KR100564271B1 - 오목홈이 형성된 다이아몬드 공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드 공구에 접합되는 절삭팁 및 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 다이아몬드 공구의 사용 기간이 증가하여도 우수한 초기 절삭력을 항상 유지하고, 공정이 까다로운 정면 드레싱 작업을 없애고, 절분과 냉각수의 배출을 원활히 하는 절삭팁 및 다이아몬드 공구를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 다이아몬드 공구의 샹크에 부착되는 절삭팁 및 다이아몬드 공구는 절삭시 피삭재와 초기 접촉이 일어나는 선단부에 절삭 방향을 따라 오목홈이 형성된다.

다이아몬드 공구, 지립, 오목홈, 오목부, 다층, 절분 통로, 초기 절삭력

Description

오목홈이 형성된 다이아몬드 공구 {DIAMOND TOOL WITH GROOVE}

도 1은 소결법(a), 전착법(b) 및 융착법(c)에 의해 지립을 샹크 상에 부착시킨 단면도.

도 2a 및 도 2b는 소결법에 의해 지립을 샹크 상에 부착시킨 쏘 블레이드의 정면도 및 단면도.

도 3a 및 도 3b는 융착법 또는 전착법에 의해 지립을 샹크 상에 부착시킨 쏘 블레이드의 정면도 및 단면도.

도 4는 소결법에 의해 제조된 종래의 쏘 블레이드로 피삭재를 절단하는 경우 쏘 블레이드 소결팁의 마모 상태를 나타내는 도면.

도 5는 소결법에 의해 제조된 종래의 다른 쏘 블레이드로 피삭재를 절단하는 경우 쏘 블레이드 소결팁의 마모 상태를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 따른 쏘 블레이드의 사시도, 정면도 및 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 쏘 블레이드의 소결팁을 성형하는 공정을 설명하는 도면.

도 8은 본 발명에 따른 쏘 블레이드로 피삭재를 절단하는 경우 쏘 블레이드 소결팁의 선단의 마모 상태를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 쏘 블레이드를 융착법에 의해 제조하는 공정을 도시 하는 공정도.

도 10은 본 발명에 따른 쏘 블레이드를 전착법에 의해 제조하는 공정을 도시하는 공정도.

도 11a는 본 발명에 따른 쏘 블레이드를 복수의 지립층이 형성되도록 하는 융착법에 의해 제조하는 공정을 도시하는 공정도.

도 11b는 본 발명에 따른 쏘 블레이드를 전착법에 복수의 지립층이 형성되도록 하는 의해 제조하는 공정을 도시하는 공정도.

도 12a 및 도 12b는 도 11a 및 도 11b에서 샹크의 표면에 형성된 다른 형태의 오목부의 예를 도시한 단면도.

도 13a 내지 도 13c는 샹크의 표면에 형성된 오목부의 일 예를 도시한 사시도, 정면도 및 단면도.

도 14a 내지 도 14c는 샹크의 표면에 형성된 오목부의 다른 예를 도시한 사시도, 정면도 및 단면도.

도 15a 내지 도 15c는 샹크의 표면에 형성된 오목부의 또 다른 예를 도시한 사시도, 정면도 및 단면도.

도 16a 및 도 16b는 샹크의 표면에 형성된 오목부의 또 다른 예를 도시한 단면도.

도 17은 본 발명에 따른 쏘 블레이드의 변형예의 사시도 및 정면도.

도 18은 본 발명에 따른 쏘 블레이드의 선단부에 형성된 오목홈의 다른 형상을 나타내는 단면도.

도 19는 본 발명을 코어드릴에 적용한 예를 도시하는 도면.

도 20은 본 발명을 와이어 쏘의 비드에 적용한 예를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200: 쏘 블레이드

210, 410, 510: 샹크

215: 용접부

240: 절삭팁

240a, 410a, 510c 내지 510g: 오목홈

240b: 돌출부

300: 주형

310: 상펀치

320: 하펀치

415: 부도체막

420, 530a, 530b: 결합재

430, 540a, 540b: 지립

520, 520a 내지 520g: 오목부

700: 코어드릴

800: 비드

본 발명은 다이아몬드 공구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 공구의 선단에 오목홈을 형성하여 우수한 초기 절삭력이 계속 유지되고 정면 드레싱 공정이 불필요하며 절삭칩 또는 절분 및 냉각수를 원활히 배출시키는 다이아몬드 공구에 관한 것이다.

본 발명은 쏘(saw), 코어드릴(core drill), 커터(cutter), 쏘 블레이드(saw blade), 와이어 쏘(wire saw) 등의 공구에도 적용된다.

일반적으로 상기와 같은 다이아몬드 공구는 샹크(shank) 상에 결합 부착되어 피삭재(workpiece) 대상을 절삭 및 연마하는 다이아몬드 지석부와 다이아몬드 공구를 절삭기나 연마기 등에 장착하기 위한 샹크로 구성된다. 이때 지석부는 복수개의 다이아몬드 지립과 금속결합재로 이루어진다. 다이아몬드, 지립, 또는 다이아몬드 지립은 인조 및 천연 다이아몬드와 입방정질화붕소(cBN, cubic boron nitride)를 일반적으로 지칭하며, 추가적으로 탄화실리콘(silicone carbide) 및 알루미나(alumina) 등의 초연마재, 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물을 의미하는 용어인 것을 미리 밝혀둔다. 또한 사용되는 샹크는 통상 스테인레스강 또는 탄소강과 같은 금속 재료이다.

샹크에 지립 및 지석부를 결합시키는 방법으로는 크게 소결팁 용접법(이하 소결법이라 함), 전착법(electroplating), 융착법(brazing) 등이 있다. 소결법은 결합재 금속과 지립을 미리 혼합, 프레스 성형, 소결하고 난 후 은납 융착, 레이저 용접 또는 저항 용접 등을 이용해서 소결팁을 샹크에 접합한다. 전착법은 습식 전 기도금에 의해 니켈 등의 결합재를 이용해 지립을 샹크에 부착시키고, 융착법은 결합재 금속과 바인더가 혼합된 액상 페이스트(paste)를 샹크에 도포한 후 지립을 분산시켜 고온에서 샹크와 접합시킨다. 도 1에는 소결법(a), 전착법(b) 및 융착법(c)에 의해 지립(130)이 결합재(120)를 통하여 샹크(110) 상에 부착된 것을 단면도로 도시하고 있다.

도 2a는 소결법에 의해 지립(130)을 샹크(110) 상에 부착시킨 쏘 블레이드 일부의 정면도를 도시하고, 도 2b는 도 2a에서 선 II-II를 따라 취한 단면도를 도시하고 있다. 통상의 쏘 블레이드는 원판 형상으로, 원주 방향으로 서로 이격되고 방사상으로 돌출된 복수개의 절삭팁들이 원판 둘레에 형성되어 있으나, 도 2a 및 도 2b에서는 (도 3a 및 도 3b에서도) 공구의 팁 일부만을 도시하고 있다. 전술된 바와 같이, 소결법은 금속 결합재(120)와 지립(130)을 미리 혼합, 프레스 성형, 소결하기 때문에 도 2b에 도시된 바와 같이 금속 결합재(120) 사이에 복수의 지립(130)들이 공구의 소결팁의 내부에 불균일하게 분포되어 있다. 이와 같은 소결팁은 레이저 용접, 은납 융착, 저항 용접에 의해 형성된 용접부(115)를 통하여 샹크(110)에 접합된다. 이때, 도 2b에 도시된 바와 같이, 소결팁은 샹크(110)에 부착되는 부분에 지립이 없이 결합재만 존재하는 블랭크(blank)(125)를 두어 추후 샹크(110)와의 레이저 용접을 용이하게 한다.

또 하나의 다이아몬드 공구 제조법으로서 전술된 소결법의 다른 방식인 샹크와 동시가압소결법이 있다. 이는, 우선 샹크를 주형의 중심부에 위치시키고 금속 결합재와 다이아몬드 지립이 혼합된 분말을 주형에 충진시켜 금속 결합재 및 지립 을 샹크와 함께 가압 소결하여 다이아몬드 공구를 제작한다. 이러한 방식은 일반적인 커터 제품을 제작할 때 많이 사용된다. 따라서, 이하에서 소결법으로는 팁을 별도로 제조하여 샹크와 레이저 용접, 은납융착, 저항용접 등으로 접합하여 다이아몬드 공구를 제조하는 방법과 샹크와 동시가압소결법을 모두 포함하여 소결법이라 통칭한다.

한편, (이하 다른 도면을 포함하여) 도 2a 및 도 2b에 도시된 다이아몬드 지립의 크기와 형상은 설명을 보다 명확하게 하기 위하여 샹크 등에 비하여 과장되게 도시되어 있으며, 그 개수 역시 실제보다 적게 혹은 많게 도시하였다.

도 3a는 융착법 또는 전착법에 의해 지립(130)을 샹크(110) 상에 부착시킨 쏘 블레이드의 정면도를 도시하고, 도 3b는 도 3a에서 선 III-III를 따라 취한 단면도를 도시하고 있다. 전술된 바와 같이, 융착법 또는 전착법에서 지립을 샹크(110) 상에 직접 부착시키기 때문에, 도 3b에 도시된 바와 같이 샹크(110)의 표면에 지립(130)이 단층으로 부착된다. 이와 같이 지립을 샹크(110) 상에 직접 부착시켜 다이아몬드 공구를 제조하는 방법 이외에, 소결법을 응용하여 소결팁과 같은 형상의 다이아몬드 공구의 팁 부분만을 융착법 또는 전착법에 의해 별도로 제조한 후 이를 레이저 용접, 은납 융착, 저항 용접 등에 의해 샹크에 접합하여 다이아몬드 공구를 제조할 수 있다. (소결팁과 이와 같은 다이아몬드 공구의 팁 부분을 이하에서는 모두 절삭팁이라고 한다.)

전술된 방법 중에서 일례로서 소결법에 의해 제조된 통상의 쏘 블레이드를 이용하여 피삭재를 절단하는 경우, 쏘 블레이드의 사용에 따른 소결팁의 마모 상태 는 도 4에 도시된 바와 같다. 도 4의 (a)는 도 2b에 도시된 별도로 제조된 쏘 블레이드의 (금속 결합재와 지립으로 이루어진) 소결팁 또는 절삭팁(140)과 이 절삭팁이 접합된 샹크 일부의 단면도를 간략히 나타낸 것으로서, 제조 후 절삭 작업을 아직 수행하지 않은 상태를 도시한다. 이러한 쏘 블레이드로 피삭재를 절단하는 경우, 초기에 쏘 블레이드의 절삭 정면인 절삭팁(140)의 선단부(140a)가 피삭재와 접촉하면서 절삭 작업을 수행하고, 그 이후에는 절삭팁(140)의 선단부(140a)와 함께 측면부(140b)가 함께 절삭 작업에 참여하게 된다. 이러한 종래의 쏘 블레이드는 절삭팁(140)의 선단부(140a)의 형상이 평탄하여 초기 절삭시에 절삭 부하가 크기 때문에 초기 절삭력이 떨어진다. 이러한 쏘 블레이드의 사용 기간이 증가함에 따라 절삭팁(140)에 마모가 발생하는 데, 그 형상은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭팁(140)의 높이와 폭이 줄어드는 동시에 선단부(140a)가 둥근 형상을 갖게 된다. 이는 절삭팁의 선단부와 측부가 서로 만나는 부분에서 절삭 작업이 가장 활발하게 일어나기 때문이다. 이에 따라 절삭시 선단부(140a)가 둥근 형상으로 마모되어 마찰부위가 증가하여 절삭 성능이 저하된다. 특히, 쏘 블레이드의 사용 기간이 증가함에 따라 상부층의 지립이 탈락하여 그 아래 존재하는 지립이 완전히 돌출되지 않았기 때문에 절삭 성능이 더욱 크게 저하된다. 또한, 이러한 종래의 쏘 블레이드는 피삭재의 절삭 중에 절분과 냉각수의 적절한 배출 통로를 제공하지 못하기 때문에 절삭 성능이 우수하지 못하다. 이와 같은 마모는 융착법 또는 전착법에 의해 제조된 다이아몬드 공구의 경우에도 선단부의 양 측부만 주로 마모되어 선단부가 둥근 형상을 갖게 된다.

도 5의 (a)에는 초기 절삭력을 향상시키기 위해 절삭팁(140)의 선단부 형상을 변형한 예를 도시한 것으로서 절삭팁 선단부 중심의 끝이 날카롭게 돌출된 형태로 제조한 쏘 블레이드의 단면이 도시되어 있다. 이와 같은 초기 절삭력을 향상시킨 쏘 블레이드의 경우에도 사용 기간이 증가함에 따라 절삭팁(140)에 마모가 발생하며 그 형상이 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭팁(140)의 높이와 폭이 줄어드는 동시에 끝이 날카로운 선단부(140c)는 둥근 형상을 갖게 되어 도 4에 도시된 쏘 블레이드와 유사하게 된다. 이에 따라 초기 절삭력을 향상시킨 쏘 블레이드의 경우에도 절분과 냉각수의 배출이 용이하지 않고, 끝이 날카로운 선단부(140c)가 둥근 형상으로 마모되어 마찰부위가 증가하여 절삭 성능이 저하된다. 더욱이 이와 같은 형상의 절삭팁(140)을 소결법에 의해 제조하는 경우, 프레스 성형시 절삭팁(140)의 선단부(140c)와 측면부(140b)의 경계 부분(140d)에는 성형 밀도 및 강도에 큰 차이가 발생하게 된다. 이에 따라서, 성형된 절삭팁을 소결하게 되면 상기 부분에 수축율에 차이가 발생하여 소결 후 이 부분에 제품의 불량으로 이어지는 크랙이 많이 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 다이아몬드 공구의 사용 기간이 증가하여도 우수한 초기 절삭력을 항상 유지할 수 있는 절삭팁 및 다이아몬드 공구를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 공정이 까다로운 정면 드레싱 작업을 없앰으로써 생산비를 절감하고 절분과 냉각수의 배출을 원활히 하는 절삭팁 및 다이아몬드 공구 를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 소결법에 의해 절삭팁을 제조할 때 크랙 발생을 억제시켜 제품의 질을 향상시킨 절삭팁 및 다이아몬드 공구를 제공하는 것이다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 절삭팁은 다이아몬드 공구의 샹크에 부착되는 것으로서, 절삭시 피삭재와 초기 접촉이 일어나는 선단부에 절삭 방향을 따라 오목홈이 형성된다.

상기 절삭팁은 소결법에 의해 제조된 소결팁을 포함할 수 있다. 상기 절삭팁은 모재와, 상기 샹크에 접합되는 접합부를 제외한 모재의 적어도 일부 표면에 부착된 복수개의 지립을 포함할 수 있다. 이러한 경우 상기 모재의 표면에 복수개의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 내부 공간에는 복수개의 지립이 부착될 수 있다. 보다 바람직하게 상기 오목부는 보조개 형상, 홈 형상, 또는 관통구멍 형상을 포함하거나, 상기 오목홈 양측의 돌출부 아래에 형성될 수 있다. 상기 지립과 결합재가 부착된 오목부의 상부와 샹크의 표면에 복수개의 지립이 부착될 수 있다. 상기 지립은 인조 또는 천연 다이아몬드, 입방정질화붕소, 탄화실리콘, 알루미나, 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 지립은 융착법 또는 전착법을 사용하여 결합재에 의해 샹크에 부착될 수 있다. 상기 오목홈의 양 측부의 돌출부는 상기 절삭 방향을 따라 치차 형상으로 일부가 제거될 수 있다. 상기 오목홈의 상기 절삭 방향에 직각인 단면은 V자, U자, W자, 또는 사각형 형상을 포함할 수 있다.

전술된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다이아몬드 공구는 샹크와, 전술된 특징의 절삭팁을 하나 이상 포함하고, 상기 절삭팁이 상기 샹크에 접합된다. 이와 달리, 본 발명의 다이아몬드 공구는 절삭시 피삭재와 초기 접촉이 일어나는 절삭팁의 선단부에 절삭 방향을 따라 오목홈이 형성된다. 상기 오목홈의 양측의 돌출부는 상기 절삭 방향을 따라 치차 형상으로 일부가 제거될 수 있다. 상기 오목홈의 상기 절삭 방향에 직각인 단면은 V자, U자, 또는 W자 형상을 포함할 수 있다. 상기 다이아몬드 공구는 쏘, 코어드릴, 커터, 쏘 블레이드, 와이어 쏘를 포함할 수 있다.

즉, 본 발명은 다이아몬드 공구의 절삭팁의 선단부에 절삭 방향으로 오목홈을 형성하여 다이아몬드 공구의 사용 기간이 증가하여도 우수한 초기 절삭력을 항상 유지하고 정면 드레싱 작업을 없애고 절분과 냉각수의 배출을 원활히 하는 것을 요지로 한다. 여기에서 절삭 방향이라 함은 공구가 절삭을 위해 회전하는 경우에는 회전 방향이고, 공구가 직선 (또는 직선 왕복) 운동하여 피삭재를 절삭하는 경우는 그 직선 운동 방향이다.

이하에서는 우선 쏘 블레이드를 일 예로서 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다이아몬드 공구의 절삭팁과 다이아몬드 공구에 대해 설명하고자 한다.

도 6에는 본 발명에 따른 다이아몬드 공구의 일 예인 쏘 블레이드(200)의 일부가 사시도(도 6의 (a)), 정면도(도 6의 (b)) 및 단면도(도 6의 (c))로 도시되어 있다. 도 6의 (c)에 도시된 단면도는 도 6의 (b)에서 선 VI-VI을 따라 취한 단면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 쏘 블레이드(200)는 절삭팁(240)의 선단부에 절삭 방향인 원주 방향으로 오목홈(240a)을 형성하여 오목홈(240a)의 (도 6의 (c)에서 좌우) 양측에는 끝이 날카로운 돌출부(240b)가 형성되도록 제조된다. 도 6에 도시된 쏘 블레이드(200)는 소결법에 의해 제조된 것으로서, 절삭팁(240) 또는 소결팁은 금속 결합재와 지립을 미리 혼합, 프레스 성형, 소결하여 제조한 뒤 레이저 용접, 은납 융착, 저항 용접 등에 의해 용접부(215)를 통하여 샹크(210)에 접합된다.

절삭팁(240)의 제조 공정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저, 결합재로 사용될 금속분말을 결합재의 특성에 맞게 균일하게 혼합하고 왁스와 같은 수지물질을 코팅하고 소정 크기의 덩어리 형태로 형성되도록 그레뉼(granule)화한 후 왁스를 제거하는 디왁싱(dewaxing) 처리를 한다. 상기와 같이 전처리된 금속분말에 다이아몬드 지립을 혼합한 후 일정한 압력을 가하여 원하는 형태를 갖도록 성형공정을 거친다. 이와 같은 절삭팁의 성형 공정을 위해서는, 도 7에 도시된 바와 같이, 절삭팁의 상하부면의 형상에 각각 대응하는 상펀치(310) 및 하펀치(320)와, 이들 상펀치(310) 및 하펀치(320)가 삽입되도록 상하가 개방되고 내부 측벽면이 절삭팁의 측면 형상에 대응하는 주형(300)을 준비한다. 주형(300)의 하부에 하펀치(320)를 삽입한 후, 전술된 전처리된 금속분말과 다이아몬드 지립의 혼합물을 주형(300) 내에 주입한다. 그 다음, 주형(300)의 상부에 상펀치(310)를 삽입하고 도 7에 도시된 화살표 방향으로 가압함으로써 본 발명의 절삭팁의 성형체가 완성된다. 완성된 절삭팁의 성형체는 소정의 기계적, 물리적 성질을 갖도록 소결시키는 열처리 공정을 거쳐 소결된 소결팁은 은납 융착, 레이저 용접 또는 저항 용접 등에 의해 샹크에 접합되어 다이아몬드 공구로서 완성된다. 오목홈의 양측에 끝이 날카로운 돌출부가 도시된 바와 같이 형성되도록 성형을 하게 되면 주형 내에서 분말의 유동 특성에 의해 소결시 절삭팁에 크랙의 발생은 억제된다.

도 8에는 본 발명의 쏘 블레이드(200)의 사용에 따른 절삭팁(240) 선단부의 마모 상태가 도시되어 있다. 즉, 도 8의 (a)는 도 6의 (a)에 도시된 쏘 블레이드의 절삭팁(240)과 이와 접합된 샹크 일부의 단면도를 간략히 나타낸 것으로서, 제조 후 절삭 작업을 아직 수행하지 않은 상태를 도시한다. 이러한 쏘 블레이드로 피삭재를 절삭하는 경우, 공구의 사용 시간이 짧은 경우에 절삭팁의 형상은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭팁(240)의 선단부에 절삭 방향인 원주 방향으로 형성된 오목홈(240a) 양측의 끝이 날카로운 돌출부(240b)의 끝이 마모된다. 이와 같은 공구의 사용이 계속되면 절삭팁(240)은 도 8의 (c)와 같은 형상으로 마모된다. 즉, 절삭팁(240)의 높이와 폭이 줄어드는 동시에 선단부의 오목홈(240a)은 오목한 형상을 계속 유지하게 된다. 이는 오목홈(240a) 부근의 지립이 절삭 작업에 크게 기여하지는 않지만 이러한 오목홈(240a)이 피삭재를 절삭하는 역할 이외에 피삭재의 절분 및 냉각수의 배출 통로 역할을 하기 때문에 오목홈(240a)은 절분과의 계속적인 마찰로 인해 오목홈(240a)의 형상을 유지하면서 마모되기 때문이다. 더욱이, 본 실시예에서와 같이 소결법에 의해 절삭팁(240)이 제조되는 경우, 절삭팁은 도 7에 도시된 바와 같이 성형될 때 성형체의 중심부에서 밀도가 낮고 그 주변부에서는 밀도가 높게 된다. 이는 오목홈(240a) 부근의 지립이 오목홈(240a) 양측의 끝이 날카로운 돌출부(240b)에 형성된 지립보다 절삭 작업에 크게 기여하지는 않지만, 오목홈(240a) 부근의 지립은 돌출부(240b)에 형성된 지립보다 결합재에 의한 지립의 결합력이 낮아 절삭 작업 중에 쉽게 이탈되는 것을 의미한다. 이에 따라, 오목홈(240a) 양측의 끝이 날카로운 돌출부(240b)는 절삭 작업에 크게 기여하고 선단부의 오목홈(240a)은 절분과의 계속적인 마찰과 지립의 용이한 이탈로 인해 절삭팁(240)의 선단부의 오목홈(240a)은 오목한 형상을 계속 유지하게 된다. 결과적으로 쏘 블레이드(200)를 오랜 시간동안 사용하여도 절삭팁(240)의 선단부에 오목홈(240a)이 계속 남아 있기 때문에 오목홈(240a) 양측의 돌출부(240b)에 의해 피삭재의 절삭시 우수한 초기 절삭력이 계속 유지된다. 더욱이, 오목홈(240a)은 절분 및 냉각수의 배출 통로로서의 역할을 하여 절삭 성능이 향상된다.

전술된 실시예에서는 소결법에 의해 절삭팁을 제조하여 이를 은납 융착, 레이저 용접 또는 저항 용접 등을 이용해서 샹크에 접합하여 다이아몬드 공구를 제조하는 경우를 예로서 설명하였다. 그러나, 본 발명은 소결법 이외에 전착이나 융착법에 의해 다이아몬드 공구를 제조하는 경우에도 적용될 수 있다.

도 9에는 본 발명에 따른 다이아몬드 공구(쏘 블레이드)가 융착법에 의해 제조되는 공정이 도시되어 있다. 먼저, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 쏘 블레이드의 절삭 정면인 절삭팁의 선단부에 대응하는 위치에 전술된 바와 같은 오목홈(410a)이 형성된 샹크(410)를 준비한다. 샹크(410) 상에 융착용 금속 분말이 포함된 페이스트 형태의 결합재(420)를 도포하고(도 9의 (b)), 샹크에 도포된 페이스트 상에 복수개의 지립(430)들을 분산 배치시킨다(도 9의 (c)). 이때 지립(430)을 샹크(410) 상에 결합 부착시키기 위해 사용되는 페이스트 형태의 결합 재(420)는 통상 금속 분말과 그 분말에 유동성을 갖도록 하는 바인더 등을 포함하고 있다. 또한 결합재 도포와 지립 분산 사이의 공정에 건조 공정이 추가될 수 있다. 복수개의 지립(430)이 분산 배치된 페이스트 형태의 결합재(420)를 소정의 온도에서 건조시키고(도 9의 (d)), 진공로 또는 환원성/불활성 가스분위기 노에서 결합재 속의 금속분말이 액상상태로 유동 및 화학반응을 할 수 있는 소정의 온도, 이는 상용화된 페이스트의 종류에 따라 다르지만 예를 들어 섭씨 약 600 내지 1,300 도의 온도로 유지함으로써 융착용 금속 결합재가 샹크(410)와 지립(430)에 용융 고착되도록 한다(도 9의 (e)). 이때 진공분위기 융착로는 대부분의 경우 배치(batch)식이므로 생산성이 매우 떨어지지만, 환원성 및 불활성가스 분위기로에서는 컨베이어를 이용한 연속 융착공정이 가능하므로 생산성을 획기적으로 높일 수 있게 된다.

또한, 도 10에는 본 발명에 따른 다이아몬드 공구가 전착법에 의해 제조되는 공정이 도시되어 있다. 먼저, 도 9의 (a)에 도시된 것과 같은 오목홈(410a)이 형성된 샹크(410)를 준비한다. 그 다음, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 준비된 샹크(410)에서 지립의 부착을 원하지 않는 부분의 표면에 금속이 도금되는 것을 방지하기 위해 부도체막(415)을 코팅한다. 부도체막(415)이 코팅되지 않은 샹크(410)의 표면에 지립(430)을 균일하게 배치시키고(도 10의 (c)), 이를 도금조에 넣어 습식도금을 행하게 되면 부도체막(415)이 코팅된 샹크와 부도체인 다이아몬드 지립은 도금되지 않고 지립(430)이 배치된 샹크 부분만 도금되어, 지립(430)은 도금에 의한 결합재(420)에 의해 전착된다(도 10의 (d)). 전착이 완료되면 부 도체막(415)은 도색 등의 다음 공정을 위해 제거되는 것이 바람직하다(도 6의 (e)).

이와 같이 본 발명을 융착법 또는 전착법에 의해 제조되는 다이아몬드 공구에 적용하는 경우, 절삭 공정 중에 오목홈 양측의 끝이 날카로운 돌출부에 의해 초기 절삭력이 향상되고, 오목홈이 절분 및 냉각수의 배출 통로로 작용하여 절삭 성능이 향상된다. 더욱이, 오목홈은 오목홈 양측의 끝이 날카로운 돌출부에 비하여 상대적으로 절삭 작업에 직접 기여하는 정도가 작지만 오목홈을 통하여 절분이 배출되면서 오목홈은 절분과의 계속적인 마찰로 인해 오목홈이 마모된다. 따라서, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 절삭팁 선단부의 정면부와 양 측부가 주로 마모되었던 종래의 다이아몬드 공구에 비하여, 정면부에 위치한 지립의 연속적인 돌출 효과를 얻을 수 있고 선단부가 다소 고르게 마모될 수 있다.

한편, 본 발명의 다이아몬드 공구가 사용 기간이 증가하여도 오목홈의 형상을 대체로 유지하면서 마모되어 계속적으로 우수한 초기 절삭력을 유지하는 것은 다이아몬드 공구가 소결법에 의해 제조되어 지립이 다층으로 형성된 경우에 해당한다. 즉, 이는 절삭 작업 중에 지립이 탈락되고 그 아래 배치된 지립이 다시 절삭 작업 참여하는 경우에 해당한다. 따라서, 전술된 바와 같이 통상적인 융착법 또는 전착법에 의해 제조되어 지립이 단층으로 형성된 다이아몬드 공구에 본 발명을 적용하는 경우에는 오목홈 양측의 끝이 날카로운 돌출부에 의해 초기 절삭력이 향상되고 절분 및 냉각수의 배출 통로로 작용하는 오목홈에 의해 절삭 성능이 향상되지만, 지립이 어느 정도 이상 탈락되면 사용이 불가능하기 때문에 다이아몬드 공구가 사용 기간이 증가하여도 오목홈의 형상을 대체로 유지하면서 마모되어 계속적으로 우수한 초기 절삭력을 유지하는 것은 무의미하다. 따라서, 본 발명을 융착법 또는 전착법에 의해 제조되는 다이아몬드 공구에 적용하는 경우에 지립을 다층으로 형성하게 되면 공구의 수명도 길어지면서 전술한 바와 같이 계속적으로 우수한 초기 절삭력을 유지하는 특성을 가질 수 있다.

융착법 또는 전착법에 의해 지립을 다층으로 형성하기 위한 여러 방법들이 제안되었다. 이하에서는 샹크에 오목부를 형성하여 지립을 다층으로 형성하는 방법에 대해 설명하고자 한다. (이하에서 사용되는 용어, "오목부"는 "오목홈"과 구분된다는 사실에 유의하여야 한다.)

도 11a에는 융착법에 의해 지립을 다층으로 형성하기 위한 공정이 도시되어 있다. 도 11a에서는 오목부가 형성되는 절삭팁의 일부만이 도시된다. 우선 도 11a의 (a)에 도시된 바와 같이, 표면 상에 복수개의 오목부(520)를 형성한 샹크(510)를 준비한다. 오목부의 깊이(d) 및 폭(w)과 오목부 사이의 간격(s)은 지립의 크기를 기준으로 설정하여야 한다. 즉, 지립의 최대 직경인 크기(a)를 기준으로 하여 상기 오목부(520)의 깊이(d) 및 폭(w)을 설정하고, 이들 오목부는 소정간격(s)으로 서로 이격되도록 구성될 수 있다. 도 11a의 (a)에서 오목부(520)는 단면이 사각 형상으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며 오목부(520)의 다른 형상에 대해서는 추후에 다시 설명하고자 한다. 하부 지립층을 형성하기 위하여 도 11a의 (a)에 도시된 바와 같은 샹크의 오목부(520) 내에는 융착용 금속 분말 및 바인더로 이루어진 페이스트 형태의 결합재(530a)를 도포하고(도 11a의 (b)), 오목 부(520) 내에 도포된 페이스트 상에 복수개의 지립(540a)들을 충진 배치시킨 후, 복수개의 지립(540a)이 충진 배치된 페이스트 형태의 결합재(530a)를 소정의 온도에서 1차 건조시킨다(도 11a의 (c)). 도포된 페이스트 상에 지립(540a)들을 충진 배치시키기 전에 페이스트는 예비 건조될 수도 있다. 다음으로 상부 지립층을 형성하기 위하여 결합재(530a)와 지립(540a)이 충진된 오목부(520)의 상부와 샹크(510)의 표면(즉, 벽부의 상단부) 상에 다시 융착용 금속 분말 및 바인더로 이루어진 페이스트 형태의 결합재(530b)를 도포한다(도 11a의 (d)). 그 다음, 샹크(510)의 표면에 도포된 페이스트 결합재(530b) 상에 복수개의 지립(540b)들을 분산 배치시킨 후, 이를 다시 소정의 온도에서 2차 건조시킨다(도 11a의 (e)). 건조가 완료되면, 진공분위기 또는 환원성 및 불활성가스 분위기 융착로(brazing furnace)에서 소정의 온도로 열처리하여 융착용 금속 분말이 샹크(510)와 지립(540a, 540b)에 용융 고착되도록 한다(도 11a의 (e)).

한편, 페이스트 결합재(530a, 530b)를 도포하고 그 위에 복수개의 지립(540a, 540b)들을 분산 배치시키는 공정은 복수개의 지립(540a)과 페이스트 형태의 결합재(530a)를 혼합한 혼합물을 오목부 내에 그리고/또는 결합재(530a)와 지립(540a)이 충진된 오목부(520)의 상부와 샹크(510)의 표면에 도포하는 것으로 대체 할 수도 있다. 또한, 오목부(520) 내에 충전된 결합재(530a)와 샹크(510)의 표면 상에 도포된 결합재(530b)는 서로 동일하거나 또는 서로 다를 수 있다. 상부 지립층은 결합재(530a)와 지립(540a)으로 구성되어 있으나, 하부 지립층은 결합재(530b)와 지립(540b)과 샹크(510)의 일부인 (도 11a의 (a)에 도시된) 오목부(520) 사이의 벽부(521)로 구성되어 있다. 따라서, 결합재(530a)와 결합재(530b)는 페이스트 상태에서의 조성 및/또는 그에 포함된 금속 분말을 달리하여 상부 지립층의 탈락 후 이어지는 하부 지립층이 상부 지립층에 연속하여 균일한 연삭 또는 절삭성을 얻도록 할 수 있다.

이때, 상부 지립층과 하부 지립층을 이루는 결합재의 금속 분말이 동시에 용융되지만, 오목부(520) 내에 충진된 결합재(530a) 내의 금속 분말은 용융되어도 표면 장력에 의해 오목부 내에서 지립(540a)과 함께 제 위치에 보유되어 상부 지립층의 결합재(530b) 내의 용융된 금속 분말과 함께 쉽게 유동되지 않게 된다. 이에 따라, 상부 및 하부 지립층에 분산 배치되어 있는 지립의 배열이 흐트러지지 않고 유지되어 두께에 대한 편차도 발생하지 않게 된다. 따라서, 샹크(510)의 표면 상에 형성된 복수개의 오목부(520) 내에 충진된 지립(540a)은 하부 지립층을 이루고 샹크(510)의 표면과 오목부(520) 내의 지립(540a) 위에 형성된 지립(540b)은 상부 지립층을 이루어, 샹크 상에는 복수의 지립층이 형성된다.

이와 같이 제조된 다이아몬드 공구는 사용 중에 상부 지립층의 지립(540b)이 이탈되더라도 하부 지립층의 연속적으로 돌출하여 지립(540a)이 연마 또는 절삭에 참여하기 때문에 공구의 수명이 증가하게 된다. 즉, 하부 지립층의 지립(540a)이 오목부(520) 내에 보유되어 있더라도 (도 11a의 (a)에 도시된) 오목부(520) 사이의 벽부(521)는 연마 또는 절삭 시 쉽게 마모되어 오목부(520) 내의 지립(540a)은 공구의 표면으로 돌출하여 연마 또는 절삭에 참여하게 된다. 따라서, 오목부(520) 사이의 폭(w)과 깊이(d), 오목부(520) 사이의 소정 간격(s)은 연마 또는 절삭 시 적절히 마모될 수 있도록 최적화하는 것이 바람직하다.

한편, 지립의 크기(a)를 기준으로 하면 오목부의 최소 폭과 깊이는 도 11a에 도시된 바와 같이 지립의 크기보다 크도록 설계하여 일부 지립은 전체가 오목부 내에 부착되도록 하는 것이 바람직할 것이다. 이때 오목부 사이의 간격(s)은 상부 및 상부 지립층의 밀도(concentration)가 서로 동일하게 되도록 조절하면 상부와 하부의 지립층이 각각 동일한 절삭 및 연마 속도를 가지게 할 수 있다.

상술한 융착법 대신 전착법에 의해서도 복수의 지립층이 샹크 상에 형성되도록 다이아몬드 공구를 제조할 수 있다. 이는 도 11b를 참조하여 아래와 같이 설명한다. 우선 융착법에서와 마찬가지로 도 11b의 (a)에 도시된 바와 같이 표면 상에 복수개의 오목부(520)를 형성한 샹크(510)를 준비하고, 도 11b의 (b)에 도시된 바와 같이 벽부(521)의 상단부에 금속이 도금되는 것을 방지하기 위해 부도체막(526)을 코팅한다. 오목부(520) 내에 지립(540a)을 충진(도 11b의 (c))한 후, 이를 도금조에 넣어 습식도금을 행하게 되면 다이아몬드 지립은 부도체이기 때문에 도금되지 않고 샹크쪽부터 도금되면, 오목부 내부에 있는 지립은 도금으로 결합재(530a)에 의해 전착된다(도 11b의 (d)). 도금에 의한 결합재(530a)가 오목부 내부를 충분히 충진하게 되면 샹크를 도금조에서 꺼내게 됨으로써 1차 도금이 완성된다. 그 후 벽부(521)의 상단부에 코팅된 부도체막(526)을 제거하고(도 11b의 (e)), 지립을 벽부와 오목부 상부에 균일하게 배치시킨다(도 11b의 (f)). 이 경우, 벽부(521)와 오목부 부위가 모두 전기를 통하게 되므로, 다시 지립(540b)을 샹크의 벽부와 오목부 상부에 위치시키고 2차 도금을 실시함으로써 상부와 하부의 2층 이상의 지립층 을 가지는 공구를 제조할 수 있다(도 11b의 (g)). 융착과 전착 공법에서 다른 점은 융착에서는 오목부(520)에 페이스트를 먼저 채워넣은 후 지립을 충진하는 것이 바람직한데 비해, 전착은 먼저 지립을 채워넣은 후 도금되면서 오목부(520)에 금속이 도금되면서 지립(540a)을 고정하게 된다는 것이다.

한편, 상부 지립층과 하부 지립층은 융착과 전착을 조합하여 형성할 수 있다. 즉, 상부 지립층과 하부 지립층은 융착 또는 전착의 어느 한 가지 방법에 의해 형성될 수 있지만, 그에 한정되지 않고 하부 지립층은 융착법에 의해서 상부 지립층은 전착법에 의해서 형성할 수 있으며, 그 반대일 수도 있다. 하부 지립층을 융착법에 의하고 상부 지립층은 전착법에 의하는 경우, 도 11a의 (c)에서 샹크는 바로 열처리되어 지립이 샹크에 융착되어야 한다.

상술한 융착과 전착법에 의한 본 발명에 따른 다이아몬드 공구는 다양하게 변형이 가능하다. 예를 들어, 융착의 경우 도 11a의 (c)에서 바로 샹크에 열처리 하여 융착시키고 전착의 경우 5b의 (d) 또는 (e)까지의 공정을 완료하여 제조된 제품, 즉 상부 지립층의 형성없이 오목부(520)에만 지립(540a)을 결합재(530a)로 융착 또는 전착시켜서 이를 공구로 사용할 수 있다. 또 다른 변형은 오목부(520)의 폭(w)과 오목부간의 간격(s)을 동일하게 하고 오목부의 깊이(d)를 지립의 크기(a)와 거의 동일하게 한다면 2층의 지립층을 형성할 수 있으며, 따라서 공구의 사용시 상부와 하부 지립층에서 동일한 절삭 및 연마 특성을 가지게 할 수도 있다. 더욱이, 도 11a 및 도 11b와 달리 오목부(520)의 크기를 지립의 크기보다 작게 하여, 지립의 일부만이 오목부(520) 내에서 삽입되어 오목부(520) 내에 존재하는 지립의 일부만이 결합재에 의해 융착 또는 전착되도록 할 수 있다. 이들 하부 지립층 위에 상부 지립층을 형성하면, 공구의 사용 중에 상부 지립층 내의 지립이 이탈된 다음 하부 지립층의 지립이 연속하여 돌출되어 상부 지립층과 하부 지립층 사이에 절삭 또는 연삭의 연속성을 확보할 수 있다.

이와 같이 연속돌출이 가능하도록 하기 위해서는 지립의 크기대비 오목부의 깊이비인 d/a가 최소 1/4이상이어야 되며, 또한 지립의 크기대비 오목부의 폭비인 w/a도 최소 1/4이상 되는 것이 바람직하다. 또한 균일한 절삭 및 연마 특성을 가질 수 있기 위해서는 상부와 하부층에서의 지립의 밀도가 거의 동일한 경우 오목부의 폭 대비 간격비(s/w)는 0.2 내지 0.8이 바람직하다.

도 11a 및 도 11b에서는 오목부(520)의 단면이 사각형 형상인 것으로 도시되었으나, 전술된 바와 같이 오목부(520)의 형상은 그에 한정되지 않는다. 도 12a 및 도 12b에는 단면이 반타원형인 오목부(520a) 및 V-자형인 오목부(520b)가 샹크에 형성된 것을 각각 도시하고 있다. 그 밖에도 반원, U-자형, 물결무늬형 등을 비롯한 여러 가지 형상의 오목부를 샹크에 형성할 수 있음은 물론이다. 또 한편으로 벽부(521)의 상단부는 도 11a 및 도 11b에서 모서리 부분이 직교하도록 도시하였으나, 융착의 특성상 페이스트의 흐름성을 좋게 하고 모서리에 위치한 지립의 부착성을 좋게 하도록 하기 위해 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 모서리 부분에 적당한 라운드 형상(521R)을 가지도록 할 수 있다. 이러한 라운드 형상(521R)은 도 11a 및 도 11b와 같은 사각 단면에도 적용할 수 있음은 물론이다.

지금까지의 설명에서는 오목부(520)의 일 단면만을 도시하여 설명하였으나, 이제는 실제로 샹크의 표면에 형성된 이러한 오목부의 전체적인 형상에 대해 설명하고자 한다. 본 명세서에서 지금까지 사용한 "오목부"라는 용어는 샹크 표면에서 표면 아래로 들어간 모든 형상을 포함하는 것으로서, 그 전체적인 형상이 반구, 반입체타원, 역원추, 사각기둥, 원기둥 등과 같은 보조개 형상과, 반원형, 반타원형, U-자형, V자형, 사각형 등의 단면을 갖고서 소정 방향으로 길게 연장 형성된 홈 형상과, 대향 표면까지 관통된 다양한 단면을 갖는 관통구멍 형상을 포함하는 의미로 사용된다. 이러한 오목부는 단순히 샹크 표면에서 그 아래로 들어가도록 가공하여 형성하는 것뿐만 아니라, 샹크 표면에 코팅 또는 도금, 접합 등의 방법으로 돌출부를 형성시킴으로써 돌출부 사이의 오목부도 포함하는 개념이다. 도 13a, 도 14a 및 도 15a에는 팁 부재의 표면에 보조개 형상의 오목부(520c), 팁 부재의 표면 상에 길게 형성된 홈 형상의 오목부(520d), 팁 부재를 관통하는 관통구멍 형상의 오목부(520e)가 각각 형성된 사시도가 도시되어 있다. 도 13b, 도 14b 및 도 15c는 도 13a, 도 14a 및 도 15a에 도시된 각 팁 부재의 정면도이고, 도 13c, 도 14c 및 도 15c는 도 13b, 도 14b 및 도 15c에서 각각 선 M-M, 선 N-N선 O-O를 따라 취한 단면도이다.

한편, 도 13a 내지 도 15c에 도시된 오목부(520c 내지 520e)는 그 형상을 보다 명확하게 하기 위하여 팁 부재에 비하여 그 크기는 과장되게 크게 도시하고 그 개수는 도면에 표시된 것 보다 적게 혹은 많게 도시하였다. 이러한 오목부 형상과 크기, 개수는 피삭재의 강도, 연성 등에 따라 적절하게 변형되어 설계되어야 한다.

상기한 바와 같은 다양한 오목부의 형상들은 서로 조합된 형태로 구성될 수 있음은 물론이다. 특히 도 15에 도시된 관통 구멍은 절삭팁의 두께 방향으로 형성하였으나, 절삭팁이 두꺼운 경우 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이 관통 구멍은 상기 두께 방향에 직각인 방향으로 형성할 수도 있다.

본 발명을 소결법에 의해 제조된 다이아몬드 공구에 적용함으로써 절삭팁의 선단부에 공구의 절삭 방향인 원주 방향으로 오목홈을 형성하여 이러한 오목홈이 계속적인 절삭 작업 중에 계속적으로 유지되는 특성을 융착법 또는 전착법에 의해 제조되는 다이아몬드 공구에서도 얻기 위하여는, 본 발명을 도 14a 내지 도 14c와 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같은 오목부를 샹크에 형성시켜 복수의 지립층이 형성된 다이아몬드 공구에 적용시키는 것이 바람직하다.

도 14a 내지 도 14c와 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같은 오목홈(510d, 510f, 510g) 양측의 끝이 날카로운 돌출부 아래에 오목부(520d, 520f, 520g)를 형성하면 이들 오목부(520d, 520f, 520g) 내에 배치된 지립들이 절삭 작업에 주로 참여하여 초기 절삭력을 향상시킨다. 오목홈(510d, 510f, 510g) 아래의 샹크는 피삭재의 절삭 중에 마모되고 오목홈(510d, 510f, 510g)이 절분의 배출 통로로 작용하여 절분과의 계속적인 마찰로 인해 더욱 쉽게 마모된다. 따라서, 도 14a 내지 도 14c와 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같은 오목부가 형성된 샹크에 융착법 또는 전착법에 의해 지립을 부착하여 다이아몬드 공구를 제조하는 경우 전술된 이유로 오목홈(510d, 510f, 510g)의 형상을 유지하면서 다이아몬드 공구가 마모된다. 따라서, 전술된 바와 같은 방식으로 융착법 또는 전착법에 의해 복수의 지립층을 갖도록 제조된 다이아몬드 공구에 본 발명을 적용하면, 소결법에 의해 제조된 다이아 몬드 공구에 본 발명을 적용하는 경우와 거의 유사한 결과를 얻을 수 있다.

전술된 융착법과 전착법은 지립을 샹크(110) 상에 직접 부착시켜 다이아몬드 공구를 제조하는 방법이었으나, 종래 기술에서도 설명한 바와 같이, 소결팁과 같은 형상의 절삭팁을 융착법 또는 전착법에 의해 별도로 제조한 후 이를 레이저 용접, 은납 융착, 저항 용접 등에 의해 샹크에 접합하여 다이아몬드 공구를 제조할 수 있다. 이 경우, 융착 또는 전착법에 의해 절삭팁의 모재에 지립을 부착시킬 때, 샹크에 접합될 부분에는 지립이 부착되지 않는 것이 바람직하다.

초기 절삭력을 향상시키고 절분과 냉각수의 배출을 보다 용이하게 하기 위하여 절삭팁의 선단부를 도 17에 도시된 바와 같은 형상으로 변형할 수 있다. 즉, 오목홈(610a) 양측의 끝이 날카로운 돌출부(610b)의 일부를 제거하여, 도 17의 (b)와 같은 정면도에서 절삭팁이 치차와 같은 형상을 갖도록 한다. 이와 같은 형상의 절삭팁은 절삭시 피삭재와의 초기 접촉면이 작기 때문에 초기 절삭력이 우수하고 돌출부(610b)의 제거된 부분을 통하여 절분과 냉각수가 보다 용이하게 배출되기 때문에 절삭 성능이 향상된다.

전술된 실시예에서 절삭팁에 형성된 오목홈은 "V"자 형상이었으나, 오목홈의 형상은 그에 한정되지 않고 도 18에 도시된 바와 같이 "W" 또는 "U"자 형상일 수도 있으며, 그 외 다른 형상일 수도 있다.

또한, 지금까지 본 발명이 쏘 블레이드를 예로서 설명하였으나, 전술된 바와 같이, 본 발명은 쏘 블레이드뿐만 아니라 쏘, 코어드릴, 커터, 와이어 쏘 등의 공구에도 적용된다. 예로서, 도 19 및 도 20에는 본 발명을 적용한 코어드릴(700) 및 와이어 쏘의 비드(800)가 도시되어 있다. 특히, 도 20에 도시된 와이어 쏘의 비드(800)는 관통구멍(815)을 통하여 복수개가 (도시되지 않은) 와이어에 끼워져, 와이어의 길이방향의 직선 운동에 의해 피삭재를 절삭한다. 따라서, 와이어 쏘의 비드(800)애는 원통형 비드의 원주 방향으로 이격된 복수의 오목홈(810a)이 원통형 비드의 길이방향(도면에서 좌우 방향)으로 형성되어 있다. 이때, 비드가 와이어에 끼워져 이루어진 와이어 쏘가 비틀어져 구동(직선 이동)되는 경우, 비드에 형성된 오목홈은 도 20에 도시된 오목홈(810a)과 달리 상기 비틀어진 양만큼 비드의 길이방향과 경사져 형성될 수 있다. 즉, 비드에 형성된 오목홈은 원통형 비드에 나선형으로 형성될 수 있다. 도 20에 도시된 와이어 쏘의 비드(810)의 절삭팁과 샹크의 구분은 지립이 부착되어 있는 부분을 절삭팁(810)이라 하고 와이어에 끼워지는 부분을 샹크라 한다. 이러한 예는 샹크 및 절삭팁의 형상만 다를 뿐 다이아몬드 공구의 정면인 절삭팁의 선단부에 공구의 절삭 방향으로 오목홈이 형성된 구성은 전술된 본 발명의 실시예와 동일하다.

전술된 본 발명의 구성에 따라 제조된 다이아몬드 공구는 그의 사용 기간이 증가하여도 우수한 초기 절삭력을 항상 유지할 수 있다. 더욱이, 이러한 이유에 의해 공구의 사용 중에 까다로운 정면 드레싱 작업을 없앰으로써 생산비를 절감할 수 있다. 더욱이, 절분과 냉각수의 배출을 원활히 하기 위한 배출통로가 자연히 형성되어 절삭 성능을 향상시킬 수 있다. 더욱이, 소결법에 의해 본 발명에 따른 절삭팁을 제조할 때 제품의 불량으로 이어지는 크랙 발생을 억제시켜 제품의 질을 향상시킬 수 있다.

Claims (16)

1. 다이아몬드 공구의 샹크에 부착되는 절삭팁으로서,

   절삭시 피삭재와 초기 접촉이 일어나는 절삭팁의 선단부에는 돌출부가 형성되도록 절삭 방향을 따라 오목홈이 형성되고,

   상기 오목홈의 상기 절삭 방향에 직각인 단면은 V자, U자, W자, 또는 사각형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭팁.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 절삭팁은 소결법에 의해 제조된 소결팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭팁.
3. 청구항 1에 있어서, 모재와, 상기 모재의 일부 표면에 부착된 복수개의 지립을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭팁.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 모재의 표면에 복수개의 오목부가 형성되고, 상기 오목부의 내부 공간에는 복수개의 지립이 부착된 것을 특징으로 하는 절삭팁.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 오목부 각각은 보조개 형상, 홈 형상, 또는 관통구멍 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭팁.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 오목부는 상기 오목홈 양측의 돌출부 아래에 형성된 것을 특징으로 하는 절삭팁.
7. 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립과 결합재가 부착된 오목부의 상부와 샹크의 표면에 복수개의 지립이 부착된 것을 특징으로 하는 절삭팁.
8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립은 인조 또는 천연 다이아몬드, 입방정질화붕소, 탄화실리콘, 알루미나, 또는 이들 중 둘 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭팁.
9. 청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지립은 융착법 또는 전착법을 사용하여 결합재에 의해 샹크에 부착된 것을 특징으로 하는 절삭팁.
10. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오목홈의 양 측부의 돌출부는 상기 절삭 방향을 따라 치차 형상으로 일부가 제거된 것을 특징으로 하는 절삭팁.
11. 삭제
12. 샹크와,

    청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 절삭팁을 하나 이상 포함하고,

    상기 절삭팁이 상기 샹크에 접합된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.
13. 다이아몬드 공구에 있어서,

    절삭시 피삭재와 초기 접촉이 일어나는 절삭팁의 선단부에는 돌출부가 형성되도록 절삭 방향을 따라 오목홈이 형성되고,

    상기 오목홈의 상기 절삭 방향에 직각인 단면은 V자, U자, W자, 또는 사각형 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.
14. 청구항 13에 있어서, 상기 오목홈의 양측의 돌출부는 상기 절삭 방향을 따라 치차 형상으로 일부가 제거된 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.
15. 삭제
16. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서, 상기 다이아몬드 공구는 코어드릴, 쏘 블레이드, 와이어 쏘를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이아몬드 공구.

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