KR100584109B1 - 원판형 다이아몬드공구 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바깥 둘레면에 설치된 다수의 다이아몬드 입자를 통해 피삭체를 절삭 가공할 수 있도록 하는 원판형 다이아몬드공구 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래에 있어서는 상기 원판형 다이아몬드공구를 고속 회전시켜 수직방향으로 피삭체를 절삭하는 과정에서 금속샹크의 표면과 이면이 피삭체와 접촉됨으로써 열손상과 함께 기계적인 마모현상이 발생되는 문제가 있었고, 또한 절삭 작업과정에서 절삭되어 나오는 피삭체의 작은 입자들이 금속샹크와 피삭체 사이에 적층되어 마찰되기 때문에 금속샹크의 마모가 더욱 심해지게 됨은 물론 절삭 스피드를 감소시키게 되는 등의 문제가 있었던 바, 바깥 둘레면에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트(S)가 부착되거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물이 소결되는 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 다이아몬드 입자(D)를 배치한 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 방사상으로 설치하고, 각 다이아몬드 입자(D)를 금속샹크(10)에 가압 고정한 후 소결하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 피삭체의 절삭과정에서 금속샹크(10)의 표면과 이면이 피삭체 및 그로부터 절삭된 입자에 마찰되어 금속샹크(10)가 열손상되거나 마모되는 현상을 방지할 수 있게 되어 원판형 다이아몬드공구의 수명을 크게 연장할 수 있게 됨은 물론 절삭 진행과정에서 피삭체 및 절삭 입자와의 마찰로 인해 절삭 스피드가 점차 떨어지는 현상을 방지할 수 있게 되므로 보다 안정적으로 피삭체를 절삭할 수 있게 되는 등 원판형 다이아몬드공구의 절삭 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

다이아몬드공구, 금속샹크, 접착판 또는 접착테이프, 다이아몬드 입자

Description

원판형 다이아몬드공구 및 그 제조방법{a wheel type diamond tool and the manufacturing method thereof}

도 1은 본 발명의 한 실시예의 사시도

도 2는 동 실시예의 요부 종단면도

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 사시도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 제조공정도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100 : 원판형 다이아몬드공구

10 : 금속샹크

20 : 접착판 또는 접착테이프

31 : 상부가압판

32 : 하부가압판

D : 다이아몬드 입자

본 발명은 천연 다이아몬드나 인조 다이아몬드를 사용한 다이아몬드공구에 관한 것으로, 더 자세하게는 바깥 둘레면에 설치된 다수의 다이아몬드 입자를 통해 피삭체를 절삭 가공할 수 있도록 하는 원판형 다이아몬드공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 다이아몬드공구(diamond tool) 천연 다이아몬드나 인조 다이아몬드를 사용한 공구를 말하며, 그 종류는 다이아몬드 드레서(연삭숫돌 눈세우기용 공구), 다이아몬드 바이트(절삭용 공구), 다이아몬드 다이스(금긋기용 공구), 다이아몬드 드릴비트(천공용 공구), 다이아몬드 휠(연삭 및 절삭용 공구), 다이아몬드 유리칼, 다이아몬드 바늘 등이 있다.

상기 다이아몬드공구는 모두 다이아몬드의 굳기(硬度), 마모도(磨耗度)가 우수하고, 열팽창계수(熱膨脹係數)가 낮은 특질을 공업생산에 이용한 것으로, 공업제품의 정밀도를 높여 품질 향상을 도모하는 데 크게 공헌하고 있다.

본 발명은 특히 금속샹크의 바깥 둘레에 다수의 다이아몬드 입자를 부착하여 석재나 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등의 취성이 있는 피삭체를 절삭 가공하는 데에 사용되는 원판형 다이아몬드공구에 관계하는 바, 이러한 원판형 다이아몬드공구의 제조방법에는 소결법, 금속융착법, 금속전착법 등의 여러 가지가 있지만 이러한 방법들은 그 제조공정이 복잡하고 원가 및 생산비용이 많이 들게 되는 문제가 있었다.

상기 원판형 다이아몬드공구는 다수의 세그먼트(팁)를 브레이징법이나 레이저용접법 등을 사용하여 모재인 금속샹크의 바깥 둘레에 부착하는 세그먼트형(Segment Type)과, 금속파우더와 다이아몬드 입자의 혼합물을 로내에서 소결하여 금속샹크의 바깥 둘레에 부착되도록 한 림형(Rim Type)의 것이 주로 사용되고 있는 실정이다.

그런데 종래에 있어서는 상기 원판형 다이아몬드공구를 고속 회전시켜 수직방향으로 피삭체를 절삭하는 과정에서 금속샹크의 표면과 이면이 피삭체와 접촉됨으로써 열손상과 함께 기계적인 마모현상이 발생되는 문제가 있었고, 또한 절삭 작업과정에서 절삭되어 나오는 피삭체의 작은 입자들이 금속샹크와 피삭체 사이에 적층되어 마찰되기 때문에 금속샹크의 마모가 더욱 심해지게 됨은 물론 절삭 스피드를 감소시키게 되는 등의 문제가 있었으며, 심할 경우 세그먼트가 이탈되는 경우도 많았다.

이에 세그먼트형의 경우 금속샹크의 마모를 방지하기 위하여 일정한 세그먼트 형상외에 한쪽의 높이가 높은 별도의 형상의 세그먼트 팁을 보강하는 경우도 있었지만 두 종류의 세그먼트를 따로 용접하여야 하는 불편함이 있었고, 세그먼트를 만들기 위한 금속파우더의 양이 증가한다는 점에서 생산공정의 증가와 생산원료의 증가를 가져와 결과적으로 생산원가를 상승시키는 문제가 있었다.

또한 림형의 경우 금속샹크의 마모를 저감하기 위하여 금속쌍크의 표면과 이면에 다이아몬드 입자와 금속파우더의 혼합물을 일정한 형태로 부착시킨 예도 있었지만 이는 소결시 혼합물을 부착시키기 위하여 특별히 가공한 몰드가 필요하게 될 뿐 아니라 금속샹크에 다이아몬드 입자를 접착시키기 위한 금속파우더가 필요하게 되어 마찬가지로 생산원가를 상승시키게 되는 문제가 있었고, 금속샹크에 부착한 다이아몬드 입자와 금속파우더의 혼합층이 너무 과다하게 되면 절삭시 피삭체와 많 이 접촉하게 되어 오히려 절삭 스피드가 감소하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것이며, 그 목적이 피삭체의 절삭과정에서 피삭체와의 마찰로 인한 원판형 금속샹크의 열손상과 마모손상이 일어나지 않도록 하고 절삭 스피드가 저감되지 않도록 함은 물론 제작을 간편하게 할 수 있도록 하여 생산원가를 절감할 수 있도록 하고, 보다 뛰어난 절삭 성능을 발휘할 수 있도록 하는 원판형 다이아몬드공구 및 그 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 바깥 둘레면에 다이아몬드 입자가 포함된 다수의 세그먼트가 부착되거나 다이아몬드 입자와 금속파우더의 혼합물이 소결되는 원판형 금속샹크의 표면과 이면에 다이아몬드 입자를 배치한 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프를 방사상으로 설치하고, 각 다이아몬드 입자를 금속샹크에 가압 고정한 후 소결하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 실시예의 요부 종단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 다른 실시예의 사시도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트가 부착 설치되거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물이 소결되는 것에 있어서, 다수의 다이아몬드 입자(D)가 배치된 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 상기 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치하고, 각 접착판 또는 접착테이프(20)를 통해 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치된 다이아몬드 입자(D)를 가압하여 금속샹크(10)의 표면과 이면에 고정한 후 소결하여서 되는 것이다.

한편 도 4에는 본 발명의 한 실시예의 제조공정도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 원판형 다이아몬드공구의 제조방법은 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 다수의 다이아몬드 입자(D)가 배치된 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 방사상으로 부착 설치하는 단계와; 가압금형의 상부가압판(31)과 하부가압판(32)을 통해 상기 원판형 금속샹크(10)의 상부와 하부를 동시에 가압하여 각 접착판 또는 접착테이프(20)를 통해 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치된 다이아몬드 입자(D)를 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 고정하는 단계; 상기 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트를 부착 설치하거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물을 소결하는 단계;로 이루어진 것이다.

도시된 실시예는 금속샹크(10)의 표면과 이면의 바깥쪽 부위에 방사상으로 설치되는 4개의 장방형의 접착판 또는 접착테이프(20)를 통해 다수의 다이아몬드 입자(D)를 장방형으로 4곳에 정착한 형태를 갖는 바, 본 발명에 있어서 접착판 또는 접착테이프(20)의 형태 및 그를 통해 금속샹크(10)의 표면과 이면에 배열되는 다이아몬드 입자(D)의 형태, 그리고 부착 및 정착 개수는 예측 가능한 범위내에서 가변될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 있어서 가압금형의 상부가압판(31)과 하부가압판(32)을 통해 원판형 금속샹크(10)의 상부와 하부를 동시에 가압하여 각 다이아몬드 입자(D)를 원판형 금속샹크(10)의 정착할 때는 다이아몬드 입자(D)가 금속샹크(10) 내부에 침투할 수 있을 정도의 충분한 압력을 가하여야 하며, 각 가압판(31)(32)의 경도는 금속샹크(10)의 경도보다 최소 2배이상 강한 것을 사용하는 것이 좋다.

그리고 표면과 이면에 다이아몬드 입자(D)가 고정된 상기 원판형 금속샹크(10)에 대한 소결이 일정시간 이루어질 때에 금속샹크(10)의 열팽창이 발생하여 침투 정착된 다이아몬드 입자(D)의 보지력이 크게 증가되며, 소결과정에서 압력을 가할 경우 다이아몬드 입자(D)의 정착력을 더욱 강화시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 원판형 다이아몬드공구(100)는 절삭과정에서 금속샹크(10)의 표면과 이면에 정착된 다이아몬드 입자(D)가 우선적으로 피삭체에 접촉되어 금속샹크(10)와 피삭체의 접촉면적을 현저하게 저감되므로 금속샹크(10)의 표면과 이면이 피삭체와 마찰을 일으켜 열손상되거나 마모되지 않게 되며, 절삭 작업과정에서 절삭된 후 금속샹크와 피삭체 사이에 적층되는 피삭체의 작은 입자들을 금속샹크(10)의 표면과 이면에 정착된 다이아몬드 입자(D)를 통해 분산시킬 수 있게 되므로 절삭 스피드의 저감 없이 더욱 효율적으로 피삭체를 절삭할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 바깥 둘레면에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트(S)가 부착되거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물이 소결 되는 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 방사상으로 설치하고, 그 위에 다이아몬드 입자(D)를 배치한 후 가압 고정하여 소결하는 것으로, 본 발명에 의하면 피삭체의 절삭과정에서 금속샹크(10)의 표면과 이면이 피삭체 및 그로부터 절삭된 입자에 마찰되어 금속샹크(10)가 열손상되거나 마모되는 현상을 방지할 수 있게 되어 원판형 다이아몬드공구의 수명을 크게 연장할 수 있게 됨은 물론 절삭 진행과정에서 피삭체 및 절삭 입자와의 마찰로 인해 절삭 스피드가 점차 떨어지는 현상을 방지할 수 있게 되므로 보다 안정적으로 피삭체를 절삭할 수 있게 되는 등 원판형 다이아몬드공구의 절삭 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트가 부착 설치되거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물이 소결되는 것에 있어서, 다수의 다이아몬드 입자(D)가 배치된 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 상기 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치하고, 각 접착판 또는 접착테이프(20)를 통해 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치된 다이아몬드 입자(D)를 가압하여 금속샹크(10)의 표면과 이면에 고정한 후 소결한 것을 특징으로 하는 원판형 다이아몬드공구.
2. 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 다수의 다이아몬드 입자(D)가 배치된 일정 형태의 다수의 접착판 또는 접착테이프(20)를 방사상으로 부착 설치하는 단계와; 가압금형의 상부가압판(31)과 하부가압판(32)을 통해 상기 원판형 금속샹크(10)의 상부와 하부를 동시에 가압하여 각 접착판 또는 접착테이프(20)를 통해 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 방사상으로 부착 설치된 다이아몬드 입자(D)를 원판형 금속샹크(10)의 표면과 이면에 고정하는 단계; 상기 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레에 다이아몬드 입자(D)가 포함된 다수의 세그먼트를 부착 설치하거나 다이아몬드 입자(D)와 금속파우더의 혼합물을 소결하는 단계;로 이루어지는 원판형 다이아몬드공구의 제조방법.
3. 삭제

Images