KR100932966B1 - Rotary tool and method of manufacturing the rotary tool - Google Patents

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권영삼
윤인준
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Abstract

PURPOSE: A rotary tool and a manufacturing method thereof are provided to prevent crack from being generated in an injected body in a degreasing process by forming a hollow part on a shank part. CONSTITUTION: A rotary tool and a manufacturing method thereof comprise following steps. A feed stock including hard metal powder is manufactured(S11). The feed stock is injected within the mold, and a shank part and a blade part are integrated and an injected body in which a hollow is formed on the shank part and the blade part is formed(S12). A binder is removed in the injected body. A stopper part is formed using hard metal powder(S13). An oil groove communicating with a hollow part is formed(S14). The injected body is sintered(S15). The hollow part is formed in the longitudinal direction of the injected body.

Description

회전공구 및 그 제조방법{ROTARY TOOL AND METHOD OF MANUFACTURING THE ROTARY TOOL}ROTARY TOOL AND METHOD OF MANUFACTURING THE ROTARY TOOL}
본 발명은 회전공구에 관한 것으로서, 분말사출성형을 이용하여 초경 엔드밀 또는 드릴과 같은 회전공구를 제조하는 방법 및 이러한 제조방법에 의해 제조된 회전공구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary tool, and to a method for manufacturing a rotary tool such as a carbide end mill or a drill using powder injection molding, and a rotary tool manufactured by the method.
초경합금은 내마모성과 절삭성 등의 성질이 우수하여 공구의 소재로 선호되며, 특히, 엔드밀이나 드릴 및 탭과 같은 회전공구에 많이 사용된다. 회전공구는 생크(shank)부와 날부가 일체로 형성되거나, 생크부에 초경합금분말로 성형된 다수의 팁을 볼트로 부착하여 사용하는 커터 종류의 공구 등 다양한 공구가 제안되어 사용되고 있다.Cemented carbide is preferred as a material for tools because of its excellent properties such as wear resistance and machinability. In particular, cemented carbide is widely used for rotating tools such as end mills, drills and taps. The rotary tool has been proposed and used in various ways, such as a shank portion and a blade portion, or a cutter-type tool for attaching a plurality of tips formed of cemented carbide powder with a bolt to the shank portion.
또한, 일반적으로 드릴이나 엔드밀과 같이 홀이나 홈을 가공하는 회전공구류는 절삭날의 냉각을 위해 절삭유를 공급하고 절삭된 칩의 배출을 위해서 날부에 절삭날과 이웃하여 절삭홈이 형성된다. 이러한 절삭날과 절삭홈은 절삭가공 시 가공되는 피절삭물의 칩의 배출이 원할하게 하기 위하여 나선형의 트위스트 형태로 형성되는 것이 일반적이다.In addition, a rotary tool for processing a hole or a groove, such as a drill or an end mill, generally supplies cutting oil to cool the cutting edge, and a cutting groove is formed adjacent to the cutting edge at the edge to discharge the cut chips. Such cutting edges and cutting grooves are generally formed in a spiral twist shape in order to smoothly discharge chips of the workpiece to be processed during cutting.
기존의 초경합금 재질의 회전공구는 봉 형태의 원재료를 기계가공하여 생크부와 날부를 형성하였다. 즉, 기계가공에 의한 초경합금 회전공구의 제조방법은 우선 초경합금재로 봉재를 형성한 후 일정 길이로 절단하고, 절단된 봉재의 외주면을 연마하여 생크부를 형성하고 날부에 해당하는 위치에 절삭날과 절삭홈을 연삭하여 공구를 완성하게 된다.Conventional cemented carbide rotating tools machined rod-shaped raw materials to form shanks and blades. That is, in the manufacturing method of cemented carbide rotary tool by machining, first, the rod is formed of cemented carbide and then cut to a certain length. Grind the groove to complete the tool.
그러나 기존의 기계가공에 의한 제조방법은 초경합금 소재의 내마모성 특성으로 인해, 가공 시간이 오래 걸리며 생산성이 낮을 뿐만 아니라 소재의 손실이 많아 제조 단가가 증가하는 문제점들로 인해 대량 생산에 부적합한 문제점이 있다. 특히, 연삭 가공의 특성상 가공 공정에서 발생하는 분진으로 인해 환경 오염과 작업자의 건강에 해롭다는 문제가 발생할 수 있으며, 이러한 문제점을 방지하기 위해서는 많은 시설비용이 필요하기 때문에 제조 단가가 상승하게 된다.However, the conventional manufacturing method by the machining process is unsuitable for mass production due to the problem that the processing time is long and the productivity is low due to the wear resistance characteristics of the cemented carbide material, the production cost increases due to the loss of material. In particular, due to the characteristics of the grinding process, dust generated in the processing process may cause problems of environmental pollution and workers' health, and to prevent such a problem, the manufacturing cost increases because a lot of facility cost is required.
한편, 기존의 초경합금 재질의 회전공구는 초경합금 분말을 이용하여 사출성형 방법으로 제조될 수 있다. 그러나 기존의 분말사출성형에 의한 초경합금 회전공구의 제조방법에서 사출체에서 바인더를 제거하는 탈지 공정은 사출체의 두께에 의해 결정되는데 탈지시간은 사출체의 두께에 비례하고 사출체의 두께가 두꺼울수록 사출체에서 바인더가 급격하게 배출되면서 사출체에 크랙이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 사출 조건을 결정하는 것이 어려운 문제점이 있다.On the other hand, the conventional carbide tool rotating tool can be manufactured by injection molding method using cemented carbide powder. However, in the conventional method of manufacturing cemented carbide rotating tools by powder injection molding, the degreasing process of removing the binder from the injection molding is determined by the thickness of the injection molding. The degreasing time is proportional to the thickness of the injection molding. As the binder is rapidly discharged from the injection molding, cracks are likely to occur in the injection molding, which makes it difficult to determine injection conditions.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 제조가 용이하고 가공 정밀도를 향상시킬 수 있으며 소재 제약이 없는 회전공구와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a rotary tool and a method of manufacturing the same, which is easy to manufacture and can improve the processing precision and there is no material constraint.
또한, 본 발명은 제조 시간을 단축시키고 공정이 단순하여 제조 단가를 절감할 수 있으며 대량생산에 유리한 회전공구와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a rotary tool and a method for manufacturing the same, which can shorten the manufacturing time and reduce the manufacturing cost due to the simple process.
또한, 본 발명은 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 수명을 연장할 수 있는 회전공구와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a rotary tool and a method for manufacturing the same, which can improve durability and reliability, and can prolong life.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 초경합금을 이용하여 회전공구를 제조하는 방법은, 초경합금 분말을 포함하는 피드스탁을 제조하는 단계, 상기 피드스탁을 금형 내로 사출하여, 생크부와 날부가 일체로 형성되며 상기 생크부 및 상기 날부 내부에 중공부가 형성된 사출체를 형성하는 단계, 상기 사출체에서 바인더를 제거하는 탈지 단계 및 상기 사출체를 소결하는 단계를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 생크부의 단부에 구비되어 상기 중공부를 폐쇄하는 형태의 마개부를 초경합금 분말을 이용하여 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 그리고 상기 날부의 측부를 관통하여 상기 중공부와 연통되는 오일홈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 마개부 형성 단계와 상기 오일홈 형성 단계는 상기 사출 단계, 또는 상기 사출 단계 이후, 또는 상기 소결 단계 이후에 수행될 수 있다. 그리고, 상기 중공부는 상기 사출체의 길이 방향을 따라 형성되되, 상기 생크부의 단부 쪽 제1 단부가 개구되고 상기 날부의 단부 쪽 제2 단부는 폐쇄되도록 상기 생크부 내부 및 상기 날부의 내부 일부까지 연장 형성될 수 있다.According to embodiments of the present invention for achieving the above object of the present invention, a method for manufacturing a rotary tool using a cemented carbide, manufacturing a feedstock containing cemented carbide powder, injection of the feedstock into a mold By forming the shank portion and the blade portion integrally and forming an injection molded body formed with a hollow portion in the shank portion and the blade portion, the degreasing step of removing the binder from the injection molded body and the step of sintering the injection body It is composed. Here, the stopper portion provided at the end of the shank portion may be formed using a cemented carbide powder to close the hollow portion, and through the side portion of the blade to form an oil groove communicating with the hollow portion It may include the step. The plug forming step and the oil groove forming step may be performed after the injection step, after the injection step, or after the sintering step. The hollow portion is formed along the longitudinal direction of the injection molded body, and extends to the shank portion and the inner portion of the blade portion such that the first end side of the shank portion is opened and the second end side of the blade portion is closed. Can be formed.
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여기서, 상기 제1 단부를 폐쇄하는 방법은, 초경합금 분말을 이용하여 상기 제1 단부를 폐쇄하는 마개부를 사출하는 단계, 상기 사출된 마개부를 탈지하는 단계, 상기 탈지된 마개부를 상기 탈지된 사출체에 결합하는 단계 및 상기 마개부와 상기 사출체를 소결하는 단계로 이루어질 수 있다.Here, the method for closing the first end, using the cemented carbide powder injection step of closing the first end, degreasing the injection stopper, the degreased stopper to the degreased injection body Combining and sintering the stopper and the injection molding may be made.
또는, 상기 제1 단부를 폐쇄하는 다른 방법은, 상기 제1 단부를 폐쇄하는 마개부를 형성하는 단계, 상기 소결이 완료된 상기 사출체의 상기 제1 단부에 장착하는 단계 및 상기 마개부와 상기 제1 단부를 브레이징시키는 단계로 이루어질 수 있다.Alternatively, another method of closing the first end may include forming a stopper to close the first end, mounting to the first end of the sintered injection molded body, and closing the stopper and the first end. Brazing the end.
또는, 상기 제1 단부를 폐쇄하는 또 다른 방법은, 상기 탈지가 완료된 사출체에서 상기 중공부의 제1 단부의 개구부 일부 또는 전부를 매몰시켜 폐쇄하고, 상기 제1 단부가 폐쇄된 상기 사출체를 소결할 수 있다.Alternatively, another method of closing the first end may be closed by burying part or all of the opening of the first end of the hollow part in the injection-molded injection body, and sintering the injection molded body in which the first end is closed. can do.
예를 들어, 상기 오일홈은 상기 사출체의 형성 단계에서 동시에 형성할 수 있다. 또한, 상기 오일홈은 상기 사출체의 사출 직후, 용매탈지 직후 또는 열간탈지 직후의 상기 사출체에 드릴링 등의 기계가공으로 형성하거나 상기 사출체의 소결 후 방전 가공을 이용하여 형성할 수 있다.For example, the oil groove may be formed at the same time in the forming step of the injection molding. In addition, the oil groove may be formed by machining such as drilling on the injection molded body immediately after injection of the injection molded product, immediately after solvent degreasing or immediately after hot degreasing or by using electric discharge machining after sintering the injection molded product.
한편, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 초경합금을 이용하여 분말사출성형된 회전공구는, 길이 방향을 따라 내부에 중공부가 형성되고 제1 단부가 개방되게 형성된 생크부, 상기 생크부와 일체로 형성되고 내부에 상기 중공부가 상기 생크부에서 연장 형성되되 단부가 폐쇄되도록 내부 일부까지 상기 중공부가 연장 형성된 날부, 상기 날부에서 측부를 관통하여 상기 날부 내부의 중공부와 외부를 연통시키도록 형성된 오일홈 및 상기 생크부의 제1 단부에 구비되어 상기 제1 단부의 일부 또는 전부를 폐쇄하는 형태를 갖고 초경합금 분말로 형성된 마개부를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회전공구는, 초경합금을 포함하는 분말사출성형을 이용하여 형성되되, 상기 생크부와 상기 날부 및 상기 중공부가 상기 분말사출성형 공정에서 일체로 사출 성형된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention for achieving the above object of the present invention, the injection molding powder using a cemented carbide, the hollow portion is formed in the interior along the longitudinal direction and the first end is opened Shank portion formed, the blade is formed integrally with the shank portion and the hollow portion extends from the shank portion therein, the hollow portion extends to a portion of the inner portion so that the end is closed, the hollow inside the blade portion through the side from the blade portion It comprises an oil groove formed to communicate the outside and the outside and the stopper is formed in the first end of the shank portion has a form of closing part or all of the first end and formed of cemented carbide powder. Here, the rotary tool is formed using a powder injection molding containing a cemented carbide, the shank portion, the blade portion and the hollow portion is injection molded integrally in the powder injection molding process.
실시예에서, 상기 중공부는 상기 생크부의 길이 방향을 따라 형성되되 일부가 상기 날부 내측까지 연장 형성되며, 상기 생크부에서 상기 날부와 반대쪽인 제1 단부는 개구되고 상기 날부 쪽인 제2 단부는 폐쇄되도록 형성된다.In an embodiment, the hollow portion is formed along the lengthwise direction of the shank portion, a portion of which extends to the inside of the blade portion, wherein the first end portion opposite to the blade portion in the shank portion is opened and the second end portion is closed on the blade portion. Is formed.
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실시예에서, 상기 제1 단부의 일부 또는 전부를 폐쇄하는 마개부가 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 마개부는 상기 생크부와 동일 재질로 형성되고 상기 생크부와 소결되어 결합된다. 또는, 상기 마개부는 상기 생크부와 동일 또는 다른 재질로 형성되고, 상기 생크부와 브레이징에 의해 결합된다. 또는, 상기 제1 단부는 상기 생크부와 동시에 소결되어 상기 제1 단부의 개구부 일부 또는 전부가 폐쇄될 수 있다.In an embodiment, a closure may be provided that closes some or all of the first end. For example, the plug portion is formed of the same material as the shank portion and sintered with the shank portion to be combined. Alternatively, the plug portion is formed of the same or different material as the shank portion, and is coupled to the shank portion by brazing. Alternatively, the first end may be sintered simultaneously with the shank portion so that part or all of the opening of the first end may be closed.
실시예에서, 상기 중공부는 원형 및 다각형 단면 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.In an embodiment, the hollow portion may have one of circular and polygonal cross sections.
실시예에서, 상기 생크부는 원형 및 다각형 단면 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있다.In an embodiment, the shank portion may have any one of a circular and a polygonal cross section.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 첫째, 별도의 추가적인 가공을 배제하고 분말사출공정을 통해 절삭날과 생크부를 일체로 형성하므로 제조 공정의 용이함을 제공하고 제조 단가를 저감 시킬 수 있다.As seen from the above, according to the present invention, first, by eliminating the additional processing and forming the cutting edge and the shank integrally through the powder injection process can provide ease of the manufacturing process and reduce the manufacturing cost.
또한, 회전공구의 제조 공정을 간소화할 수 있어 대량생산에 유리하고, 기계가공에 비해 가공 정밀도를 현저하게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기계가공이 용이하지 않은 내마모성의 초경합금 소재를 사용하는 경우에도 회전공구를 용이하게 제조할 수 있다.In addition, the manufacturing process of the rotating tool can be simplified, which is advantageous for mass production, and can significantly improve the processing accuracy compared to the machining, and also when using a wear resistant cemented carbide material that is not easy to machine. It can be manufactured easily.
둘째, 생크부에 중공부를 형성함으로써 탈지시간과 소결 시간을 단축시킬 수 있으며, 탈지 공정에서 사출체에 크랙이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Second, by forming the hollow portion in the shank portion it can shorten the degreasing time and sintering time, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the injection molding in the degreasing process.
또한, 절삭날 및 절삭홈의 형태나 크기, 개수 등에 대한 제약 없이 요구되는 조건 및 설계사양에 따라 다양한 회전공구를 용이하게 제조할 수 있다.In addition, it is possible to easily manufacture a variety of rotary tools according to the requirements and design specifications without restrictions on the shape, size, number of cutting edges and cutting grooves.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. In describing the present invention, a detailed description of known functions or configurations may be omitted to clarify the gist of the present invention.
이하, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구에 대해 상세하게 설명한다. 참고적으로 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 회전공구의 날부를 설명하기 위한 평면도이다.Hereinafter, a rotary tool according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. For reference, Figure 1 is a perspective view for explaining a rotary tool according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view for explaining the blade of the rotary tool of FIG.
본 실시예에서 상기 회전공구(100)는 드릴(drill)이나 엔드밀(end mill) 또는 탭(tap) 등의 회전에 의한 절삭 공구를 포함한다. 이하에서는 엔드밀을 예로 들어 설명하나, 본 발명에 이에 한정되는 것은 아니며, 드릴이나 탭 등 다른 회전공구에도 동일하게 적용할 수 있다.In this embodiment, the rotary tool 100 includes a cutting tool by rotation of a drill, an end mill, a tap, or the like. Hereinafter, an end mill will be described as an example, but the present invention is not limited thereto, and the same can be applied to other rotary tools such as a drill and a tab.
도 1과 도 2를 참조하면, 회전공구(100)는 가공기계에 결합되어 가공기계로부터 전달되는 회전력에 의해 피가공물을 절삭하기 위한 공구로서, 가공기계에 결합되는 생크(shank)부(110)와 피가공물을 절삭하는 날부(120)로 이루어지며, 상기 회전공구(100)의 길이 방향을 따라 소정의 단면적을 갖는 중공부(111)가 형성된다.1 and 2, the rotary tool 100 is a tool for cutting the workpiece by the rotational force transmitted from the processing machine is coupled to the processing machine, shank portion (110) coupled to the processing machine And a blade portion 120 for cutting the workpiece, and a hollow portion 111 having a predetermined cross-sectional area along the longitudinal direction of the rotary tool 100 is formed.
상기 생크부(110)는 소정 직경의 봉 형태를 갖는다. 상기 생크부(110)는 가공기계에 홀더(미도시)에 의해 결합되어 상기 날부(120)를 지지하는 부분으로서 결합될 가공기계에 따라 적절한 직경 및 단면 형태와 길이로 형성된다. 여기서 상기 생크부(110)는 원형 단면을 갖는 것으로 예시하였으나 본원 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 상기 생크부(110)는 삼각형이나 사각형 등 다각형 단면을 갖는 봉체로 형성될 수 있다.The shank portion 110 has a rod shape having a predetermined diameter. The shank portion 110 is formed in a suitable diameter and cross-sectional shape and length according to the processing machine to be coupled to the processing machine by a holder (not shown) to support the blade 120 as a portion. Here, the shank portion 110 is illustrated as having a circular cross section, but the present invention is not limited to the drawings, and the shank portion 110 may be formed as a rod having a polygonal cross section such as a triangle or a square.
상기 날부(120)는 상기 생크부(110)의 일측에 일체로 형성되며 피가공물의 절삭을 위한 절삭날(121)과 절삭홈(122)이 형성된다. 예를 들어, 상기 날부(120)는 2개의 절삭날(121)이 형성되며, 상기 절삭날(121)과 상기 절삭홈(122)은 상기 날부(120)의 외주연부를 따라 소정의 나선 형태로 형성된다.The blade portion 120 is integrally formed on one side of the shank portion 110 and the cutting edge 121 and the cutting groove 122 for cutting the workpiece is formed. For example, the blade portion 120 is formed with two cutting edges 121, the cutting edge 121 and the cutting groove 122 is in a predetermined spiral form along the outer periphery of the blade portion 120. Is formed.
상기 절삭날(121)은 피가공물을 절삭하는 부분으로서, 상기 날부(120)의 외주면을 따라 소정의 스크류 형태로 형성된다. 여기서, 상기 절삭날(121)은 상기 날부(120)의 외주면을 따라 형성된 외주날과 상기 날부(120)의 단부에 형성된 바닥날로 이루어질 수 있다.The cutting edge 121 is a portion for cutting the workpiece, and is formed in a predetermined screw shape along the outer circumferential surface of the blade portion 120. Here, the cutting edge 121 may be formed of an outer circumferential blade formed along the outer circumferential surface of the blade portion 120 and a bottom blade formed at the end of the blade portion 120.
상기 절삭홈(122)은 상기 절삭날(121)과 절삭날(121) 사이에서 요입 형성된 부분으로 상기 절삭날(121)의 절삭면을 형성함과 동시에 가공 시 상기 절삭날(121)에 의해 생성되는 칩을 수용하여 배출시키는 역할을 한다.The cutting groove 122 is a portion formed between the cutting edge 121 and the cutting edge 121 to form a cutting surface of the cutting edge 121 and is generated by the cutting edge 121 during processing It serves to receive and discharge chips.
상기 날부(120)에는 가공 시 상기 절삭날(121)의 냉각 및 칩의 배출을 위한 절삭유를 공급하기 위한 하나 이상의 오일홈(115)이 형성된다. 여기서, 상기 오일홈(115)은 상기 날부(120)에서 측면을 관통하여 상기 중공부(111)와 연통되도록 형성된다. 예를 들어, 상기 오일홈(115)은 상기 절삭날(121)의 외주면을 관통하도록 형성된다. 물론 상기 오일홈(115)은 상기 절삭홈(122) 내측면을 관통하도록 형성되는 것도 가능하다.One or more oil grooves 115 are formed in the blade 120 to supply cutting oil for cooling the cutting edge 121 and discharging chips during processing. Here, the oil groove 115 is formed to communicate with the hollow portion 111 through the side in the blade portion 120. For example, the oil groove 115 is formed to penetrate the outer peripheral surface of the cutting edge 121. Of course, the oil groove 115 may be formed to penetrate the inner surface of the cutting groove 122.
상기 중공부(111)는 상기 생크부(110)를 따라 형성되며, 상기 날부(120) 내측까지 형성된다. 특히, 상기 중공부(111)는 상기 생크부(110)의 제1 단부(111a)가 외부와 연통되도록 개구되고 상기 날부(120) 내측의 제2 단부(111b)는 폐쇄되어 형성된다.The hollow part 111 is formed along the shank part 110 and is formed up to the inside of the blade part 120. In particular, the hollow part 111 is opened so that the first end 111a of the shank part 110 communicates with the outside and the second end 111b inside the blade part 120 is closed.
상기 중공부(111)는 상기 생크부(110)의 단면과 동심원을 형성하는 원형 단면을 가질 수 있다. 그러나 상기 중공부(111)의 형상이 원형 단면에 한정되는 것은 아니며, 상기 중공부(111)는 상기 생크부(110)의 단면적보다 작은 단면적을 갖고 삼각형이나 사각형 등 다각형 중 어느 하나의 단면 형상을 가질 수 있다.The hollow portion 111 may have a circular cross section forming a concentric circle with a cross section of the shank portion 110. However, the shape of the hollow portion 111 is not limited to a circular cross section, and the hollow portion 111 has a cross-sectional area smaller than that of the shank portion 110 and has a cross-sectional shape of any one of polygons such as triangle or square. Can have
한편, 상기 회전공구(100)는 내마모성과 절삭성이 우수한 초경합금 분말의 분말사출성형(powder injection molding, PIM) 방식으로 상기 생크부(110)와 상기 날부(120)가 일체로 형성된다.On the other hand, the rotating tool 100 is the shank portion 110 and the blade 120 is integrally formed by a powder injection molding (PIM) method of cemented carbide powder having excellent wear resistance and cutting properties.
이하, 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 참고적으로 도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구 제조방법을 설명하기 위한 블록도 및 공정도이다.Hereinafter, a method of manufacturing a rotary tool according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. For reference, Figures 3 and 4 are block diagrams and process diagrams for explaining a method for manufacturing a rotary tool according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 회전공구(100)의 제조 방법은 초경합금 분말을 포함하는 피드스탁(feedstock)(30)을 제조하는 단계(S11), 상기 피드스탁(30)을 사출하여 내부에 중공부(111)가 형성된 사출체(100a)를 형성하는 사출성형(injection molding) 단계(S12), 상기 사출체(100a)에서 용매를 제거하는 용매탈지(solvent debinding) 단계(S13) 및 열간탈지(thermal debinding) 단계(S14) 그리고 탈지된 사출체(100a)를 소결(sintering)하는 단계(S15)에 의해 제조될 수 있다.Referring to Figure 3, the manufacturing method of the rotary tool 100 is a step of manufacturing a feedstock (feedstock) 30 including a cemented carbide powder (S11), by injecting the feedstock 30, the hollow portion therein Injection molding step (S12) for forming the injection molding (100a) formed with the (111), a solvent debinding step (S13) and hot degreasing (thermal debinding) to remove the solvent from the injection molding (100a) Debinding step (S14) and the degreasing injection molding (100a) can be produced by the step (S15).
우선, 상기 회전공구(100)를 형성하기 위해서 소정의 초경합금 분말과 바인더를 혼합하여 피드스탁(30)을 제조한다(S11). 상기 피드스탁(30)은 사출성형기(10)로 공급이 용이하게 이루어질 수 있도록 초경합금 분말과 바인더가 소정 혼합비로 적정한 온도에서 혼합되어 제조된다. 일 예로, 상기 피드스탁(30)은 초경합금 분말 및 초경합금 분말의 총 부피 대비 30 ~ 70%의 바인더가 혼합되어 형성된다. 여기서, 초경합금 분말과 바인더의 혼합 비율은 요구되는 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 초경합금 분말과 바인더의 혼합 비율에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.First, in order to form the rotary tool 100, a feedstock 30 is manufactured by mixing a predetermined cemented carbide powder and a binder (S11). The feedstock 30 is manufactured by mixing the cemented carbide powder and the binder at a proper mixing ratio at a suitable temperature so that the feedstock 30 can be easily supplied to the injection molding machine 10. For example, the feedstock 30 is formed by mixing 30 to 70% of the binder with respect to the total volume of cemented carbide powder and cemented carbide powder. Here, the mixing ratio of the cemented carbide powder and the binder may be variously changed according to the required conditions, and the present invention is not limited or limited by the mixing ratio of the cemented carbide powder and the binder.
예를 들어, 상기 회전공구(100)의 제조를 위한 초경합금 분말은 WC-Co계, WC-TiC-TaC-Co계, WC-TiC-Co계가 사용될 수 있다.For example, the cemented carbide powder for the production of the rotary tool 100 may be WC-Co-based, WC-TiC-TaC-Co-based, WC-TiC-Co-based.
바인더는 사출과정에서 원재료인 초경합금 분말이 금형(20) 내부로 균일하게 사출될 수 있도록 유동성을 부여함과 동시에 상기 금형(20)에서 성형되는 상기 사출체(100a)의 강도 향상을 목적으로 혼합된다. 바인더로서는 통상의 단일 바인더가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 서로 다른 용융점(melting point)을 갖는 여러 종류의 바인더가 함께 사용될 수 있다. 일 예로, 바인더는 파라핀왁스(paraffin wax), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 스테아릭산(stearic acid) 등이 정량 혼합된 구성으로 이루어질 수 있다. 이외에도 상기 피드스탁(30)은 바인더로서 결합재, 윤활제, 가소제 및 계면활성제 등이나 그 혼합물이 첨가될 수 있다. 여기서, 초경합금 분말과 바인더는 상기 사출성형기(10)에서 균일하게 혼합되어 금형(20)으로 제공된다.The binder is mixed for the purpose of imparting fluidity so that the cemented carbide powder, which is a raw material, may be uniformly injected into the mold 20 during the injection process, and at the same time improving the strength of the injection molded body 100a formed in the mold 20. . As a binder, a conventional single binder may be used, and in some cases, various kinds of binders having different melting points may be used together. For example, the binder may be formed of a quantitatively mixed mixture of paraffin wax, polyethylene, polypropylene, stearic acid, and the like. In addition, the feedstock 30 may be a binder, a lubricant, a plasticizer, a surfactant, or the like, or a mixture thereof may be added as a binder. Here, the cemented carbide powder and the binder are uniformly mixed in the injection molding machine 10 and provided to the mold 20.
다음으로 통상의 사출성형기(10)를 이용하여 상기 피드스탁(30)을 금형(20) 내로 사출하여 상기 사출체(100a)를 형성한다(S12). 상기 금형(20)은 상기 생크부(110)와 상기 날부(120)가 일체로 형성될 수 있도록 소정의 형상을 갖는 캐비티 및 상기 중공부(111)를 형성하기 위한 코어(21)가 구비된다. 즉, 상기 피드스탁(30)은 상기 사출성형기(10)의 실린더(11) 내부에서 혼합되면서 수송되고, 상기 사출성형기(10)의 노즐(12)을 통해 상기 금형(20) 내부의 캐비티로 사출된다. 그리고 상기 금형(20) 내부에서 사출된 상기 피드스탁(30)이 냉각 고화됨으로써 상기 중공부(111)가 형성된 사출체(100a)가 취출될 수 있다.Next, the feedstock 30 is injected into the mold 20 by using a conventional injection molding machine 10 to form the injection body 100a (S12). The mold 20 is provided with a cavity having a predetermined shape and a core 21 for forming the hollow part 111 so that the shank part 110 and the blade part 120 may be integrally formed. That is, the feedstock 30 is transported while being mixed in the cylinder 11 of the injection molding machine 10 and injected into the cavity inside the mold 20 through the nozzle 12 of the injection molding machine 10. do. The injectionstock 100a having the hollow part 111 may be taken out by cooling and solidifying the feedstock 30 injected into the mold 20.
여기서, 상기 사출체(100a)는 탈지 단계(S13, S14) 및 소결 단계(S15)에서의 부피 축소를 고려하여 최종 형성될 회전공구(100)보다 증가된 부피를 갖는다.Here, the injection molded body 100a has an increased volume than the rotary tool 100 to be finally formed in consideration of volume reduction in the degreasing step S13 and S14 and the sintering step S15.
다음으로 상기 사출체(100a)에 함유된 바인더 중 일부를 제거하기 위해서 탈 지 단계(S13, 14)가 수행된다.Next, in order to remove some of the binder contained in the injection molding body 100a, degreasing steps S13 and 14 are performed.
여기서, 바인더가 서로 다른 특성(예를 들어 용융점)을 갖는 복수개의 바인더를 포함하여 구성될 경우 상기 탈지 단계(S13, 14)는 단일 공정이 아닌 실질적으로 여러 번에 걸친 탈지공정이 수행된다. 예를 들어, 용매를 이용하여 바인더를 제거하는 용매탈지 단계(S13)와 열을 가하여 바인더를 제거하는 열간탈지 단계(S14)가 수행된다. 즉, 상기 용매탈지 단계(S13)는 바인더 중 파라핀 왁스 등의 왁스류를 제거하기 위해서 상기 사출체(100a)에 N-헥산(N-Hexane), 헵탄(Heptane), 신나(Thinner) 등과 같은 용매를 이용하여 수행된다. 상기 열간탈지 단계(S14)는 상기 용매탈지 단계(S13)가 수행된 상기 사출체(100a)에 열을 가하여 나머지 바인더를 제거한다. 이 외에도 상기 용매탈지 단계(S13)나 상기 열간탈지 단계(S14)뿐만 아니라 전해탈지, 초음파탈지 등 다른 탈지공정들이 적용될 수도 있다.In this case, when the binder includes a plurality of binders having different properties (for example, melting points), the degreasing steps S13 and 14 may be performed in a substantially multiple degreasing step instead of a single step. For example, a solvent degreasing step S13 for removing the binder using a solvent and a hot degreasing step S14 for removing the binder by applying heat are performed. That is, the solvent degreasing step (S13) is a solvent such as N-hexane (N-Hexane), heptane, Thinner (thinner), etc. in the injection molding (100a) in order to remove waxes such as paraffin wax in the binder Is performed using In the hot degreasing step S14, the remaining binder is removed by applying heat to the injection molded body 100a on which the solvent degreasing step S13 is performed. In addition to the solvent degreasing step (S13) or the hot degreasing step (S14), other degreasing processes such as electrolytic degreasing and ultrasonic degreasing may be applied.
한편, 본 발명에 따르면 상기 사출체(100a)를 탈지하는데 필요한 시간은 상기 사출체(100a)의 두께 및 표면적에 비례한다. 즉, 상기 사출체(100a)의 탈지시간은 상기 사출체(100a) 두께의 제곱에 비례한다. 그러나 본 발명예 따르면 상기 사출체(100a)는 상기 생크부(110) 내부에 중공부(111)가 형성되므로, 동일 직경 동일 길이는 갖는 솔리드 형태의 생크부에 비해 두께가 작고 표면적이 커서 탈지시간을 효과적으로 단축시킬 수 있다. 즉, 상기 중공부(111)로 인해 상기 생크부(110)의 두께가 솔리드 형태에 비해 50% 이상 감소하며 표면적은 2배 이상 증가하므로 탈지시간은 2.5배 이상 단축된다.Meanwhile, according to the present invention, the time required to degrease the injection molded body 100a is proportional to the thickness and the surface area of the injection molded object 100a. That is, the degreasing time of the injection molding 100a is proportional to the square of the thickness of the injection molding 100a. However, according to the exemplary embodiment of the present invention, since the hollow part 111 is formed inside the shank part 110, the injection molding 100a has a small thickness and a large surface area compared to the solid shank part having the same diameter and the same length, so that the degreasing time is increased. Can be shortened effectively. That is, due to the hollow portion 111, the thickness of the shank portion 110 is reduced by more than 50% compared to the solid form and the surface area is increased more than two times, so the degreasing time is reduced by more than 2.5 times.
또한, 상기 중공부(111)는 상기 날부(120)의 탈지시간을 단축시키고 상기 생 크부(110)와 상기 날부(120)가 균일하게 탈지될 수 있도록 상기 날부(120) 내부까지 연장 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 날부(120)의 두께가 얇아짐으로써 탈지시간을 단축시키는 효과가 향상된다. 더불어, 상기 생크부(110)와 상기 날부(120)의 두께가 유사해지므로 상기 생크부(110)와 상기 날부(120)의 탈지시간을 대략 균일하게 유지할 수 있으며, 두께 차에 따른 탈지시간 차로 인해 상기 사출체(100a)에 크랙이나 튀틀림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the hollow portion 111 is formed to extend to the inside of the blade portion 120 so as to shorten the degreasing time of the blade portion 120 and the shank portion 110 and the blade portion 120 can be uniformly degreased. desirable. In this case, as the thickness of the blade portion 120 becomes thin, the effect of shortening the degreasing time is improved. In addition, since the thicknesses of the shank portion 110 and the blade portion 120 become similar, the degreasing time of the shank portion 110 and the blade portion 120 can be maintained approximately uniformly, and the degreasing time difference according to the thickness difference. Due to this, it is possible to prevent the occurrence of cracks or popping in the injection molding (100a).
한편, 상기 열간탈지 단계(S14)에서는 환원성 또는 불활성 분위기 또는 진공을 유지하는 가열로 내에서 상기 사출체(100a)를 가열함으로써 상기 열간탈지 단계(S14)에서 상기 사출체(100a)의 산화를 방지하며 초경합금 내부의 카본량을 제어한다. 또한, 상기 열간탈지 단계(S14)에서는 상기 사출체(100a)가 탈지 이후 예비소결이 될 수 있는 정도의 온도까지 가열하여 탈지 된 사출체가 일정 강도를 갖도록 한다.On the other hand, in the hot degreasing step (S14) to prevent the oxidation of the injection molding (100a) in the hot degreasing step (S14) by heating the injection molding (100a) in a heating furnace to maintain a reducing or inert atmosphere or vacuum. It controls the amount of carbon inside the cemented carbide. In addition, in the hot degreasing step (S14), the injection molded body 100a is heated to a temperature that can be presintered after degreasing so that the degreased injection molded body has a certain strength.
다음으로, 상기 열간탈지 단계(S14) 후 상기 탈지된 사출체(100a)의 기공을 제거하고 기계적 강도를 갖도록 일정한 온도조건과 진공, 환원 또는 불활성분위기에서 소결하여 회전공구(100)의 제조가 완료된다(S15).Next, after the hot degreasing step (S14) to remove the pores of the degreasing injection molding (100a) and sintered in a constant temperature conditions and vacuum, reducing or inert atmosphere to have a mechanical strength is completed the manufacture of the rotary tool 100 (S15).
상기 소결 단계(S15)에서는 초경합금 분말의 종류 및 입도, 첨가물 종류에 따라 적절한 온도조건과 유지시간 및 분위기에서 소결이 수행된다.In the sintering step (S15), the sintering is performed under suitable temperature conditions, holding time and atmosphere depending on the type and particle size of the cemented carbide powder, the type of additive.
여기서, 상기 열간탈지 단계(S14)와 상기 소결 단계(S15)는 동일한 소결로에서 동시에 수행될 수 있다. 즉, 상기 용매탈지 단계(S13)를 통해 바인더의 일부가 제거된 상기 사출체(100a)를 소결하는 동안 열간탈지가 병행될 수 있으므로 그에 따른 공정이 단축시킬 수 있다.Here, the hot degreasing step S14 and the sintering step S15 may be simultaneously performed in the same sintering furnace. That is, hot degreasing may be performed while sintering the injection molded body 100a from which a part of the binder is removed through the solvent degreasing step (S13), thereby reducing the process.
한편, 상기 소결이 완료된 회전공구(100)에서 날부(120)의 절삭성 향상을 위해 상기 날부(120)를 연삭하는 공정이 더 수행될 수 있다.Meanwhile, a process of grinding the blade part 120 may be further performed to improve the cutting property of the blade part 120 in the rotary tool 100 where the sintering is completed.
상기 회전공구(100)는 상기 날부(120)에는 상기 오일홈(115)이 형성되는데, 상기 오일홈(115)의 형성하는 방법으로는 상기 사출체(100a)를 형성할 때 동시에 형성하는 방법과 상기 사출체(100a)에 기계가공으로 형성하는 방법 및 상기 소결이 완료된 상기 회전공구(100)를 가공하여 형성하는 방법이 있다.The rotary tool 100 has the oil groove 115 is formed in the blade portion 120, the method of forming the oil groove 115 is formed at the same time when the injection molding (100a) and There is a method of forming the injection molding (100a) by machining and a method of processing by forming the rotary tool 100 is completed the sintering.
즉, 상기 사출체(100a)를 형성할 때 동시에 형성하는 방법은 상기 금형(20)은 상기 오일홈(115)을 형성하고자 하는 위치에 소정의 코어(미도시)가 구비되고 상기 피드스탁(30)이 사출되면 상기 중공부(111) 및 상기 오일홈(115)이 형성된 사출체(100a)가 형성될 수 있다.That is, the method of forming at the same time when the injection molding (100a) is formed, the mold 20 is provided with a predetermined core (not shown) in the position to form the oil groove 115 and the feedstock 30 ), When the hollow part 111 and the oil groove 115 is formed, an injection body 100a may be formed.
그리고 상기 사출체(100a)에 기계가공으로 형성하는 방법은 상기 사출체(100a)는 소결이 완료된 회전공구(100)에 비하여 가공성이 매우 좋기 때문에 사출 직후, 용매탈지 직후 또는 열간탈지 직후의 사출체(100a)에 드릴링 등의 기계가공으로 소정의 위치에 상기 오일홈(115)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 소결이 완료된 상기 회전공구(100)를 가공하여 형성하는 방법은 상기 소결이 완료된 회전공구(100)는 강도와 경도가 매우 높아 기계가공이 어렵기 때문에 소정의 위치에 방전가공을 사용하여 상기 오일홈(115)을 형성할 수 있다.In the method of forming the injection molding 100a by machining, the injection molding 100a has a very good workability as compared with the rotary tool 100 where the sintering is completed, and thus the injection molding immediately after injection, immediately after solvent degreasing or immediately after hot degreasing. The oil groove 115 may be formed at a predetermined position by machining such as drilling in the 100a. In addition, the method for forming and forming the rotary tool 100 after the sintering is completed, since the rotary tool 100 having the sintering is very hard and difficult to machine due to its high strength and hardness. The oil groove 115 may be formed.
여기서, 상기 날부(120) 내측에도 상기 중공부(111)가 형성되므로 상기 오일홈(115)을 형성하기 위한 가공하여야 할 두께가 얇기 때문에 가공이 용이하며 방전 가공에 의해서도 정밀도 높은 오일홈(115)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 회전공구(100)가 미세해질 수록 상기 오일홈(115)의 직경 역시 작아지는데, 이렇게 미세 직경의 오일홈(115)을 정확하고 용이하게 형성할 수 있다.Here, since the hollow portion 111 is also formed inside the blade portion 120, the thickness to be processed to form the oil groove 115 is thin, so that the processing is easy and the oil groove 115 has high precision even by electric discharge machining. Can be formed. In addition, as the rotary tool 100 becomes finer, the diameter of the oil groove 115 also decreases. Thus, the oil groove 115 having a fine diameter can be accurately and easily formed.
일반적으로 초경합금 봉재를 기계가공을 통해 회전공구(100)를 형성하는 경우에는 절삭홈(122) 및 절삭날(121)을 형성하기 위해서 초경합금 봉재를 절삭한 부분이 모두 폐기량에 해당하므로 폐기량이 많고 이로 인해 생산 단가가 상승하게 된다. 또한, 일반적인 기계가공을 통해서는 정밀도가 높은 절삭날(121)을 형성하기 어려운 문제점이 있다.In general, in the case of forming the rotary tool 100 through the machining of cemented carbide rods, the portion of the cemented carbide rods cut to form the cutting grooves 122 and the cutting edge 121 corresponds to a waste amount. This raises production costs. In addition, there is a problem that it is difficult to form a cutting edge 121 with high precision through general machining.
그러나 본 발명에 따르면 분말사출성형을 이용하여 형성하므로 상기 절삭홈(122) 부분이 이미 요입된 상태로 형성되므로 제조 공정에서 소재의 폐기량을 줄일 수 있으며 생산 단가를 절감할 수 있다. 여기서, 상기 회전공구(100)를 소결한 후 상기 날부(120)를 연삭하는 경우에도 상기 절삭날(121)의 형태가 이미 분말사출성형 공정에 의해 형성되어 있으므로 이러한 연삭 공정에 의해서 연삭해야 할 부분이 거의 없으며 소재의 폐기량이 거의 없다. 또한, 동일한 재질로 동시에 상기 생크부(110)와 상기 날부(120)가 형성되므로 정밀한 회전공구(100)를 제조할 수 있다.However, according to the present invention, since it is formed using the powder injection molding, since the cutting groove 122 is formed in the already concave state, it is possible to reduce the waste of the material in the manufacturing process and to reduce the production cost. Here, even when the blade 120 is ground after sintering the rotary tool 100, the shape of the cutting blade 121 is already formed by a powder injection molding process, and thus, a part to be ground by such a grinding process. There is little and there is little waste of material. In addition, since the shank portion 110 and the blade 120 is formed of the same material at the same time, it is possible to manufacture a precise rotary tool 100.
특히, 상기 중공부(111)를 형성함으로써 탈지시간 및 소결 시간을 단축시키고 용이하게 할 뿐만 아니라 탈지 공정에서 상기 사출체(100a)에 크랙이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In particular, by forming the hollow portion 111, it is possible to shorten and facilitate the degreasing time and the sintering time, as well as effectively prevent the occurrence of cracks in the injection molding (100a) in the degreasing process.
이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 회전공구에 대해 설명한다. 이하에서는 상술한 실시예와 중공부를 제외하고는 실질적으로 동일하며, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 명칭 및 도면부호를 사용하고 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a rotary tool according to other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8. Hereinafter, except for the hollow part and the above-described embodiment, the same components and the same reference numerals and the same reference numerals will be omitted.
도 5를 참조하면, 생크부(110) 내부에만 중공부(112)가 형성된 회전공구(100)가 개시된다. 즉, 상기 회전공구(100)는 상기 생크부(110) 내측에 상기 중공부(112)가 형성되고 상기 날부(120) 내측은 솔리드 형태로 형성된다.Referring to FIG. 5, a rotary tool 100 having a hollow part 112 formed only inside the shank part 110 is disclosed. That is, the hollow tool 112 is formed inside the shank 110 and the blade 120 is formed in a solid shape.
상세하게는, 상기 날부(120)는 상기 절삭날(121)의 외주연부가 상기 생크부(110)와 같거나 작게 형성되며 상기 절삭홈(122)의 내측면은 상기 생크부(110)보다 작게 형성된다. 즉, 상기 날부(120)에서 탈지시간에 영향을 미치는 두께는 상기 절삭홈(122)의 내측면에 해당하는 부분(이하에서는 이 부분을 상기 날부(120)의 두께라 한다)이라 할 수 있다. 그런데 상기 날부(120)의 두께는 상기 생크부(110)의 두께에 비해 충분히 작으므로 상기 날부(120) 내측에는 중공부(112)를 형성하지 않을 수 있다. 특히, 상기 회전공구(100)의 크기가 작고 상기 날부(120)의 두께가 상기 중공부(112)가 형성된 상기 생크부(110)의 탈지시간과 유사한 정도라면 상기 날부(120) 내측의 중공부(112)를 형성하는 것은 필수적이진 않다. 또한, 상기 날부(120)는 피가공물을 실질적으로 절삭하는 부분이므로 상기 날부(120)의 강도를 고려하여 상기 날부(120) 내측에는 상기 중공부(112)를 형성하지 않을 수 있다.In detail, the blade portion 120 has an outer periphery of the cutting edge 121 is formed to be equal to or smaller than the shank portion 110 and the inner surface of the cutting groove 122 is smaller than the shank portion 110. Is formed. That is, the thickness affecting the degreasing time in the blade portion 120 may be referred to as a portion corresponding to the inner surface of the cutting groove 122 (hereinafter referred to as the thickness of the blade portion 120). However, since the thickness of the blade portion 120 is sufficiently smaller than the thickness of the shank portion 110, the hollow portion 112 may not be formed inside the blade portion 120. Particularly, if the size of the rotary tool 100 is small and the thickness of the blade portion 120 is about the same as the degreasing time of the shank portion 110 in which the hollow portion 112 is formed, the hollow portion inside the blade portion 120. Forming 112 is not essential. In addition, since the blade portion 120 is a portion for substantially cutting the workpiece, the hollow portion 112 may not be formed inside the blade portion 120 in consideration of the strength of the blade portion 120.
도 6을 참조하면, 회전공구(100)의 형태에 따라 중공부(111)가 형성된 회전공구(100)가 개시된다. 즉, 상기 회전공구(100)에서 상기 생크부(110)에 비해 상 기 날부(120)의 두께가 작으므로 상기 중공부(111)가 상기 날부(120) 내측으로 연장된 부분이 단차부(113)가 형성된다.Referring to FIG. 6, a rotating tool 100 having a hollow part 111 is disclosed according to the shape of the rotating tool 100. That is, since the thickness of the blade portion 120 in the rotary tool 100 is smaller than the shank portion 110, the hollow portion 111 is extended to the blade portion 120 inside the step portion 113 ) Is formed.
여기서, 상기 중공부(111)의 형상은 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 상기 회전공구(100)의 외곽 형상 및 단면적 변화에 대응되게 상기 단차부(113)가 형성된다.Here, the shape of the hollow portion 111 is not limited by the drawings and the stepped portion 113 is formed to correspond to the change in the outer shape and cross-sectional area of the rotary tool 100.
한편, 상기 중공부(111)에서 개구된 단부는 그 일부 또는 전부가 폐쇄될 수 있다.Meanwhile, an end portion of the hollow part 111 may be partially or completely closed.
일 예로, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 중공부(111)에서 개구된 제1 단부(111a)에 대응되는 마개부(130)가 구비되고 상기 마개부(130)를 상기 제1 단부(111a)에 결합하여 상기 중공부(111)를 폐쇄할 수 있다.For example, as shown in FIG. 7, a stopper 130 corresponding to the first end 111a opened in the hollow part 111 is provided and the stopper 130 is disposed at the first end 111a. ) To close the hollow part 111.
상기 마개부(130)는 상기 제1 단부(111a)에 대응되는 형태를 가지며, 상기 중공부(111)에 삽입되어 상기 제1 단부(111a)를 일부 또는 전부 폐쇄할 수 있는 형태를 가진다. 예를 들어, 상기 중공부(111)는 소정 직경의 원형 단면을 가지며, 상기 마개부(130)는 상기 제1 단부(111a) 내측에 삽입되어 결합되는 캡 형태를 갖는다. 여기서, 상기 마개부(130)와 상기 생크부(110)의 결합력을 향상시키기 위해서, 상기 제1 단부(111a)에는 상기 삽설부(132)와 대응되어 결합 단차부(114)가 형성되고 상기 마개부(130)는 상기 중공부(111) 내측에 삽입되어 결합되는 삽설부(132)가 소정 길이 돌출 형성되며 상기 결합 단차부(114)에 대응되는 플랜지부(131)가 형성될 수 있다.The stopper 130 may have a shape corresponding to the first end 111a and may be inserted into the hollow part 111 to close some or all of the first end 111a. For example, the hollow part 111 has a circular cross section having a predetermined diameter, and the stopper part 130 has a cap shape inserted into and coupled to the first end 111a. Here, in order to improve the coupling force between the plug portion 130 and the shank portion 110, the first end portion 111a is formed to correspond to the inserting portion 132 to form a coupling step portion 114 and the plug The insert 130 may include an insert portion 132 inserted into and coupled to the hollow portion 111 to protrude a predetermined length, and a flange portion 131 corresponding to the coupling step portion 114 may be formed.
그러나 상기 마개부(130)의 형태가 도면에 의해 한정되는 것은 아니며 상기 제1 단부(111a)를 일부 또는 전부 폐쇄할 수 있는 실질적으로 다양한 형태를 가질 수 있다.However, the shape of the stopper 130 is not limited by the drawings and may have a substantially various shape that can partially or completely close the first end 111a.
한편, 상기 마개부(130)는 상기 회전공구(100)와 동일한 재질로 형성되어 상기 사출체(100a)와 동시에 소결될 수 있다.On the other hand, the stopper 130 is formed of the same material as the rotary tool 100 may be sintered at the same time with the injection molding (100a).
즉, 상기 마개부(130)는 상기 회전공구(100) 사출에 사용한 피드스탁(30)과 동일한 초경합금 소재를 이용하여 제조된 피드스탁(30)으로 사출하여 상기 마개부(130)에 대응되는 예비 사출체를 형성하고, 상기 예비 사출체를 탈지한 후, 상기 탈지된 예비 사출체를 상기 탈지된 사출체(100a)의 제1 단부에 장착한 후 동시에 소결하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 마개부(130)를 상기 사출체(100a)에 장착할 때 소결 단계에서 상기 마개부(130)와 상기 회전공구(100)의 결합성을 향상시키기 위해서 상기 마개부(130)와 상기 제1 단부(111a) 사에 소결조제를 개재시킬 수 있다.That is, the stopper 130 is injected into the feedstock 30 manufactured by using the same cemented carbide material as the feedstock 30 used for injection of the rotary tool 100 to correspond to the stopper 130. After forming an injection molding body, the preliminary injection molding may be degreased, and the degreasing preliminary injection molding body may be mounted on the first end of the degreased injection molding 100a and then sintered at the same time. Here, in order to improve the bondability of the plug 130 and the rotary tool 100 in the sintering step when the plug 130 is mounted on the injection molding (100a) the plug 130 and the A sintering aid can be interposed between the 1st end part 111a.
여기서, 소결 단계에서는 통상적으로 상기 사출체(100a)를 뉘여 놓은 상태에서 소결이 수행되는데, 상기 마개부(130)가 구비됨으로써 상기 마개부(130)가 소결 시 상기 중공부(111)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.Here, in the sintering step, sintering is typically performed in a state in which the injection molded body 100a is laid down, and the stopper part 130 is provided to deform the hollow part 111 when the stopper part 130 is sintered. Can be prevented.
또는, 상기 마개부(130)는 상기 소결이 완료된 회전공구(100)에 브레이징 등의 방법으로 결합되는 것도 가능하다. 여기서, 상기 마개부(130)는 상기 회전공구(100)와 동일한 소재나 다른 소재로 형성될 수 있으며, 형성된 마개부(130)를 소결이 완료된 회전공구(100)의 제1 단부(111a)에 장착한 후 브레이징시켜 결합한다.Alternatively, the stopper 130 may be coupled to the rotary tool 100 where the sintering is completed, such as by brazing. Here, the plug portion 130 may be formed of the same material or a different material as the rotary tool 100, the plug portion 130 is formed on the first end 111a of the rotary tool 100 is completed sintering After mounting, join by brazing.
한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 중공부(111)의 제1 단부(111a)를 상기 사출체(100a)의 형성 단계에서 매립시켜 상기 중공부(111)를 폐쇄하는 것도 가능하다.On the other hand, as shown in Figure 8, it is also possible to close the hollow portion 111 by embedding the first end 111a of the hollow portion 111 in the forming step of the injection molding (100a).
상세하게는, 상기 중공부(111)를 갖는 상기 사출체(100a)에서, 사출 성형 단계 또는 탈지 단계에서 상기 제1 단부(111a)를 일부 매몰시켜 상기 제1 단부(111a)를 폐쇄시킨다. 그리고 상기와 같이 제1 단부(111a)가 폐쇄된 사출체(100a)를 소결하여 상기 회전공구(100)를 제조할 수 있다. 즉, 상기 사출체(100a)를 형성하는 상기 금형(20) 자체가 상기 제1 단부(111a)를 일부 또는 전부 매립시킬 수 있도록 형성되거나, 상기 중공부(111)를 갖고 상기 제1 단부(111a)가 개구된 상태의 사출체(100a)를 형성한 후 상기 제1 단부(111a)를 폐쇄시키는 단계를 더 수행하는 것도 가능하다.In detail, in the injection molded body 100a having the hollow part 111, the first end 111a is partially buried in the injection molding step or the degreasing step to close the first end 111a. As described above, the rotary tool 100 may be manufactured by sintering the injection molded body 100a in which the first end 111a is closed. That is, the mold 20 itself forming the injection molded body 100a may be formed to partially or completely fill the first end 111a, or may have the hollow part 111 and the first end 111a. It is also possible to further perform the step of closing the first end 111a after forming the injection molding (100a) in the open state.
여기서, 상기 중공부(111)를 폐쇄시키는 경우에는 상기 오일홈(115)을 상기 사출체(100a)의 성형 단계에서 동시에 성형하기 어려울 수 있으며, 상기 사출체(100a)의 사출 직후 또는, 용매탈지 단계나 열간탈지 단계 직후의 사출체(100a) 에 드릴링 등의 기계가공으로 형성하는 것도 가능하다.In this case, when the hollow part 111 is closed, it may be difficult to simultaneously mold the oil groove 115 in the molding step of the injection molding 100a, immediately after injection of the injection molding 100a, or solvent degreasing. It is also possible to form the injection molding 100a immediately after the step or the hot degreasing step by machining such as drilling.
본 발명에 따르면, 상기 회전공구(100)의 절삭 가공 시 상기 중공부(111)로 인해 가공 소음이 발생할 수 있는데, 상기 마개부(130)를 구비하거나 상기 제1 단부(111a)의 폐쇄부(130a)를 구비함으로써 상기 중공부(111)로 인해 발생할 수 있는 가공 소음을 줄일 수 있다. 또한, 사용자가 보았을 때 상기 생크부(110)에 중공부(111)가 형성된 경우 상기 생크부(110) 및 상기 회전공구(100)의 강도 저하 등의 우려를 가질 수 있으나 상기 중공부(111)를 폐쇄함으로써 사용자의 이러한 우려를 없앨 수 있다.According to the present invention, a machining noise may occur due to the hollow part 111 during cutting of the rotary tool 100. The stopper part 130 may be provided or the closed part of the first end 111 a ( 130a) may reduce processing noise that may occur due to the hollow portion 111. In addition, when the hollow part 111 is formed in the shank part 110 when the user sees it, the shank part 110 and the rotary tool 100 may have a concern such as deterioration in strength of the hollow part 111. By closing it, these concerns of users can be eliminated.
또한, 상기 오일홈(115)을 오일을 공급하기 위한 공급부(미도시)가 상기 회전공구(100)에 연결되어야 하는데, 상기 공급부(미도시)가 상기 마개부(130)에 장착되거나 상기 제1 단부(111a)의 폐쇄부(130a)에 장착될 수 있다.In addition, a supply unit (not shown) for supplying oil to the oil groove 115 should be connected to the rotary tool 100, and the supply unit (not shown) may be mounted on the stopper 130 or the first portion. It may be mounted to the closure 130a of the end 111a.
한편, 상기 중공부(111)는 필요에 따라 절삭유나 절삭유 공급부와 상기 오일홈(115)의 연결 및 기타 필요에 따라 일부 또는 전부가 채워질 수 있다.On the other hand, the hollow portion 111 may be filled in part or all according to the connection of the cutting oil or cutting oil supply unit and the oil groove 115 and other needs as necessary.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구의 사시도;1 is a perspective view of a rotary tool according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 회전공구에서 날부를 설명하기 위한 평면도;Figure 2 is a plan view for explaining the blade in the rotary tool of Figure 1;
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전공구의 제조방법을 설명하기 위한 블록도와 공정도;3 and 4 are a block diagram and a process diagram for explaining a manufacturing method of a rotary tool according to an embodiment of the present invention;
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 회전공구를 설명하기 위한 사시도들이다.5 to 8 are perspective views for explaining a rotary tool according to other embodiments of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: 사출성형기 11: 실린더10: injection molding machine 11: cylinder
12: 노즐 20: 금형12: nozzle 20: mold
21: 코어 30: 피드스탁(feedstock)21: core 30: feedstock
100: 회전공구 100a: 사출체100: rotary tool 100a: injection molding
110: 생크부(shank) 111, 112: 중공부110: shank 111, 112: hollow part
111a, 111b: 중공부 단부 113a: 중공부 단차111a and 111b hollow end 113a hollow step
114: 결합 단차부 115: 오일홈114: coupling step 115: oil groove
120: 날부 121: 절삭날120: cutting edge 121: cutting edge
122: 절삭홈 130: 마개부122: cutting groove 130: stopper
130a: 폐쇄부 131: 플랜지부130a: closure 131: flange
132: 삽설부132: inserter

Claims (19)

  1. 초경합금 분말을 포함하는 피드스탁을 제조하는 단계;Preparing a feedstock comprising cemented carbide powder;
    상기 피드스탁을 금형 내로 사출하여, 생크부와 날부가 일체로 형성되며 상기 생크부 및 상기 날부 내부에 중공부가 형성된 사출체를 형성하는 단계;Injecting the feedstock into a mold to form the shank portion and the blade portion integrally with each other, and forming an injection molded body having a hollow portion in the shank portion and the blade portion;
    상기 사출체에서 바인더를 제거하는 탈지 단계;A degreasing step of removing the binder from the injection molded body;
    상기 생크부의 단부에 구비되어 상기 중공부를 폐쇄하는 형태의 마개부를 초경합금 분말을 이용하여 형성하는 단계;Forming a stopper part provided at an end of the shank part using a cemented carbide powder to close the hollow part;
    상기 날부의 측부를 관통하여 상기 중공부와 연통되는 오일홈을 형성하는 단계; 및Forming an oil groove communicating with the hollow part through the side part of the blade part; And
    상기 사출체를 소결하는 단계;Sintering the injection molded body;
    를 포함하고, 상기 중공부는 상기 사출체의 길이 방향을 따라 형성되되, 상기 생크부의 단부 쪽 제1 단부가 개구되고 상기 날부의 단부 쪽 제2 단부는 폐쇄되도록 상기 생크부 내부 및 상기 날부의 내부 일부까지 연장 형성된 회전공구 제조방법.The hollow portion is formed along the longitudinal direction of the injection molded body, the inner end portion of the shank portion and the inner end portion of the blade portion so that the first end side of the shank portion is open and the second end side of the blade portion is closed Rotating tool manufacturing method extending to.
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  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 마개부 형성 단계는,The stopper forming step,
    상기 제1 단부를 폐쇄하는 형상을 갖는 마개부를 사출하는 단계; 및Ejecting a stopper having a shape for closing the first end; And
    상기 사출된 마개부를 탈지하는 단계;Degreasing the injected stopper;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전공구 제조방법.Rotary tool manufacturing method comprising a.
  5. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 탈지된 마개부를 상기 탈지가 완료된 상기 사출체의 제1 단부에 장착하여 상기 마개부와 상기 사출체를 동시에 소결하거나, 상기 소결이 완료된 회전공구에 상기 탈지가 완료된 마개부를 브레이징시키는 것을 특징으로 하는 회전공구 제조방법.Mounting the degreasing stopper on the first end of the injection-molded injection body to sinter the stopper and the injection-molded product simultaneously, or brazing the degreasing stopper to the rotary tool where the sintering is completed; Rotary tool manufacturing method.
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  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 오일홈은 상기 사출체를 형성하는 사출 단계에서 동시에 형성하거나, 상기 오일홈은 상기 사출체의 사출 직후, 용매탈지 직후 또는 열간탈지 직후의 사출체에 드릴링 등의 기계가공으로 형성하거나, 상기 사출체의 소결 후 방전 가공을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 회전공구 제조방법.The oil grooves are formed at the same time in the injection step of forming the injection molding, or the oil grooves are formed by machining such as drilling in the injection molding immediately after injection of the injection molding, immediately after solvent degreasing or hot degreasing, or the injection A rotary tool manufacturing method, characterized in that it is formed by using a discharge after sintering of the sieve.
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  11. 길이 방향을 따라 내부에 중공부가 형성되고 제1 단부가 개방되게 형성된 생크부;A shank portion having a hollow portion formed therein along the longitudinal direction and having a first end open;
    상기 생크부와 일체로 형성되고 내부에 상기 중공부가 상기 생크부에서 연장 형성되되 단부가 폐쇄되도록 내부 일부까지 상기 중공부가 연장 형성된 날부;A blade portion formed integrally with the shank portion and having the hollow portion extending from the shank portion and having the hollow portion extended to a portion of the inner portion such that an end thereof is closed;
    상기 날부에서 측부를 관통하여 상기 날부 내부의 중공부와 외부를 연통시키도록 형성된 오일홈; 및An oil groove formed to communicate with the hollow part and the outside inside the blade part through the side part from the blade part; And
    상기 생크부의 제1 단부에 구비되어 상기 제1 단부의 일부 또는 전부를 폐쇄하는 형태를 갖고 초경합금 분말로 형성된 마개부;A stopper provided at the first end of the shank portion and having a form for closing a part or all of the first end and formed of cemented carbide powder;
    를 포함하고,Including,
    초경합금을 포함하는 분말사출성형을 이용하여 형성되고, 상기 생크부와 상기 날부 및 상기 중공부가 상기 분말사출성형 공정에서 일체로 사출 성형된 회전공구.The rotary tool is formed using a powder injection molding comprising a cemented carbide, the shank portion, the blade portion and the hollow portion are integrally injection molded in the powder injection molding process.
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  15. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 마개부는 상기 생크부와 동일 재질로 형성되고 상기 생크부와 소결 또는 브레이징을 이용하여 결합된 것을 특징으로 하는 회전공구.The stopper is formed of the same material as the shank portion and a rotary tool, characterized in that coupled to the shank portion using sintering or brazing.
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  18. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 중공부의 단면 형태는 원형 및 다각형 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 회전공구.Cross section of the hollow portion is a rotary tool, characterized in that it has any one of a circle and a polygon.
  19. 제11항에 있어서,The method of claim 11,
    상기 생크부는 원형 및 다각형 단면 중 어느 하나의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 회전공구.The shank portion is a rotary tool, characterized in that it has any one of a circular and polygonal cross section.
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