KR100531499B1 - 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구 - Google Patents

다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천공하는데 사용되는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 다이아몬드 입자를 적절히 배열시킴으로써 우수한 절삭성능을 갖는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
본 발명은 다이아몬드 입자들이 분포되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 있어서, 상기 다이아몬드 입자들이 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지고; 그리고 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 배열되는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구를 그 요지로 한다.

Description

다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구{Cutting Tip for Diamond Tool and Diamond Tool}
본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 천공하는데 사용되는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다이아몬드 입자의 적절한 배열에 의하여 절삭성능이 향상된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구에 관한 것이다.
인조 다이아몬드는 1950년대에 발명된 것으로서, 지구상에 존재하는 물질 중 가장 경도가 높은 물질로 알려져 있으며, 이러한 특성에 의하여 절삭, 연삭 공구등에 사용하게 되었다.
특히, 상기 인조 다이아몬드(이하, "다이아몬드"라 칭함)는 화강암, 대리석 등의 석재를 절삭, 연삭하는 석재가공분야 및 콘크리트 구조물을 절삭, 연삭하는 건설업분야에서 널리 이용되게 되었다.
통상, 다이아몬드 공구는 다이아몬드 입자가 분포되어 있는 절삭팁과 이 절삭팁이 고정되어 있는 금속 바디(Core)로 구성된다.
상기 절삭팁에는 세그먼트 타입 및 림 타입등이 있다.
도 1에는 세그먼트 타입의 다이아몬드 공구의 일례가 나타나 있다.
도 1에 나타난 바와 같이, 세그먼트 타입의 다이아몬드 공구는 디스크 형태의 금속바디(1)에 고정되어 있는 다수 개의 절삭팁(2)(3)을 포함하고, 각각의 절삭팁(2)(3)에는 다이아몬드 입자(4)들이 무질서하게 분포되어 있다.
한편, 상기 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포되어 있는 절삭팁을 제조하는 방법으로는 다이아몬드 입자를 다른 금속분말과 혼합하여 소결하는 분말야금방법이 널리 사용되고 있다.
상기와 같이 분말야금법에 의해 절삭팁을 제조하는 경우에는 미세한 다이아몬드 입자와 다른 금속분말을 혼합, 성형, 소결하는 과정에서 입자의 크기, 비중의 차이 등으로 다이아몬드 입자가 금속결합제 사이에 균일하게 분포하지 못하므로 도 1에 나타난 바와 같이 지나치게 많은 입자가 분포되어 있는 절삭면(5)을 제공하거나 또는 지나치게 적게 분포되어 있는 절삭면(6)을 제공하므로써 편석의 문제가 발생하게 된다.
상기와 같이 다이아몬드 입자가 절삭면에 편석되어 분포되는 경우에는 절삭팁 및 공구의 절삭성능이 현저히 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 다이아몬드 입자를 적절히 배열시킴으로써 우수한 절삭성능을 갖는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구를 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은 다이아몬드 입자들이 분포되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 있어서, 상기 다이아몬드 입자들이 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지고; 그리고 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 배열되는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 바람직하게는 다이아몬드 입자들이 분포되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 있어서, 상기 다이아몬드 입자가 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지도록; 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록; 그리고 상기 절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단한 면에서 이 단면의 상부 꼭지점들을 연결하는 선 또는 하부 꼭지점들을 연결하는 선에 대하여 일정한 각도로 경사지도록 다이아몬드 입자가 배열되는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 다이아몬드 입자가 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지게 배열되어 있는 다수개의 절삭팁을 포함하고; 그리고
상기 다이아몬드 입자들은 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 배열되는 다이아몬드 공구에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 바람직하게는 다이아몬드 입자가 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지게 배열되어 있는 다수개의 절삭팁을 포함하고; 그리고
상기 다이아몬드 입자들은 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 배열되고, 그리고 상기 절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단한 단면에서 이 단면의 상부 꼭지점들을 연결하는 선 또는 하부 꼭지점들을 연결하는 선과 일정한 각도로 다이아몬드 입자가 경사지게 배열되는 다이아몬드 공구에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 절삭작업 과정에서 피삭재와 접하는 절삭팁의 절삭면에 다이아몬드 입자를 적절히 배열시켜 작은 힘으로도 피삭재를 갉아내도록 하는 것이다.
상기와 같이 작은 힘으로 피삭재를 갉아낼(절삭 할) 수 있도록 하기 위하여 본 발명에서는 굳은 땅을 삽으로 파낼 때 먼저 삽으로 파낸 곳에 인접한 곳을 삽으로 파낸다면 적은 힘으로 땅을 팔 수 있다는 소위 "삽질효과"를 이용한 것이다.
즉, 선행하는 다이아몬드 입자가 피삭재를 긁어내어 생긴 절삭홈을 연속하여 후행하는 다이아몬드 입자가 먼저 긁어낸 절삭홈의 바로 옆 부분을 긁어낼 수 있도록 절삭팁의 절삭면에 다이아몬드 입자를 배열시키면 적은 힘으로도 피삭재를 절삭을 할 수 있어 다이아몬드 공구의 절삭능력을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 삽질효과를 얻기 위하여 다이아몬드 입자들을 절삭팁에 적절히 배열하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 상기한 삽질효과를 얻기 위하여 다이아몬드 입자들이 절삭팁의 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지도록, 그리고 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 절삭팁에 배열된다.
상기와 같이 본 발명에 따라 절삭팁에 다이아몬드 입자들을 배열하는 경우에는 효과적인 절삭작용이 일어나게 되어 절삭속도가 향상되고 결과적으로 작업성능을 극대화 시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 상기한 삽질효과를 보다 극대화시키기 위하여 다이아몬드입자들을 상기와 같이 배열함과 더불어 상기 다이아몬드 입자들은 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단된 단면상에서 이 단면의 상부 꼭지점들을 연결하는 선 또는 하부 꼭지점들을 연결하는 선과 일정한 각도로 경사지게 다이아몬드 입자가 배열되도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 부합되는 다이아몬드 공구를 사용하여 피삭재를 절삭할 시 삽질효과가 얻어지는 절삭 메카니즘을 첨부도면에 의하여 설명한다.
도 2에는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열되어 있는 세그먼트 타입의 절삭팁을 갖는 다이아몬드 절삭 쏘 블레이드(saw blade)의 일례가 나타나 있다.
도 2에 나타난 바와 같이, 상기 절삭 쏘 블레이드는 금속바디(1)와 다수개의 절삭팁(10)을 포함하고 있고, 그리고 이 절삭팁(10)의 절삭면(11)에는 다수개의 다이아몬드 입자(111)가 절삭면에 대각선으로 경사지게 규칙배열되어 있다.
또한, 도 3에는 도 2에 나타난 절삭팁(10)및 이 절삭팁(10)에 의하여 피삭재를 절단할 시 절삭팁(10)에 의하여 형성되는 절사홈을 갖는 피삭재(12)가 나타나 있다.
도 2에 나타난 절삭팁을 사용하여 피삭재를 절단하면, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 절단작업시 경사지게 규칙 배열된 다이아몬드 입자들(111a∼111f)이 피삭재(12)에 절삭홈(121a∼121f)을 연속적으로 만든다.
즉, 선행한 다이아몬드 입자(111a)에 의해 파인 피삭재 절삭홈(121a)의 바로 옆부분에 후행하는 다이아몬드 입자(111b)가 절삭홈(121b)을 형성하고 이 절삭홈(121b)의 바로 옆부분에 후행하는 다이아몬드 입자(111c)가 또 하나의 절삭홈(121c)을 형성하는 것이다.
이와 같이 본 발명에 따라 다이아몬드 입자들(111a∼111f)을 절삭팁에 경사규칙배열하는 경우에는 절삭팁에 의한 피삭재의 절단시 피삭재(12)에 절삭홈들(121a∼121f)이 도 3에서와 같이 연속적으로 형성되게 되고, 따라서 절삭작업이 효과적으로 이루어질 수 있게 되는 것이다.
도 4는 경사각을 주고 다이아몬드를 배열하였을 때 절삭면에서 다이아몬드 입자들의 노출상태를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4에서, 절삭면에서 경사배열의 기본적인 형태를 다이아몬드 입자가 절삭면의 최대 대각선 길이로 배열하는 것(도 4에서의 경사선을 따라 배열되는 것)이라고 하고, 다이아몬드 입자(211a)와 다이아몬드 입자 (211b)간의 x축 방향으로의 중심간거리를 c, y축 방향으로의 중심간거리를 d라고 한다면 c가 다이아몬드 입자의 지름(D) 보다 작거나 같을 때 삽질효과가 일어나지만 반대로 c값이 다이아몬드 입자의 지름(D)보다 큰 경우는 다이아몬드 입자(211)간의 중첩도가 없기 때문에 절삭작업중에 삽질효과를 기대할 수 없다.
또한, 도 14에서와 같이 절삭면에 노출된 다이아몬드간의 간격이 일정치 않기 때문에 앞에서 설명한 것처럼 이론적으로는 c값이 다이아몬드 입자의 지름(D)보다 작아도 중첩이 안 되는 경우도 있고, 삽질효과가 안 일어나는 부분이 생길 수도 있다.
따라서, 본 발명에서는 도 5에서와 같이 절삭팁(30)의 절삭면(31)에서 하나의 선상에 경사배열되는 다이아몬드 입자(311)들의 경사도(기울기)를 도 3 또는 도 4에 제시되어 있는 것보다 증가시켜 c값을 D값보다 작게 하여 즉, 인접한 다이아몬드들에 의해 형성된 절삭홈의 중첩도(overlap)를 증가시키거나 또는 도 6에서와 같이 경사배열되는 다이아몬드 입자(411)들을 절삭팁(40)의 절삭면(41)에서 하나의 선상에 쌍을 이루도록 배열하여 인접한 다이아몬드간의 중첩을 보다 확실하게 하므로써 피삭재(32)에서의 절삭홈(321) 및 피삭재(42)에서의 절삭홈(421)의 중첩을 보다 확실하게 하여 삽질효과를 극대화 할 수 있다.
더욱이, 본 발명에서는 절삭팁(세그먼트)의 두께가 두껍거나 집중도가 높을 경우 도 7에서와 같이 절삭팁(50)의 절삭면(51)에서 다이아몬드 입자(511)들을 서로 평행한 두 개의 선상 또는 그 이상의 선상에 배열시키거나 또는 도 8에서와 같이 절삭팁(60)의 절삭면(61)에서 다이아몬드 입자(611)들을 서로 비평행한 두 개의 선상 또는 그 이상의 선상에 배열하므로써 피삭재(52)에서의 절삭홈(521) 및 피삭재(62)에서의 절삭홈(621)의 중첩을 보다 확실하게 하여 삽질효과를 극대화 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 도 9 및 도 10에서와 같이 절삭팁(70) 및 (80)의 절삭면(71) 및 (81)에서 두 개의 선상에 배열되는 다이아몬드 입자(711)(811)들이 쌍을 이루도록 배열하므로써 피삭재(72)에서의 절삭홈(721) 및 피삭재(82)에서의 절삭홈(821)의 중첩을 보다 확실하게 하여 삽질효과를 극대화 할 수 있다.
상기와 같은 삽질효과를 극대화하기 위해서는 절삭팁의 절삭면에서 다이아몬드 입자의 위치선정이 가장 중요하다.
다이아몬드 입자크기를 고려하여 다이아몬드 입자간의 간격을 적절히 설정하여야 한다.
이하, 본 발명에 따르는 삽질효과를 극대화시킬 수 있는 보다 바람직한 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이를 갖는 다이아몬드 공구에 대하여 설명한다.
본 발명에 부합되는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 제조하는 방법으로는 다이아몬드 입자를 다른 금속분말과 혼합하여 소결하는 분말야금방법을 들수 있다.
상기 분말야금방법을 사용하여 절삭팁을 제조하기 위하여 금속분말을 성형할 때 절삭팁의 내부에 다이아몬드를 판상으로 배열하게 되는데, 이때 다이아몬드의 배열상태의 예들이 도 11에 나타나 있다.
도 11에 나타난 바와 같이, 다이아몬드를 배열하는 기본단위는 정사각형 모양이 될 수도 있고[도 11(a)], 정삼각형 모양이 될 수도 있고[도 11(b)], 그리고 이등변삼각형 모양이 될 수도 있다[도 11(c)].
물론, 다이아몬드를 배열하는 기본단위는 상기한 모양에 한정되는 것은 아니다.
도 11(a)와 같이 기본단위가 정사각형인 모양으로 다이아몬드 입자를 배열하는 경우에는 절삭팁내에 다이아몬드 입자들의 배열은 도 12와 같이 나타낼 수 있다.
즉, 도 12에 나타나 있는 배열상태는 도 13에서 절삭팁을 A-A선을 따라 절단한 것이다.
본 발명에서 사용되는 "절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단한 면"은 도 13에서와 같이 절삭팁을 A-A선을 따라 절단하여 얻어진 단면을 의미하는 것이다.
도 12에서, 절삭이 이루어지는 절삭팁(90)의 절삭면(91)에서 다이아몬드 입자의 상태를 관찰하면 초기에는 중앙부분의 다이아몬드 입자들(911b)이 절삭에 참여하다가 이 다이아몬드 입자들(911b)이 모두 탈락하면 양쪽측면부의 다이아몬드 입자들(911a, 911c)이 절삭에 참여하게 된다.
절삭작업중에 이러한 과정이 계속적으로 반복해서 나타나는데 이렇게 되면 절삭팁의 절삭면의 모든영역에 다이아몬드가 고루 돌출되지 못하고 한 부분에 몰려서 나타나기 때문에 삽질효과를 100% 기대할 수가 없다.
따라서, 다이아몬드를 배열할 때 일정한 경사각을 주어 다이아몬드 입자들을 배열하는 것이 효과적이다.
즉, 본 발명에서는 상기 다이아몬드 입자들이 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단된 단면상에서 이 단면의 상부 꼭지점들을 연결하는 선 또는 하부 꼭지점들을 연결하는 선에 대하여 일정한 경사각(이하, "경사각"이라고도 함)으로 경사지게 배열되도록 하는 것이 바람직하다.
도 14에는 정사각형을 기본단위로 경사각에 따른 다이아몬드 입자의 배열상태가 나타나 있다.
도 14에 나타난 바와 같이, 도 14(b)~(f)의 배열이 도 14(a)의 경우보다 절삭면상에서의 다이아몬드 입자간의 적당한 간격(S)을 유지하고 있음을 알 수 있다.
일반적으로, 다이아몬드 쏘 블레이드의 경우 절삭작업 중 절삭면의 다이아몬드 상태는 도 15와 같이 이머징 크리스탈(emerging crystal)(23), 홀 크리스탈(whole crystal)(24), 프랙처 크리스탈(fractured crystal)(25), 풀-아웃 홀(pull-out hole)(26) 등의 여러가지 모양으로 나타나게 된다.
다이아몬드 공구 관련 논문에 따르면 홀 크리스탈 : 프랙처 크리스탈 : 풀-아웃 홀의 비율이 4:4:2인 경우가 가장 효율적인 절삭작업을 한다고 보고되어 있다.
따라서, 절삭팁의 다이아몬드 입자들을 바람직하게는 일정한 경사각, 보다 바람직하게는 5°이상의 경사각을 주어 배열하는 것이 절삭팁의 절삭면에 홀 크리스탈, 프랙처 크리스탈, 풀-아웃 홀의 적절한 조합을 이룰 수 있어 절삭작업에 보다 효과적이라고 할 수 있다.
도 14에서 정사각형을 기본단위로 한 다이아몬드 입자배열에서는 경사각 45˚를 기준으로 배열의 대칭을 이룬다.
즉, 도 16의 (a)와 (b), (c)와 (d)가 각각 대칭을 이룬다.
도 11의(b) 및 (c)와 같이 정삼각형 및 이등변삼각형을 기본단위로 한 경우는 경사각 30˚및 90˚를 기준으로 각각 대칭을 이룬다.
도 17과 도 18에 각각 정삼각형 및 이등변삼각형을 기본단위로 한 경우에 대한 경사각에 따른 배열상태와 대칭관계가 나타나 있다.
상기한 바와 같이, 도 12에서와 같이 다이아몬드 입자간 간격이 좁고 동일한 돌출높이를 갖게 되는 경우에는 절단작업시 절단면에서 다이아몬드 입자간의 간격이 좁은 영역이 부분적으로 나타나므로 삽질효과가 100% 일어날 수 없어 보다 우수한 절삭성을 기대할 수 없다.
실제 절삭팁의 절삭면은 유한 반경을 가지고 있기 때문에 다이아몬드 입자가 직선으로 배열될 경우 절삭팁의 끝부분은 어느 정도 경사에서는 도 19의 E 부분과 같이 절삭면에서 다이아몬드 입자가 조밀하게 배열될 수 있다.
도 20에는 하나의 절삭팁과 스틸 코어가 결합되어 있는 다이아몬드 공구의 일부가 도시되어 있다.
도 20에는 절삭팁(460)의 절삭면(462)의 중심과 절삭팁의 끝점을 이은 직선(463)이 절삭면(462)상에 있다는 가정하에 그 직선(463)과 절삭면(462)의 중심으로부터 스틸 코어(steel core)(461)의 중심까지의 직선(464)이 이루는 각 α가 나타나 있다.
실제적으로 절삭에 참여하는 다이아몬드 입자들은 절삭면(462)에 걸치게 되므로 각 α가 도 21과 같이 정의되는 각 a 또는 각 b와 같지 않도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 α는 스틸 코어(461)의 외경치수, 절삭팁(460)의 길이 등에 따라서 달라질 수 있으므로 다이아몬드 배열시 경사각은 α가 a 또는 b와 같지 않은 범위내에서 설정하는 것이 바람직하다.
도 19는 각 α가 각 a 또는 각 b와 같게 되는 경우로서, 이러한 경우에는 도 19에 나타난 바와 같이, 절삭면에서 다이아몬드 간의 간격이 좁아져서 국부적인 영역(E)에서만 다이아몬드 입자가 돌출되어 삽질효과를 100% 내지 못한다.
또한, 본 발명은 도 22에도 나타난 바와 같이 다수개의 절삭팁으로 이루어져 있는 코어비트의 절삭팁에도 적용될 수 있다.
도 22에는 본 발명에 부합되는 코어 절삭팁의 일례가 나타나 있는데, 도 22에 나타난 바와 같이, 상기 코어 절삭팁(100)은 본 발명에 따라 다이아몬드 입자층이 절삭면에 경사지게 중첩되어 배열된 절삭팁이 배열되어 구성된다.
한편, 본 발명에 따라 다이아몬드 입자를 배열하여 절삭팁을 제작할 경우, 절삭팁의 바깥쪽 측면부에는 다이아몬드 입자가 없기 때문에 금속결합제가 조기에 마모되어 규칙 배열된 다이아몬드를 조기 탈락시킬 우려가 있다.
따라서, 절삭팁 측면부의 조기마모를 방지하기 위하여 본 발명에서는 내마모성이 높은 필러를 선택하여 절삭팁의 측면부의 다이아몬드 입자가 없는 부위에 적절한 형태로 분포시키는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따라 공구의 수명을 더욱 연장시키기 위하여 금속결합제에 필러(filler)(경도가 높은 연마재)를 첨가시켜 금속결합제의 내마모성을 증가시키는 것이 바람직하다. 이 때 사용되는 필러로서는 SiC, WC, BN, Al2O3, 다이아몬드 등과 같은 내마모성이 있는 입자로서 단독 또는 2종 이상을 복합하여 사용할 수 있다.
필러로 사용되는 재료는 측면부의 마모방지를 위해서 첨가되는 것이므로, 필러로 다이아몬드를 사용할 경우, 측면부에 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도는 절삭을 목적으로 중앙부에 들어간 다이아몬드의 집중도보다 낮은 집중도를 가져야 한다.
측면부에 필러로 첨가된 다이아몬드는 절삭을 목적으로 중앙부에 들어간 다이아몬드의 집중도의 10-50%정도의 낮은 집중도를 갖는 것이 바람직하다.
왜냐하면 측면부에 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 중앙부에 들어간 다이아몬드 집중도의 10% 미만인 경우에는 측면에 급격한 마모현상으로 인하여 측면부의 조기마모 방지효과가 없고, 50%를 초과하는 경우에는 측면부의 조기마모 방지효과가 포화될 뿐 아니라, 중앙부에 들어간 다이아몬드의 양이 상대적으로 작아져서 오히려 절삭성능을 저하시키기 때문이다.
도 23에 나타난 바와 같이, 필러(212a)는 절삭팁(20a)의 측면에 무질서하게 분포될 수도 있고, 또한 도 24와 같이 필러(212b)가 절삭팁(20b)의 측면에 규칙적으로 분포될 수도 있다.
도 23에서, 부호 21a는 절삭면을, 211a는 다이아몬드 입자를, 22a는 피삭재를, 그리고 221a는 절삭홈을 나타내고, 도 24에서, 부호 21b는 절삭면을, 211b는 다이아몬드 입자를, 22b는 피삭재를, 그리고 221b는 절삭홈을 나타낸다.
본 발명의 다이아몬드 공구를 제조하는 방법의 일례는 다음과 같다.
스프레이식 접착제를 절삭팁 형상으로 자른 금속망위에 도포하고 그 위에 일정한 간격으로 레이저가공에 의해 타공된 금속지그를 올려놓고 미세한 다이아몬드 입자를 뿌린다. 이때 구멍 한 개에 다이아몬드 입자가 한 개씩 들어가게 한다. 금속지그를 분리하면 금속망위에 다이아몬드 입자가 일정하게 배열된 금속망을 얻게 된다. 이것을 금속결합제와 함께 냉간성형 하고 소결하여 절삭팁을 제조한다.
상기한 본 발명의 다이아몬드 공구의 제조방법은 하나의 바람직한 예에 불과하며, 특별히 한정되는 것은 아니다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예 1)
절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록, 절삭면과 수직하게 절단한 면에 다이아몬드 입자를 판상으로 배열할 때 배열각도(도 21에서의 b)에 따른 절삭성능을 비교하기 위하여 19개의 절삭팁을 갖는 14 inch 쏘를 제작하여 절단시험을 행하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
이때, 절삭팁 치수는 길이 50.8mm, 높이 8.2mm, 두께 3.2mm이고, 그리고 Co-Fe-Ni계 성분의 금속결합제를 사용하였다.
다이아몬드로는 미국의 GE사의 MBS 955를 사용하였고 집중도는 0.8cts/cc로 하였다. 소결은 고온 프레스(Hot press) 방식으로 소결온도 860℃, 소결시간 5분의 조건으로 행하였다.
상기 방법으로 제조한 세그먼트를 레이저 용접으로 14 inch 코어(core)에 부착하여 절입 35mm로 콘크리트 절삭시험을 행하였다.
사용한 기계는 EDCO(사)의 엔진구동형 절삭시험기로 5.5HP이다.
다이아몬드 배열시 다이아몬드 입자들의 경사각(도 21에서의 b)은 0˚, 5˚, 15˚, 25˚, 35˚, 45˚로 변화를 주었다.
절삭팁의 절삭면에서의 경사배열 형태는 도 6과 같이 절삭팁의 절삭면에서 가장 긴 대각선방향으로 다이아몬드를 쌍으로 배열하였다.
절삭팁의 측면에는 마모방지를 위해서 경사면에 배열한 다이아몬드와 동일한 다이아몬드를 사용하였으며 경사면에 들어간 다이아몬드 집중도의 45%의 낮은 집중도로 다이아몬드를 필러(filler) 로 첨가하였다.
실시예 No. 다이아몬드 배열경사각 집중도(cts/cc) 절삭지수(㎠/min) 절삭비교(%) 수명지수(㎡/㎜) 수명비교(%)
발명예1 0˚ 0.8 560.3 105 4.295 101
발명예2 5˚ 0.8 554.5 104 4.380 103
발명예4 15˚ 0.8 587.1 110 4.635 109
발명예5 25˚ 0.8 657.5 123 4.592 108
발명예6 35˚ 0.8 624.1 117 4.507 106
발명예7 45˚ 0.8 621.8 117 4.805 113
종래예 1 무질서(random) 0.8 532.7 100 4.252 100
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명예(1) ~ 발명예(7)의 경우가 종래예(1) 보다 절삭 및 수명지수 성능이 우수함을 알 수 있었고 특히 25˚~45˚의 경사각을 갖는 발명예(5~6)의 경우가 절삭성능이 가장 우수함을 알 수 있었다.
또한, 발명예(1)과 발명예(2)의 경우에는 절삭면에 다이아몬드가 고루 돌출되지 못하고 한 부분에 몰려서 나타나기 때문에 발명예(4~7)에 비해서 다소 낮은 값을 나타냄을 알 수 있으며 특히 발명예(2)의 경우 경사각(도 21에서의 b)은 도 20의 각 90-α와 거의 일치함을 알 수 있어 절삭성능이 우수하지 못했음을 알 수 있다.
(실시예 2)
다이아몬드 입자가 도 3과 같이 배열된 절삭팁을 부착한 쏘 블레이드(발명예 8), 다이아몬드 입자를 도 5와 같이 기울기를 증가시켜 배열한 절삭팁을 부착한 쏘 블레이드(발명예 9), 다이아몬드 입자를 도 6과 같이 하나의 선상에서 쌍으로 배열한 절삭팁을 부착한 쏘 블레이드(발명예 10), 다이아몬드 입자를 배열시키지 않고 무질서하게 혼합하여 다이아몬드 입자를 분포시킨 쏘 블레이드(종래예 1)를 제작한 후, 절삭시험을 행하여 절삭성능과 수명성능을 조사하고, 그 결과를 하기 표 2 나타내었다.
다이아몬드의 배열은 상기 실시예 1의 결과를 바탕으로 경사각을 25˚로 하였다.
이때 사용한 금속결합제로는 Co-Ni-Fe계 합금을 사용하였으며, 다이아몬드는 미국 GE사의 MBS 955를 사용하였고, 소결은 핫 프레스(Hot press) 방식으로 소결온도 860℃, 소결시간 5분의 조건으로 행하였다.
본 실시예에서의 공구는 절삭팁을 레이저 용접으로 14 inch 코어(core)에 19개 부착하여 제작된 것이며, 절삭시험은 절입 35mm로 콘크리트 절삭시험을 행하였다.
이때, 사용한 기계는 EDCO(사)의 엔진구동형 절단시험기로 rpm은 공회전시 3,700이었다.
상기 사용된 각 쏘블레이드의 절삭팁의 크기는 길이 50.8mm, 높이 8.2mm, 두께 3.2mm이다.
실시예 No. 배열방법 집중도(cts/cc) 절삭지수(㎠/min) 절삭비교(%) 수명지수(㎡/㎜) 수명비교(%)
발명예 8 경사배열 0.8 657.5 123 4.592 108
발명예 9 경사배열 0.8 724.8 136 5.123 120
발명예 10 경사배열 0.8 747.8 140 5.280 124
종래예 1 무질서(random) 0.8 532.7 100 4.252 100
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 다이아몬드 입자들이 무질서하게 배열된 소(saw)에 비해서 절삭면에 경사배열한 세가지 소의 경우가 그 성능에 있어서 모두 우수하였으며, 특히 경사배열에 있어서 기울기를 증가시킨 발명예 (9)와 경사면의 다이아몬드를 하나의 선상에서 쌍으로 배열한 발명예(10)가 발명예 (8)보다 우수함을 알 수 있었다. 이는 절단작업시 피삭재에 다이아몬드가 지나간 절삭홈의 중첩도가 증가되어 삽질효과가 극대화 되었기 때문인 것으로 판단된다.
(실시예 3)
절삭면의 경사배열에서의 다이아몬드 개수, 다이아몬드의 형상과 절삭성능의 관계를 살펴보기 위하여 실시예 2에서 절단시험한 쏘 블레이드에 있어서 절삭시험 작업중에 다이아몬드 입자의 상태를 관찰하였다. 절삭작업 100줄 후마다 관찰하였으며 초기 상태를 포함하여 총 3회 관찰하고, 그 관찰 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 No. 절단줄수 경사배열된 부분 필러로 작용되는 부분
홀 크리스탈 프랙처 크스탈 풀-아웃 홀 계 홀 크리스탈 프랙처 크스탈 풀-아웃 홀 계
발명예 8 초기 15 11 4 30 21 16 5 42
100줄 8 14 3 25 11 20 5 35
200줄 8 15 7 30 12 21 10 43
발명예 9 초기 10 8 5 23 15 12 6 33
100줄 10 5 7 21 14 6 9 30
200줄 8 10 9 26 11 13 13 37
발명예 10 초기 19 2 2 23 9 1 1 11
100줄 16 8 7 31 8 4 3 15
200줄 11 16 11 37 5 8 5 19
종래예 1 초기 - - - - 37 8 4 49
100줄 - - - - 19 16 12 47
200줄 - - - - 25 8 28 61
상기 표 3에 나타난 바와 같이, 발명예(8)의 경우에는 절삭에 직접 참여하는 홀과 프랙처 다이아몬드의 개수가 초기, 100줄 및 200줄에서 각각 26, 22 및 23개이고, 그리고 발명예(9)의 경우에는 각각 18, 15, 18개로서, 발명예(8)의 경우가 발명예(9)의 경우보다 많으나 실시예 1에서 나타난 바와 같이 절삭성능은 발명예(9)에 비해서 다소 떨어짐을 알 수 있다.
이는 이론적으로는 절삭면의 경사면에서 다이아몬드간의 중첩도는 있으나, 실제로는 돌출된 다이아몬드의 직경과 형상이 각각 다르고 다이아몬드간의 간격이 다르기 때문에 삽질효과가 일어나지 못한 부분이 있었기 때문인 것으로 생각된다. 반면, 발명예(9)의 경우는 다이아몬드의 개수는 다소 적으나 기울기가 증가되어 중첩도가 증가되었고 이로인해 발명예(8)의 경우보다 절삭작업중에 삽질효과가 더 많이 일어났기 때문에 발명예(8)의 경우보다 우수한 절삭성능을 나타낸 것으로 생각된다.
또한, 발명예 (10)의 경우는 홀과 프랙처 다이아몬드의 개수가 초기, 100줄, 200줄에서 각각 21, 24, 27로 발명예(8) 및 발명예(9)의 경우보다 많으며, 발명예 (8)의 기울기보다 다소 증가되었기 때문에 발명예(8) 및(9)의 경우보다 우수한 절삭성능을 나타낸 것으로 생각된다.
(실시예 4)
상기 실시예 2에서의 발명예(10)의 쏘블레이드와 종래예(1)의 쏘블레이드에 대한 절삭 줄 수에 따른 절삭시간의 양상을 조사하고, 그 결과를 도 25에 나타내었다.
여기서, 절삭시간이란 절삭작업 시 쏘블레이드가 1회 절삭하는데 걸리는 시간을 말한다. 1회 절삭은 30cm길이의 피삭재를 일정 깊이로 1회 절삭함을 의미한다.
도 25에 나타난 바와 같이, 발명예(10)의 쏘블레이드가 종래예(1)의 쏘 블레이드보다 절삭시간이 짧고, 절삭시간의 경향이 안정적이며, 보다 균일한 성능을 나타냄을 알 수 있다.
(실시예 5)
절삭팁(세그먼트)의 측면부의 조기마모방지를 위해 실시예 2의 발명예(9)를 기본으로 하여 금속결합제에 필러(filler)를 첨가하여 절삭팁을 제작한 후 절단시험을 하였다.
상기 필러(Filler) 재료로는 경사부분에 규칙배열된 다이아몬드와 동일한 다이아몬드를 사용하였으며 함량은 절삭팁에 들어가는 다이아몬드 집중도의 5∼55%까지 변화시켰다.
절삭팁 측면부의 조기마모 평가는 절단작업 후 절삭팁의 두께감소량으로 평가하였다.
상기 절삭팁 두께감소량은 30m와 60m 절단작업 후 절삭팁의 초기 두께 3.2mm보다 감소한량을 측정하였다. 측정부위는 19개의 절삭팁중에서 임의의 절삭팁으로부터 90˚ 씩 떨어져 위치한 4개의 절삭팁의 평균값을 측정하여 측면부 마모량을 비교하였다. 다른 시험조건은 실시예 2와 동일하게 하였다.
시료번호No. 측면부 필러 함량 (%) 세그먼트의 두께 감소량(mm) 평가결과 비고
30m 절단 후 60m 절단 후
1 5 0.17 0.36 마모심함 비교 예
11 10 0.03 0.06 양호 발명 예
12 20 0.02 0.05 양호 발명 예
13 30 0.03 0.05 양호 발명 예
14 40 0.02 0.04 양호 발명 예
15 50 0.02 0.05 양호 발명 예
2 55 0.02 0.04 절삭성능불량 비교 예
상기 표 4에 나타난 바와 같이, 필러(filler)함량범위의 하한을 벗어난 비교예(1)은 세그먼트 두께감소량이 심하였으나 발명예(11∼15)는 절삭팁의 두께감소량이 극히 적음을 알 수 있다.
한편, 필러함량범위의 상한을 벗어난 비교예(2)의 경우에는 절삭팁의 두께감소량은 작았지만 절삭불량이 발생함을 알 수 있다.
(실시예 6)
다이아몬드 입자를 규칙적으로 배열한 쏘 블레이드의 장점은 절삭성능의 향상 이외에도 제품의 균일성을 들 수 있다. 이러한 사실을 확인하기 위하여 상기 실시예(2)의 발명예(10)에 해당하는 배열인 도 6과 같이 하나의 경사선상에 쌍으로 다이아몬드 입자들을 배열한 절삭팁을 스틸 코어(Steel core)에 부착하여 만든 쏘 블레이드를 5개 제작하였다.
또한, 종래에 랜덤하게 다이아몬드 입자를 배열한 쏘 블레이드도 동일한 금속결합제와 다이아몬드를 사용하여 동일 집중도로 쏘 블레이드를 5개 제작하였다.
다이아몬드의 배열은 상기 실시예 1의 결과를 바탕으로 경사각을 25˚로 하였다. 이때 사용한 금속결합제, 다이아몬드 및 소결조건은 모두 실시예 2와 동일한 조건으로 하였다.
본 실시예에서의 공구는 절삭팁을 레이저 용접으로 14 inch 코어(core)에 19개 부착하여 제작된 것이며, 절삭시험은 절입 35mm로 콘크리트 절삭시험을 행하고, 절삭지수의 편차값을 구하고, 그 결과를 도 26에 나타나 내었다.
이때, 사용한 기계는 EDCO(사)의 엔진구동형 절단시험기로 rpm은 공회전시 3,700이었다.
상기 사용된 각 쏘블레이드의 절삭팁의 크기는 길이 50.8mm, 높이 8.2mm, 두께 3.2mm이었다.
도 26에 나타난 바와 같이, 발명예(10)의 경우에는 절삭지수 값의 편차가 ±4%이내인 반면에, 종례예의 경우에는 절삭지수 값의 편차가 ±12%이내임을 알 수 있어 제품의 균일성 측면에서도 발명예(10)가 종래예 보다 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지고 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 다이아몬드 입자들을 배열하므로써 피삭재를 절삭할 때 각 다이아몬드 입자 한 개 한 개의 효용성을 최대화 시켜 절삭성능을 향상시킬 수 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구를 제공하는 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명은 각 다이아몬드 입자 한 개 한 개의 효용성을 최대화 하도록 다이아몬드 입자를 판상형태로 절삭면에 경사지게 배열하고 적절한 필러를 적절한 위치에 분포시키므로써 절삭성이 향상됨과 동시에 수명을 더욱 연장시킬 수 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 다이아몬드 공구를 제공하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 절삭팁의 절삭면에 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포된 종래의 다이아몬드 공구의 일례도
도 2는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자들이 절삭면에 경사지게 배열된 절삭팁이 부착된 다이아몬드 공구의 일례도
도 3은 본 발명에 따라 다이아몬드 입자들이 절삭면에 경사지게 배열된 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 개략도
도 4는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자들이 경사지게 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁의 절삭면의 개략도
도 5는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 다른 예를 나타내는 개략도
도 6는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 또 다른 예를 나타내는 개략도
도 7은 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 또 다른 예를 나타내는 개략도
도 8은 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 또 다른 예를 나타내는 개략도
도 9는 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 또 다른 예를 나타내는 개략도
도 10은 본 발명에 따라 다이아몬드 입자가 배열된 다이아몬드 공구용 절삭팁및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 또 다른 예를 나타내는 개략도
도 11은 다이아몬드 공구용 절삭팁의 절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단한 면에서의 다이아몬드 배열의 예들을 나타내는 개략도로서,
(a)는 기본단위가 정사각형인 모양으로 배열되는 다이아몬드 입자들의 배열예를 나타내고,
(b)는 기본단위가 정삼각형인 모양으로 배열되는 다이아몬드 입자들의 배열예를 나타내고, 그리고
(c)는 기본단위가 이등변삼각형인 모양으로 배열되는 다이아몬드 입자들의 배열예를 나타냄
도 12는 도 11(a)에서와 같이 기본단위가 정사각형인 모양의 다이아몬드 입자배열을 갖는 다이아몬드 공구용 절삭팁의 일례를 나타내는 개략도
도 13은 다이아몬드 공구용 절삭팁의 절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단하는 방법의 일례를 나타내는 개략도
도 14는 기본단위가 정사각형인 모양의 다이아몬드 입자배열이 본 발명에 따라 경사지도록 되어 있는 절삭팁의 예들을 나타내는 개략도
도 15는 다이아몬드 공구용 절삭팁의 절삭면에 배열된 다이아몬드 입자가 절삭작업시 절삭면에서 노출된 상태를 보여주는 절삭팁의 절삭면의 일례도
도 16은 기본단위가 정사각형인 모양의 다이아몬드 입자배열의 경사각이 5 °및 25°인 다이아몬드 입자 배열의 대칭관계를 나타내는 개략도
도 17은 기본단위가 정삼각형인 모양의 다이아몬드 입자배열이 본 발명에 따라 경사지도록 되어 있는 절삭팁의 예들을 나타내는 개략도
도 18은 기본단위가 이등변삼각형인 모양의 다이아몬드 입자배열이 본 발명에 따라 경사지도록 되어 있는 절삭팁의 예들을 나타내는 개략도
도 19는 다이아몬드 입자가 직선으로 배열될 경우 경사각이 작아 절삭팁의 끝부분 절삭면에서 다이아몬드 입자가 조밀하게 배열되는 상태를 나타내는 절삭팁의 개략도
도 20은 하나의 절삭팁과 스틸 코어가 결합되어 있는 다이아몬드 공구의 일부를 나타내는 개략도
도 21은 다이아몬드 입자의 배열각도 a 및 b가 정의되어 있는 절삭팁의 개략도
도 22는 본 발명에 부합되는 코어 절삭팁의 일례도
도 23은 측면부에 필러(filler)가 무질서하게 분포되어 있는 본 발명의 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 예를 나타내는 개략도
도 24은 측면부에 필러가 규칙적으로 분포되어 있는 본 발명의 다이아몬드 공구용 절삭팁 및 이 절삭팁에 의해 절삭홈이 형성된 피삭재의 다른 예를 나타내는 개략도
도 25는 종래예(1) 및 발명예(10)에 대한 절삭 줄 수에 따른 절삭시간의 변화를 나타내는 그래프
도 26은 종래예 및 발명예(10)에 대한 절삭지수의 편차값을 나타내는 그래프
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 . . . 금속바디
2, 3, 10, 20, 20a, 20b, 30, 40, 50, 60, 80, 90, 100, 460 . . . 절삭팁
11, 21, 21a, 22b, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 462 . . . 절삭면
12, 21a, 22b, 32, 42, 52, 62, 72, 82 . . . 피삭재
111, 211, 311, 411, 511, 611, 711, 811 . . . 다이아몬드 입자
321, 421, 521, 621, 721, 821 . . . 절삭홈

Claims (35)

  1. 다이아몬드 입자들이 분포되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 있어서, 상기 다이아몬드 입자들이 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지고, 그리고
    절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록 배열되고; 그리고
    다이아몬드 입자층이 없는 부위에 내마모성을 갖는 필러가 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  2. 제1항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 하나의 선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  3. 제1항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 두개의 선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  4. 제1항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 하나의 선상에 쌍을 이루어 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  5. 제1항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 두개의 선상에 배열되고 각각의 선상에 배열되는 다이아몬드 입자들은 쌍을 이루어 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 절삭면에서 다이아몬드 입자들이 배열되는 두개의 선이 서로 평행한 관계를 갖는 것임을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서, 절삭면에서 다이아몬드 입자들이 배열되는 두개의 선이 서로 비평행관계를 갖는 것임을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  8. 제1항에서 제5항중의 어느 한 항 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  9. 제6항에 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  10. 제7항에 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  11. 제8항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  12. 제9항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  13. 제1항에서 제5항중의 어느 한 항 있어서, 필러가 무질서하게 또는 규칙적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  14. 다이아몬드 입자들이 분포되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁에 있어서, 상기 다이아몬드 입자가 절삭면에 평행한 면에서 절삭방향에 대하여 경사지도록, 절단시 피삭재에 절삭홈이 연속적으로 중첩되어 형성되도록, 그리고 상기 절삭면에 경사배열된 다이아몬드 입자들을 갖도록 절삭면과 수직하게 절단한 면에서 이 단면의 상부 꼭지점들을 연결하는 선 또는 하부 꼭지점들을 연결하는 선에 대하여 일정한 각도로 경사지도록 배열되고; 그리고
    다이아몬드 입자층이 없는 부위에 내마모성을 갖는 필러가 분포되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  15. 제14항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 하나의 선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  16. 제14항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 두개의 선상에 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  17. 제14항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 하나의 선상에 쌍을 이루어 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  18. 제14항에 있어서, 경사져 배열되어 있는 다이아몬드 입자들이 절삭면에서 두개의 선상에 배열되고 각각의 선상에 배열되는 다이아몬드 입자들은 쌍을 이루어 배열되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  19. 제16항 또는 제18항에 있어서, 절삭면에서 다이아몬드 입자들이 배열되는 두개의 선이 서로 평행한 관계를 갖는 것임을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  20. 제16항 또는 제18항에 있어서, 절삭면에서 다이아몬드 입자들이 배열되는 두개의 선이 서로 비평행관계를 갖는 것임을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  21. 제14항에서 제18항중의 어느 한 항 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  22. 제19항에 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  23. 제20항에 있어서, 필러가 SiC, WC, BN, Al2O3 및 다이아몬드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  24. 제21항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  25. 제22항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  26. 제14항에서 제18항중의 어느 한 항 있어서, 필러가 무질서하게 또는 규칙적으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  27. 제1항에서 제5항중의 어느 한 항에 기재되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구
  28. 제27항에 있어서, 절삭팁이 다수개인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구
  29. 제14항에서 제18항중의 어느 한 항에 기재되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구
  30. 제29항에 있어서, 절삭팁이 다수개인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구
  31. 제10항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  32. 제23항에 있어서, 필러가 다이아몬드이고 필러로 첨가된 다이아몬드의 집중도가 절삭을 목적으로 하는 다이아몬드의 집중도의 10~50% 정도인 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 절삭팁
  33. 제8항에 기재되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구
  34. 제11항에 기재되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구
  35. 제13항에 기재되어 있는 다이아몬드 공구용 절삭팁을 갖는 다이아몬드 공구
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