KR100763786B1 - 커팅 휠의 제조방법과 그 제조방법에 따른 커팅 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커팅 휠과 그 제조방법에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 커팅 휠의 앞, 뒤 표면에서 부직포를 배제한 제품, 그리고 그 제품을 생산할 수 있는 새 제조방법을 제공함으로써 생산자의 입장에서 양질의 제품 생산이 용이하고, 사용자의 입장에서 저렴한 가격으로 양질의 제품을 공급받아 절단 및 절삭 작용의 효과가 극대화된 커팅 휠을 사용할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적한 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 제조방법은 분말 세라믹과 레진을 포함하는 배합물 준비과정, 직물 형태로 직조된 상태의 화이버 글라스 소재의 심재 준비과정, 소정의 두께를 갖는 비닐 박리재 준비과정, 심재의 일측 표면에 상기한 박리재를 밀착 시킨 상태에서 필요 온도와, 필요 압력과, 필요 시간을 제공하여 숙성하는 심재 숙성과정, 한 쌍의 숙성 심재 사이에 배합물을 넣고 가열/가압하여 커팅 휠의 모양이 되도록 하는 몰딩과정, 박리재를 떼어 내는 박리재 제거과정, 다수의 커팅 휠들을 중첩하되 각각의 사이마다 이격소재를 끼워 적층한 상태에서 소결로에 넣고 필요 온도와 필요 압력과, 필요 시간을 제공하여 소결하는 소결과정, 상기 소결과정을 거친 커팅 휠을 소정의 시간동안 노출시켜 냉각시키는 냉각과정을 차례로 거쳐 제조하는 것이다.

Description

커팅 휠의 제조방법과 그 제조방법에 따른 커팅 휠{MANUFACTURING METHOD FOR CUTTING WHEEL AND THE CUTTING WHEEL THEREOF}

도 1은 종래의 커팅 휠을 보인 사시도

도 2는 도 1의 단면도

도 3은 종래의 커팅 휠 제조과정의 설명도

도 4는 본 발명의 커팅 휠을 보인 단면도

도 5는 도 4의 단면도

도 6은 본 발명의 커팅 휠 제조과정을 설명하기 위한 블럭도

도 7은 본 발명의 심재 숙성과정도

도 8은 본 발명의 전체 제조과정도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10: 커팅 휠 10a: 구멍

11: 배합물 12; 심재

13: 박리재 20: 몰드

21: 뚜껑 30: 이격소재

31: 폴 32: 중량체

40: 소결로 50: 흑연지

본 발명은 커팅 휠과 그 제조방법에 대한 것으로, 더 상세하게는 커팅 휠의 일측 표면에 잔류하는 부직포를 배제한 상태로 구조를 개량하고, 이와 같이 부직포가 배제된 상태의 커팅 휠을 제조하기 위한 제조방법에 대한 것이다.

일반적으로 커팅 휠(10)이라 하면, 도 1에서 보는 바와 같이 중앙에 체결구멍(10a)을 가진 원판 상태의 휠이며, 이는 절삭공구(예컨대 핸드 그라인더 등)에 장착하여 회전시키면 그 테두리가 절삭력을 발휘하기 때문에 각종 자재를 절단하는데 사용할 수 있다.

이와 같이 사용되는 종래의 커팅 휠 구조를 보면, 도 2에서 보는 바와 같이 양쪽면으로 화이버 글라스 재질로 이루어진 심재(12)가 있고, 이 심재의 중앙으로 분말 세라믹 배합물(11)이 있으며, 상기 심재(12)의 바깥쪽 표면에는 몰딩으로 굳혀진 배합물이 제조 몰드(20)에 붙어 남아 있지 않도록 하기 위해서 그 양쪽 표면에 부착한 부직포(90)로 이루어진다.

그리고 이와 같이 구성된 종래의 커팅 휠 제조방법을 보면, 도 3에서 보는 바와 같이 세라믹 배합물(11)과, 화이버 글라스 심재(12)와, 부직포(90) 등의 재료 를 준비한 후, 커팅 휠이 원형으로 성형되도록 하는 별도의 몰드(20)에 상기 세라믹 배합물(11)과 심재(12)를 넣고 뚜껑(21)을 덮은 후, 약 40℃의 조건에서 약 75kg/㎠ 무게로 가열 압축한다.

이때, 상기한 세라믹 배합물(11)을 직접 원형 몰드에 담아 가열 압축하게 되면 압축이 완료된 상태에서 냉각이 된다 하더라도 세라믹 배합물(11)이 몰드(20) 표면에 묻기 때문에 깨끗이 떨어지지 않는다.

따라서 가열 압축이 완료된 후 세라믹 배합물이 잘 떨어지도록 하기 위해서 반드시 박리용 부직포(90)를 사용해야 하는 것이다.

이후, 압축 가열이 이루어진 커팅 휠은 여러 개를 한꺼번에 적층한 후, 약 180℃ 약 2kg/㎠ 의 무게 조건하에서 일정시간 소결시키는 소결과정을 거친 후 냉각하여 완성하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 제작되는 종래의 커팅 휠이 갖는 문제점은 완성된 상태에서 양쪽 표면에 부착되어 남아 있는 부직포(90)이다.

즉, 이 부직포(90)는 커팅 휠(10)을 사용할 때 효과적인 마찰 작용을 방해하므로 절삭 효율이 크게 떨어질 뿐만 아니라 절단면이 깨끗하지 못하고 거칠어지게 하는 문제점을 갖는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결 보완하고자 제안하는 것으로, 발명의 주된 목적은 커팅 휠의 앞, 뒤 표면에서 부직포를 배제한 제품, 그 리고 그 제품을 생산할 수 있는 새 제조방법을 제공함으로써 생산자의 입장에서 양질의 제품 생산이 용이하고, 사용자의 입장에서 저렴한 가격으로 양질의 제품을 공급받아 절단 및 절삭 작용의 효과가 극대화된 커팅 휠을 사용할 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적한 바를 이루기 위한 본 발명의 특징적인 제조방법은 커팅 휠 제조를 위해 주재료인 분말 세라믹과 레진을 포함하여 분말 재료 배합물을 준비하는 배합물 준비과정, 직물 형태로 직조된 상태의 화이버 글라스 소재를 원형으로 재단하여 심재가 되도록 준비하는 심재 준비과정, 소정의 두께를 갖는 비닐 소재를 원형으로 재단하여 박리재가 되도록 준비하는 박리재 준비과정, 상기와 같이 준비된 심재의 일측 표면에 상기한 박리재를 밀착 시킨 상태에서 필요 온도와, 필요 압력과, 필요 시간을 제공한 상태에서 숙성하는 심재 숙성과정, 상기와 같이 준비된 숙성 심재 하나를 박리재가 아래를 향하도록 몰드 바닥에 깔고, 그 위로 상기한 분말 배합물을 투입하여 일정 높이로 펼치고, 그 위로 또 하나의 숙성 심재 하나를 박리재가 위를 향하도록 덮고, 그 위로 몰드 뚜껑을 덮은 후 가열/가압하여 커팅 휠이 되도록 몰딩하는 몰딩과정, 상기 몰딩과정을 거친 커팅 휠에서 양쪽 표면에 위치한 박리재를 떼어 내는 박리재 제거과정, 상기 박리재 제거과정을 거친 다수의 커팅 휠들을 중첩하되 각각의 사이마다 이격소재를 끼워 적층한 상태에서 소결로에 넣고 필요 온도와 필요 압력과, 필요 시간을 제공하여 소결하는 소결과정, 상기 소결과 정을 거친 커팅 휠을 자연 대기상태에 소정의 시간동안 노출시켜 냉각시키는 냉각과정을 차례로 거쳐 제조하는 것이다.

이때, 상기한 심재 숙성과정에서는 필요 온도와, 필요 압력과, 필요 시간에 더하여 필요 습도를 추가로 제공하여서 제조하는 것이다.

또, 상기한 냉각과정의 다음에 커팅 휠의 중앙 구멍 부분에 라벨 부착용 흑연지를 접착하는 흑연지 접착과정을 추가하여서 된 것이다.

또, 심재 숙성과정에서는 다량의 심재를 한꺼번에 숙성시키기 위하여 심재의 사이 사이에 이격소재들을 개입시킨 상태에서 적층하여 숙성하는 것이다.

따라서, 상기 목적한 바의 특징적인 커팅 휠 구성은 상기한 제조방법에 따라 제조되어 양쪽 표면에 부직포가 존재하지 않는 커팅 휠인 것이다.

이하 본 발명의 상세한 제조방법과 그 제조방법에 따른 커팅 휠의 구성에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 커팅 휠을 보인 단면도, 도 5는 도 4의 단면도이고, 도 6은 본 발명의 커팅 휠 제조과정을 보인 설명도이다.

먼저, 본 발명의 커팅 휠(10)은 상기 도 4 및 도 5에서 보는 바와 같이 분말 재료를 몰딩함으로 써 굳혀진 배합물(11)과, 그 양쪽 표면에서 배합물과 함께 녹아 붙은 화이버 글라스 소재의 심재(12)로만 이루어져 있고, 필요에 따라 중앙 부분에 흑연지(50)를 붙여 출하한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 커팅 휠을 제조하기 위해서는 도 6에서 보는 바와 같이 배합물 준비과정, 심재 준비과정, 박리재 준비과정, 심재 숙성과정, 몰딩과정, 박리재 제거과정, 소결과정, 냉각과정을 차례로 거치는 것이다.

배합물 준비과정에서의 배합물(11)은 커팅 휠 제조를 위해 주재료인 분말 세라믹과 레진을 포함하여 이루어진 분말이고, 일정한 압력과 온도를 제공한 상태에서 일정한 형태로 몰딩될 수 있고 전기로에 넣어 가열하였을 때 소결되는 성분이다.

이 배합물의 성분은 이미 널리 사용되는 대로 사용하며, 그 배합방법 또한 종래와 대동소이해도 무관하다.

다음의 심재 준비과정에서의 심재(12)는 직물 형태로 직조 된 상태의 화이버 글라스 소재를 원형으로 재단한 것이며, 도면에 예시된 심재의 직조 상태는 대략 수mm의 간격으로 직조 된 것이다.

다음의 박리재 준비과정에서의 박리재(13)는 소정의 두께를 갖는 비닐 소재를 원형으로 재단하여 준비하는 것이다.

이 비닐의 소정의 두께는 약 0.05mm 내외가 적당하며, 얇을수록 좋으나 너무 얇아서 심재에 붙일 때와 다시 벗길 때 찢어지지 않아야 한다.

다음의 심재 숙성과정은 상기와 같이 준비된 심재(12)와 박리재(13)를 서로 붙이는 것이고, 붙은 상태가 지속되도록 숙성하는 것이다.

숙성은 준비된 박리재(13)를 상기 심재(12)에 밀착 시킨 상태에서 필요 온도와, 필요 압력과, 필요 시간을 제공하는 것이다.

예컨대, 숙성에 필요한 온도는 약 30℃∼35℃, 필요 압력은 약 2㎏~5㎏, 필요한 시간은 약 10시간∼20시간이 적당하다.

또 경우에 따라서 숙성에 필요한 조건으로 적당한 습도를 제공할 수가 있는데 이때의 필요한 습도는 약 55%∼60%가 적당하다.

그리고 다량의 심재(12)를 한꺼번에 숙성시키기 위하여 심재의 사이 사이에 이격소재(30)들을 개입시킨 상태에서 적층하는 것이 바람직하고, 온도 및 습도관리를 위해 별도로 마련된 숙성실(도시하지 않았음)에서 숙성하는 것이 좋다.

다음의 몰딩 과정은 상기와 같이 준비된 숙성된 심재(12)를 양쪽 표면에 두고 그 사이에 분말의 배합물(11)을 넣고 굳히는 작업이다.

몰딩은 도면에서 보는 바와 같은 원형 몰드(20)를 사용하되, 숙성 심재(12) 하나를 박리재(13)가 아래를 향하도록 몰드(20) 바닥에 깔고, 그 위로 상기한 분말 배합물(11)을 투입하여 균일한 두께가 되도록 일정 높이로 펼친다.

그 위로 또 하나의 숙성 심재(12) 하나를 덮되, 박리재(13)가 위를 향하도록 한 다음, 몰드 뚜껑(21)을 덮은 후 별도의 수단을 이용하여 40℃의 조건에서 약 75kg/㎠ 무게로 가열 압축하여 커팅 휠(10)의 모양을 갖추도록 하는 것이다.

다음의 박리재(13) 제거과정은 상기 몰딩과정을 거친 커팅 휠(10)에서 박리재(13)를 떼어 내는 과정이다.

즉, 심재(12)의 양쪽 표면에 붙어 있던 박리재(13)를 손으로 비비면 표면의 박리재만이 주름이 지기 때문에 쉽게 떨어지는바, 이는 앞에서의 심재 숙성과정에서 별도의 접착제 없이 온도, 압력, 습도를 맞춰 붙어 있도록 숙성시켰었기 때문에 쉽게 떨어지는 것이다.

다음의 소결과정은 상기 박리재 제거과정을 거친 커팅 휠(10)을 소결로(40)에 투입한 후 가압/가열하는 것이다.

본 발명에서 사용하는 소결방법은 상기 커팅 휠(10)들을 폴(31)에 끼워서 여러 개씩 중첩하되 각각의 사이마다 이격소재(30)를 끼워 적층하고 그 위에 중량체(32)를 얹어 자연적으로 가압이 되도록 한다.

이 상태에서 전기 발열을 열원으로 사용하는 소결로(40)에 넣고 적절한 온도로 가열하되 소정의 시간 동안 지난 후 꺼내는 것이다.

참고로 소결을 위한 소결로의 온도는 약 180℃가 적절하고 중량체는 약 2kg/㎠ 의 무게가 바람직하다.

다음의 냉각과정은 상기 소결과정을 거친 커팅 휠(10)을 자연 대기상태에서 혹은 강제 송풍이 이루어지는 상태에서 소정의 시간 동안 노출시켜 냉각시키는 것이다.

이와 같은 과정을 모두 거쳐 본 발명의 커팅 휠이 완성되며, 필요에 따라서 중앙 구멍(10a) 부분에 라벨 부착용 흑연지(50)를 접착하는 흑연지 접착과정을 추가할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 커팅 휠은 그 앞, 뒤 표면에 부직포가 붙어 있던 상태로 생산되고 사용되던 종래의 제품과 달리 부직포 없이 심재와 배합물이 함께 소결된 매끈한 상태의 표면을 가진다.

따라서 절단 및 절삭 작업시 절삭성이 우수하고, 가공된 단면 또는 표면 정도가 양호하게 되며, 커팅 휠의 진동이 적고 파손율이 적어 수명이 오래가는 장점을 가진다.

아울러, 본 발명의 커팅 휠 제조방법에 따르면, 부직포의 생략을 위해 박리재를 사용하되, 별도의 접착제 없이 열과, 압력과, 습도를 제공하여 숙성하는 것 만으로 심재와 붙어 있도록 하고, 또 쉽게 떼어낼 수 있도록 개량하였기 때문에 양질의 제품을 큰 어려움없이 대량 생산하는데 용이한 장점을 갖는 것이다.

Claims (5)

1. 커팅 휠 제조를 위해 주재료인 분말 세라믹과 레진을 포함하여 분말 재료 배합물(11)을 준비하는 배합물 준비과정과,

   직물 형태로 직조된 상태의 화이버 글라스 소재를 원형으로 재단하여 심재(12)가 되도록 준비하는 심재 준비과정과,

   소정의 두께를 갖는 비닐 소재를 원형으로 재단하여 박리재(13)가 되도록 준비하는 박리재 준비과정과,

   상기와 같이 준비된 심재(12)의 일측 표면에 상기한 박리재(13)를 밀착 시킨 상태에서 필요 온도와 필요 압력과, 필요 시간을 제공한 상태에서 숙성하는 심재 숙성과정과,

   상기와 같이 준비된 숙성 심재(12) 하나를 박리재(13)가 아래를 향하도록 몰드(20) 바닥에 깔고, 그 위로 상기한 분말 배합물(11)을 투입하여 일정 높이로 펼치고, 그 위로 또 하나의 숙성 심재(12) 하나를 박리재(13)가 위를 향하도록 덮고, 그 위로 몰드 뚜껑(21)을 덮은 후 가열/가압하여 커팅 휠(10)이 되도록 몰딩하는 몰딩과정과,

   상기 몰딩과정을 거친 커팅 휠(10)에서 양쪽 표면에 위치한 박리재(13)를 떼어 내는 박리재 제거과정과,

   상기 박리재 제거과정을 거친 다수의 커팅 휠(10)들을 중첩하되 각각의 사이마다 이격소재(30)를 끼워 적층한 상태에서 소결로(40)에 넣고 필요 온도와 필요 압력과, 필요 시간을 제공하여 소결하는 소결과정과,

   상기 소결과정을 거친 커팅 휠(10)을 자연 대기상태에 소정의 시간동안 노출시켜 냉각시키는 냉각과정을 차례로 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 커팅 휠의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 심재 숙성과정에서는 필요 온도와, 필요 압력과, 필요 시간에 더하여 필요 습도를 추가로 제공하여서 제조하는 것을 특징으로 하는 커팅 휠의 제조방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기한 냉각과정의 다음에 커팅 휠(10)의 중앙 구멍(10a) 부분에 라벨 부착용 흑연지(50)를 접착하는 흑연지 접착과정을 추가하여서 된 것을 특징으로 하는 커팅 휠의 제조방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기한 심재 숙성과정에서는 다량의 심재(12)를 한꺼번에 숙성시키기 위하여 심재의 사이 사이에 이격소재(30)들을 개입시킨 상태에서 적층하여 숙성하는 것을 포함하는 커팅 휠의 제조방법.
5. 상기 제1항에 의해서 제조된 것을 특징으로 하는 커팅 휠.

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