KR100543960B1 - 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 관한 것으로, 그 목적은 동시에 다수개의 모재 표면으로 다이아몬드 입자 전착작업을 수행할 수 있으며, 특히 모재의 커팅부에만 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있도록 한 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명은, 양측 끝부분에 나선부가 형성되고, 그 사이로 고무패킹과 모재가 순차적으로 적층 결합되는 꽂이봉과, 상기 꽂이봉의 양측에 결합되며 일측면은 상기 나선부에 체결되는 조임너트에 의해 지지되고 타측면은 상기 고무패킹과 밀착되는 받침대로 구성된 모재고정부와; 상기 모재고정부가 삽입되는 수납공간이 구비되고 바닥면의 중심부에는 상기 꽂이봉의 하측이 삽입되는 삽입공이 형성되며 측면에는 다수개의 관통공이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 상부에 구비되는 캡으로 구성된 모재커버부와; 상기 모재커버부가 침지될 수 있게 공지의 도금액이 저장된 수조로 구성된 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 있어서, 상기 케이스에는 다이아몬드 입자가 상기 관통공을 통해 외부로 누출되는 것을 차단하는 필터부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 종래와는 달리 균일한 품질의 다이아몬드 공구를 대량으로 생산할 수 있으며, 특히 커팅부에만 손쉽게 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있는 경제적인 효과를 가진다.

Description

다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치{A device of diamond particle electric-plating for manufacturing diamond tool}

도 1a,b는 본 발명의 일 실시예를 보인 것으로,

도 1a는 분해 사시도.

도 1b는 도 1a에 따른 모재고정부의 분해 사시도.

도 2a,b는 본 발명의 사용상태를 보인 것으로,

도 2a는 단면도.

도 2b는 A부 확대도.

도 3은 모재의 일 예를 보인 사시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 모재고정부

11 : 꽂이봉

110 : 나선부 111 : 공기유도홈

112 : 공기주입공 113 : 커넥터

12 : 받침대 120 : 삽입공

13 : 조임너트

14 : 고무패킹 140 : 돌기

15 : 전기접속구 150 : 삽입공

151 : 탄성지지부

20 : 모재커버부

21 : 케이스 210 : 수납공간

211 : 삽입공 212 : 관통공

213 : 필터부재 214 : 중심축

215 : 투명창

22 : 캡 220 : 삽입공

30 : 수조

31 : 지지브라켓

100 : 모재

101 : 관통공 102 : 커팅부

103 : 홈부

본 발명은 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 도금방식을 이용하여 절삭공구의 표면에 미세한 다이아몬드 입자를 전착(電着)시켜 우수한 기계적 성질을 갖는 다이아몬드 공구를 제조할 수 있도록 한 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 관한 것이다.

일반적으로 금속재나 석재와 같은 고경도 재료의 절삭가공에 사용되는 절삭공구에는 내마멸성과 강인성 및 고온에서도 경도를 유지할 수 있는 고온경도등의 기계적 성질이 요구되는데, 상기와 같은 기계적 성질을 향상시키기 위해서 절삭공구를 고속도강과 같은 합금소재로 제조하거나, 그 표면에 다이아몬드 입자를 고착시켜 다이아몬드 공구를 제조하여 사용하고 있는 실정이다.

상기와 같이 다이아몬드 공구를 제조함에 있어서, 종래에는 도금액(acid solution)이 저장되어 있는 수조에 모재를 침지시킨 후, 미세한 다이아몬드 입자(직경 약 0.3mm)를 살포하고 진동을 가하여 모재의 표면에 다이아몬드 입자가 균일하게 배열되게 한 다음, 상기 모재에 -전극을 연결하고 도금액속에는 니켈(Ni)전극봉에 +전극을 연결하여 침지시킴으로써, 니켈(Ni)이 이온화되어 모재의 표면에 도금되면서 다이아몬드 입자가 함께 고착되도록 하는 전기 도금방식을 이용한 전착방식이 널리 이용되고 있다.

이때, 도금층의 두께가 다이아몬드 입자크기의 20% 정도만 형성되도록 하여, 다이아몬드 입자를 약하게 고정한 다음, 재차 진동을 가하여 고착되지 않은 다이아몬드 입자를 털어내고, 연속적으로 후처리 도금과정을 거쳐 도금층의 두께가 다이아몬드 입자크기의 약 60%정도까지 형성되도록 함으로써, 모재의 표면에 다이아몬드 입자를 견고하게 고착시킨다.

도 3은 모재의 일 예를 보인 사시도로서, 화강암이나 대리석과 같은 고경도의 자연석 또는 벽돌이나 아스팔트등을 절삭하는데 사용되는 메탈쏘(metal saw)를 보인 것이다. 도시된 바와 같이, 모재(100)의 중심부에는 구동축이 설치되는 관통 공(101)이 형성되고, 외측 둘레에는 피가공물과 직접 접촉하여 절삭이 이루어지는 커팅부(102)가 형성되며, 상기 커팅부(102)에는 일정한 간격으로 다수개의 홈부(103)가 형성되어 있다.

상술한 바와 같이 절삭공구의 표면에 다이아몬드 입자를 전착함에 있어서, 종래에는 커팅부를 제외한 불필요한 부분까지 도금액에 노출되어 산화가 발생됨과 동시에 다이아몬드 입자가 전착되는 것을 방지하기 위하여, 사전에 상기 커팅부를 제외한 모재의 표면을 접착테이프로 커버하는 테이핑작업을 수행해야 했으며, 후처리 도금과정으로 모재의 표면 전체에 도금을 하기 위해서는 부착된 테이프를 제거해야 했으므로, 작업상의 번거로움이 초래되어 작업능률이 저하되고 많은 시간과 노동력이 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 한개의 수조에서 여러개의 모재를 동시에 처리할 수 없었으므로, 제품의 생산성이 저하됨은 물론 품질의 균일성을 확보하기가 곤란한 문제점이 있었으며, 다량 생산을 위해서는 시설의 확충이 불가피함으로써 막대한 자금이 소요되는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 동시에 다수개의 모재 표면으로 다이아몬드 입자 전착작업을 수행할 수 있으며, 특히 모재의 커팅부에만 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있도록 한 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다이아몬드 입자의 유동범위를 제한하여 입자가 균일 하고 조밀하게 전착될 수 있도록 함과 동시에 잔여입자를 용이하게 회수할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모재의 둘레에 홈부가 형성된 경우, 상기 홈부가 도금액에 노출되지 않도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적층된 모재의 사이에 전기접속구를 구비하여, 전류가 보다 원활하게 소통될 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모재의 사이에 구비된 고무패킹의 내측으로 도금액이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 수조의 내부에서 모재를 손쉽게 회전시킬 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전착과정의 진행상황을 작업자가 외부에서도 용이하게 관찰할 수 있도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 양측 끝부분에 나선부가 형성되고, 그 사이로 고무패킹과 모재가 순차적으로 적층 결합되는 꽂이봉과, 상기 꽂이봉의 양측에 결합되며 일측면은 상기 나선부에 체결되는 조임너트에 의해 지지되고 타측면은 상기 고무패킹과 밀착되는 받침대로 구성된 모재고정부와; 상기 모재고정부가 삽입되는 수납공간이 구비되고 바닥면의 중심부에는 상기 꽂이봉의 하측이 삽입되는 삽입공이 형성되며 측면에는 다수개의 관통공이 형성된 케이스와, 상기 케이스의 상부에 구비되는 캡으로 구성된 모재커버부와; 상기 모재커버부가 침지될 수 있게 공지의 도금액이 저장된 수조로 구성된 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 있어서, 상기 케이스에는 다이아몬드 입자가 상기 관통공을 통해 외부로 누출되는 것을 차단하는 필터부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

도 1a,b는 본 발명의 일 실시예를 보인 것으로, 도 1a는 분해 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 따른 모재고정부의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 꽂이봉(11)상에 다수개의 모재(100)를 적층하여 고정하는 모재고정부(10)와, 상기 모재고정부(10)의 외측을 커버하는 모재커버부(20)와, 상기 모재커버부(20)를 침지시켜 전기도금할 수 있도록 공지의 도금액이 저장된 수조(미도시)로 구성된다.

이때, 상기 모재고정부(10)는 양측 끝부분에 나선부(110)가 형성된 꽂이봉(11)과, 중심부에 삽입공(120)이 형성되어 상기 꽂이봉(11)의 양측으로 결합되는 받침대(12)와, 상기 나선부(110)에 체결되어 상기 받침대(12)의 일측을 지지하는 조임너트(13)로 구성되는데, 상기 꽂이봉(11)에는 상기 받침대(12)의 사이로 고무패킹(14)과 모재(100)가 순차적으로 결합되어 적층되며, 상기 모재(100)의 숫자는 꽂이봉(11)의 길이에 따라 유동적이다.

또한, 상기 모재커버부(20)는 내측에 모재고정부(10)가 삽입되는 수납공간(210)이 구비되고, 바닥면의 중심부에는 꽂이봉(11)의 하측이 삽입되는 삽입공(211)이 형성되며, 측면에는 다수개의 관통공(212)이 형성된 케이스(21)와, 상기 케이스(21)의 상부에 구비되며 중심부로 상기 꽂이봉(11)의 상측이 삽입되는 삽입공(220)이 형성된 캡(22)으로 구성된다.

이에 따라, 모재고정부(10)를 이용하여 다수개의 모재(100)를 셋팅하고 이를 케이스(21)의 내측에 설치한 후, 미세한 다이아몬드 입자(직경 약 0.3mm)를 주입하고 상기 케이스(21)의 상부를 캡(22)으로 밀봉한 다음, 상기 케이스(21)를 수조(미도시)내의 도금액에 침지시켜, 공지의 전기도금방식으로 모재(100)의 노출면에 다이아몬드 입자가 전착되도록 함으로써, 종래와는 달리 한개의 수조에서 다수개의 모재를 동시에 도금하여 다이아몬드 공구를 제조할 수 있게 되는 것이다.

또한, 케이스(21)에는 내부의 다이아몬드 입자가 관통공(212)을 통해 외부로 누출되는 것을 차단하기 위해 미세망으로 구성된 필터부재(213)가 내장되고, 다이아몬드 입자의 전착과정을 외부에서 관찰할 수 있도록 투명렌즈로 구성된 투명창(215)이 형성되는데, 상기 투명창(215)에 볼록렌즈를 사용하면 확대효과에 의해 보다 용이한 관찰이 가능하게 된다.

또한, 모재(100)의 사이에 구비되는 고무패킹(14)은 그 외경이 상기 모재(100)의 커팅부(102) 내경과 일치됨으로써, 다수개의 모재를 적층하는 과정에서 각각의 모재 사이에 간극을 형성함과 동시에 모재의 커팅부만이 도금액에 노출되도록 함으로써, 종래와는 달리 모재의 표면에 접착테이프를 부착 및 제거할 필요 없이 필요한 부분 즉, 커팅부에만 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 고무패킹(14)의 일측면에는 모재(100)의 둘레에 형성된 다수개의 홈부(103)와 대응하는 돌기(140)가 형성되어, 모재(100)의 셋팅과정에서 상기 돌기(140)가 홈부(103)에 압입되어, 상기 홈부(103)가 도금액에 노출되지 않도록 보호함으로써, 불필요한 부분 즉 홈부의 내측벽에도 다이아몬드 입자가 전착되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 전기도금이 이루어지기 위해서는 각각의 모재(100)가 -전극으로 대전되어야 하며, 이를 위해 꽂이봉(11)의 일측으로 -전극을 접지하여 모재(100)와의 접촉면을 통해 전류를 전달하는데, 그와는 별도로 각 모재(100)의 사이에 도체로 구성된 전기접속구(15)를 구비하여, 전류가 각각의 모재를 통해 소통되도록 함으로써, 꽂이봉(11)과 모재(100)와의 접촉이 진동등의 영향으로 불안정한 경우에도 전류를 원활히 소통시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 전기접속구(15)는 금속편으로 구성되며, 중심부에 꽂이봉(11)이 삽입되는 삽입공(150)이 형성되고, 양측 단부로 탄성지지부(151)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하며, 당업자에게는 다양한 형태로의 변형이 얼마든지 가능하다.

또한, 꽂이봉(11)의 외측면에는 모재(100)가 적층되는 구간에 길이방향으로 공기유도홈(111)이 형성되고, 상기 꽂이봉(11)의 내부에는 상기 공기유도홈(111)과 연통되는 공기주입공(미도시)이 형성되며, 상기 공기주입공에는 통상의 공기압축기(미도시)로부터 압축공기를 주입할 수 있도록 커넥터(113)가 연결되는데, 그에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

도 2a,b는 본 발명의 사용상태를 보인 것으로 도 2a는 단면도이고, 도 2b는 A부 확대도이다.

도시된 바와 같이, 꽂이봉(11)상에 다수개의 모재(100)를 셋팅하여 케이스(21)의 수납공간(210)에 설치한 후, 다이아몬드 입자를 주입하고 상기 케이스(21)의 상측을 캡(22)으로 밀봉하여 이를 도금액이 저장된 수조(30)에 침지시키면, 도금액이 관통공(212)을 통해 상기 케이스(21)의 내부로 유입된다.

그 다음, 공지의 전기도금법에 따라 도금액속에 +전극이 연결된 니켈(Ni)전극봉을 연결하고, 꽂이봉(11)에 -전극을 연결하면 니켈(Ni)이 이온화되어 모재(100)의 노출면에 도금되면서 다이아몬드 입자를 함께 고착시키게 된다.

이때, 모재(100)의 사이에 구비되며 상면에 돌기(140)가 형성된 고무패킹(14)에 의해 상기 모재(100)의 커팅부(102) 표면만이 도금액에 노출됨으로써, 종래와는 달리 모재의 표면에 접착테이프를 부착 및 제거할 필요 없이 필요한 부분 즉, 커팅부에만 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 케이스(21) 내부의 다이아몬드 입자는 내장된 필터부재(213)에 의해 관통공(212)을 통한 유출이 방지되므로, 전착완료 후 잔여입자의 회수가 용이하게 되며, 입자의 유동범위가 케이스의 내부로 제한됨에 따라 입자의 전착이 균일하고 조밀하게 이루어지게 된다.

또한, 꽂이봉(11)의 외측면에는 모재(100)가 적층되는 구간에 길이방향으로 공기유도홈(111)이 형성되고, 상기 꽂이봉(11)의 내부에는 상기 공기유도홈(111)과 연통되는 공기주입공(112)이 형성되며, 상기 공기주입공(112)에는 통상의 공기압축기(미도시)로부터 압축공기를 주입할 수 있도록 커넥터(113)가 연결된다.

이에 따라, 모재커버부(20)가 수조(30)에 침지된 다음 커넥터(113)를 통해 공기주입공(112)으로 압축공기를 주입하면, 주입된 압축공기는 공기유도홈(111)을 따라 이동하면서 모재(100)의 사이에 형성된 간극으로 유입되어 내압을 상승시킴으로써, 도금액이 고무패킹(14)의 내측공간으로 유입되는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다.

또한, 케이스(21)의 양측면에는 중심축(214)이 일체로 구비되고, 수조(30)의 내측면에는 상기 중심축(214)이 회전가능하게 고정되는 지지브라켓(31)이 구비됨으로써, 모재커버부(20)를 상기 수조(30)의 내부에 설치한 상태에서 손쉽게 회전시킬 수 있게 된다.

이는, 도금액속의 다이아몬드 입자가 중력의 영향으로 커팅부(102)의 밑면에는 잘 전착되지 않기 때문에, 도금 시작 후 일정시간(약 20여분)이 경과하면 모재를 뒤집어주어야 하는데, 본 발명은 종래와는 달리 모재를 일일이 뒤집어주어야 하는 번거로움을 해소할수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 1차도금과정에서 도금층의 두께가 다이아몬드 입자크기의 약 20%정도로 형성되게 하여 모재(100)의 표면에 약하게 고정한 다음, 모재커버부(20)를 진동시켜 고착되지 않은 입자를 털어내고 연속적으로 2차도금을 진행하여 도금층의 두께를 다이아몬드 입자크기의 약 40%정도로 형성한다.

상기 2차도금 후 모재고정부(20)를 수조(30)에서 인출하여 모재(100)를 모두 분리한 다음, 상기 모재(100)의 전체표면에 3차도금을 진행하여 커팅부(102)의 도금층의 두께를 다이아몬드 입자크기의 약 60%정도로 형성하고 그 이외의 부분에도 도금층을 형성함으로써, 내식성이 뛰어나고 커팅부의 기계적 성질이 현저하게 향상된 다이아몬드 공구를 제조할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수개의 모재를 꽂이봉상에 셋팅하여, 한개의 수조에서 동시에 다수개의 모재에 다이아몬드 입자 전착작업을 수행할 수 있으므 로, 종래와는 달리 균일한 품질의 다이아몬드 공구를 대량으로 생산할 수 있는 효과를 가진다.

아울러, 꽂이봉에 모재와 고무패킹을 순차적으로 적층함으로써, 종래와는 달리 각각의 모재에 접착테이프를 부착 및 제거할 필요가 없으므로, 커팅부에만 손쉽게 다이아몬드 입자를 전착시킬 수 있는 경제적 효과를 가진다.

또한, 케이스에 필터부재를 구비하여 다이아몬드 입자가 상기 케이스의 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있으므로, 다이아몬드 입자의 전착완료 후 잔여입자를 용이하게 회수할 수 있으며, 모재의 표면으로 다이아몬드 입자를 균일하고 조밀하게 전착시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 모재의 둘레에 홈부가 형성된 경우 고무패킹에 상기 홈부와 대응하는 돌기를 형성하여, 홈부가 도금액에 노출되지 않게 보호할 수 있으므로, 불필요한 부분까지 고가의 다이아몬드 입자가 전착되는 것을 방지할 수 있는 경제적 효과를 가진다.

또한, 모재의 사이에 전기접속구를 구비하여, 꽂이봉과 모재의 접촉이 진동등의 영향으로 불안정한 경우에도 전류의 소통을 원활하게 할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 꽂이봉을 통해 모재 사이의 간극으로 압축공기를 주입하여 내압을 상승시킬 수 있게 구성되어, 도금액이 고무패킹을 통해 상기 간극으로 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 커팅부를 제외한 부분이 도금액에 접촉되어 부식되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 케이스의 양측면으로 중심축을 구비하고, 수조의 내측면에는 상기 중심축과 대응하는 지지브라켓을 구비하여, 모재커버부를 수조의 내부에서 손쉽게 회전시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 케이스의 외측면에 투명창을 형성하여 작업자가 전착작업의 진행상황을 외부에서도 용이하게 관찰할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 양측 끝부분에 나선부(110)가 형성되고 그 사이로 고무패킹(14)과 모재(100)가 순차적으로 적층 결합되는 꽂이봉(11)과 상기 꽂이봉(11)의 양측에 결합되며 일측면은 상기 나선부(110)에 체결되는 조임너트(13)에 의해 지지되고 타측면은 상기 고무패킹(14)과 밀착되는 받침대(12)로 구성된 모재고정부(10)와, 상기 모재고정부(10)가 삽입되는 수납공간(210)이 구비되고 바닥면의 중심부에는 상기 꽂이봉(11)의 하측이 삽입되는 삽입공(211)이 형성되며 측면에는 다수개의 관통공(212)이 형성된 케이스(21)와 상기 케이스(21)의 상부에 구비되는 캡(22)으로 구성된 모재커버부(20)와, 상기 모재커버부(20)가 침지될 수 있게 공지의 도금액이 저장된 수조(30)로 구성된 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치에 있어서,

   상기 케이스(21)에는 다이아몬드 입자가 상기 관통공(212)을 통해 외부로 누출되는 것을 차단하는 필터부재(213)가 구비된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고무패킹(14)의 일측면에는 상기 모재(100)의 둘레에 형성된 다수개의 홈부(103)와 대응하는 돌기(140)가 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 모재(100)의 사이에는 도체로 구성된 전기접속구(15)가 구비된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 꽂이봉(11)의 외측면에는 상기 모재(100)가 적층되는 구간에 길이방향으로 공기유도홈(111)이 형성되고, 상기 꽂이봉(11)의 일측에는 상기 공기유도홈(111)과 연통되는 공기주입공(112)이 형성되며, 상기 공기주입공(112)에는 커넥터(113)가 연결되어 외부로부터 압축공기를 주입하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
6. 제2항에 있어서,

   상기 케이스(21)의 양측면에는 중심축(214)이 일체로 구비되고, 상기 수조(30)의 내측면에는 상기 중심축(214)이 회전가능하게 고정되는 지지브라켓(31)이 구비된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 케이스(21)의 외측면에는 그 내측을 관찰할 수 있게 적어도 한개 이상의 투명창(215)이 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.
8. 제4항에 있어서,

   상기 전기접속구(15)는 중심부에 상기 꽂이봉(11)이 삽입되는 삽입공(150)이 형성되고, 양측 단부로 탄성지지부(151)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구용 다이아몬드 입자 전착장치.

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