KR100603977B1 - A segment of diamond tool and the manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 절삭용 또는 천공용으로 사용되는 다이아몬드공구의 세그먼트 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래에 주로 사용되었던 세그먼트 제조방법은 비록 세그먼트의 제작을 간편하게 할 수 있게 되지만 동일한 금속분말과 동일한 다이아몬드 입자를 사용하더라도 다이아몬드 입자가 랜덤하게 배열되기 때문에 세그먼트마다 특성이 달라지게 되어 제품의 성능 편차가 심하게 되는 문제점이 있었고, 다이아몬드 입자를 일정한 간격 및 패턴으로 배열할 수 있도록 한 세그먼트를 제조하는 경우 세그먼트 제조에 고가의 장비들이 필요하게 되고 작업이 번거롭게 되어 제작비용 및 생산원가가 높게 되는 문제가 있었던 바, 세그먼트 모양의 금속박판 배치패턴(21)에 다수의 다이아몬드 입자(D)를 접착 배치하고, 다이아몬드 입자(D)가 배치된 다수의 금속박판 배치패턴(21)과 금속파우더(P)를 다층으로 적층, 가압한 후 소결한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 각 세그먼트(100)에 배열되는 다이아몬드 입자(D)를 일정한 간격 및 패턴으로 할 수 있게 되어 각 세그먼트(100)의 품질을 균일하게 할 수 있게 됨은 물론 절삭 성능을 향상시킬 수 있게 되고, 간편한 공정으로 세그먼트를 제작할 수 있게 되어 세그먼트의 생산원가를 크게 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.The present invention relates to a segment of a diamond tool used for cutting or drilling, and a method of manufacturing the same. The segment manufacturing method, which has been mainly used in the past, can simplify the manufacture of the segment, but the same diamond powder and the same diamond particles are used. Even if it is used, since the diamond particles are randomly arranged, there is a problem in that the performance of the product is severe because the characteristics are different for each segment, and when manufacturing one segment to arrange the diamond particles at regular intervals and patterns, it is expensive to manufacture the segments. As a result of the necessity of the equipment and the cumbersome work, there was a problem that the production cost and production cost were high, and a plurality of diamond particles (D) were adhered to the segment-shaped metal sheet arrangement pattern 21, and diamond particles (D ) Multiple metal foils According to the present invention, the arrangement pattern 21 and the metal powder P are laminated, pressurized, and sintered in a multilayer, so that the diamond particles D arranged in the respective segments 100 can be formed at regular intervals and patterns. The quality of each segment 100 can be made uniform, as well as the cutting performance can be improved, and the segment can be manufactured by a simple process, thereby significantly reducing the production cost of the segment. You can get it.
다이아몬드공구, 세그먼트, 금속박판 배치패턴 Diamond Tool, Segment, Metal Sheet Layout Pattern
Description
도 1a는 본 발명이 관계하는 한 다이아몬드공구의 사시도1A is a perspective view of a diamond tool as far as the present invention relates;
도 1b는 동 다이몬드공구의 요부 종단면도Fig. 1B is a longitudinal sectional view showing main parts of the diamond tool.
도 2a는 본 발명이 관계하는 다른 다이아몬드공구의 요부 사시도2A is a perspective view of main parts of another diamond tool to which the present invention relates.
도 2b는 동 다이아몬드공구의 요부 종단면도Fig. 2B is a longitudinal sectional view showing main parts of the diamond tool.
도 3은 본 발명의 한 실시예의 제조공정 순서도Figure 3 is a manufacturing process flow diagram of an embodiment of the present invention
도 4는 동 실시예의 세그먼트형 금속박판 제조공정도Figure 4 is a manufacturing process diagram of the segmented metal sheet of the embodiment
도 5는 동 실시예의 세그먼트 조립공정도Figure 5 is a segment assembly process of the embodiment
도 6은 동 실시예의 세그먼트형 금속박판의 평면도6 is a plan view of a segmented metal sheet of the same embodiment;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 세그먼트 10, 10' : 금속샹크100:
20 : 금속박판부재 21 : 세그먼트형 금속박판20: metal sheet member 21: segmented metal sheet
21a : 비배치부 30 : 접착층21a: non-aligned portion 30: adhesive layer
40 : 금속천공판 41 : 투입구멍40: metal perforated plate 41: insertion hole
50 : 성형금형 51 : 성형구멍50: molding mold 51: molding hole
D : 다이아몬드 입자 P : 금속파우더층D: Diamond Particles P: Metal Powder Layer
본 발명은 천연 다이아몬드나 인조 다이아몬드를 사용한 다이아몬드공구에 관한 것으로, 더 자세하게는 절삭용 또는 천공용으로 사용되는 다이아몬드공구의 세그먼트 및 그 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to diamond tools using natural or artificial diamonds, and more particularly, to segments of diamond tools used for cutting or drilling, and methods of manufacturing the same.
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.Diamond tools generally refer to tools made of natural or artificial diamonds, which include diamond dressers (grinding tools), diamond bites (cutting tools), diamond dice (tools for cutting gold), Diamond drill bits (drilling tools), diamond wheels (grinding and cutting tools), diamond glass knives, diamond needles and the like.
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.All of the above diamond tools are made of high quality diamonds with high hardness and low abrasion and low thermal expansion coefficient for industrial production. Contribute.
본 발명은 특히 석재나 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등의 취성이 있는 피삭체를 절단하거나 천공, 연마하는 데에 사용되는 원판형 또는 원통형 다이아몬드공구에서 사용하는 세그먼트에 관계하는 바, 이러한 다이아몬드공구는 원판형 금속샹크의 바깥 둘레 또는 원통형 금속샹크의 하단에 다수의 세그먼트(팁)가 브레이징법이나 레이저용접법 등을 통해 부착되는 형태를 갖는 예가 많다.The present invention relates, in particular, to segments used in disc shaped or cylindrical diamond tools used for cutting, drilling and polishing brittle workpieces such as stone, brick, concrete and asphalt. Many segments (tips) are attached to the outer circumference of the metal shank or to the lower end of the cylindrical metal shank by brazing or laser welding.
종래에 있어서 상기 다이아몬드공구의 세그먼트는 성형몰드에 일정크기의 다 이아몬드 입자와 금속분말을 믹싱한 파우더를 넣고 유압프레스로 가압 성형한 후 다량의 다이아몬드 입자가 랜덤하게 분포된 성형체를 만든 다음 이 성형체를 소결하여 제작하는 예가 많았던 바, 이러한 종래의 세그먼트 방법은 비록 세그먼트의 제작을 간편하게 할 수 있게 되지만 동일한 금속분말과 동일한 다이아몬드 입자를 사용하더라도 다이아몬드 입자가 랜덤하게 배열되기 때문에 세그먼트마다 특성이 달라지게 되어 제품의 성능 편차가 심하게 되는 문제점이 있었다.In the prior art, the segment of the diamond tool is a powder of a mixture of diamond particles and a metal powder of a certain size in a molding mold and press-molded by a hydraulic press to make a molded body in which a large amount of diamond particles are distributed randomly In many cases, the conventional method of segmentation can simplify the fabrication of the segment, but even if the same metal powder and the same diamond particle are used, the diamond particles are randomly arranged so that the characteristics of the segments vary. There was a problem that the performance deviation of the product is severe.
이러한 문제점을 해결하기 위해 일정크기의 다이아몬드 입자를 일정한 간격 및 패턴으로 배열할 수 있도록 한 세그먼트가 개발(미국특허 제4,925,427호, 미국특허 제5,092,910호, 미국특허 제5,049,165호 등)되었지만 이 세그먼트들은 제작이 크게 번거롭게 되어 비용이 많이 들게 되고, 그에 따라 원가가 높게 되는 문제가 있었다.In order to solve this problem, a segment has been developed (US Pat. No. 4,925,427, US Pat. No. 5,092,910, US Pat. No. 5,049,165, etc.) to arrange diamond particles of a predetermined size at regular intervals and patterns. This has become a big hassle and costs a lot, resulting in a high cost.
이에 금속분말을 성형몰드에 장입하고, 알침을 사용하여 흡인력에 의해 다이아몬드 입자를 흡인하여 성형몰드에 장입된 금속분말에 다이아몬드 입자를 배열한 후 성형 및 소결하는 다이아몬드공구용 세그먼트 제조방법이 제안(대한민국 특허 제502573호)되었지만 이 역시 세그먼트 제조에 고가의 장비들이 필요하게 되고, 작업이 번거롭게 되어 제작비용 및 생산원가가 높게 되는 문제가 있었다.A method of manufacturing a segment for diamond tools is proposed in which a metal powder is charged into a molding mold, the diamond particles are sucked by suction using a needle, the diamond particles are arranged in a metal powder charged into the molding mold, and then molded and sintered. Patent No. 502573), but this also requires expensive equipment to manufacture the segment, there is a problem that the work is cumbersome, high production cost and production cost.
본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 일정크기의 다이아몬드 입자를 일정한 간격 및 패턴으로 배열할 수 있도록 하되, 제작을 간편하게 할 수 있도록 하여 생산원가를 절감할 수 있도록 함은 물론 보다 안정적인 절삭 성능을 발휘할 수 있도록 하는 다이아몬드공구의 세그먼트 및 그 제조방법을 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention has been devised in view of the above-described conventional situation, and its purpose is to arrange diamond particles of a predetermined size at regular intervals and patterns, so as to simplify the production and to reduce production costs. In addition, the present invention provides a segment of a diamond tool and a method of manufacturing the same, which can exhibit more stable cutting performance.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 세그먼트형 금속박판에 다수의 다이아몬드 입자를 배열 부착하고, 다수의 세그먼트형 금속박판과 금속파우더층을 교대로 적층하여 가압한 후 소결하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
즉, 도 1a 및 도 1b, 도 2a 및 도 2b에는 본 발명이 관계하는 다이아몬드공구의 사시도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 다수의 다이아몬드 입자(D)가 함유된 층과 다이아몬드 입자(D)가 함유되지 않은 금속파우더(P) 층을 교대로 연속 적층한 후 가압, 소결하여 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레 또는 원통형 금속샹크(10')의 하단에 브레이징법이나 레이저용접법 등을 통해 부착되는 다이아몬드공구의 세그먼트(100)를 구성함에 있어서, In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that a plurality of diamond particles are arranged and attached to a segmented metal thin plate, and a plurality of segmented metal thin plates and a metal powder layer are alternately laminated and pressed and then sintered. The specific technical details will be described in more detail based on the accompanying drawings as follows.
That is, a perspective view of a diamond tool to which the present invention relates is shown in FIGS. 1A and 1B, 2A, and 2B. In the present invention, a layer containing a plurality of diamond particles (D) and diamond particles (D) The metal powder (P) layer, which is not contained, is successively laminated and then pressed and sintered to attach to the outer circumference of the disc-
표면 하부 및 이면 하부에 다이아몬드 입자(D)가 배치되지 않는 일정폭의 비배치부(21a)가 마련된 세그먼트형의 금속박판(21)에 다수의 다이아몬드 입자(D)를 배치하여 접착한 형태로 상기 다이아몬드 입자(D)가 함유된 층을 구성하여서 되는 것이다.The diamond is formed by arranging and bonding a plurality of diamond particles D to a segmented metal
도 6에는 본 발명의 세그먼트형 금속박판(21)의 평면도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 세그먼트는 세그먼트형 금속박판(21)의 표면 하부 및 이면 하부에 다이아몬드 입자(D)를 배치하지 않는 일정폭(예를 들면 1~2mm)의 비배치부(21a)를 마련되어 별도의 부착보조물 없이도 원판형 금속샹크(10)의 바깥 둘레면에 레이저용접 등으로 간편하게 부착할 수 있게 된다.6 shows a plan view of the segmented
도 3에는 본 발명의 한 실시예의 제조공정 순서도가 도시되어 있고, 도 4에는 동 실시예의 세그먼트형 금속박판 제조공정도가 도시되어 있으며, 도 5는 동 실시예의 세그먼트 조립공정도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 다이아몬드공구의 세그먼트의 제조방법은 표면에 다수의 세그먼트형의 금속박판(21) 절단예정부가 사방으로 배열 형성된 금속박판부재(20)의 표면에 접착제를 스프레이 분사하여 접착층(30)을 형성하는 단계와; 일정크기의 다이아몬드 입자(D)를 상기 금속박판부재(20)의 각 세그먼트형 금속박판(21) 절단예정부 내부의 접착층(30)에 정확하게 올려놓을 수 있도록 상기 금속박판부재(20)의 상부에 다수의 투입구멍(41)이 좌우방향으로 배열 형성된 금속천공판(40)을 배치하는 단계와; 상기 금속천공판(40)의 각 투입구멍(41)을 통해 일정크기의 다이아몬드 입자(D)를 투입하여 각 세그먼트형 금속박판(21) 절단예정부 내부의 접착층(30)에 정확하게 올려놓는 단계와; 상기 금속박판부재(20)로부터 금속천공판(40)을 제거하는 단계와; 상기 금속박판부재(20)에서 다이아몬드 입자(D)가 배치된 각 세그먼트형 금속박판(21)을 절단하여 분리하는 단계와; 성형몰드(50)의 세그먼트 형상의 성형구멍(51) 내부에 상기 세그먼트형 금속박판(21)과 금속파우더층(P)을 교대로 투입 적층하는 단계와; 상기 성형몰드(50)에 투입 적층된 세그먼트형 금속박판(21)과 금속파우더층(P)을 상하방향으로 가압하여 소결전 세그먼트(100')를 완성하는 단계와; 상기 성형몰드(50)로부터 인출한 소결전 세그먼트(100')를 소결하는 단계로 이루어진 것이다.Figure 3 shows a manufacturing process flow chart of one embodiment of the present invention, Figure 4 shows a manufacturing process of the segmented metal sheet of the same embodiment, Figure 5 shows a segment assembly process diagram of the embodiment, bar In the method of manufacturing the segment of the diamond tool of the invention, the
상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 금속박판부재(20)에 마련되는 각 세그먼트형 금속박판(21) 절단예정부에 접착층(30)을 형성한 후 다수의 투입구멍(41)이 형성된 금속천공판(40)을 통해 다이아몬드 입자(D)를 배치함으로써 각 세그먼트(100)의 다이아몬드 입자(D)의 부착 패턴을 모두 균일하게 할 수 있게 되어 모든 세그먼트(100)를 동일한 품질로 제작할 수 있게 됨은 물론 각 세그먼트(100)가 모두 안정적인 절삭 성능을 발휘할 수 있게 된다.In the present invention configured as described above, the metal perforated
또한, 세그먼트(100)의 다이아몬드 입자(D)의 패턴이 모두 균일하게 배열되어 각 세그먼트(100)가 안정적인 절삭 성능을 발휘함으로 다이아몬드공구의 수명이 연장됨은 물론 사용자에게 제품의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.In addition, the diamond particles (D) of the
또한 본 발명에 있어서는 다이아몬드 입자(D)가 배치된 다수의 세그먼트형 금속박판(21)과 금속파우더층(P)을 교대로 적층, 가압한 후 소결하는 비교적 간편한 제조공정으로 고품질의 세그먼트(100)를 제조할 수 있게 되므로 세그먼트(100)의 제조에 따른 비용과 시간, 인력을 절감할 수 있게 되어 결과적으로 세그먼트(100)의 생산성 및 상품성의 향상과 생산원가의 절감을 도모할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the high-
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. The present invention is not limited only to the above-described embodiments, but may be modified and modified without departing from the scope of the present invention, and the technical spirit to which such modifications and variations are applied should also be regarded as belonging to the following claims. .
이상에서와 같이 본 발명은 세그먼트형 금속박판(21)에 다수의 다이아몬드 입자(D)를 접착 배치하고, 다이아몬드 입자(D)가 배치된 다수의 세그먼트형 금속박판(21)과 금속파우더층(P)를 교대로 적층, 가압한 후 소결한 것으로, 본 발명에 의하면 각 세그먼트(100)에 배열되는 다이아몬드 입자(D)를 일정한 간격 및 패턴으로 할 수 있게 되어 각 세그먼트(100)의 품질을 균일하게 할 수 있게 됨은 물론 절삭 성능을 향상시킬 수 있게 되고, 간편한 공정으로 세그먼트를 제작할 수 있게 되어 세그먼트의 생산원가를 크게 절감할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the plurality of diamond particles D are bonded to the segment metal
또한, 세그먼트(100)의 다이아몬드 입자(D)의 패턴이 모두 균일하게 배열되어 각 세그먼트(100)가 안정적인 절삭 성능을 발휘함으로 다이아몬드공구의 수명이 연장됨은 물론 사용자에게 제품의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.In addition, the diamond particles (D) of the
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