KR100579475B1

KR100579475B1 - 패드가 구비된 연삭휠

Info

Publication number: KR100579475B1
Application number: KR1020040102173A
Authority: KR
Inventors: 송준철
Original assignee: 송준철
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-05-16
Also published as: KR20050115199A

Abstract

본 발명은 연삭기용 연삭휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연삭휠의 배면에 발포수지를 도포한 후 압착하여 보강판 대용으로 패드가 구비된 연삭휠에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 원형 허브(30) 주위에 연마 제품 조각(2)이 반복적으로 적층되어서 구성된 연삭 휠에 있어서: 연삭 휠(10)의 후면(10a)에 발포수지(50)가 도포된 후 성형틀(60)에서 프레스(70)에 의해 압력이 가해져 패드(150)가 형성됨을 특징으로 하며, 성형틀(60)에서 발포조건이 온도가 상온에서 90℃ 사이이고, 발포시간은 3초~5분이며, 가해지는 압력은 0.5 ~ 7kgf/㎠가 바람직하며, 패드(150)는 회전 안정성을 부여하기 위해 선반에서 드레싱되는 것이 바람직하다.

연삭휠, 발포수지, 패드, 허브, 연마포, 성형틀, 프레스

Description

패드가 구비된 연삭휠{Grinding wheel having a pad}

도1은 보강판이 구비된 종래의 연삭휠의 배면도;

도2는 본 발명에 이용되는 허브의 사시도;

도3과 도4는 허브에 연마제품 조각이 부착되는 상태를 도시한 연삭휠의 정면도;

도5는 도4에 도시된 연삭휠의 배면도;

도6은 발포수지를 가압하여 패드가 구비된 연삭휠을 제작하는 상태를 도시한 단면도;

도7은 도6에 도시된 방법으로 제작된 연삭휠의 배면도;

도8은 도7에서의 Ⅷ-Ⅷ 선 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2: 연마제품조각 10: 연마휠

30: 허브 31: 플랜지

32: 홈 33: 허브벽

40: 접착제 50: 발포수지

60: 성형틀 70: 프레스

150: 패드

일반적으로 연삭휠은 연마를 위한 구동장치를 구비한 별도의 연삭기에 결합하여 피연삭부의 표면 또는 모서리부를 고르게 연마하거나, 불규칙적으로 형성된 요철을 제거할 목적으로 사용되고 있으며, 간혹 녹을 제거하거나 페인트를 제거하는 데도 쓰이며 피연삭체의 표면을 조도를 향상시키는데도 사용되는바, 이러한 유형의 연삭휠에 대해서는 대한민국 실용신안등록 제106834호, 실용신안공개 제1987-0018149호 및 실용신안등록 제193826호에 잘 설명되어 있다.

그런데 도1에 도시된 종래의 연삭휠(1)의 사용형태는 회전 전동공구에 창작되며, 회전수가 약 10000~20000 RPM으로 매우 빠른 회전을 하기 때문에 연삭 휠(1)은 연삭 작업이 진행되면 연마 제품 조각(2)에서 마모되면서 발생된 분진이 심하고, 소음이 매우 심하다. 또한 연마 제품 조각(2)이 탄성이 급격히 저하되는 특성이 있으며, 연마 제품 조각(2)이 파단되거나 부러지는 문제점이 있다.

따라서 연삭 휠(1)의 연삭성을 증가시킬 목적으로 도1에서와 같이 연삭 휠(1)의 배면에 보강판(3)이 부착되어 사용된다. 부착된 보강판(3)은 금속 또는 플라스틱으로 딱딱하거나 탄성이 없는 특성이 있다. 또한 플라스틱 보강판(3)의 재질 이 유리 섬유와 페놀수지 접착제로 구성되어 있어 연삭작업중 마모되면 인체에 유해하고, 환경오염 물질이 배출된다.

보강판(3)의 경우 연삭 휠(1) 제조 업체에서 직접 제조하지 못하고 수입하거나 외주 공장에서 보강판(3)을 제조하여 공급받는 관계로 보강판(3)이 있는 연삭 휠(1)의 원가를 상승시키는 문제도 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 도1에 도시한 바와 같은 보강판(3)을 사용하지 않은 연삭 휠을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 보강판을 사용하지 않은 연삭 휠을 먼저 제조한 다음, 연삭 휠 후면에 발포수지를 도포한 후 상온에서 일정 시간이 경과된 후에 발포된 발포수지에 압력을 가해서 보강판을 대용하는 패드가 있는 연삭 휠을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 패드가 구비된 연삭 휠은 연삭 성능이 향상되고, 분진 발생이 적고, 인체에 유해한 물질 발생이 없고, 보강판이 있는 종래의 연삭 휠보다 가격이 저렴한 특징이 있다.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도1에 도시된 종래의 보강판(3)을 사용하지 않는 연삭휠을 제조하기 위한 것으로서, 도5에서와 같이 보강판이 없는 연삭휠(10)을 먼저 제조한 다음, 도6과 같이 연삭 휠(10) 배면에 발포수지(50)를 도포한 후 상온에서 일정 시간이 경과된 후에 발포된 발포수지(50)에 압력을 가함으로써 종래의 보강판(3)을 대용하는 패드(150)가 구비된 연삭 휠(10)이 얻어지는 것이다.

따라서 이와 같이 제조된 패드(150)가 구비된 연삭휠(10)은 연삭 성능이 향상되고, 분진 발생이 적고, 인체에 유해한 물질 발생이 없고, 종래의 보강판(3)이 있는 연삭 휠(1)보다 가격이 저렴한 특성이 있다.

도2를 참조하면 본 발명의 연삭 휠(10)의 제조시 사용되는 허브(30)가 도시되어 있는바, 허브(30)의 플랜지(31)내측에 형성된 홈(32) 부분과 허브 벽(33)에 에폭시 접착제 또는 우레탄 접착제(40)를 도포한다.

그리고 접착제(40)가 도포된 원형 허브(30) 주위에 사각형의 연마 제품 조각들(2)을 반복적으로 겹쳐서 원을 그리면서 허브(30) 홈 부분(32) 위와 허브(30)의 벽(33) 사이에 연마 제품 조각들(2)을 도3과 같이 순차적으로 배열한 다음, 연마제품 조각(2)과 허브(30) 사이에 접착제(40)를 도4와 같이 도포하고 나서 건조 및 경화하기 위해서 건조노를 이용하게 되는바, 접착제(40)의 건조 및 경화를 위해서 건조노 조건은 온도 70∼130℃이며, 시간은 5분에서 30분간 건조 및 경화를 한다. 이때 연마 제품 조각(2)과 허브(30)가 접착된다.

또한 건조 및 경화가 끝난 상태에서 도4에서와 같이 허브(30)에 접착된 연마제품 조각(2)의 결합 강도를 증가시킬 목적으로 접착제(40)를 2차로 도포하는 것이 바람직한바, 도포된 접착제(40)를 건조하기 위해서 건조로 조건은 온도 70~130℃이며 시간은 5 ~ 45분 사이에서 건조 및 경화를 한다.

도5는 도4를 뒤집어 놓은 도면인바, 도5에 도시된 연삭 휠(10)의 후면(10a) 부분은 연마 제품 조각(2)의 후면이 겹쳐져 있는 것이다.

도6에서와 같이 연삭 휠(10) 후면(10a)에 허브(30)를 제외하고 원주상 일정 두께를 갖는 원형 띠 형상으로 발포수지(50)를 일정높이로 도포한 후 상온에서 3초~5분 경과한 후 성형틀(60) 속에서 발포수지(50)가 도포된 연삭 휠(10)을 넣고 프레스(70)를 이용하여 1 ~ 7kgf/㎠의 압력을 가한다. 압력을 가하는 방법은 상온에서 100℃ 사이에서 시간은 3초~5분 사이에서 진행된다.

압력이 가해지면서 연삭 휠(10)의 후면(10a)에 발포수지(50)가 압착되며 고루 퍼져서 일정 두께를 갖는 원형 띠 형상으로 하나의 패드(150)가 형성되어 새로운 형태의 연삭 휠(10), 즉 패드(150)가 있는 연삭휠(10)이 얻어지는 것이다.
이때 상기 패드(150)는 도 7과 같이, 안지름은 허브(30)를 감싸지 않는 길이로 제어하여 압착되도록 하고, 바깥지름은 연마 제품 조각(2)들의 외주연을 넘지 않는 길이로 제어하여 압착되도록 함이 바람직하다.

발포수지(50)가 발포되어 패드(150)가 있는 연삭휠(10)은 사용 조건에 따라 유연하게도 할 수 있고, 딱딱하게도 할 수 있다.

발포수지(50)로서 폴리우레탄계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리 비닐알콜 수지, 폴리스틸렌계 수지, 부타디엔아크릴로니트릴(NBR) 라텍스, 스티렌-부타디엔-러버(SBR) 라텍스, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지가 단독 또는 2종 이상 혼합발포하고, 발포수지(50)를 발포하기 위해서는 먼저 발포제가 사용되는데 발포제에는 물리적 발포제와 화학적 발포제가 있다. 먼저 물리적 발포제를 설명하면 압축된 기체의 팽창, 액체의 기화 또는 고체의 용해에 의해 얻어진다.

발포공정 중 액체에서 기체로 변화가 있어야 하고 기체 상태에서는 열적 안정 및 화학적 불활성이면서 무취, 무독, 불연성이고 부식성이 없는 것이 좋다. 또한 낮은 온도에서 어느 정도 팽윤효과가 있고 발포용 수지의 물리적 화학적 성질에 영향을 미치거나 분말상태를 용해시키지 않아야 바람직하다. 물리적 발포제는 일반적으로 휘발성 기체를 사용하여 얻을 수 있다. 물리적 발포제는 상온에서부터 180℃까지 비점을 가지고 있고 지방산 탄화수소계, 플레온, 염소, 불소계 화합물이다. 이외에 저비점 알코올계, 에테르계, 케톤계, 방향족계 등이 있으나 최근에는 환경 보호적인 측면에서 주로 저비점 탄화수소계 발포제가 사용된다.

화학적 발포제는 기포 생성 과정별로 구분하면 발포제 분해법, 용제기산법, 화학반응법, 기체혼입법 등이 있다. 이 중 발포분해법에 사용되는 발포제는 대부분 열에 의해 분리되어 기체를 낼 수 있는 물질로 무기발포제와 유기발포제가 있으며 주로 유기발포제가 많이 사용된다. 화학적 발포제의 경우는 발포온도에 따라 상온(약 30℃정도)부터 250℃까지 다양화되어 있으며 발포시간도 1초~10시간까지 다양화되어 있다. 발포제의 종류는 발포시간과 발포온도에 따라서 선택의 범위가 매우 넓다.

발포수지(50)에 의해 연삭 휠(10) 후면(10a)이 발포된 수지가 패드(150)를 형성하게 된다. 연삭 휠(10) 후면(10a)에 패드(150)처럼 도포된 발포수지(50)는 회전 안정성을 부여하기 위해 드레싱 할 수도 있다. 이렇게 제조된 패드(150)가 있는 연삭휠(10)의 성능 비교를 실시하면 다음과 같다.

<실험조건>

① 연마재 입자 : 80MESH

② 공구 회전수 : 18000 RPM

③ 연삭 휠의 크기 : 4"

④ 피연삭체 : sus 304

⑤ 연마 제품(사각형) 조각수 : 42개

본 발명인 후면(10a)에 패드(150)가 있는 연삭휠(10)은 상기의 실험조건 1, 2, 3, 4, 5에서 공통사항으로 포함하고 연삭 휠 후면(10a)에 발포 수지(50)(폴리에틸렌계 수지 중 에틸렌비닐아세테이트 수지로 평균분자량이 32,000인 수지) 100g, 발포제 및 발포촉진제(화학적인 발포제로 azodicarbonamide와 N, N-dinitro penta methylene teramide 혼합물) 4g, 기타 충진제 5g, 계면활성제 2g, 가교제 0.8g을 혼합한 후 70℃에서 30초간 발포한 후 성형틀(60) 속에서 발포수지(50)에 압력을 가하는 장치로(70) 3kgf/㎠의 압력을 가한다. 압력을 가하면 발포수지(50)가 연삭휠 후면(10a)에 패드(150)가 형성된다.

이 방법이 본 발명으로 제조된 패드(150)가 있는 연삭 휠(10)을 선반에서 표면을 드레싱 하였다. 드레싱의 이유는 회전 안정성을 부여하기 위한 목적이다.

<실험측정방법>

① 연삭 휠 마모도 회전 공구에 연삭 휠을 전착하여 피연삭체 sus 304 회전수는 18000 RPM으로 3분씩 3번 반복한다.

② 연삭성 매회 피연삭체의 무게 차(g) 표시

	연삭 휠(10)	보강판(3)이 있는 연삭 휠(1)	패드(150)가 있는 연삭 휠(10)
연삭량(g) 1회	3.75	5.45	6.85
연삭량(g) 2회	2.15	4.65	5.25
연삭량(g) 3회	1.21	4.25	5.0
연삭량(g) 계	7.11	14.35	17.1
마모도(g) 1회	2.2	1.4	1.2
마모도(g) 2회	1.2	1.0	1.0
마모도(g) 3회	0.7	0.6	0.9
마모도(g) 계	4.1	3.0	3.0
분진 비산	비산되는 분진이 많다. 소음이 심하다.	분진이 적다. 소음도 적다.	분진이 적다. 소음이 아주 적다.

③ 연삭시 분진 비산은 육안 관찰한다.

실험 결과에 의하면, 발포수지(50)가 연삭휠(10) 후면(10a)에 패드(150)가 있는 연삭 휠(10)의 연삭성능이 보강판(3)이 있는 연삭 휠(1)들에 비해서 우수하며 마모 상태도 적어서 연삭휠(10) 후면(10a)에 패드(150)가 있는 연삭 휠(10)의 지속성이 증가된 것으로 평가되었다. 연삭하면서 연삭량은 증가되고 마모량이 적은 관계로 분진의 발생이 아주 적어 작업환경이 개선되는 것이 특징이다.

이상에서와 같이 본 발명은 연삭 성능이 향상되고, 분진 발생이 적고, 인체에 유해한 물질 발생이 없고, 보강판이 있는 종래의 연삭 휠보다 가격이 저렴한 매우 유용한 발명이다.

Claims

원형 허브(30) 주위에 연마 제품 조각(2)이 반복적으로 적층되어서 구성된 연삭 휠에 있어서:

홈(32)에 접착제(40)가 도포된 원형 허브(30) 주위에 원형을 이루도록 사각형의 연마 제품 조각(2)을 반복적으로 겹쳐 고정한 후 다시 접착제(40)로 연마 제품 조각(2)들을 고정하여 건조 및 경화시키고, 상기 연삭 휠(10) 후면(10a)에 허브(30)를 제외하고 원주상 일정두께를 갖는 원형 띠 형상으로 발포수지(50)를 일정높이로 도포하여, 성형틀(60)에 발포수지(50)가 도포된 연삭 휠(10)을 넣고 프레스(70)로 압착하여 일정 두께를 갖는 원형 띠 형상으로 된 패드(150)가 형성되되, 상기 성형틀(60)에서 발포조건이 온도가 상온에서 90℃ 사이이고, 발포시간은 3초~5분이며, 가해지는 압력은 1 ~ 7kgf/㎠임을 특징으로 하는 패드가 구비된 연삭휠.
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