal bulk 213 and then fixed by the locking portion 207 to perform the same function as the diamond grain arrangement shown in FIG. 4.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 입자의 배열 장치의 사용 방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.On the other hand, it will be described step by step how to use the arrangement of diamond particles according to an embodiment of the present invention.
먼저, 다이아몬드 입자가 배열될 금속 벌크(113)를 세척한다. 이어 도 6a에 도시된 바와 같이 금속 벌크(113)의 상면에 점착제(114)를 도포한다. 점착제(114)는 통상적인 점착제로서 점착 대상물이 반복적으로 분리 및 점착이 가능하도록 성분이 구성되어 있다.First, the metal bulk 113 to which the diamond particles are arranged is washed. Subsequently, as illustrated in FIG. 6A, an adhesive 114 is applied to the upper surface of the metal bulk 113. The pressure-sensitive adhesive 114 is a conventional pressure-sensitive adhesive is composed of components so that the adhesive object can be repeatedly separated and adhered.
이어 스크린 지그(101)를 점착제(114)가 도포된 금속 벌크(113) 상에 밀착시켜 위치시킨다(도 6b). 이에 따라 스크린 지그(101)의 시트(103)에 균일한 간격 또는 집중도를 다르게 하여 형성된 개구(102) 부분만이 다이아몬드 입자의 점착이 가능한 부분으로 존재하게 된다. 개구(102)의 크기는 다이아몬드 입자 1 개가 통과할 수 있는 정도로 크기가 형성된다. 또한 시트(103)는 점착제(114)에 대하여 비점착성을 가지므로 쉽게 제거가 가능하다.The screen jig 101 is then placed in close contact with the metal bulk 113 to which the adhesive 114 is applied (FIG. 6B). Accordingly, only the portion of the opening 102 formed at different intervals or concentrations in the sheet 103 of the screen jig 101 is present as a portion capable of adhering the diamond particles. The opening 102 is sized to the extent that one diamond particle can pass through. In addition, the sheet 103 has a non-tackiness with respect to the pressure-sensitive adhesive 114 can be easily removed.
이러한 상태에서 스크린 지그(101) 위로 다이아몬드 입자를 뿌리게 되면 개구(102) 부분에만 다이아몬드 입자가 각 개구(102)마다 1개씩 점착이 되고, 점착되지 않은 다이아몬드 입자는 솔 등으로 쓸어내어 제거한다. 도 6c에는 다이아몬드입자(111)가 개구(102)마다 점착된 모습을 도시하고 있다.When the diamond particles are sprayed onto the screen jig 101 in this state, one diamond particle is adhered to each of the openings 102 only in the opening 102, and the non-adhesive diamond particles are removed by brushing or the like. In FIG. 6C, the diamond particles 111 are adhered to each of the openings 102.
이어 도 6d에 도시된 바와 같이 스크린 지그(101)를 제거한다. 스크린 지그(101)를 제거하면 금속 벌크(113)의 상면에는 다이아몬드 입자(111)만이 균일하게 또는 집중도를 달리 하여 배열된 형상으로 남게 된다.The screen jig 101 is then removed as shown in FIG. 6D. When the screen jig 101 is removed, only the diamond particles 111 remain on the top surface of the metal bulk 113 in a shape arranged uniformly or with different concentrations.
이어 도 6e에 도시된 바와 같이 필러(115)를 도포한다. 필러는 접합 강도가 우수한 니켈계 또는 은납계 필러가 바람직하며, 겔(gel) 형태로 도포된다. 필러(115)가 도포된 금속 벌크(113)를 일정시간 대기 중에서 건조시키면 필러(115)는 굳어지게 된다.Then, the filler 115 is applied as shown in FIG. 6E. The filler is preferably a nickel-based or silver lead-based filler having excellent bonding strength, and is applied in the form of a gel. When the metal bulk 113 to which the filler 115 is applied is dried in the atmosphere for a predetermined time, the filler 115 becomes hard.
여기서 니켈계 필러는 BNi-2 (Cr 7%, B 3%, Si 4.5%, C 0.05%, Fe 3%, Ni 82.45%) 또는 BNi-7 (Cr 13%, P 10%, Ni 77%)이 바람직하며, 은납계 필러는 BAg-8T (Ag 70%, Cu 28%, Ti 2%)가 바람직하다.Wherein the nickel-based filler is BNi-2 (Cr 7%, B 3%, Si 4.5%, C 0.05%, Fe 3%, Ni 82.45%) or BNi-7 (Cr 13%, P 10%, Ni 77%) Preferably, the silver lead filler is BAg-8T (Ag 70%, Cu 28%, Ti 2%).
이 상태에서 브레이징 장치 내부로 금속 벌크(113)를 공급하고, 필러(115)를 용융시킨 후에 냉각시키는 브레이징 단계를 수행한다(도 6f). 이러한 브레이징 단계를 통해 도 7에 도시된 바와 같이 다이아몬드 입자(111)는 냉각된 필러(115)에 의해 균일한 배열 상태로 금속 벌크(113)와 견고하게 결합하게 된다. 한편, 브레이징 단계를 통해 점착제(114)는 연소되어 사라지게 된다.In this state, the metal bulk 113 is supplied into the brazing apparatus, and a brazing step is performed in which the filler 115 is melted and then cooled (FIG. 6F). Through this brazing step, as shown in FIG. 7, the diamond particles 111 are firmly coupled to the metal bulk 113 in a uniform arrangement by the cooled filler 115. On the other hand, the pressure-sensitive adhesive 114 is burned out through the brazing step.
한편, 필요에 따라 점착면의 일부에 다이아몬드 입자(111)가 점착되지 않도록 하기 위해서는 점착제(114) 도포 전에 해당 부분을 마스킹 지그(masking jig)를 이용해 금속 벌크(113)의 상면을 가린 후 점착제(114)를 도포한다. 마스킹 지그는 스틸 또는 아크릴로 이루어진 플레이트이며, 점착제(114)가 도포된 후에 마스킹 지그를 제거하고 상기의 다이아몬드 입자 배열 방법을 동일하게 수행하면 마스킹 지그에 의해 점착제가 도포되지 않은 부분에는 다이아몬드 입자가 점착되지 않게 되어 원하는 부분에만 다이아몬드 입자(111)를 배열할 수 있게 된다.Meanwhile, in order to prevent the diamond particles 111 from adhering to a part of the adhesive surface as necessary, the upper surface of the metal bulk 113 is covered using a masking jig before applying the adhesive 114, and then the adhesive ( 114). The masking jig is a plate made of steel or acrylic. If the masking jig is removed after the adhesive 114 is applied and the diamond particle arrangement method is performed in the same manner, the diamond particles adhere to the portion where the adhesive is not applied by the masking jig. It is not possible to arrange the diamond particles 111 only in the desired portion.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 다이아몬드 입자의 배열 장치는 금속 벌크 상에 다이아몬드 입자가 균일하게 또는 집중도를 다르게 하여 배열되도록 하여 브레이징 후에 다이아몬드 공구가 충분한 접합 강도를 갖게 하고, 피삭재 가공시 다이아몬드 입자에 균일한 가공 부하가 적용되도록 하여 절삭 조건에 영향을 받지 않는 효과를 갖는다.As described above, the arrangement of the diamond particles according to the present invention allows the diamond particles to be uniformly or differently arranged on the metal bulk so that the diamond tool has sufficient bonding strength after brazing, and the diamond particles in the workpiece processing. The uniform processing load is applied to the effect of the cutting conditions are not affected.
또한, 다아아몬드 공구의 제작 공정이 단순해 지고 생산성이 향상되며 외관상 집중도의 확인이 용이해지며 생산비가 절감되는 효과를 갖는다.In addition, the manufacturing process of the diamond tool is simplified, productivity is improved, the apparent concentration can be easily confirmed and the production cost is reduced.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102227790B1 (en) * | 2019-11-11 | 2021-03-15 | 동신다이아몬드공업 주식회사 | Diamond Tool and Manufacturing Method |
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2003
- 2003-09-15 KR KR1020030063733A patent/KR100439145B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102227790B1 (en) * | 2019-11-11 | 2021-03-15 | 동신다이아몬드공업 주식회사 | Diamond Tool and Manufacturing Method |
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