KR100845656B1 - 판재의 구멍가공방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 판재(板材)에 원형의 구멍을 뚫어 형성할 경우에 원형 구멍의 주위에 결함, 크랙 등이 발생하기 어려워 생산성이 우수한 천공방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
판재에 원형 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법으로서, 선단부의 외주가 선단부를 향해 직경이 축소된 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴을 이용하여 판재의 일면에 제 1 오목부를 형성하는 공정과, 외부 직경 치수가 제 1 코어드릴의 내부 직경보다 크고, 상기 제 1 오목부의 표면 가장자리부의 직경보다 작은 제 2 코어드릴을 이용하여 판재의 다른 면으로부터 제 1 코어드릴과 동심대향(同心對向)하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

Description

판재의 구멍가공방법{HOLE DRILLING METHOD FOR PLATE MATERIAL}
도 1은 본 발명에 따른 구멍가공방법의 제 1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 구멍가공방법의 제 2 실시예를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 유리기판 1a : 제 1 오목부
1b : 천공 2 : 제 1 코어드릴
3 : 제 2 코어드릴
본 발명은, 세라믹기판, 실리콘기판, 유리기판 등의 취성(脆性) 재료로 이루어진 판재(板材)에 원형상의 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법에 관한 것이다.
세라믹기판, 실리콘기판, 유리기판 등의 취성재료에 원형의 구멍을 뚫어 형성하는 방법으로서 다이아몬드 드릴 등의 코어드릴을 이용하여 판재의 한쪽 면으로부터 천공하는 방법이 공지되어 있다.
그러나, 판재의 한쪽 면으로부터 코어드릴을 이용하여 한번에 관통구멍을 뚫어 형성하면 구멍의 주변에 결함이나 크랙이 발생하기 쉽다.
따라서, 판재의 일면으로부터 제 1 코어드릴을 이용하여 관통하지 않는 오목부를 뚫어 형성하고, 다른 쪽의 면으로부터 제 2 코어드릴을 이용하여 제 1 코어드릴과 동심대향하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 방법이 여러 가지 제안되어 있다.
가령 일본특허공개공보 제2000-158395호에는 판재의 하면에 아래 구멍(下穴)을 형성한 후, 상면으로부터 윗구멍(上穴)을 형성하여 연통시킬 때 윗구멍용 드릴에 설치한 직경확대부(擴俓部)가 카운터싱킹(countersinking)되어 있을 때 구멍이 연통하도록 설정된 가공방법이 개시되어 있는데, 윗구멍용 드릴이 아래 구멍에 연통할 때 연통부에 크랙이 생기거나, 중심(core) 어긋남으로 인한 단차부가 생길 우려가 있었다.
이러한 과제는, 주택 분야나 자동차 분야의 각종 취성판재에 원형의 구멍을 뚫어 형성할 때에도 공통되는데, 고속회전하여 진동을 받는 디스크 기판에서는 신뢰성의 관점에서 더욱 치수 정밀도가 높고, 구멍 주위에 결함, 크랙이 발생하지 않는 가공방법이 요구되고 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개공보 제2000-158395호
본 발명의 목적은, 판재에 원형의 구멍을 뚫어 형성할 경우에 원형 구멍의 주위에 결함, 크랙 등이 발생하기 어려워 생산성이 우수한 천공방법을 제공하는 데 있다.
청구항 1에 기재된 구멍가공방법은, 판재에 원형 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법으로서, 선단부의 외주가 선단부를 향해 직경이 축소된 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴을 이용하여 판재의 일면에 제 1 오목부를 형성하는 공정과, 외부 직경 치수가 제 1 코어드릴의 내부 직경보다 크고, 상기 제 1 오목부의 표면 가장자리부의 직경보다 작은 제 2 코어드릴을 이용하여 판재의 다른 면으로부터 제 1 코어드릴과 동심대향하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
여기서, 선단부에 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴로 제 1 오목부를 형성하는 것은, 테이퍼부로 제 1 오목부의 외주를 형성하는 취지이다.
청구항 2에 기재된 구멍가공방법은, 판재에 원형 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법으로서, 드릴부의 외주에 후단(後端)측을 향해 직경이 확대된 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴을 이용하여 판재의 일면에 제 1 오목부를 형성하는 공정과, 외부 직경 치수가 제 1 코어드릴의 내부 직경보다 크고, 상기 제 1 오목부의 표면 가장자리부의 직경보다 작은 제 2 코어드릴을 이용하여 판재의 다른 면으로부터 제 1 코어드릴과 동심대향하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
이 경우에도 제 1 코어드릴의 테이퍼부로 제 1 오목부의 외주를 형성하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 구멍가공방법의 예로서 자기디스크에 이용되는 유리기판에 적용한 예를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은 유리기판(1)의 천공부의 단면도를 나타낸 것으로서, 제 1 코어드릴(2) 및 제 2 코어드릴(3)의 외관을 모식적으로 나타낸 도면이다.
제 1 코어드릴(2)은 선단부에 선단을 향해 외주가 직경이 축소된 테이퍼부(2a)를 가지며, 내주측에는 원통 형상의 공동(空洞)부(2b)를 갖는다.
제 1 코어드릴(2)의 테이퍼부(2a), 선단부 및 공동부(2b)의 내주면에는 다이아몬드 입자 등의 지립(砥粒)층이 형성되어 있다.
도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제 1 공정으로서, 유리기판(1)의 일면(하면)으로부터 제 1 코어드릴(2)을 회전 전진시켜, 유리기판(1)의 두께보다 얕은 제 1 오목부(1a)를 뚫어 형성한다.
제 1 오목부는 제 1 코어드릴(2)의 형상을 전사(轉寫)한 형상이 되고, 제 1 코어드릴의 테이퍼부(2a)에 의해 제 1 오목부(1a)의 외주에 테이퍼면(a)이 뚫려 형성된다.
또, 테이퍼면의 유리기판 표면 가장자리(b)의 직경은 제 1 코어드릴의 천공 깊이에 따른다.
제 2 공정은 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 유리기판(1)의 다른 면(상면)으로부터 제 2 코어드릴(3)을 이용하여 천공한다.
제 2 코어드릴(3)은, 내측에 공동부(3a)를 갖는 원통 형상의 드릴로서, 선단부 및 내외주부에 지립층을 갖는다.
제 2 코어드릴(3)의 외부 직경(d2)은 제 1 코어드릴의 테이퍼부(2a)의 후단측 외부 직경(d5)보다 작고, 또한 제 1 공정으로 형성된 제 1 오목부(1a)의 유리기판 표면 가장자리(b)의 직경(d1)보다 작다.
또한, 제 2 코어드릴(3)의 외부 직경(d2)은 제 1 코어드릴(2)의 내부 직경(d3)보다 크고, 제 2 코어드릴(3)의 내부 직경(d4)은 제 1 코어드릴(2)의 내부 직경(d3)보다 작은 것이 바람직하다.
제 2 코어드릴(3)이 천공하여, 구멍이 관통하면 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같은 형상이 된다.
이 경우에는 제 2 코어드릴의 외부 직경(d2)이 d1보다 작고, d3보다 크기 때문에 테이퍼면(a)으로 연통하게 되어, 결함이나 크랙이 생기기 어렵다.
또, 연삭 방법으로는 코어드릴이 상하로 이동해도 되고 유리기판이 상하로 이동해도 된다.
도 2는 제 2 실시예를 나타낸 도면이다.
제 1 코어드릴(12)은 원통 형상의 드릴부(12b)와 상기 드릴부(12b)의 외주에 후단측을 향해 직경이 확대된 테이퍼부(12a)를 갖는다.
제 1 코어드릴(12)은 선단부, 외주면(12a, 12b) 및 공동부(12c)의 내주면에 지립층을 갖는다.
도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 제 1 공정으로서, 유리기판(1)의 하면으로부터 제 1 코어드릴(12)로 제 1 오목부(11a)를 뚫어 형성한다.
제 1 오목부(11a)는, 드릴부(12b)에 의해 형성된 원형 홈과 테이퍼부(12a)에 의해 형성된 테이퍼면(a)을 갖는다.
다음으로 제 2 공정으로서, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 유리기판(1)의 상면으로부터 제 2 코어드릴(13)로 천공한다.
제 2 코어드릴(13)은 드릴부(13a)의 후단(後端)부에 선단(先端)부와는 반대방향으로 직경이 확대된 테이퍼부(13b)를 갖는다.
제 2 코어드릴(13)의 외부 직경(d12)은, 제 1 코어드릴에 의해 형성된 제 1 오목부(11a)의 테이퍼면(a)의 표면 가장자리(b)의 직경(d11)보다 작다.
또한, 제 2 코어드릴(13)의 외부 직경(d12)은 제 1 코어드릴 내부 직경(d13)보다 크면 제 1 코어드릴의 드릴부(12b)의 외부 직경(d17)보다 반드시 클 필요는 없지만, d12가 d17보다 큰 경우에는 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 구멍의 내주면에 연통(連通) 단차(段差)가 생기는 경우가 없다.
도 2에 나타낸 실시예의 경우에는 유리기판의 하면 및 상면의 양면에 모따기부가 형성된다.
본 발명에서는, 제 1 코어드릴에 테이퍼부를 형성하고, 제 1 오목부를 상기 테이퍼부로 형성하도록 뚫어 형성하므로 판재의 오목부의 표면 가장자리부에 모따기를 겸한 테이퍼면이 형성되기 때문에, 제 2 코어드릴을 이용하여 다른 면으로부터 관통구멍을 뚫어 형성할 때에 제 2 코어드릴의 선단은 상기 테이퍼면으로 연통하게 되어, 구멍 주위에 결함이나 크랙이 생기기 어렵다.

Claims (2)

  1. 판재에 원(圓)형 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법으로서,
    선단부의 외주가 선단부를 향해 직경이 축소된 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴을 이용하여 판재의 일면에 제 1 오목부를 형성하는 공정과,
    외부 직경 치수가 제 1 코어드릴의 내부 직경보다 크고, 상기 제 1 오목부의 표면 가장자리부의 직경보다 작은 제 2 코어드릴을 이용하여 판재의 다른 면으로부터 제 1 코어드릴과 동심대향하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 판재의 구멍가공방법.
  2. 판재에 원형 구멍을 뚫어 형성하는 가공방법으로서,
    드릴부의 외주에 후단측을 향해 직경이 확대된 테이퍼부를 갖는 제 1 코어드릴을 이용하여 판재의 일면에 제 1 오목부를 형성하는 공정과,
    외부 직경 치수가 제 1 코어드릴의 내부 직경보다 크고, 상기 제 1 오목부의 표면 가장자리부의 직경보다 작은 제 2 코어드릴을 이용하여 판재의 다른 면으로부터 제 1 코어드릴과 동심대향하여 관통구멍을 뚫어 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 판재의 구멍가공방법.
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