KR100549375B1 - 다이아몬드 코어드릴 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절삭팁이 순수다이아몬드로 집적도(집중도)가 높게 전착 형성되므로 절삭력이 크게 향상되고 사용수명이 연장되며 절삭된 칩의 배출이 원할한 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다. 그 다이아몬드 코어드릴은 천공가공시 발생되는 피삭물의 칩 또는 파편을 배출시키기 위해 길이방향으로 코어가 형성되고, 외측면에 작동공구에 회전 가능하게 장착되는 고정부가 형성되며, 금속기둥으로 형성되는 본체; 및 그 본체의 선단부에 전착공정에 의해 일체로 부착되며, 본체의 선단부로부터 외측방향을 향해 형성된 다이아몬드 절삭팁을 포함한다. 선단부는 계단형 또는 원추절단형으로 형성되며, 선단부의 단부 및 주변에 일체로 전착되어 형성될 수 있다. 다이아몬드 코어드릴은 본체를 구성하기 위한 원재료의 선단부에 그로부터 외측을 향해 연장되는 지지부를 형성하는 단계; 본체의 가공 및 처리된 선단부의 단부 및 지지부의 둘레에 다이아몬드를 전착하여 절삭팁을 형성하는 단계; 및 본체의 선단부에 형성된 지지부를 제거하는 단계에 의해 제조된다.

다이아몬드 코어드릴, 절삭팁, 전착

Description

다이아몬드 코어드릴 및 그 제조방법{A diamond core-drill and method for manufacturing the core-drill}

도 1은 종래의 하나의 실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴을 개략적으로 보여주는 정면도.

도 2는 도 1의 선Ⅱ-Ⅱ에 따른 부분 확대단면도.

도 3은 종래의 다른 하나의 실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴을 개략적으로 보여주는 정면도.

도 4는 도 3의 선Ⅳ-Ⅳ에 따른 부분 확대단면도.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴을 보여주는 사시도.

도 6은 도 5의 선Ⅵ-Ⅵ에 따른 부분 확대 단면도.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴을 보여주는 정면도.

도 8은 도 7의 선Ⅷ-Ⅷ에 따른 부분 확대 단면도.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴을 보여주는 부분 확대 단면도.

도 10은 도 5의 코어드릴의 제조방법을 보여주는 공정도.

도 11은 도 7의 코어드릴의 제조방법을 보여주는 공정도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10,30: 본체 12,32: 코어

14,34: 고정부 16,36: 선단부

20,40: 절삭팁

본 발명은 다이아몬드 코어드릴에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본체에 전착되는 다이아몬드 팁의 사이즈가 증대되며 집적도가 증대되어 수명 및 절삭력이 향상되는 다이아몬드 코어드릴에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이 같은 다이아몬드 코어드릴을 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세라믹, 수정, 유리, 석재 등에 구멍 또는 홀을 형성하기 위한 청공작업에는 다이아몬드로 형성된 코어드릴이 이용되고 있다. 이 같은 다이아몬드 코어드릴 중 하나의 예로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원형의 중공형 으로 형성되며 도시되지 않은 공구에 회전 가능하게 고정되는 본체(1)와, 그 본체의 선단부에 일체화되는 절삭팁(2)으로 이루어져 있다. 여기서 절삭팁(2)은 주로 다이아몬드로 형성되며, 주로 전착공정에 의해 본체(1)의 선단부를 포위하는 방식으로 일체로 형성되는 것이다. 물론, 이와 같은 전착공정 이외에 금속분말가루와 다이아몬드를 혼합하여 성형, 소결하는 메탈 등의 방법이 행해질 수 있다.

그러나, 이와 같은 전착공정에 의해 본체의 선단부에 일체로 형성된 절삭팁은 그 깊이 또는 두께가 작아 수명이 짧은 문제점이 있다.

또한, 본체의 선단부의 실제적인 두께로 인해 절삭팁의 전체적인 두께가 증가되어 미세한 절삭을 행하기 곤란한 문제점이 있다.

한편, 종래의 다이아몬드 코어드릴의 다른 하나의 실시예로서 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 본체(3)의 선단부에 지지부(3a)를 형성한 후, 그 지지부(3a0를 포함한 주변에 다이아몬드와 같은 초연마제, 금속분말가루와 첨가제를 혼합하여 절삭팁(4)을 성형, 소결 프레스로 압착하여 일체화하는 일명 합성식이라 칭하는 방식이 있다.

그러나 이와 같은 합성식 다이아몬드 코어드릴은 접삭팁의 길이는 연장시킬 수 있으나 상대적으로 다이아몬드의 집적력 또는 집중도가 낮아 절삭력이 현저히 저하될 뿐 아니라, 본드가 금속이므로 마모가 되지 않아 새로운 다이아몬드가 노출 또는 생성되지 않으므로 절삭력이 저하되고 가공시간이 과도하게 소요되어 생산성 또는 수율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 절삭팁의 내측면이 매끄럽지 못하므로 칩 배출이 원활하지 않음은 물론 심한 경우 칩이 부착되어 폐쇄되는 문제점이 있다.

더욱이, 절삭팁의 직경을 작게 형성할 수 없어 미세 천공작업에 적절하게 이용할 수 없는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상술된 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명 의 하나의 주요 목적은 절삭력을 현저히 향상시키고, 단시간에 천공작업을 완료할 수 있으며, 사용수명이 현저하게 증가되는 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 순수다이아몬드로 이루어진 절삭팁이 길이 또는 깊이가 증대되는 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 절삭날의 두께가 얇은 반면 강도가 우수한 미세가공용 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 집접력이 우수하고 절삭력이 우수한 절삭팁을 갖는 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 도 다른 목적은, 절식된 칩 또는 부스러기를 원활하게 배출할 수 있는 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 작거나 미세한 직경을 갖는 절삭팁을 구비하는 다이아몬드 코어드릴을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 하나의 주요목적은 사용수명이 증가되고, 순수다이아몬드로 이루어진 절삭팁의 길이 또는 깊이가 증대되며, 절삭팁의 두께가 얇은 반면 강도가 우수하고, 절삭팁 안쪽이 테이퍼 형상과 매끄럽게 제작되므로 칩 또는 파편을 잘 배출시켜 가공시간을 단축하며, 집적력(집중도)이 우수하고 절삭력이 우수한 절삭팁을 갖는 다이아몬드 코어드릴을 제조하는 방법을 제공하는데 있다.

이 같은 목적들은, 피삭재를 천공가공하기 위한 다이아몬드 코어드릴에 있어 서, 천공가공시 발생되는 피삭물의 칩 또는 파편을 배출시키기 위해 길이방향으로 코어가 형성되고, 외측면에 작동공구에 회전 가능하게 장착되는 고정부가 형성되며, 금속기둥으로 형성되는 본체; 및 본체의 선단부에 전착공정에 의해 일체로 부착되며, 본체의 선단부로부터 외측방향을 향해 형성된 다이아몬드 절삭팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴에 의해 달성될 수 있다.

또한 전술된 목적들은 원기둥형 본체와 그 본체의 선단부에 일체로 형성되는 다이아몬드 절삭팁을 구비하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법에 있어서, 본체를 구성하기 위한 원재료의 선단부에 그로부터 외측을 향해 연장되는 지지부를 형성하는 단계; 본체의 가공 및 처리된 선단부의 단부 및 지지부의 둘레에 다이아몬드를 전착하여 절삭팁을 형성하는 단계; 및 본체의 선단부에 형성된 지지부를 제거하는 단계를 포함하는 다이아몬드 코아드릴 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴은 기본적으로 금속의 원기둥형태로 형성되는 본체(10)를 구비한다. 본체(10)에는 물론 피삭물의 천공작업시 발생되는 칩을 이송 및 배출시키기 위한 코어(12)가 본체의 길이 전체를 통해 형성된다. 물론, 본체(10)의 적정위치 또는 후단에는 도시되지 않은 회전공구 또는 작동공구에 장착될 수 있도록 고정부(14)가 형성된다.

본체(10)의 선단부(16)에는 순수 다이아몬드 분말로 형성되는 절삭팁(20)이 일체로 구비된다. 이 절삭팁(20)은 전착공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명에 따른 다이아몬드 코어드릴은, 본체(10)의 선단부(16)에 직접 일체로 형성되며, 그로부터 전방을 향해 연장되며, 그 길이(l)는 예컨대, 약 10mm까지 형성될 수 있다.

한편, 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴은 기본적으로 원형의 금속플레이트로 형성되는 본체(30)를 포함한다. 그 본체(30)는 물론 금속의 원기둥형태로 형성된다. 본체(30)에는 피삭물의 천공작업시 발생되는 칩을 이송 및 배출시키기 위한 코어(32)가 본체의 길이 전체를 통해 형성된다. 물론, 본체(30)의 적정위치 또는 후단에는 도시되지 않은 회전공구 또는 작동공구에 장착될 수 있도록 고정부(34)가 형성된다.

본체(30)의 선단부(36)에는 순수 다이아몬드 분말로 형성되는 절삭팁(40)이 일체로 구비된다. 이 절삭팁(40)은 전착공정에 의해 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 본 발명에 제2실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴은 본체(30)와 절삭팁(40)간의 첩착면적, 즉, 전착면적이 확대되어 절삭팁(40)이 보다 견고하고 안정적으로 유지될 수 있는 것이다. 즉, 본체(30)의 선단부(36)는 원추 절단형 또는 계단형으로 형성되며, 절삭팁(40)의 하부가 그 선단부를 포위하는 방법으로 전착 형성되어 상호간의 접착력 또는 전착력이 증대되어 수명이 연장될 수 있는 것이다. 이 경우에도 물론, 절삭팁(40)의 선단으로부터 본체(30)의 선단부(36)까지의 길이(l)는 역시 10mm 또는 그 이상까지도 설정될 수 있다.

선택적으로, 도 9에 도시된 바와 같이 선단부(36) 및 절삭팁(40)의 내측면은 후방을 향해 테이퍼면(T)을 이루는 것이 바람직하다. 이는, 피절삭물의 천공작업시 발생되는 칩 또는 부스러기를 용이하게 배출시키기 위한 것이다.

이하, 본 발명에 따른 다이아몬드 코어드릴의 제조방법을 상세히 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴의 제조공정에 의하면, 먼저 코어드릴의 본체(10)를 구성하는 원재료의 선단부(16)에 지지부(161)가 형성되도록 가공한다(S100).

본체(10)의 선단부에 형성된 지지부(161)를 연마하거나 또는 물리적인 가공을 행한다(S110)

또한 필요시 후술되는 전착을 용이하게 행하기 위해 약품처리 또는 화학적 처리를 행한다(S120).

이후, 본체(10)의 가공 및 처리된 지지부(161)에 절삭팁(20)을 형성하기 위해 다이아몬드를 전착하여 절삭팁(20)을 형성한다(S130). 이 같은 전착공정은 본체(10)를 회전시키면서 일정두께로 전착하는 것이 바람직하다.

절삭팁(20)을 형성한 후 본체(10)의 선단부(16)에 형성된 지지부(161)를 절단 또는 절삭하여 제거한다(S140). 이 같은 지지부(161)의 제거는 다양한 방식이 이용될 수 있으나, 본체(30)에 형성된 코어(32)를 통해 블로어가공 또는 연삭가공이 이용되는 것이 바람직하다.

이후, 지지부(161)가 제거된 절삭팁(20)의 내부를 연마한다(S150).

최종적으로, 전술된 처리단계(S120)과 같이 약품처리 또는 화학적 처리를 행한다(S150).

이에 따라, 본체(10)의 선단부(16)에는 순수의 다이아몬드로 전착가공된 절삭팁(20)이 설정된 길이로 형성되는 것이다. 이에 따라, 절삭팁(20)의 실제적인 길이가 증대되어 사용수명이 연장되는 것이다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 다이아몬드 코어드릴의 제조방법에 의하면, 먼저, 코어드릴의 본체(30)를 구성하는 원재료의 선단부(36) 및 그 선단부(36)에 지지부(361)를 가공한다(S200). 이때, 선단부(36)는 계단형 또는 원추절단형으로 형성되는 것이 바람직하다.

본체(30)의 선단부(36) 및 지지부(361)의 외측면들을 물리적으로 가공하거나 연마한다(S210).

이후, 후술되는 전착을 용이하게 행하기 위해 연마된 선단부 및 지지부를 약품처리 또는 화학적 처리를 행한다(S220).

이후, 본체(30)의 가공 및 처리된 선단부(36)의 둘레 및 지지부(361)의 외측면에 다이아몬드를 전착하여 절삭팁(40)을 형성한다(S230). 이 같은 전착공정은 본체(30)를 회전시키면서 일정두께로 전착하는 것이 바람직하다.

절삭팁(40)을 형성한 후 본체(30)의 선단부(36)에 형성된 지지부(361)를 절단 또는 절삭하여 제거한다(S240). 이 같은 지지부(361)의 제거는 다양한 방식이 이용될 수 있으나, 본체(30)에 형성된 코어(32)를 통해 블로어가공 또는 연삭가공이 이용되는 것이 바람직하다.

이후, 지지부(361)가 제거된 절삭팁(40)의 내부를 연마한다(S250).

최종적으로, 전술된 처리단계(S220)와 같이 약품처리 또는 화학적 처리를 행 한다(S250).

이에 따라, 본체(30)의 선단부(36)에는 순수의 다이아몬드로 전착 가공된 절삭팁(40)이 설정된 길이로 형성되는 것이다. 특히, 절삭팁(40)과 본체(30)의 선단부(36)간의 전착면적 또는 접착면적이 확대되어 더욱 견고하고 안정적이며 사용수명이 연장되는 것이다.

또한, 위와 같은 방법으로 다이아몬드 코어드릴을 제작하면, 코아드릴의 절식팁의 직경을 3mm 또는 그 이하로 제조할 수 있을뿐 아니라 절삭팁의 내측면을 매끄럽게 가공할 수 있어 절삭된 칩을 외부로 용이하고 원활하게 배출시킬 수 있는 것이다.

이하, 전술된 바와 같은 다이아몬드 코어드릴의 작용모드 및 그 작용효과에 대해 상세히 설명한다.

사용자 또는 작업자는 본체(10;30)에 형성된 고정부(14;34)를 이용하여 도시되지 않은 작동공구 또는 툴에 장착하여 회전시킴으로서 피삭물을 가공하거나 천공할 수 있다. 이와 같은 가공 또는 연속적인 천공작업시, 본체(10;30)의 선단부(16;36)에 순수 다이아몬드로 전착된 절삭팁(20;40)이 구비되어 있어 작업수명이 연장될 수 있는 것이다.

또한, 순수 다이아몬드의 집적도가 높고 깊게 향성된 절삭팁(20;40)로 인해 절삭력이 크게 향상될 수 있는 것이다. 더욱이, 절삭팁(40)은 본체(30)와의 전착력 및 접착력이 우수하여 강도가 향상됨은 물론 수명이 현저히 연장될 수 있다.

더욱이, 선단부 및 절삽팁의 내측면이 테이퍼면을 이룰 수 있어 천공시 발생 되는 칩 또는 부스러기를 용이하고 신속하게 배출시킬 수 있는 것이다.

결과적으로, 본 발명에 따른 다이아몬드 코어드릴에 의하면, 절삭팁이 본체의 선단을 포함하지 않고 순수다이아몬드로 집적도가 높게 전착 형성되므로 사용수명이 현저하게 증가되고, 절삭력이 증대되며, 직경이 Ø3(3mm)이하의 절삭팁도 제조할 수 있으며, 절삭팁 내측면이 테이퍼질 수 있고 또한 매끄럽게 가공될 수 있어 칩의 배출을 용이하게 함으로써, 생산 가공성 및 제품성이 향상되는 효과가 있다.

더욱이, 본체와 절삭팁 간의 전착력 또는 접착력이 증가되므로 수명 및 강도 가 더욱 향상되는 효과가 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (8)

1. 삭제
2. 피삭물을 천공가공하기 위한 다이아몬드 코어드릴에 있어서,

   천공가공시 발생되는 피삭물의 칩 또는 파편을 배출시키기 위해 길이방향으로 코어가 형성되고, 외측면에 작동공구에 회전 가능하게 장착되는 고정부가 형성되며, 금속기둥으로 형성되는 본체와,

   상기 본체의 선단부에 전착공정에 의해 일체로 부착되며, 상기 본체의 선단부로부터 외측방향을 향해 형성된 다이아몬드 절삭팁을 포함하고;

   상기 본체의 선단부는 계단형 또는 원추절단형으로 형성되며;

   상기 절삭팁은 상기 선단부의 단부 및 주변에 일체로 전착되어 형성되는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴.
3. 제 2항에 있어서, 상기 절삭팁 및 선단부의 내측면은 테이퍼지고, 매끄럽게 가공되며, 상기 선단부의 단부로부터 0.5 내지 11mm의 유효 길이를 지니는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴.
4. 삭제
5. 원기둥형 본체와 그 본체의 선단부에 일체로 형성되는 다이아몬드 절삭팁을 구비하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법에 있어서,

   상기 본체를 구성하기 위한 원재료의 선단부에 그로부터 외측을 향해 연장되는 지지부를 형성하는 단계;

   상기 선단부 및 지지부를 연마하는 단계;

   상기 연마된 선단부를 화학적으로 처리하는 단계;

   상기 본체의 가공 및 처리된 선단부의 단부 및 지지부의 둘레에 다이아몬드를 전착하여 절삭팁을 형성하는 단계; 및

   상기 본체의 선단부에 형성된 지지부를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 지지부를 제거하는 단계 후 상기 지지부가 제거된 절삭팁의 내부를 연마하는 단계, 및 상기 절삭팁의 내부를 화학적 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법.
7. 제 5항에 있어서, 상기 선단부는 계단형 또는 원추절단형으로 형성되고, 상기 절삭팁 형성단계는 상기 본체를 회전시키면서 선단부 및 지지부의 둘레에 다이아몬드를 전착시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법.
8. 제 5항에 있어서, 상기 지지부 제거단계는 본체의 코어를 통한 블로윙가공에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 코어드릴 제조방법.

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