KR100815143B1 - 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경화성 수지 분말과 우레아(Urea)를 소정의 비율로 혼합한 후 하나의 연마재로 형성하여 다이캐스팅 금형용 샌드 브라스트나 쇼트 브라스트 처리용 투사연마재로 사용함으로써 종래 연마재에 비해 강도와 경도가 우수하고, 재사용이 가능하며, 블라스팅 후 표면 조도가 우수하여 특히 기존설비의 수정 없이 사용이 가능하면서 분진발생량이 현저하게 감소하는 특징이 있는 다이스캐스팅 금형 물품 표면 연마재의 제조방법에 관한 것이다.

다이캐스팅, 금형, 연마재

Description

다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재{Abrasive for die casting metallic pattern}

본 발명은 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경화성 수지 분말과 우레아(Urea)를 소정의 비율로 혼합한 후 하나의 연마재로 형성하여 다이캐스팅 금형용 샌드 브라스트나 쇼트 브라스트 처리용 투사연마재로 사용함으로써 종래 연마재에 비해 강도와 경도가 우수하고, 재사용이 가능하며, 블라스팅 후 표면 조도가 우수하여 특히 기존설비의 수정 없이 사용이 가능하면서 분진발생량이 현저하게 감소하는 특징이 있는 다이스캐스팅 금형 물품 표면 연마재의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 브라스트 가공방법에는 압축 공기 등의 압축 유체를 이용해 연마제를 분사하는 건식 브라스트 또는 습식 브라스트 등의 에어식의 브라스트 가공방법 이외에 날개차를 회전시키고 연마재에 원심력을 주어 투사하는 원심력이나, 타출 로터를 이용해 연마재를 두드려 붙여 투사하는 평타식 등 피 가공물의 가공 표면에 대해서 소정의 분사 속도나 분사 각도로 연마재를 투사하는 것이 가능한 브라스트 가공방법을 넓게 포함한다.

상기한 브라스트 크리닝이란, 모래나 스틸볼 등의 연마재를 피가공면에 강하게 분사시켜 그 충돌에 의해 금속표면을 연마하거나 청정화하는 것을 말하며, 단순히 블라스팅이라고도 칭한다. 또한, 분사방식에 따라서 파워 브라스트(고압공기 사용), 습식 브라스트(물과 연마재를 액상으로 사용하며 액체호닝이라고도함), 원심 브라스트(금속회전 차륜 원심력을 이용), 진공 브라스트(분사와 동시에 연마재, 분진을 진공으로 회수) 방식 등이 있다.

한편, 사용하는 연마재 종류에 따라 금속류를 사용하는 쇼트 브라스트가 있고, 여기에 이용되는 재질로는 스틸 볼, 스틸 그릿, 스틸 컷와이어, SUS 쇼트, SUS 컷와이어, 알루미늄 컷와이어 등이 있으며, 비금속류는 샌드 브라스트를 사용하여 대부분 광물류를 사용하는데 샌딩사, 가넷(석류석), 동(Cu) 슬래그, 금강사, 플라스틱 쇼트, Glass Bead, Ceramic Bead, 탄화규소, 실리콘 카바이드 등이 있다. 이들중 금속류 투사 연마재는 내구성이나 연마 효율면에서 비금속류에 비해 매우 우수하지만 제조원가가 광물류에 비해 수십 내지 백배 정도로 상당히 높으며, 또한 재료에 맞는 브라스트 기계를 특별히 제작하여야 한다는 단점도 있어서 금속류 투사 연마재는 대부분 특수 표면 가공이 필요한 연마제품에 사용한다.

그리고, 광물성 재료의 활용에는 자연보호 차원에서 제한적인 면이 많은 문제점이 있으며, 폐기물 재자원화 측면에서 상당히 고무적인 기술이지만 고가의 제품 단가, 낮은 경도, 낮은 조도, 동 슬래그의 부식성, 블라스팅 후 다량의 분진발생, 재사용이 불가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 경화성 수지 분말과 우레아(Urea)를 활용할 수 있도록 각각의 저장 호퍼를 형성시키되, 상기 저장 호퍼에 보관된 경화성 수지 분말과 우레아는 별도의 배관 파이프를 통하여 배출되면서 믹싱시켜 하나의 혼합 연마재로 구성되어 다이캐스팅 금형 표면을 연마할 수 있는 표면 연마재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 경화성 수지 분말과 우레아를 보관할 수 있도록 각각의 저장 호퍼를 형성시키되, 상기 저장 호퍼는 배관 파이프를 통하여 또 다른 믹서 호퍼와 일체로 연결되며, 상기 믹서 호퍼 내부에는 경화성 수지 분말 80중량%와 우레아 20중량%를 투입과 함께 혼합하여 하나의 표면 연마재 바인더로 형성되고, 상기 표면 연마재 바인더는 분사노즐에 공급되어 금형 표면을 연마할 수 있도록 구성되는 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재에 관한 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명의 경화성 수지 분말과 우레아가 혼합되는 표면 연마재 바인더를 블라스팅이나 쇼트 블라스팅 공정에 사용하면 기존에 비해 경도가 우수하고 균일한 입도로 연마효율이 향상됨은 물론, 블라스팅 후 표면조도가 우수하며, 특히 기존 설비를 수정 없이 사용이 가능하면서 분진 발생량이 현저하게 작다는 효과가 있다.

그리고, 표면 연마재 바인더로 사용되는 경화성 수지 분말과 우레아는 재할 용할 수 있으므로 환경오염의 최소화, 수입되는 연마재를 국산화하여 수입대체로 인한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사적인 의미로 한정해서 해석하는 것은 바람직하지 않으며, 발명자의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태를 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 작업 공정을 개략적으로 나타낸 작업 흐름도이다.

본 발명은 경화성 수지를 파쇄하여 0.76 ~ 2.02mm의 규격으로 형성하는 단계와, 우레아를 선별하여 0.25 ~ 1.68mm의 이내 규격으로 형성하는 단계와, 상기 선별된 경화성 수지와 우레아를 저장 호퍼(10)(11)에 각각 보관하는 단계와, 상기 저장 호퍼(10)(11)에 보관된 경화성 수지와 우레아는 공급 파이프(13)를 통하여 믹서 호퍼(12)에 투입되는 단계와, 상기 투입된 경화성 수지와 우레아는 혼합되어 하나의 표면 연마재 바인더로 형성되는 단계와, 상기 표면 연마재 바인더는 공급 라인을 통하여 브라스트 내부에 형성된 노즐(17)에 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징 하는 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재를 제공한다.

상기의 상황에서 믹서 호퍼(12)에 투입되는 경화성 수지는 80중량%이며, 우 레아는 20중량%를 각각 투입하여 하나로 혼합시키고, 경화성 수지의 규격은 0.76mm, 1.14mm, 2.02mm로 각각 형성될 수 있으며, 경도는 HRr-130, 비중은 1.25를 유지하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 우레아의 규격은 0.42/0.25mm, 0.58/0.42mm, 0.84/0.58mm, 1.68/1.19mm의 기준으로 형성되며, 경도는 MOHS-35, 비중은 1.5를 유지하는 것이 바람직하다.

한편, 경화성 수지와 우레아는 믹서 호퍼(12)에 투입되어 하나의 표면 연마재 바인더로 형성된 후, 노즐(17)을 통하여 배출되면서 다이캐스팅 금형 표면에 형성되는 Burr 부분을 완벽하게 브라스팅 할 수 있게 된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 표면 연마재 바인더의 일 예를 설명한 것으로, 브라스트와 같은 연마재를 형성하는 것에 대해 상세히 설명하기로 한다.

통상적으로 이루어지는 브라스트는 다음과 같다.

브라스트 작업은 작은 입자들을 고속으로 특정의 대상물에 이물질이 끼인 엔진이나 페인트 칠을 벗겨내는데 사용되는 것을 말한다, 또한, 성형된 물건을 도장 작업하기 전에 이물질의 제거는 물론, 표면의 강도를 강하게 하기 위하여 표면처리 하는 것을 말하며, 브라스트 작업에 사용되는 브라스트의 종류로는 작은 금속볼을 비롯하여 플라스틱 브라스트, 글라스 브라스트, 샌드 브라스트 등이 있고, 대상물의 특성에 따라 적절한 것을 선택하여 브라스트 작업을 수행하게 된다.

이러한 브라스트 작업의 장점으로는 신속하게 이물질을 제거하고, 소재 물성 등에 영향을 주지 않고 작업 목적을 달성할 수 있다.

한편, 작은 금속볼을 사용하는 숏브라스트 작업은 주조한 후 주물 표면에 붙어 있는 모래를 떨어내는 것으로서, '숏'이라고 하는 금속, 비금속의 미세한 입자를 매분 약 2000회전의 고속으로 회전시켜 모래가 녹아 붙은 주물에 투사하면 원심력에 의해 자동적으로 주물 표면이 깨끗해지는 방식이다. 또한, 숏 대신에 모래를 사용한 샌드 브라스트 작업은 주물 등 금속제품의 표면을 깨끗하게 마무리 손질을 하기 위해 모래를 압축공기로 뿜어내는 공법으로서, 제품 표면에 부착되어 있는 주물사, 녹 등을 떨어내고 미세한 요철면을 형성하면서 표면 강도를 강하게 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 표면 연마재 바인더에 대해 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 0.76 ~ 2.02mm 이내의 규격으로 형성되는 경화성 수지를 저장 호퍼(10) 내부에 투입하여 보관하고, 0.25 ~ 1.68mm 이내의 규격으로 형성되는 우레아를 저장 호퍼(11) 내부에 투입하여 보관하게 되며, 이때 경화성 수지와 우레아는 각각의 저장 호퍼에 별도로 보관하는 것이 바람직하다.

상기 저장 호퍼(10)(11)에 저장된 원료는 공급 파이프(13)를 통하여 믹서 호퍼(12) 내부로 공급되면서 혼합되며, 이때 저장 호퍼(10)(11)에 각각으로 부착된 공급밸브(14)(15)는 배출되는 원료의 량을 정확하게 계측하여 외부로 배출할 수 있고, 또한 밸브를 차단하게 된다.

한편, 믹서 호퍼(12)에 유입되는 재료의 비율은 경화성 수지는 80중량%와 우레아 20중량%가 유입되어 혼합되면서 하나의 표면 연마재 바인더로 형성될 수 있으며, 믹서 호퍼(12) 내부에는 스크루(미도시됨) 형태의 교반 장치를 구성하게 된다.

다음, 믹서 호퍼(12)를 통하여 만들어진 표면 연마재 바인더는 공급 라인(18)을 통하여 브라스트 내부에 고정된 노즐(17)에 공급되면서 금형 표면에 분사될 수 있는 것이다.

이와 같은 형태의 표면 연마재 바인더는 소정의 경도를 가지므로, 숏 브라스트 및 샌드 브라스트 등과 같은 연마재의 대체품으로서 사용할 수 있는 특징이 있다.

따라서, 본 발명에 따른 표면 연마재 바인더는 브라스트를 고속으로 회전시켜 다이캐스팅 금형 표면에 형성되는 Burr 부분에 투사하여 자동적으로 표면을 깨끗히 하거나, 압축 공기로 뿜어대어 금속 제품 표면에 부착되어 있던 주물사 등을 떨어내고 미세한 요철면을 형성하여 제품 표면의 결점을 완전히 제거할 수 있고, 또한 표면 강도를 강하게 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 표면 연마재 바인더는 브라스트와 같은 산업용 소재인 연마재로 활용할 수 있게 되면서 브라스트 대상물 제품의 표면에 아무런 손상 없이 브라스트 작업을 수행할 수 있는 특징이 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태를 개략적으로 나타낸 정면도.

도 2는 본 발명의 작업 공정을 개략적으로 나타낸 작업 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10. 경화성 수지 저장 호퍼 11. 우레아 저장 호퍼

12. 믹서 호퍼 13. 공급 파이프

14, 15. 공급밸브 16. 브라스트

17. 노즐 18. 공급 라인

Claims (3)

1. 브라스트용 연마재에 있어서,

   경화성 수지를 파쇄하여 0.76 ~ 2.02mm의 규격으로 형성하는 단계와,

   우레아를 선별하여 0.25 ~ 1.68mm의 이내 규격으로 형성하는 단계와,

   상기 선별된 경화성 수지와 우레아를 각각의 저장 호퍼에 투입하여 보관하는 단계와,

   상기 각각의 저장 호퍼에 보관된 경화성 수지 80중량%와 우레아 20중량%는 공급 파이프를 통하여 배출되면서 믹서 호퍼에 투입되는 단계와,

   싱기 투입된 경화성 수지와 우레아는 스크루에 의해 교반되면서 혼합되어 하나의 표면 연마재 바인더로 형성되는 단계와,

   상기 표면 연마재 바인더는 공급 라인을 통하여 브라스트 내부에 형성된 노즐에 공급되어 분사되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 경화성 수지의 규격은 0.76mm, 1.14mm, 2.02mm 중 어느 하나를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 우레아의 규격은 0.42~0.25mm, 0.58~0.42mm, 0.84~0.58mm, 1.68~1.19mm 중 어느 하나를 선택할 수 있는 것을 특징으로 하는 다이캐스팅 금형 물품 표면 연마재.

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