KR101052612B1 - 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그라인더에 장착되는 연마디스크 몸체의 외주면을 "ㄷ"자형으로 절단하고 그 내부면을 가압하여 아래로 라운드지게 형성하고 그 일면에 고경도 금속입자층을 형성함으로써 연마디스크의 제조원가를 절감하고, 고경도 금속을 이용함으로써 디스크의 마모율을 저하시켜 장기간 사용이 가능하게 함으로써 산업폐기물의 발생을 저하시키며, 연마디스크의 연마면이 탄성을 갖도록 형성함으로서 대상물 표면을 보다 용이하게 연마할 수 있는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것이다.

Description

탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크{The hand grinder polishing disk which has an elastic function}

본 발명은 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그라인더에 장착되는 연마디스크 몸체의 외주면을 "ㄷ"자형으로 절단하고 그 내부면을 가압하여 아래로 라운드지게 절곡하고 그 일면에 고경도 금속입자층을 형성함으로써 연마디스크의 제조원가를 절감하고, 고경도 금속을 이용함으로써 디스크의 마모율을 저하시켜 장기간 사용이 가능하게 함으로써 산업폐기물의 발생을 저하시키며, 연마디스크의 연마면이 탄성을 갖도록 형성함으로써 대상물 표면을 보다 용이하게 연마할 수 있는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것이다.

일반적으로 기계제작이나 기타 제품의 제조과정에서 사용되는 금속재료의 표면은 일정입도 이상의 거칠기를 가지는 한편, 절삭가공, 용접가공 등의 기계가공과정에서 금속표면에 가공비트가 형성되는 경우가 빈번히 발생하게 되는데, 상기와 같은 금속의 거친 표면을 매끄럽게 하거나 표면의 가공비트를 제거하기 위하여 금속표면에 대한 연마작업이 수행된다.

여기서, 금속표면의 연마작업을 수행하는 연마장치에는 그라인더와 결합되어 회전하면서 금속표면을 연마하는 연마디스크도 포함되는데, 상기 연마디스크는 일반적으로 다수개의 샌드페이퍼조각편이 중앙에 삽입공이 형성되도록 원주방향으로 중첩되어 적층형성된 원판형 샌드페이퍼조립체와, 상기 샌드페이퍼조립체의 삽입공에 삽입고정되고 중앙에 형성된 결합공으로 그라인더가 삽입되어 결합되는 일정직경의 결합원판으로 이루어진다.

또한, 모서리의 라운드 처리와 같이 그라인딩 량이 많은 작업에서는 숫돌로 형성된 디스크를 사용하게 된다.

상기와 같이 구성된 연마디스크는 피삭면이 용이하게 연마될 수 있도록 금속의 피삭면에 일정각 경사져 접촉되면서 회전하게 된다.

그러나 상기와 같은 형태의 디스크는 피삭면이 고경도일 경우 디스크의 그라인더 면에 형성된 숫돌이나 샌드페이퍼가 피삭면과 같이 그라인딩 되면서 달아 소비되는 형태를 취하게 됨으로써 그라인딩 작업시에는 많은 량의 연마 디스크를 준비하여야 한다.

한편, 피삭면의 표면을 일정하게 형성하는 작업이 그라인더에 전해지는 작업자의 가압력으로부터 발생됨으로써 작업자가 동일한 가압력을 유지하지 못하는 경우 피삭면의 표면을 평활하게 그라인딩 할 수 없을 뿐만 아니라 설정된 연마두께를 맞추기 어려움으로써 정밀한 작업이 불가능한 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 연마디스크의 연마면에 고경도 금속입자를 형성함으로써 디스크의 마모율을 저하시켜 장기간 사용이 가능한 연마디스크를 제공함으로써 디스크 수명을 연장시켜 산업폐기물의 발생을 방지하고 그라인딩 작업시 발생된 찌꺼기를 외부로 신속하게 배출함으로써 디스크의 표면에 달라붇지 않음으로 계속하여 원활한 그라인딩 작업을 할 수 있는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적으로는 상기 연마디스크에 형성되는 고경도 금속입자를 저융이면서 연성의 금속에 적어도 경도 5이상의 내마모성물질을 첨가하므로서 고경도 금속입자를 지지하고 있는 금속층의 경도를 높이므로서 고경도 금속입자를 견고하게 결착 지지할 수 있고 동시에 금속층의 내마모성을 높이므로서 금속층의 마모율을 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적으로는 대상물과 밀착되는 연마면이 몸체로부터 탄성을 갖도록 함으로써 연마면을 보다 쉽게 연마할 수 있는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된것으로써, 중앙에 삽입공이 테이퍼면에 의하여 상부에 형성되며 외측에 "ㄷ"자형의 절단면에 의하여 개방부를 형성하고 그 아래로 탄성을 갖도록 절곡된 여러 개의 탄성면을 일체로 형성된 몸체와, 상기 몸체의 탄성면 일면에 교질상의 금속조성물 100중량부에 대하여 15중량부의 바인더를 포함하여 이루어진 페이스트를 도포하여 인쇄하고 밀폐소성로에서 온도 500℃~700℃ 범위에서 바인더를 분해,연소시켜 제거하고 계속 승온하여 온도 900~1350℃까지 소성시킨 금속입자층을 열융착시켜 이루어진 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크를 제공함에 있다.

또한, 상기에서 금속조성물은 불화소오다, 붕산, 규산소다, 인화합물, 중탄산소오다, 황혈염 중에서 선택되는 융제분말 3중량부, 알루미늄, 닉켈, 동, 황동, 인동, 은, 아연, 연, 주석 중에서 선택되는 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카, 크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5의 내마모성 물질분말 16중량부, 폐텅스텐, 텅스텐 카바이드, 탄소강의 팁 중에서 선택되는 하나의 금속입자 21중량부로 이루어짐에 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크는 몸체의 중앙부분이 상부로 돌출되게 형성됨으로써 그라인더의 회전축과 그라인딩 대상물 사이가 일정간격 이격된 상태로 그라인딩이 이루어 짐으로써 안정성이 우수하며 특히, 몸체에 형성된 여러 개의 개방부에 의하여 그라인딩시 발생된 찌꺼기나 분진 등이 신속하게 외부로 배출됨으로써 연마디스크 표면에 눌러 붇는 것이 방지됨으로써 계속 작업시에도 우수한 연마력을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 몸체의 탄성면에 형성된 고경도 금속입자는 몸체로부터 탄성을 갖도록 라운드형태로 형성됨으로써 적은 양의 원자재로 효율적인 연마력을 갖게 함으로써 경쟁력을 높일 수 있고 연마면이 탄성을 갖음으로써 대상물을 보다 용이하게 연마할 수 있는 효과가 있다.

또한, 저융점의 연성금속과 고융점의 내마모성 물질 및 고경도 입자를 적절히 조성함으로써 금속혼합물층의 연성을 유지하면서 금속혼합물층에도 내마모성을 갖게 하고 초경성의 입자의 지지고착기능을 더욱 강화시켜 입자의 탈리를 방지하므로서 내구성이 우수한 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크의 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크의 1차 가공된 상태의 평면도.
도 4은 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크의 평면도.
도 5는 도 3의 A부분의 단면도.
도 6는 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크의 사용상태도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크(100)(이하, "연마디스크"라 한다)는 크게 금속제로 형성된 원형의 몸체(10)와 이 몸체(10)의 탄성면(15)에 열융착된 금속입자(20)로 이루어진다.

상기 몸체(10)는 스테인레스나 강철판과 같이 경도가 강한 금속재로 이루어진다. 이 몸체(10)는 중앙부분을 상부로 돌출시키는 테이퍼면(11)이 형성되며 그 상면 중앙에 삽입공(12)을 형성함으로써 그라인더(200)와 조립시 그라인더(200)의 회전축과 일정간격 이격되게 형성함으로써 안전하게 연마디스크(100)의 탈착이 이루어질 수 있도록 형성한다.

또한, 상기 몸체(10)의 표면에는 "ㄷ"자형으로 절단면(13)을 형성하고 그 내부면을 아래로 라운드지게 형성하여 몸체(10)로부터 탄성기능을 갖는 탄성면(15)을 형성한다.

상기 탄성면(15)은 몸체(10)의 제작시 프레스에 의하여 형성시킨다.

도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 1차 프레스성형으로 몸체(10)의 표면에 "ㄷ"자형의 절단면(13)을 형성하고 2차 프레스성형에서 절단면(13) 내부를 아래로 라운드지게 하강시켜 탄성면(15)을 형성하고 절단면(13) 부분이 개방되게 몸체(10)를 완성한다.

또한, 상기와 같이 절단면(13)의 내측이 하강함으로써 형성된 개방부(14)를 통하여 그라인딩 작업시 발생된 분진이나 찌꺼기가 개방부(14)을 통하여 상부로 이동되게 함으로써 몸체(10)의 바닥면에 분진이나 찌꺼기가 달라 붇는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 탄성면(15)의 일면은 널링처리하거나 알루미나 규사 등으로 블라스팅처리하여 탄성면(15)의 일면에 부착되는 금속입자(20)가 견고히 부착될 수 있도록 형성한다.

상기 금속입자(20)의 구성을 구체적으로 살펴보면, 불화소오다, 붕산, 규산소다, 인화합물, 중탄산소오다, 황혈염 중에서 선택되는 융제분말 3중량부, 알루미늄, 닉켈, 동, 황동, 인동, 은, 아연, 연, 주석 중에서 선택되는 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카, 크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5의 내마모성 물질분말 16중량부, 폐기되는 텅스턴, 텅스텐 카바이드, 탄소강의 팁, 빗드, 공구 등을 100℃이상의 고열로 가열하여 순간적으로 수냉한 것을 텅스텐 카바이드 헤머 또는 맞물림 로울러로 파쇄한 금속입자 21중량부로 구성되는 금속조성물을 조성하고 이 금속조성물100중량부에 대하여 디에티렌 그리콜 모노부틸 아세테이트 또는 디에티렌 그리콜 모노부틸 에텔용제에 에틸 셀루로우스를 첨가 110~150℃로 가온 용해시킨 바인더 15중량부를 첨가하여 교반하여 금속조성물 페이스트를 제조하고 널링 또는 블라스팅처리된 몸체(10)의 탄성면(15)에 교질상의 상기 금속조성물 페이스트를 일정량 도포한 후 밀폐소성로에 투입하여 온도 500~700℃범위에서 바인더를 분해시키고 계속 승온하여 온도 900~1350℃까지 소성시켜 형성한다.

상기 소성과정에서 온도 500~700℃범위에서는 바인더가 분해되어 완전연소하게 되고 저융점이고 연성이 금속중 극히 저융점을 갖는 알루미늄, 연, 아연, 주석등도 용융되어 있는 상태이고 온도 900~1350℃범위에서는 선택사용되는 연성의 금속에 따라 차이는 있지만 저융점인 연성의 금속은 완전히 용융되고 1350℃범위에서도 고융점을 갖는 내마모성 문질 분말과 고경도 금속입자들은 용융되지 않은 상태로 남아 용융된 연성의 금속에 분포되어 강력하게 결착 지지된 상태로 남게 되며, 결국 몸체(10)의 바닥면에는 금속조성물층 만이 남게 된다.

한편, 상기 몸체(10)의 탄성면(15)에 금속입자층(20)을 형성하는 방법은 앞에서 설명한 바와 같은 과정을 통하여 제작할 수 있으며 또는 몸체(10)의 바닥면을 널링처리하거나 또는 블라스팅 처리한 후 판상의 금형(미도시)을 놓고 금형위에 교질상의 금속조성물 페이스트를 일정량 도포한 다음 고무 브레이드코타로 부분인쇄한 후 금형을 제거하고 소성하여 몸체(10)의 바닥면에 고경도 금속입자층(20)을 형성한 상태에서 프레스를 이용하여 고경도 금속입자층의 외주면을 절단 및 아래로 라운드지게 절곡함으로써 앞에서 설명한 연마디스크와 동일한 형태의 연마디스크를 제작할 수 있다.

상기와 같이 구성된 연마디스크(100)는 도 5에 도시한 바와 같이 그라인더(200)의 전방에 노출된 회전축에 삽입공(12)이 삽입되어 너트(미도시)고정된 상태에서 회전하며 대상물의 표면을 그라인딩 하는 것이다.

또한, 그라인딩시 발생되는 찌꺼기나 분진들은 몸체(10)에 형성된 여러 개의 개방부(14)를 통하여 상부로 급속배출되어 연마면에서 제거됨으로써 연마디스크에 끼여 마찰을 감소시키는 등의 문제점을 방지할 수 있으며 또한, 연마면에서 발생되는 고온을 저온의 외부공기가 개방부(14)를 통하여 유입됨으로써 안정된 연마력을 유지할 수 있는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

100 ... 연마디스크 10 ... 몸체
11 ... 테이퍼면 12 ... 삽입공
13 ... 절단면 14 ... 개방부
15 ... 탄성면 20 ... 고경도 금속입자

Claims (2)

1. 중앙에 삽입공(12)이 테이퍼면(11)에 의하여 상부에 형성되며 외측에 "ㄷ"자형의 절단면(13)에 의하여 개방부(14)를 형성하고 그 아래로 탄성을 갖도록 절곡된 여러 개의 탄성면(15)이 일체로 형성된 몸체(10);
   상기 몸체(10)의 탄성면(15) 일면에 교질상의 금속조성물 100중량부에 대하여 15중량부의 바인더를 포함하여 이루어진 페이스트를 도포하여 인쇄하고 밀폐소성로에서 온도 500℃ ~ 700℃ 범위에서 바인더를 분해,연소시켜 제거하고 계속 승온하여 온도 900~1350℃까지 소성시킨 금속입자층(20);을 열융착시켜서됨을 특징으로 하는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 금속조성물은 불화소오다, 붕산, 규산소다, 인화합물, 중탄산소오다, 황혈염 중에서 선택되는 융제분말 3중량부, 알루미늄, 닉켈, 동, 황동, 인동, 은, 아연, 연, 주석 중에서 선택되는 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카, 크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5의 내마모성 물질분말 16중량부, 폐텅스텐, 텅스텐 카바이드, 탄소강의 팁 중에서 선택되는 하나의 금속입자 21중량부로 이루어짐을 특징으로 하는 탄성기능을 갖는 핸드그라인더용 연마디스크.

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