KR100802213B1 - Profile Polishing Tool Using Ultra-Hard Sintered Body and Elastic Material, and Method of Producing The Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구(특히, Polishing Tool) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 석재와 같은 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 공구로써 다이아몬드 소결체와 같은 초경질 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 특정 패턴을 가지도록 매몰시켜 결합함으로써 연삭시 특정부위만의 마모로 인해 발생되는 연삭 불량(예컨대, 잔류 라인(Line)의 발생이나 부분적인 광택미달 등)을 제거하여 공구의 연삭성능을 향상시키고 그 수명을 연장시킨 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding tool (particularly a polishing tool) using an ultrahard sintered body and an elastic material, and a manufacturing method thereof. More specifically, as a tool for grinding brittle workpieces such as stone, superhard sintered bodies such as diamond sintered bodies are buried and bonded to elastic materials such as rubber or urethane to have a specific pattern, thereby reducing wear on specific parts during grinding. Molding tools using ultra-hard sintered bodies and elastic materials that improve the grinding performance and extend the life of tools by eliminating grinding defects (eg, occurrence of residual lines or partial glossiness). It is about a method.
본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구에 있어서, 회전축에 대하여 대칭 형성되는 회전체인 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 구비되어 상기 피삭재를 연삭하는 주재(主材)로서, 블록 단위의 초경질 소결체(520)가 탄성재(530)에 성형공구(500)의 회전 방향과 일정한 각을 유지하도록 매입 형성된 연삭부(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention is a molding tool for grinding a brittle workpiece, the metal body 110, which is a rotating body formed symmetrically with respect to the rotation axis, and the main body provided on the outer peripheral surface of the metal body 110 to grind the workpiece ( As a main feature, the ultra-hard sintered body 520 in block units includes a grinding portion 510 embedded in the elastic material 530 so as to maintain a constant angle with the rotation direction of the molding tool 500. Provided are a molding tool using a rigid sintered body and an elastic material and a method of manufacturing the same.
다이아몬드, 성형공구, 석재, 메탈, 레진, 탄성재 Diamond, molding tool, stone, metal, resin, elastic material
Description
도 1a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도,1A is a perspective view of a conventional diamond grinding tool of the first shape,
도 1b는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 A-A' 절취면의 단면도,1B is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of a conventional diamond grinding tool of the first shape;
도 2a는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도,Figure 2a is a perspective view of a conventional diamond grinding tool of the second shape,
도 2b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 B-B' 절취면의 단면도,Figure 2b is a cross-sectional view of the B-B 'cutting surface of a conventional diamond grinding tool of the second shape,
도 3a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구에 있어서, 불균일 마모가 발생되는 부분을 도시한 도면,3A is a view showing a portion where uneven wear occurs in a conventional diamond grinding tool of the first shape,
도 3b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구에 있어서, 불균일 마모가 발생되는 부분을 도시한 도면,Figure 3b is a view showing a portion where non-uniform wear occurs in the conventional diamond grinding tool of the second shape,
도 4a는 종래의 연삭공구의 측면도,Figure 4a is a side view of a conventional grinding tool,
도 4b는 종래의 연삭공구의 단면도,4b is a cross-sectional view of a conventional grinding tool,
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 사시도,Figure 5a is a perspective view of a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 C-C' 절취면의 단면도,Figure 5b is a cross-sectional view of the C-C 'cutting surface of the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부 에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제1 실시예,Figure 6a is a first embodiment of the arrangement of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제2 실시예,Figure 6b is a second embodiment of the arrangement of diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제3 실시예,Figure 6c is a third embodiment of the arrangement of diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제4 실시예,Figure 6d is a fourth embodiment of the arrangement of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제5 실시예,6E is a fifth embodiment of the arrangement of diamond sintered bodies disposed in a part of a grinding part in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제6 실시예,Figure 6f is a sixth embodiment of the arrangement of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 6g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제7 실시예,Figure 6g is a seventh embodiment of the arrangement of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 다이아몬드 소결체의 모양 일례를 나타낸 도면,7 is a view showing an example of the shape of the diamond sintered body in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 제조 방법을 도시한 순서도,8 is a flow chart showing a manufacturing method of a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭면을 제조하는 주형틀의 분해사시도이다.9 is an exploded perspective view of a mold for manufacturing a grinding surface in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100 : 종래의 다이아몬드 연삭공구 110 : 메탈 바디100: conventional diamond grinding tool 110: metal body
112 : 중공부 120 : 샤프트112: hollow portion 120: shaft
130 : 연삭층 140 : 물공급구130: grinding layer 140: water supply port
300 : 평행선 310 : 불균일 마모부300: parallel line 310: non-uniform wear part
400 : 종래의 연삭공구 410 : 테이프400: conventional grinding tool 410: tape
420 : 고무 500 : 성형공구420: rubber 500: molding tool
510 : 연삭부 520 : 다이아몬드 소결체510: grinding portion 520: diamond sintered body
530 : 탄성재 600 : 다이아몬드 소결체 블록530: elastic material 600: diamond sintered block
900 : 주형틀 910 : 제1 몸체부900: mold 910: first body portion
912 : 제1 요입부 920 : 제2 몸체부912: first recessed portion 920: second body portion
922 : 제2 요입부922: second recessed part
본 발명은 초경질 소결체(超硬質 燒結體)와 탄성재를 이용한 성형공구(Profiling Tool 또는 Profile Router Bit) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 석재와 같은 취성(脆性)이 있는 피삭재(被削材)를 연삭(硏削)하는 공구로써 다이아몬드 소결체와 같은 초경질 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 특정 패턴을 가지도록 매몰시켜 결합함으로써 연삭시 특정부위만의 마모로 인해 발생되는 연삭 불량(예컨대, 잔류 라인(Line)의 발생이나 부분적인 광택미달 등)을 제거하여 공구의 연삭성능을 향상시키고 그 수명을 연장시킨 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding tool (Profiling Tool or Profile Router Bit) using an ultra-hard sintered body and an elastic material, and a manufacturing method thereof. More specifically, it is a tool for grinding brittle workpieces such as stones so that superhard sintered bodies such as diamond sintered bodies have specific patterns on elastic materials such as rubber or urethane. By buried and joined, the grinding defects (e.g., the occurrence of residual lines or partial glossiness) that are caused by wear of specific parts during grinding are eliminated to improve the grinding performance of the tool and extend its life. A molding tool using a hard sintered body and an elastic material, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 다이아몬드는 지구상에 존재하는 물질 중에서 가장 경도(硬度)가 높은 물질로 알려져 있다. 이러한 특성 때문에 다이아몬드는 절삭공구나 연삭공구, 내마모공구 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 다이아몬드는 화강암이나 대리석과 같은 석재를 연삭하는 석재가공 분야 및 콘크리트 구조물을 연삭하는 건설업 분야에서 많이 사용되고 있다.In general, diamond is known to be the hardest material on earth. Due to these characteristics, diamond is widely used in cutting tools, grinding tools, and wear tools. In particular, diamond is widely used in the field of stone processing for grinding stone such as granite or marble and in the construction industry for grinding concrete structures.
통상 다이아몬드를 이용하는 연삭공구는 도처(到處)에 다이아몬드 입자가 분포되어 있으며 물공급구를 구비하는 메탈 바디(Metal Body)로 구성된다. 여기에서, 물공급구는 다이아몬드 연삭공구가 피삭재를 연삭할시 발생되는 마찰열을 감소시키기 위해 외부로부터 공급되는 물이 지나는 통로이다.Grinding tools using diamond are generally composed of a metal body (diamond body) having a water supply hole in which diamond particles are distributed everywhere. Here, the water supply port is a passage through which water supplied from the outside passes to reduce frictional heat generated when the diamond grinding tool grinds the workpiece.
이러한 종래의 다이아몬드 연삭공구를 설명하면 다음과 같다.The conventional diamond grinding tool is described as follows.
도 1a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도이고, 도 1b는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 A-A' 절취면의 단면도이다.FIG. 1A is a perspective view of a conventional diamond grinding tool of a first shape, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the AA-cutting surface of a conventional diamond grinding tool of a first shape.
그리고, 도 2a는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도이고, 도 2b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 B-B' 절취면의 단면도이다.2A is a perspective view of a conventional diamond grinding tool of the second shape, and FIG. 2B is a cross-sectional view of the cut line B-B 'of the conventional diamond grinding tool of the second shape.
도 1a, 도 1b, 도 2a, 및 도 2b에 도시된 바에 따르면, 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)는 중공부(中空部; 112)로 삽입되는 샤프트(120)에 의해 메탈 바디(110)가 회전 작동하게 되고, 이러한 회전 작동시 연삭층(130)의 도처에 분포된 다이아몬드 입자가 피삭재를 연삭하게 된다. 이때, 메탈 바디(110)와 피삭재 사이 에 발생되는 마찰열을 감소시키기 위해 샤프트(120)로부터 물공급구(140)를 지나서 물이 공급된다.1A, 1B, 2A, and 2B, the conventional
이러한 다이아몬드 연삭공구(100)의 메탈 바디(110)는 그 테두리면에 연삭층(130)을 형성하는데, 연삭층(130)은 메탈(Metal)이나 레진(Resin)에 다이아몬드 입자를 가능한한 균일하게 혼합하여 제조한다. 예컨대, 전기 단계에 형상을 제작하고 거칠게 연삭하는 경우(성형 및 황삭(荒削))에는 메탈을 다이아몬드 결합재로 사용하고, 후기 단계에 매끄럽고 광택이 나도록 연삭하는 경우(Polishing)에는 레진 또는 세라믹(Ceramic)을 다이아몬드 결합재로 사용한다.The
그런데, 이러한 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)는 후기 연삭 단계 진행시 전기 황삭 단계에 의해 발생된 피삭재에 잔존하는 요철과 연삭층(130)의 다이아몬드 편석(偏析) 그리고 피삭재의 내부조직 불균질 등의 원인에 의해 연삭층(130)의 특정 부분이 마모가 더 진행되어 변형이 발생하게 된다.By the way, such a conventional
또한, 피삭재와 접촉하는 다이아몬드 연삭공구(100)의 일면에는 다이아몬드 연삭공구(100)의 회전 방향과 가공진행 방향이 일치하는 부분이 존재하는데, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 샤프트(120)의 평행선(300)에 접하는 연삭층(130)의 일측인 불균일 마모부(310)가 이에 해당한다. 그러면, 이러한 불균일 마모부(310)로 인해 피삭재에 라인을 남기거나 부분적으로 광택이 나지 않는 등의 문제점이 발생하였다.In addition, one surface of the
또한, 종래에 사용되는 연삭공구로 다음과 같은 것도 있다.In addition, the grinding tools used in the related art are as follows.
도 4a는 종래의 연삭공구의 측면도이고, 도 4b는 종래의 연삭공구의 단면도 이다.4A is a side view of a conventional grinding tool, and FIG. 4B is a sectional view of a conventional grinding tool.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 종래의 연삭공구(400)는 메탈 바디(110)의 외주면에 테이프(Tape; 410)를 접착시키고, 메탈 바디(110)와 테이프(410) 사이에는 고무(420)를 충진하는 형태로 제조되었다. 여기에서, 테이프(410)는 금속이나 합성수지의 얇은 시트(Sheet) 표면에 초경질 재료와 레진 또는 세라믹과 같은 결합재를 혼합한 페이스트(Paste)를 일정한 무늬를 형성하도록 인쇄한 후 상온 또는 고온에서 응고시켜 제조된다.4A and 4B, the
그런데, 이러한 종래의 연삭공구(400)는 처음에는 연삭 작업이 원활하게 진행되도록 하나, 연삭공구(400)의 회전 방향과 가공진행 방향이 일치하는 부분에서는 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)와 마찬가지로 불균일 마모가 발생하고, 이로 인해 연삭 불량을 초래하게 된다. 또한, 이러한 종래의 연삭공구(400)는 연삭층(130)이 얇은 도포막으로 소정의 두께를 형성하지 못해 연삭공구(400)의 수명이 짧으며, 피삭재를 연삭할시 연삭공구(400)를 수시로 교체해야 하는 불편이 따른다.By the way, such a
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 세그먼티드(Segmented) 다이아몬드 소결체가 특정 단위로 일정하게 즉, 공구의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 상이한 각을 이루도록 분포되게 하며, 탄성재와 더불어 피삭재를 연삭할시 마찰력에 의해 각각의 세그먼트(Segment)가 공구의 회전 방향과 상이한 방향으로 탄성 이동되도록 하여 공구의 불균일 마모를 방지하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention, the segmented (segmented) diamond sintered body is distributed in a specific unit, that is, to form an angle different from the rotational direction or the machining progress direction of the tool, and the workpiece along with the elastic material It provides a molding tool using an ultra-hard sintered body and elastic material to prevent the non-uniform wear of the tool by causing each segment to move elastically in a direction different from the direction of rotation of the tool by the friction force when grinding the For that purpose.
또한, 본 발명은, 다이아몬드 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 매몰시켜 결합하여 연삭시 발생되는 완충 효과로 가공면 전체를 효과적으로 균일하게 접촉하여 특정 부분이 더 가공되거나 접촉되지 않은 부분이 발생하는 것을 방지하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, by embedding the diamond sintered body in an elastic material such as rubber or urethane, and combined with the buffer effect generated during grinding effectively and uniformly contact the entire processing surface to produce a specific part is further processed or not contacted It is an object of the present invention to provide a molding tool using an ultrahard sintered body and an elastic material and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명은, 소정의 두께를 가지는 연삭층의 설계가 가능하므로 공구의 수명을 연장시키고 수시로 교체해야 하는 불편을 제거하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention provides a molding tool using an ultra-hard sintered body and an elastic material, which can be designed to the grinding layer having a predetermined thickness to eliminate the inconvenience of having to replace the tool and extend the life of the tool from time to time, The purpose.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구에 있어서, 회전축에 대하여 대칭 형성되는 회전체인 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 구비되어 상기 피삭재를 연삭하는 주재(主材)로서, 블록 단위의 초경질 소결체(520)가 탄성재(530)에 상기 성형공구(500)의 회전 방향과 일정한 각을 유지하도록 매입 형성된 연삭부(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in a molding tool for grinding a brittle workpiece, the
또한, 본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구의 제조방법에 있어서, (a) 메탈 바디(110) 및 초경질 소결체(520)를 제조하는 단계; (b) 분리된 주형틀(900)의 내주면에 초경질 소결체(520)를 배열시키는 단계; (c) 상기 주형틀(900)의 가운데에 상기 메탈 바디(110)를 위치시키고 이들을 결합하는 단계; (d) 상기 주형틀(900) 내부로 탄성재(530)를 주입시키고 가열가압하여 연삭부(510)를 제조하는 단계; 및 (e) 상기 연삭부(510)의 일측에서 상기 메탈 바디(110)로 관통되는 물공급구(140)를 형성하는 단계를 포함하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for manufacturing a molding tool for grinding a brittle workpiece, the method comprising the steps of: (a) manufacturing a
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 C-C' 절취면의 단면도이다.Figure 5a is a perspective view of a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 5b is a cross-sectional view of the C-C 'cutting surface of the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention.
상기 도 5a 및 도 5b에 도시한 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구(500)는 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 특정 단위의 다수의 다이아몬드 소결체(520)가 탄성재(530)에 결합되어 형성된 연삭부(510)를 포함하여 이루어진다.5A and 5B, the
성형공구(500)는 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등과 같은 취성이 있는 피삭재의 곡면을 연삭하거나 피삭재를 일정한 형태로 만드는 경우에 사용하는 공구이다. 이러한 성형공구(500)는 본 발명의 실시에 있어서 외주면 일부가 오목하거나 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 성형공구(500)는 이러한 오목부 또는 볼록부를 통하여 피삭재를 곡면 연삭하거나 원하는 형태로 가공하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 성형공구(500)는 외주면 일부가 오목하거나 볼록하게 형성되는 것에 한정되지 않는다.The
이러한 성형공구(500)는 외주면 일부에 다이아몬드 소결체(520)와 탄성재(530)가 결합된 연삭부(510)가 형성된다. 이때, 다이아몬드 소결체(520)는 특정 단위로 패턴화되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 성형공구(500)는 우수한 연삭성능으로 생산성을 향상시키고, 불균일 마모로 인해 발생되는 문제점을 제거하는 것이 가능하게 된다. 여기에서, 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 메탈이나 레진에 포함시켜 형성한 주재(主材)로서 피삭재를 직접적으로 연삭하는 기능을 수행한다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)에 대한 보다 상세한 설명은 하기에서 하기로 한다.The
메탈 바디(110)는 일면에서 타면을 관통하는 중공부(112)로 삽입되는 샤프트(120)를 통하여 피삭재를 연삭시 회전되는 부재이다. 이러한 메탈 바디(110)는 그 측면에 형성된 곡면이 반원 형상(Bull Nose)이나 S 형상(Ogee)으로 형성되는 것이 보통이나 본 발명의 실시에 있어서 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 메탈 바디(110)는 코어(Core)로 제작될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
연삭부(510)는 메탈 바디(110)의 측면에 형성된 곡면에 일정 두께로 접착 형성되는 주재로서 그 일면에 특정 단위로 패턴화되는 세그먼티드(Segmented) 다이아몬드 소결체(520)가 매몰 형성된다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 본 발명의 실시에 있어서 블록 단위로 패턴화되는 것을 특징으로 하는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 다음과 같다.The grinding
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제1 실시예이고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제2 실시예이다.Figure 6a is a first embodiment of the arrangement of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion in the molding tool according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 6b is a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention, The second embodiment of the arrangement form of the diamond sintered body disposed in a part of the grinding portion.
그리고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제3 실시예이고, 도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제4 실시예이다.6C is a third embodiment of an arrangement of diamond sintered bodies disposed in a part of a grinding part in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6D is a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the diamond sintered body is arranged in part of the grinding portion.
또한, 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제5 실시예이고, 도 6f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제6 실시예이다.6E is a fifth embodiment of an arrangement of diamond sintered bodies disposed in a part of a grinding part in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 6F is a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, the diamond sintered body is arranged in part of the grinding portion.
또한, 도 6g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제7 실시예이다.6G is a seventh embodiment of an arrangement of diamond sintered bodies disposed in a part of a grinding part in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6a를 참조하면, 연삭부(510)의 일면에 하나 이상 형성되는 다이아몬드 소결체(520)는 탄성재(530)에 매몰되어 형성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 탄성재(530)는 다이아몬드 소결체(520)와 함께 연삭부(510)를 구성하는 고무나 우레탄과 같은 탄성 물질로 이루어진 층으로서 메탈 바디(110)의 외주면에 접착 형성된 다.Referring to FIG. 6A, at least one diamond sintered
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 포함하는 주재로서 상기 다이아몬드 입자를 단단하게 결속시키는 결합재(Bond)로 메탈(Metal)이나 레진(Resin)을 이용한다. 여기에서, 메탈은 초기 단계나 비교적 거칠게 연삭하는 성형공구(500)에 형성되는 다이아몬드 소결체(520)에 결합재로 사용되고, 레진은 후기 단계에 광택을 얻기 위해 연삭하는 성형공구(500)에 형성되는 다이아몬드 소결체(520)에 결합재로 사용된다.The diamond sintered
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)에 사용되는 결합재가 메탈이나 레진에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 결합재로 세라믹이나 비트리화이드(Vitrified) 등을 사용되는 것도 가능하다.However, in the practice of the present invention, the binder used for the diamond sintered
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 메탈이나 레진에 혼합하여 제조한 다음, 이를 일정 크기로 조각내어 탄성재(530)로 형성된 연삭부(510)의 일면에 매몰시켜 형성한다. 그러면, 본 발명에 따른 연삭부(510)을 제조하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처음부터 세그먼티드 다이아몬드 소결체(520)를 제조한 후 연삭부(310)에 매몰시켜 형성할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)가 이와 같은 방법으로 제조되는 것에 한정되는 것은 아니다.The diamond sintered
예컨대, 메탈이나 레진으로 먼저 베이스(Base)를 제조한 다음, 그 일면에 도금 또는 금속, 레진, 세라믹과 다이아몬드 혼합물의 페이스트를 도포한 후 소결하여 다이아몬드 입자를 배열시킨다. 그런 다음, 이를 일정 크기로 조각내어 형성된 다이아몬드 소결체(520)를 연삭부(510)의 일면에 매몰 형성시킬 수 있다. 이때, 메 탈이나 레진을 일정 크기로 조각낸 다음 각각의 일면에 다이아몬드 입자를 배열시켜 다이아몬드 소결체(520)를 제조하는 것도 가능하다.For example, a base is first made of metal or resin, and then one surface is coated with a plate or paste of a metal, resin, ceramic and diamond mixture, followed by sintering to arrange diamond particles. Then, the diamond sintered
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 각각 일정한 간격을 두고 연삭부(510)에 매몰 형성되는데, 연삭시 피삭재가 어느 부분에 접촉하더라도 연삭이 가능하도록 촘촘하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 성형공구(500)의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 소정의 각을 이루도록 하여 연삭시 각 다이아몬드 소결체(520)가 마찰력과 탄성재(530)에 의해 성형공구(500)의 회전 방향과 다른 방향으로 난반사하듯 탄성 운동을 하여 피삭재의 가공 불량을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 한편, 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)의 전부 또는 일부에 형성되도록 하는 것도 가능하다.Each of the diamond sintered
한편, 다이아몬드 소결체(520)는 본 발명에서 그 형태가 직육면체로 이루어진다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 다이아몬드 소결체(520)는 다른 각면체 형상이거나 곡면체 형상, 타원 형상 등 그 형상과 배열 방식에 따라 작업시 마찰력에 의해 성형공구(300)의 회전 방향과 다른 방향으로 탄성 이동이 일어날 수 있는 모든 형태를 포함한다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)의 모양의 일례는 도 7을 참조하면 된다.On the other hand, the diamond sintered
한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 매몰 형성되므로 연삭부(510)의 두께보다 얇게 형성되는 것이 일반적이다.On the other hand, in the practice of the present invention, since the diamond sintered
이러한 다이아몬드 소결체(520)가 일정하게 분포된 연삭부(510)는 특정 영역 내에 분포된 다이아몬드 소결체(520)의 묶음인 다이아몬드 소결체 블록(600)을 형 성하는데, 다이아몬드 소결체 블록(600)은 본 발명의 실시에 있어서 반복적으로 연삭부(510)에 형성되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 연삭부(510)는 패턴화된 다이아몬드 소결체 블록(600)을 통하여 종래 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포시 발생되는 문제점을 해결하는 것이 가능하게 된다. 이러한 다이아몬드 소결체 블록(600)는 도 6b 또는 도 6c에서 보는 바와 같이 연삭부(510)에 형성되는 것도 가능하다.The grinding
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 블록 단위로 패턴화되어 형성되는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 다이아몬드 소결체(520)는 도 6g에서 보는 바와 같이 연삭부(510)에 상하 대칭으로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 좌우 대칭으로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 다이아몬드 소결체(520)는 도 6d 내지 도 6f에서 보는 바와 같이 연삭부(510)의 일단에서 타단을 잇는 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 다이아몬드 소결체(520)는 연삭시 피삭재가 어느 부분에 접촉하더라도 연삭이 가능하도록 촘촘하게 형성됨은 물론이다.However, in the practice of the present invention, the diamond sintered
한편, 다이아몬드 소결체(520)는 같은 행(Row)에 동일한 크기 또는 형태의 다이아몬드 소결체(520)가 반복되는 행 단위 패턴화, 또는 같은 열(Column)에 동일한 크기 또는 형태의 다이아몬드 소결체(520)가 반복되는 열 단위 패턴화도 가능하다.On the other hand, the diamond sintered
한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)를 측면에서 바라보았을 때 서로 겹쳐지도록 형성되는 것도 가능하다.On the other hand, in the practice of the present invention, the diamond sintered
연삭부(510)는 본 발명의 실시에 있어서 그 일면에 다이아몬드 소결체(520)를 매몰 형성하는데, 이러한 다이아몬드 소결체(520)를 연삭부(510)에 결속시키는 부재로 고무나 우레탄(Urethane)과 같은 탄성 물질이 사용된다. 그러면, 연삭시 연삭부(510)가 피삭재에 밀착되어 다이아몬드 소결체(520)가 피삭재의 연삭하고자 하는 면 전부를 고르게 연삭하는 것이 가능하게 된다. 또한, 연삭부(510)가 탄성 물질을 이용하여 제조되면 종래 메탈 바디(110)의 연삭층(130)의 경우에서처럼 파손되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.Grinding
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 연삭부(510)를 제조할시 이용되는 탄성 물질이 고무나 우레탄에 한정되는 것은 아니다. 한편, 연삭부(510)에 매몰 형성되어 피삭재를 연삭하는 것이 다이아몬드 소결체(520)에 한정되는 것은 아니다. 즉, 피삭재를 연삭 가능하도록 경도가 높은 물질로 이루어진 초경질 소결체이면 어떠한 것도 가능하다. 예컨대, 초경질 소결체로 루비나 사파이어와 같은 산화알루미늄 계열의 금속 입자, 티타늄과 탄소를 소결하여 얻은 탄화티타늄 계열의 금속 입자, 텅스텐에 탄소를 소결하여 얻은 초경합금 계열의 금속 입자 등이 이용되는 것도 가능하다.However, in the practice of the present invention, the elastic material used when manufacturing the grinding
본 발명에 따른 성형공구(500)는 곡면과 같이 피삭재의 가공이 용이하지 않은 부분을 가공하는데에 사용되는 장치이다. 이러한 성형공구(500)는 피삭재의 원활한 가공을 위해 메탈 바디(110) 및 연삭부(510)가 곡면체로 제조된다. 특히, 연삭부(510)의 경우에는 곡면체의 일면에 다이아몬드 소결체(520)가 특정 단위로 패턴화되어 매몰 형성되어야 하므로 이를 통상의 성형공구(500) 제조방법으로 제조하 는 것은 용이하지 않다.The
따라서, 본 발명에서는 이를 가능하게 하기 위해 특수한 형태로 제작된 주형틀을 이용하여 연삭부(510)를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 하기에 기술할 성형공구(500)의 제조방법에 기술하기로 한다. 한편, 연삭부(510)를 제조할시 사용되는 것은 주형틀에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 금형을 이용하여 연삭부(510)를 제조하는 것도 가능하다.Therefore, in the present invention, the grinding
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구(500)의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing method of the
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 제조 방법을 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a manufacturing method of a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention.
도 8을 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 성형공구(500)의 제조가 가능하도록 메탈 바디(110)를 제조한다(S800). 이러한 메탈 바디(110)는 분말야금(粉末冶金) 방법을 이용하여 제조 가능한데, 본 발명의 실시에 있어서 메탈 바디(110)의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 메탈 바디(110)는 주조(鑄造) 방법을 이용하여 제조하는 것도 가능하다. 또한, 메탈 바디(110)는 절삭 방법을 이용하여 제조하는 것도 가능하다.Referring to FIG. 8, first, a
메탈 바디(110)가 제조되면, 메탈이나 레진에 다이아몬드 입자를 혼합하여 다이아몬드 소결체(520)를 제조한다(S802). 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 배열 가능하도록 적절한 크기로 제조하게 되면 공정을 여러번 반복해야 하는 불편이 발생되므로 통상 큰 형태로 제조된 다음 이를 연삭부(510)에 배열할 수 있도록 조각을 내게 된다. 이때, 각각의 조각은 별도의 금형에서 대량 생산하여 사용하는 것도 가능하다.When the
메탈 바디(110)와 다이아몬드 소결체(520)가 제조되면, 연삭부(510)를 제조 가능하도록 특수 제작된 주형틀을 준비한다. 이하, 성형공구(500)의 제조방법은 도면을 참조하여 설명하기로 한다.When the
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭면을 제조하는 주형틀의 분해사시도이다.9 is an exploded perspective view of a mold for manufacturing a grinding surface in a molding tool according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9를 참조하여 설명하면, 주형틀(900)은 그 일부인 제1 몸체부(910)와 타부인 제2 몸체부(920)로 구비되는데, 이러한 주형틀(900)의 제1 몸체부(910)와 제2 몸체부(920)는 메탈 바디(110)와 결합시 맞물릴 수 있도록 각각 일면이 요입 형성되는 제1 요입부(912) 또는 제2 요입부(922)를 형성하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 9, the
연삭부(510)를 제조할 시에는 먼저 분리된 제1 몸체부(910)의 제1 요입부(912)와 제2 몸체부(920)의 제2 요입부(922)에 각각 다이아몬드 소결체(520)를 본 발명의 실시예에 따라 배열시킨다(S804).When manufacturing the grinding
그런 다음, 제1 몸체부(910)와 제2 몸체부(920)의 가운데에 메탈 바디(110)를 위치 결합시킨다(S806).Then, the
그런 다음, 주형틀(900) 내부로 용융(熔融) 상태의 탄성재를 주입시킨 후 가열가압시킨다(S808). 그러면, 주형틀(900)을 통하여 다이아몬드 소결체(520)가 탄성재(530)에 매몰 형성되어 본 발명에 따른 연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조하는 것이 가능하게 된다.Then, after injecting the elastic material in the molten state into the mold (900) is heated and pressurized (S808). Then, the diamond sintered
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조하는 방법은 이에 한정되지 않는다.However, in the practice of the present invention, the method of manufacturing the grinding
연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조한 후에는, 연삭부(510)의 일측에서 메탈 바디(110)의 중공부(112)로 관통되는 물공급구(140)를 형성시킨다(S810). 이때, 연삭부(510)의 일측에서 메탈 바디(110)의 외주면으로 관통되는 물공급구(140)를 형성시키는 것도 가능하다.After the grinding
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 성형공구(500)를 제조하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.However, the method of manufacturing the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 초경질 소결체가 특정 단위로 성형공구의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 소정의 각을 이루도록 일정하게 분포되어 연삭시 마찰력과 탄성재에 의한 다이아몬드 소결체의 불규칙 탄성 이동에 의 해 성형공구의 균일 마모를 가져와 피삭재에 잔류 라인이 형성되는 등과 같은 문제점을 제거하는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the ultra-hard sintered body is uniformly distributed in a specific unit so as to form a predetermined angle with the rotation direction or the processing progress direction of the molding tool, so that the frictional force during grinding and the irregular elastic movement of the diamond sintered body by the elastic material This brings about uniform wear of the molding tool, thereby eliminating problems such as forming residual lines on the workpiece.
또한, 본 발명에 의하면, 초경질 소결체를 탄성재에 매몰시켜 결합하여 연삭시 발생되는 완충 효과에 의해 성형공구와 피삭재 간에 완벽한 접촉으로 연삭부의 특정 부분이 더 마모되거나 파손되는 것을 방지하고 피삭재에서 균일한 광택을 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the ultra-hard sintered body is buried in the elastic material to be bonded to the elastic material to prevent a certain portion of the grinding portion is further worn or damaged by the perfect contact between the forming tool and the workpiece by the buffer effect generated during grinding and uniform in the workpiece The effect is to get a gloss.
또한, 본 발명에 의하면, 연삭부가 일정 두께를 형성하여 성형공구의 수명을 연장시키고 수시로 교체해야 하는 불편을 제거하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the grinding portion has a certain thickness to extend the life of the molding tool and has the effect of eliminating the inconvenience to be replaced at any time.
또한, 본 발명에 의하면, 도금이나 페이스트를 도포한 다이아몬드 소결체일지라도 상기한 효과에 의해 종래의 일체화된 테이프를 구비하는 연삭공구보다 수명을 연장하고 잔류 라인을 형성하지 않는 효과가 있다.According to the present invention, even in the case of a diamond sintered body coated with plating or paste, the above-described effect has an effect of extending the service life and forming no residual line than the grinding tool having a conventional integrated tape.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |