KR100812830B1 - 연마휠 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연마휠 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 연마휠은, 중앙에 관통홀을 갖는 코어부재와; 이 코어부재의 외주변 적어도 두 개소에 반경방향으로 배치되어 고정되고 박판형태를 이루며, 적어도 일면에 연마제가 코팅된 플랩부재와; 이 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 형성되고 적어도 연마입자, 수지, 경화제를 포함하는 수지몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그에 따라, 본 발명에 따른 연마휠은 가공소재의 면 또는 절단부위를 일정수준의 표면거칠기 범위로 신속하게 연마시킬 수 있게 한다.

연마휠, 플랩부재, 수지몰딩부, 연마기

Description

연마휠 및 그 제조방법{GRINDING WHEEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도 1은 종래의 연마휠을 보여주는 개략 사시도.

도 2는 도 1의 연마휠의 개략 단면도.

도 3은 종래의 다른 연마휠을 보여주는 개략 사시도.

도 4는 도 3의 연마휠의 개략 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 연마휠을 보여주는 개략 사시도.

도 6은 본 발명에 따른 연마휠의 제조에 적용되는 것으로서 외주변의 적어도 두 개소에 플랩부재가 부착된 코어부재를 보여주는 개략 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 연마휠의 전체 제조공정을 설명하기 위한 작업흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

30: 연마휠 31a: 관통홀

31b: 오목부 31: 코어부재

32a: 연마제 32aa: 연마입자

32: 플랩부재 33: 공간

34: 수지몰딩부 34a: 연마입자

본 발명은 연마휠 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 가공소재의 면 또는 절단부위를 일정수준의 표면거칠기 범위로 신속하게 연마(Grinding 또는 De-burring)시킬 수 있게 하고 연마휠의 교체주기를 증대시킬 수 있게 하며, 아울러 연마휠의 과열을 방지하여 연마효율을 높일 수 있도록 한 연마휠 및 그 제조방법에 관한 것이다.

한 예로, 2004년 12월 13일자로 출원된 한국실용공보 제20-0377060호에는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 축삽입공(1a)을 갖는 아일릿(Eyelet)부재(1)와, 이 아일릿부재가 끼워지도록 중앙에 관통홀(2a)이 형성되고 그 관통홀의 주위에 요홈부(2b)가 형성된 지지판(2)과, 이 지지판의 일측 평면에 부착되는 샌드페이퍼조립체(3)로 이루어진 샌드페이퍼 적층형 연마디스크(10)에 관한 기술이 개시되어 있다.

여기에서, 상기 샌드페이퍼조립체(3)는 링형태를 이루도록 중첩되어 적층된 다수 개의 샌드페이퍼조각편(3a)으로 이루어져 있다.

한편, 전술한 바와 같은 샌드페이퍼 적층형 연마디스크(10)는 그 연마디스크의 지지판(2)의 아일릿부재(1)가 연마기(Grinding apparatus)(도시되지 않음)의 로터리샤프트의 선단부에 끼워진 후 너트부재(도시되지 않음)를 매개로 하여 고정되어 사용된다.

그러나, 상기 연마기에 장착된 샌드페이퍼 적층형 연마디스크(10)는 샌드페이퍼조립체(3)의 각 샌드페이퍼조각편(3a)이 가공소재(도시되지 않음)로부터 전달되는 외력에 의해 용이하게 변형될 수 있어 가공소재의 표면에 발생된 녹이나 용접비드 등의 제거와 같이 상대적으로 작업부하가 작게 걸리는 연마작업만 수행할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기 샌드페이퍼 적층형 연마디스크(10)는 샌드페이퍼조립체(3)의 각 샌드페이퍼조각편(3a)과 인접한 샌드페이퍼조각편(3a)의 상당부분이 서로 겹쳐져 있기 때문에 외부로 노출된 부분만 마모되면 다시 새로운 것으로 교체해야 하는 문제점이 있었다.

다른 예로, 1997년 01월 14일자로 출원된 한국등록특허공보 제10-0190742호에는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 연마입자를 수지 및 경화제와 함께 원통형상으로 성형한 연마휠(20)이 개시되어 있으며, 이 연마휠은 연마기(도시되지 않음)의 회전축(21)과 연결된 회전플레이트(22) 상에 고정편(23)과 볼트(24)를 매개로 하여 고정된다.

그러나, 상기 연마기에 장착된 연마휠(20)은 원통형상의 경질체이기 때문에 가공소재의 절단부위에 형성된 버(Burr) 등과 같이 상대적으로 작업부하가 크게 걸리는 연마작업만 수행할 수밖에 없는 문제점이 있었다.

한편, 상기 각 샌드페이퍼 적층형 연마디스크(10)와 연마휠(20)은 단지 동종의 구성요소만으로 이루어져 있기 때문에 가공시 가공소재의 연마면에 발열이 크게 일어나 연마디스크 또는 연마휠이 가공소재의 연마면에 대해 수행하는 일정시간당 의 연마효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에, 본 발명의 목적은 가공소재의 면 또는 절단부위를 일정수준의 표면거칠기 범위로 신속하게 연마시킬 수 있도록 하는 연마휠을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 연마휠의 교체주기를 증대시킬 수 있도록 하는 연마휠을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연마휠의 과열을 방지하여 연마효율을 높일 수 있도록 하는 연마휠을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 연마휠의 형성작업을 편리하게 하고, 아울러 연마휠의 내구성을 강화시킬 수 있도록 하는 연마휠의 제조방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 연마휠은 중앙에 관통홀을 갖는 코어부재와; 이 코어부재의 외주변 적어도 두 개소에 반경방향으로 배치되어 고정되고 박판형태를 이루며, 적어도 일면에 연마제가 코팅된 플랩부재(Flap member)와; 이 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 형성되고 적어도 연마입자, 수지, 경화제를 포함하는 수지몰딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 연삭휠의 제조방법은 수지, 연마입자, 경화제를 배합하여 용융 수지 혼합물을 형성하는 단계와; 적어도 일면에 연마제가 코팅된 플랩부재를 외주변의 적어도 두 개소에 각각 구비하는 코어부재를 성형기의 적어도 하나 의 성형부 안에 위치시키는 단계와; 상기 성형부 안의 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 상기 용융 수지 혼합물을 투입하여 링형 또는 원통형의 연마휠을 형성하는 단계와; 상기 성형부로부터 연마휠을 분리시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 도 5와 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 연마휠을 보여주는 개략 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 연마휠의 제조에 적용되는 것으로서 외주변의 적어도 두 개소에 플랩부재가 부착된 코어부재를 보여주는 개략 사시도이다.

본 발명에 따른 연마휠(30)은 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙에 관통홀(31a)을 갖는 코어부재(31)와; 이 코어부재의 외주변 적어도 두 개소에 반경방향으로 배치되어 고정되고 박판형태를 이루며, 적어도 일면에 연마제(32a)가 코팅된 플랩부재(32)와; 이 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재(32) 및 상기 코어부재(31)의 해당 외주변 사이의 각 공간(33)에 형성되고 적어도 연마입자(34a), 수지, 경화제를 포함하는 수지몰딩부(34)로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 코어부재(31)는 베이클라이트(Bakelite), 글라스파이버, 또는 그 밖의 다른 것으로 이루어질 수 있다.

상기 플랩부재(32)는 페이퍼(또는 연마지), 부직포 등으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 플랩부재는 직선형태 또는 곡선형태로 이루어질 수 있다. 플랩부재가 곡선형태를 이루는 경우, 상기 각 플랩부재(32)의 곡선은 그 플랩부재의 적어도 일면에 코팅된 연마제(32a)가 가공소재(도시되지 않음)와 접할 수 있도록 일정 하게 배치되는 것이 바람직하다.

상기 각 곡선형태의 플랩부재(32)의 외측단은 일정간격을 두고 반복적으로 배치된 수지몰딩부(34)의 외주변과 함께 가공소재를 연마할 수 있도록 인접한 수지몰딩부(34)의 외면과 동일한 높이로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 플랩부재(32)의 외측단은 수지몰딩부(34)의 외면으로부터 돌출되게 제조될 수 있으며, 이 경우 그 플랩부재(32)의 외측단은 드레싱(Dressing) 공정을 통해 그 수지몰딩부(34)의 외면과 동일한 높이로 가공된다.

한편, 상기 코어부재(31)의 외주변에는 해당 플랩부재(32)의 내측단을 수용하도록 오목부(31b)가 형성되고, 상기 플랩부재(32)의 내측단은 접착제를 매개로 하여 상기 코어부재(31)의 오목부(31b)에 고정될 수 있다.

상기 수지몰딩부(34)의 연마입자(34a)는 상기 플랩부재(32)의 연마제(32a)의 연마입자(32aa)와 특성면에서 적어도 부분적으로 다르게 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 연마입자(34a, 또는 32aa)의 특성은 열적 특성, 기계적 특성 등으로 세분화시킬 수 있으며, 이러한 특성들은 연마입자의 재질, 크기, 형태, 경도 등에 따라 다르게 나타난다.

상기 코어부재(31)의 외주변과 플랩부재(32)의 내측단을 상호 부착시키는 작업은 수작업 뿐만 아니라 자동화에 의해서도 가능하다. 상기 플랩부재(32)를 접착제를 매개로 하여 코어부재(31)의 외주변에 조밀하게 부착시킬 경우, 상기 코어부재(31)의 외주변과 플랩부재(32)의 내측단 간의 부착작업에는 소요되는 개수만큼의 플랩부재(32)를 상기 코어부재(31)의 외주변에 동시에 배치 가능하게 하고, 사용 후에는 탈거가 용이한 부착안내틀(도시되지 않음)이 적용될 수 있다.

상기 부착안내틀은 상기 코어부재(31)를 지지 또는 그로부터 분리 가능하게 수용할 수 있도록 일방이 개구된 제1 수용홀과, 이 제1 수용홀과 각각 연통되고 그 제1 수용홀의 외주변을 따라 일정간격을 두고 반경방향으로 배치되며, 상기 각 해당 플랩부재(32)를 지지 또는 그로부터 분리 가능하게 수용할 수 있도록 일방이 개구된 다수 개의 제2 수용홀로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 각 제2 수용홀의 입구부분에는 플랩부재(32)의 내측단과 코어부재(31)의 외주변에 접착제를 투입할 시 접착제가 그 제2 수용홀의 플랩부재(32) 쪽으로 흘러가지 않도록 그 제2 수용홀의 수직방향으로 상호 마주하는 형태로 돌기가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 플랩부재(32) 또는 수지몰딩부(34)의 연마입자(32aa, 또는 34a)는 실리콘 카바이드(SiC), 금강사(emery), 산화알루미늄(aluminum oxide), 금강석(diamond) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 연마입자는 가공소재의 종류에 따라 적절하게 선택될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

상기 수지몰딩부(34)의 수지는 연마입자(34a)를 안정되게 지지할 수 있는 것이라면 어느 것이든 무방하며, 예컨대 폴리비닐알콜(PVA; Polyvinyl Alcohol), 우레탄(Urethane), 페놀(Phenol)계열 수지 등으로 이루어질 수 있다.

상기 연마휠(30)은 각 플랩부재(32)와 수지몰딩부(34)가 코어부재(31)를 중심으로 원주 상에 반복되게 배치됨으로써 상기 각 플랩부재(32)의 연마제(32a)와 수지몰딩부(34)의 연마입자(32aa, 34a)에 의해 가공소재를 원활히 연마시킬 수 있 게 되며, 그 결과 상기 연마휠(30)과 가공소재(도시되지 않음) 간의 과열현상을 줄여 궁극적으로 연마효율을 증대시킬 수 있게 한다.

한편, 상기 연마휠(30)을 제조하기 위한 성형기(도시되지 않음)의 성형부는 그 성형부의 적어도 일부분을 편리하게 형합, 또는 분리 가능하게 하는 주금형과 보조금형으로 이루어지며, 이 경우 상기 주금형은 주성형부, 그리고 상기 보조금형은 주성형부를 적어도 부분적으로 보조하는 커버부로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 연마휠의 제조과정을 도 6과 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수지, 연마입자, 경화제를 배합하여 용융 수지 혼합물을 형성한다(S702 참조). 여기에서, 상기 용융 수지 혼합물은 수지의 특성에 따라 일정량의 물이 부가되어 제조될 수 있다.

그런 다음, 적어도 일면에 연마제(32a)가 코팅된 플랩부재(32)를 외주변의 적어도 두 개소에 각각 구비하는 코어부재(31)를 성형기의 적어도 하나의 성형부(도시되지 않음) 안에 위치시킨다(도 6 참조)(S704 참조).

그런 다음, 상기 성형부 안의 플랩부재(32), 그에 인접한 플랩부재(32) 및 상기 코어부재(31)의 해당 외주변 사이의 각 공간(33)에 상기 용융 수지 혼합물을 투입하여 링형 또는 원통형의 연마휠(30)을 형성한다(S706 참조).

그런 다음, 상기 성형부로부터 연마휠(30)을 분리시킨다(S708 참조).

한편, 상기 성형부 안에 플랩부재(32)가 구비된 코어부재(31)를 위치시키는 단계(S704)는 상기 코어부재(31)의 각 플랩부재(32)를 일정방향으로 곡선형태로 배 열시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 코어부재(31)의 각 플랩부재(32)의 외측단과 마주하는 성형부(도시되지 않음)의 대응부분에는 상기 각 플랩부재(32)가 코어부재(31)의 반경방향에 대해 일정곡률로 유지되도록 일정깊이의 지지홈(도시되지 않음)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 연마휠 형성단계(S706)는 코어부재(31)의 외주변에 부착된 플랩부재(32)와 그에 인접한 플랩부재(32) 간에 일정간격이 유지될 수 있도록 상기 성형부 안의 플랩부재(32)와, 그에 인접한 플랩부재(32) 및 상기 코어부재(31)의 해당 외주변 사이의 각 공간(33)에 일정량의 용융 수지 혼합물을 균일한 속도로 투입하는 것이 바람직하다.

다른 한편, 본 발명에 따른 연마휠 제조방법은 상기 성형부(도시되지 않음)로부터 분리된 각 연마휠(30)을 성형부 안에서 경화시키거나, 또는 성형부의 외부에 별도로 마련된 경화오븐(도시되지 않음) 안에 넣어 경화시킬 수 있다.

전술한 바와 같이 제조된 연마휠(30)은 연마기(도시되지 않음)의 스핀들, 또는 로터리샤프트에 장착된 후, 너트부재 등과 같은 패스너를 매개로 고정되어 사용될 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연마휠은 가공소재의 면 또는 절단부위를 일정수준의 표면거칠기 범위로 신속하게 연마시킬 수 있게 한다.

또한, 본 발명에 따른 연마휠은 연마휠의 교체주기를 증대시킬 수 있게 하 고, 아울러 연마휠의 과열을 방지하여 연마효율을 높일 수 있게 한다.

나아가, 본 발명에 따른 연마휠 제조방법은 연마휠의 형성작업을 편리하게 하고, 아울러 연마휠의 내구성을 강화시킬 수 있게 한다.

Claims (13)

1. 중앙에 관통홀을 갖는 코어부재와;

   이 코어부재의 외주변 적어도 두 개소에 반경방향으로 배치되어 고정되고 박판형태를 이루며, 적어도 일면에 연마제가 코팅된 플랩부재와;

   이 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 형성되고 적어도 연마입자, 수지, 경화제를 포함하는 수지몰딩부

   를 포함하며,

   상기 코어부재의 외주변에는 해당 플랩부재의 내측단을 수용하도록 오목부가 형성되고, 상기 플랩부재의 내측단은 접착제를 매개로 하여 상기 코어부재의 오목부에 고정된 것인 연마휠.
2. 제1항에 있어서, 상기 코어부재는 베이클라이트 또는 글라스파이버로 이루어진 것인 연마휠.
3. 제1항에 있어서, 상기 플랩부재는 페이퍼 또는 부직포로 이루어진 것인 연마휠.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 플랩부재는 곡선형태로 배치된 것인 연마휠.
5. 제4항에 있어서, 상기 각 곡선형 플랩부재의 외측단은 인접한 수지몰딩부의 외면과 동일한 높이인 것인 연마휠.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서, 상기 수지몰딩부의 연마입자는 상기 플랩부재의 연마제의 연마입자와 특성면에서 적어도 부분적으로 다르게 이루어진 것인 연마휠.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 연마입자는 실리콘 카바이드(SiC), 금강사(emery), 산화알루미늄(aluminum oxide), 금강석(diamond)으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 이루어진 것인 연마휠.
9. 제1항에 있어서, 상기 수지몰딩부의 수지는 폴리비닐알콜(PVA; Polyvinyl Alcohol), 우레탄(Urethane), 페놀(Phenol)계열 수지로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 재료로 이루어진 것인 연마휠.
10. 수지, 연마입자, 경화제를 배합하여 용융 수지 혼합물을 형성하는 단계와;

    적어도 일면에 연마제가 코팅된 플랩부재를 외주변의 적어도 두 개소에 각각 구비하는 코어부재를 성형기의 적어도 하나의 성형부 안에 위치시키는 단계와;

    상기 코어부재의 외주변에 상기 플랩부재의 내측단을 수용하도록 오목부를 형성하고, 상기 플랩부재를 접착제를 매개로 하여 상기 코어부재의 오목부에 고정시키는 단계와;

    상기 성형부 안의 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 상기 용융 수지 혼합물을 투입하여 링형 또는 원통형의 연마휠을 형성하는 단계와;

    상기 성형부로부터 연마휠을 분리시키는 단계;

    를 포함하는 연마휠의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 성형부 안에 플랩부재가 구비된 코어부재를 위치시키는 단계는 상기 코어부재의 각 플랩부재를 일정방향으로 곡선형태로 배열시키는 단계를 더 포함하는 것인 연마휠의 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 연마휠 형성단계는 상기 성형부 안의 플랩부재와, 그에 인접한 플랩부재 및 상기 코어부재의 해당 외주변 사이의 각 공간에 일정량의 용융 수지 혼합물을 균일한 속도로 투입하는 것인 연마휠의 제조방법.
13. 제10항 내지 제12항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 성형부로부터 분리된 각 연마휠을 경화오븐 안에 넣어 경화시키는 단계를 더 포함하는 것인 연마휠의 제조방법.

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