KR100734014B1 - 귀금속이 상감된 경질재료의 반지를 제조하는 방법 및 외주면에 귀금속이 상감된 반지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 텅스텐 카바이드 80 내지 85중량%가 함유된 분말 혼합물을 금형에 넣고 유압 프레스를 이용하여 압축 성형하고 소결처리하여 만들어진 반제품의 외주면에 귀금속이 상감된 반지에 관한 것으로서, 반지의 외주면에는 환형의 홈이 형성되어 있고, 이 환형의 홈은 환형의 홈 내측으로 하향 경사진 양측 경사벽 및 바닥면에 에 의해 구획형성되어 있으며, 상기 바닥면과 양측 경사벽에 의해 형성된 양 모서리부에 상기 경사벽의 경사도와 같은 경사도를 가진 경사홈이 형성되어 있고, 상기 환형의 홈과 상기 경사홈에는, 귀금속의 표면과 상기 반지의 외주면이 동일한 레벨을 유지한 상태에서, 상기 귀금속이 상감되어 있는 것으로 되어 있다.

상감, 소결, 텅스텐 카바이드, 경사벽, 바닥면,

Description

귀금속이 상감된 경질재료의 반지를 제조하는 방법 및 외주면에 귀금속이 상감된 반지{method for manufacturing a precious metals inlaid ring of rigid material and ring of which a outer peripheral surface is inlayed with a precious metals}

도 1은 본 실시예의 홈파기 가공을 설명하는 모식도,

도 2는 도 1의 홈을 귀금속 상감을 위한 홈으로 가공하는 것을 설명하는 모식도,

도 3은 도 2의 홈에 귀금속을 상감하는 것을 설명하는 모식도, 그리고

도 4는 도 3에서 귀금속이 상감된 것을 일부 단면도로서 설명한 모식도.

본 발명은, 귀금속이 상감된 경질재질의 반지를 제조 방법 및 외주면에 귀금속이 상감된 반지에 관한 것이다.

종래의 반지는 예를 들면, 연질재료인 금/은 재료를 함유한 반지와 같은 귀금속 반지, 상기 귀금속 반지의 외주면 일부에 고가의 보석을 상감한 반지 등이 있다.

이러한 반지는 연질재료로 이루어져 그 표면의 긁힘이 심하며, 또한 고가이어서 장신구로서 널리 이용되지 못하고 있는 실정이다.

이러한 실정에 감안하여, 저가이면서도 표면의 긁힘이 없는 반지가 개발되고 있다.

이러한 반지는 시계밴드, 베어링 등에서 사용되는 경질재인 텅스텐 카바이드를 50중량% 이상을 함유한 재질의 분말을 이용하여 분말야금 압축성형하고, 소결처리하여서, 연마가공하여 링형상으로 만들어진 것이다.

이러한 반지는 경질재료로 만들어져서 표면이 단단하고 이에 따라, 표면의 긁힘이 없을 뿐만 아니라 연마가공을 통하여 고광택처리되어 반짝임이 우수하여 해외에서는 호평받고 있는 실정이다.

하지만, 금/은 재료가 아닌 경질재료로 만들어진 상기 종래의 반지는 아직 동양의 나라에서는 호평받지 못하고 있다. 그 이유는 동양의 나라의 관습이 귀금속으로 이루어진 링을 반지로서 취급하기 때문이다.

이러한 관습에 따른 반지로서, 상기 경질재료로 이루어진 링의 외주면에 분말야금 압축성형시 환형 오목부를 형성한 다음, 이 오목홈에 귀금속을 상감처리한 반지가 미국특허 제6928734호에 개시되어 있다.

하지만, 상기 미국특허에 개시된 반지에서, 반지의 외주면에 미리 분말야금시 형성된 환형의 홈에 상감된 귀금속(금/은)은 상기 환형의 홈과 상기 상감된 귀금속 간에 틈새가 존재하게 되어 이 틈새에 이물질이 침입하게 되어 외관이 좋지 않게 될 뿐만 아니라, 상기 상감된 연질의 귀금속이 상기 환형의 홈에서 이동하게 되고, 게다가 이 틈을 이용하여 송곳 등의 공구에 의해 용이하게 상기 환형의 홈으로부터 용이하게 분리될 수 있다고 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 틈새가 없이 그리고 용이하게 공구에 의해 제거될 수 없게 귀금속이 환형 밴드 모양으로 상감된 경질재질의 반지 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기 목적을 달성하고자, 텅스텐 카바이드이 함유된 분말 혼합물을 분말야금을 통하여 만들어진 링형상의 반제품의 외표면을 다이아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마처리하여 1차 광택처리를 수행함과 동시에, 그 내주면의 양측부를 다아아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마가공하여 상기 반제품의 내주면의 양측부가 만곡면을 갖게 하는 단계; 상기 1차 광택처리된 반제품을 연마제와 함께 통에 넣고, 통을 회전 또는 진동시켜, 상기 반제품의 표면이 매끈한 면이 되게 하는 단계; 외주면에 다이아몬드 분말이 접착된 버프 공구를 이용하여 상기 반제품의 내주면 및 외주면을 연마가공하여 2차 광택처리를 수행하는 단계; 상기 2차 광택처리된 상기 반제품을 회전하는 지그에 고정시킨 후 상기 반제품의 외주면의 중앙부를 다이아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 30 내지 35시간 동안 홈파기 절삭가공하는 단계; 상기 홈파기에 의해 형성된 환형의 홈을 구획형성하고 있는 기립된 양 측벽을 다이아몬드 바이트를 이용하여 환형의 홈 내측으로 하향 경사지게 절삭가공하여, 환형의 홈의 양측벽을 경사벽으로 만듦과 동시에 상기 환형의 홈을 구획형성하는 바닥면과 양측 경사벽에 의해 형성된 양 모서리부에 상기 경사벽의 경사도와 같은 경사도를 가진 경사홈을 만드는 단계; 상기 환형의 홈의 체적보다 1.1 내지 1.5배 큰 체적에 상당하게 소정의 길이와 두께를 가진 띠형상의 귀금속을 준비하여, 테이퍼 봉에 상기 반제품을 끼운 상태에서, 그 띠형상의 귀금속의 일단을 상기 환형의 홈에 손으로 삽입하고 나서, 쇠망치에 의해 상기 삽입된 귀금속의 일단을 상기 환형의 홈의 바닥면 쪽으로 타격하면서, 귀금속의 타단까지 연속적으로 타격하는 단계; 그리고 다이아몬드 바이트를 이용하여 반제품의 외주면을 전체적으로 얇게 절삭하면서 귀금속의 표면도 함께 절삭하여 상기 귀금속의 표면과 반제품의 외주면 간의 단차를 제거하는 단계를 포함하는 방법으로 되어 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 반지제조방법을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 텅스텐 카바이드가 함유된 분말 혼합물을 준비한다.

상기 혼합물은 텅스텐 카바이드 분말과 탄화크롬 분말 및 탄화니켈 분말을 소정의 혼합비로 섞어 만들어진 것이다.

여기서, 상기 혼합물의 바람직한 혼합비로는 텅스텐 카바이드 80 내지 85중량%, 탄화크롬 2 내지 4중량% 및 탄화니켈 11 내지 16중량%이다.

그 다음, 상기한 분말 혼합물을 금형에 넣고 유압 프레스를 이용하여 압축성형하여 환형 밴드 형상의 반제품을 만든다.

그 다음, 상기 반제품을 전기로에 넣고, 소정의 조건 하에서 소결처리한다.

여기에서, 상기 소정의 조건은 전기로 내의 환경이 진공상태에서, 1750 내지 1850℃에서 40 내지 50시간 동안 소결처리하는 것이다.

그 다음, 소결처리된 반제품의 밑면을 베이스 상에 접착제로 고정시킨 다음 다이아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 상기 반제품의 윗면을 연마처리하고 나서, 상기 베이스 상에 접착된 반제품을 상기 베이스로부터 떼어내어 연마처리된 윗면을 상기 베이스 상에 접착제로 고정시킨 다음 다아아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 상기 반제품의 밑면을 연마처리하여 반제품의 양측면에 대한 1차 광택처리를 수행한다.

그 다음, 상기 베이스 상에 접착된 반제품을 상기 베이스로부터 떼어낸 상기 반제품의 내주면과 그리고 그 내주면의 양측부를 다아아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마가공하여 상기 반제품의 내주면에 대한 1차 광택처리를 수행함과 동시에 상기 반제품의 내주면의 양측부가 만곡면을 갖게 하여서 손가락에 대한 상기 반제품의 끼고 빼기를 용이하게 한다.

그 다음, 반제품의 외주면을 다이아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마처리하여 상기 반제품의 내주면에 대한 1차광택처리를 수행한다.

그 다음, 상기 반제품을 연마보조제나 규사와 같은 연마제와 함께 통에 넣어, 통을 회전 또는 진동시켜, 상기 반제품에 있는 흠집, 돌출부, 스케일 등을 제거하여 상기 반제품의 표면이 매끈한 면이 되게 한다.

그 다음, 헝겁, 벨트, 가죽 등의 유연성 재료로 만든 휠의 외주면에 다이아몬드 분말이 접착된 버프(buff)공구를 이용하여 상기 반제품의 내주면 및 외주면을 연마가공하여 2차 광택처리를 수행한다.

그 다음, 상기 2차 광택처리된 반제품(B)을 회전하는 지그(S)에 고정시킨 후 상기 반제품(B)의 외주면의 중앙부를, 도 1에 도시된 바와 같이, 다이아몬드 분말이 접착된 휠(W)을 이용하여 30 내지 35시간 동안 홈파기 절삭가공하여 상기 반제품(B)의 외주면에 소정 깊이의 환형의 홈(G)을 형성시킨다.

본 공정에서, 상기 반제품의 외주면에 환형의 홈을 형성하기 위해, 장시간 동안 상기 반제품의 외주면의 중앙부를 연마가공하는 이유는 다음과 같다.

상기 반제품(B)이 매우 단단하고 깨지는 성질을 가진 텅스텐 카바이드와 같은 경질재료로 만들어졌기 때문에, 일반 절삭공구로는 그 절삭이 불가능하고 다이아몬드 공구 만에 의해 그 절삭이 가능하다. 하지만, 상기 반제품(B)은 단단하지만, 역으로 잘 깨지는 취성의 성질을 가지고 있어, 상기 반제품(B)에 조속히 환형의 홈(G)을 형성시키기 위해 다이아몬드 절삭 바이트를 이용하여 상기 반제품(B)에 환형의 홈(G)을 형성시킨다면, 상기 반제품(B)은 큰 충격을 받아 절삭공정 중 깨지게 된다.

따라서, 다이아몬드 분말이 접착된 연마휠을 이용하여 상기 반제품에 대하여 압착 접촉하여 상기 반제품을 절삭가공한다면, 소정의 깊이를 가지는 환형의 홈을 만들기 위해서 상기와 같은 장시간이 소요되지만, 상기 반제품에 충격을 주지 않게 되어 깨지지 않게 된다.

그 다음, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전하는 지그(S)에 장착되어 있는 반제품(B)의 상기 환형의 홈(G)을 구획형성하고 있는 기립된 양 측벽(B1, B1)을, 다이아몬드 바이트(T)를 이용하여, 환형의 홈(G) 내측으로 하향 경사지게 절삭가공하 여, 환형의 홈(G)의 양측벽을 경사벽(B1, B1)으로 만듦과 동시에 상기 환형의 홈(G)을 구획형성하는 바닥면(B2)과 양측 경사벽(B1, B1)에 의해 형성된 양 모서리부(B3, B3)에 상기 경사벽의 경사도와 같은 경사도를 가진 경사홈(G1)을 만든다.

그 다음, 상기 환형의 홈(G)의 체적보다 1.1 내지 1.5배 큰 체적에 상당하게 소정의 길이와 두께를 가진 띠형상의 귀금속(금 또는 은)(H)을 준비하고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 테이퍼 봉(P)에 상기 반제품(B)을 끼운 상태에서, 그 띠형상의 귀금속(H)의 일단을 상기 환형의 홈(G)에 손으로 삽입하고 나서, 쇠망치(Q)에 의해 상기 삽입된 귀금속(H)의 일단을 상기 환형의 홈(G)의 바닥면(B2) 쪽으로 타격하면서, 귀금속(H)의 타단까지 연속적으로 타격하여, 띠형상의 귀금속(H)이 상기 환형의 홈(G) 및 경사홈(G1)에 침입되어 상기 반제품을 깨뜨리지 않고는 외력에 의해 환형의 홈 내에서 이동하거나 빠질 수 없게 상감된다.

여기에서, 상기 경사홈(G1)에 삽입된 귀금속의 다리 부분(H1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 나무가 뿌리를 내리듯이 상기 환형의 홈(G)의 폭 보다 넓은 폭으로 확장되어 있어, 앵커볼트와 같은 작용을 한다.

상기 타격 전이나 타격 후에도, 항상 상기 연질의 귀금속이 상기 환형의 홈(G) 밖으로 돌출된 상태이어서, 쇠망치로 약하게 상기 귀금속을 타격하여도 상기 귀금속이 탄성재의 역할을 하게 되어, 상기 반제품(B)에 충격을 주지 않게 되어 반제품(B)이 깨지지 않게 되며, 상기 귀금속(H)이 상기 환형의 홈(G)과 경사홈(G1)에 억지 끼워맞춤 상태로 끼워지게 된다.

또한, 쇠망치(Q)로 타격하여 귀금속을 상기 환형의 홈(G)에 상감하는 작업은 상기 귀금속(H)에 순간적으로 큰 압력을 주게 되는 것이어서, 상기 환형의 홈(G)과 귀금속(H)과의 경계면에서 용융밀착되어 어떠한 틈새도 생기지 않게 된다.

그 다음, 상감된 귀금속(H)의 표면과 반제품(B)의 외주면 간의 단차를 제거하기 위해 다이아몬드 바이트를 이용하여 반제품의 외주면을 전체적으로 얇게 절삭하면서 귀금속의 표면도 함께 절삭하여, 귀금속과 반제품이 상이한 색을 나타내고 있어서도, 마치 귀금속과 반제품이 서로 하나의 소재인 듯이 보이도록 함으로써 상품적 가치가 높은 반지가 얻어진다.

상기와 같은 방법에 의하면, 틈새가 없이 그리고 용이하게 공구에 의해 제거될 수 없게 귀금속이 환형 밴드 몽양으로 상감된 경질재질의 반지를 제공할 수 있다.

또한, 상기 반지의 외주면에 형성된 환형의 홈이 역사다리꼴로 되어 있고, 상기 환형의 홈의 바닥면과 경사벽 간의 모서리부에도 경사홈이 형성되어 있어, 이 환형의 홈과 상기 경사홈에 삽입된 귀금속이 마치 앵커볼트와 같은 작용을 하여, 반지를 깨뜨리지 않고는 상감된 귀금속이 빠지거나 이동될 수 없는 효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 텅스텐 카바이드 80 내지 85중량%가 함유된 분말 혼합물을 금형에 넣고 유압 프레스를 이용하여 압축 성형하여 환형 밴드 형상의 반제품을 만드는 단계;

   상기 반제품을 전기로에 넣고, 진공상태에서, 1750 내지 1850℃에서 40 내지 50시간 동안 소결처리하는 단계;

   상기 소결처리된 반제품의 밑면과 윗면 그리고 내주면과 외주면을 다이아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마처리하여 1차 광택처리를 수행함과 동시에, 그 내주면의 양측부를 다아아몬드 분말이 접착된 휠을 이용하여 연마가공하여 상기 반제품의 내주면의 양측부가 만곡면을 갖게 하는 단계;

   상기 1차 광택처리된 반제품을 연마제와 함께 통에 넣고, 통을 회전 또는 진동시켜, 상기 반제품의 표면이 매끈한 면이 되게 하는 단계;

   외주면에 다이아몬드 분말이 접착된 버프 공구를 이용하여 상기 반제품의 내주면 및 외주면을 연마가공하여 2차 광택처리를 수행하는 단계;

   상기 2차 광택처리된 상기 반제품(B)을 회전하는 지그(S)에 고정시킨 후 상기 반제품(B)의 외주면의 중앙부를 다이아몬드 분말이 접착된 휠(W)을 이용하여 소정된 깊이로 30 내지 35시간 동안 홈파기 절삭가공하는 단계;

   상기 홈파기에 의해 형성된 환형의 홈(G)을 구획형성하고 있는 기립된 양 측벽(B1, B1)을 다이아몬드 바이트(T)를 이용하여 환형의 홈(G) 내측으로 하향 경사지게 절삭가공하여, 환형의 홈(G)의 양측벽을 경사벽(B1, B1)으로 만듦과 동시에 상기 환형의 홈(G)을 구획형성하는 바닥면(B2)과 양측 경사벽(B1, B1)에 의해 형성된 양 모서리부(B3, B3)에 상기 경사벽의 경사도와 같은 경사도를 가진 경사홈(G1)을 만드는 단계;

   상기 환형의 홈의 체적보다 1.1 내지 1.5배 큰 체적에 상당하게 소정의 길이와 두께를 가진 띠형상의 귀금속(H)을 준비하여, 테이퍼 봉(P)에 상기 반제품(B)을 끼운 상태에서, 그 띠형상의 귀금속(H)의 일단을 상기 환형의 홈(G)에 손으로 삽입하고 나서, 쇠망치에 의해 상기 삽입된 귀금속의 일단을 상기 환형의 홈(G)의 바닥면(B2) 쪽으로 타격하면서, 귀금속(H)의 타단까지 연속적으로 타격하는 단계; 그리고

   다이아몬드 바이트를 이용하여 반제품의 외주면을 전체적으로 얇게 절삭하면서 귀금속의 표면도 함께 절삭하여 상기 귀금속의 표면과 반제품의 외주면 간의 단차를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 귀금속이 상감된 경질재료의 반지를 제조하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 귀금속은 금 또는 은인 것을 특징으로 하는 귀금속이 상감된 경질재료의 반지를 제조하는 방법.
3. 텅스텐 카바이드 80 내지 85중량%가 함유된 분말 혼합물을 금형에 넣고 유압 프레스를 이용하여 압축 성형하고 소결처리하여 만들어진 반제품의 외주면에 귀금속이 상감된 반지에 있어서,

   반지의 외주면에는 환형의 홈이 형성되어 있고, 이 환형의 홈은 환형의 홈 내측으로 하향 경사진 양측 경사벽 및 바닥면에 에 의해 구획형성되어 있으며,

   상기 바닥면과 양측 경사벽에 의해 형성된 양 모서리부에 상기 경사벽의 경사도와 같은 경사도를 가진 경사홈이 형성되어 있고,

   상기 환형의 홈과 상기 경사홈에는, 귀금속의 표면과 상기 반지의 외주면이 동일한 레벨을 유지한 상태에서, 상기 귀금속이 상감되어 있는 것을 특징으로 하는 외주면에 귀금속이 상감된 반지.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 귀금속은 금 또는 은인 것을 특징으로 하는 외주면에 귀금속이 상감된 반지.

Images