KR101083965B1 - 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고무, FRP와 같은 합성수지 제품 및 목재 등의 표면을 그라인딩 할 때 대상물의 표면에서 떨어져나온 입자들이 외부로 신속하게 배출됨으로써 우수한 연마력을 유지할 수 있는 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것이다.

Description

고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크{The hand grinder polishing disk where also the distressed circumstance uses the metal particle}

본 발명은 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고무, FRP와 같은 합성수지 제품 및 목재 등의 표면을 그라인딩 할때 대상물의 표면에서 떨어져나온 입자들을 외부로 신속하게 배출함으로써 우수한 연마력을 유지할 수 있는 고경도 금속입자를 이용한 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 금속표면이 용이하게 연마될 수 있도록 금속의 연마면에 일정각 경사져 접촉되면서 회전하게 된다.

그러나 상기와 같은 형태의 디스크는 금속과 같은 대상물이 고경도일 경우 디스크의 그라인더 면에 형성된 숫돌이나 샌드페이퍼가 대상물과 같이 그라인딩 되면서 달아 소비되는 형태를 취하게 되는데 고무, FRP와 같은 합성수지 제품 및 목재 등과 같이 무른 재질의 대상물을 그라인딩 시에는 연마디스크의 입자 사이사이에 대상물의 그라인딩된 찌꺼기가 끼어 원활히 그라인딩이 이루어 지지 않는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점은 대상물의 재질의 무른 정도가 높을수록 더욱 심하게 발생되었으며 연마디스크와 대상물의 그라인딩 면이 서로 미끄러져 그라인딩 작업이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 그라인딩의 대상물이 고무, FRP와 같은 합성수지 제품 및 목재 등의 무른 재질을 그라인딩 작업시 발생된 찌꺼기를 외부로 신속하게 배출함으로써 디스크의 표면에 달라붇지 않음으로 계속하여 원활한 그라인딩 작업을 할 수 있으며 연마디스크의 수명또한 대폭 향상시킬 수 있는 고경도 금속입자를 이용한 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.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로써, 중앙에 삽입공이 형성되며 표면에 상하로 관통되는 여러 개의 관통공과 바닥면에 널링처리하거나 알루미나 또는 규사로 블라스팅처리된 몸체와, 상기 몸체의 바닥면에 교질상의 금속조성물 100중량부에 대하여 15중량부의 바인더를 포함하여 이루어진 페이스트를 나선형 또는 방사형으로 도포하여 인쇄하고 밀폐소성로에서 온도 500℃ ~ 700℃ 범위에서 바인더를 분해,연소시켜 제거하고 계속 승온하여 온도 900~1350℃까지 소성시킨 다수개의 금속입자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고경도 금속입자를 이용한 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 저융점 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카, 크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5이상의 내마모성 물질분말 16중량부, 폐텅스텐 및 텅스텐 카바이드입자 중에서 선택되는 하나의 금속입자 21중량부로 구성됨에 특징이 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 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 관통공에 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 하부면에 형성된 고경도 금속입자는 바닥면 전체의 여러 부분에 원형의 돌기형태로 형성됨으로써 적은 양의 원자재로 효율적인 연마력을 갖게 함으로써 경쟁력을 높일 수 있고 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 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크의 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크의 평면도.
도 4는 도 3의 A-A선단면도.
도 5는 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크 중 고경도 금속입자의 다른 실시예의 형태를 보인 저면도.
도 6는 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 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 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크(100)(이하, "연마디스크"라 한다)는 크게 금속재로 형성된 원형의 몸체(10)와 이 몸체(10)의 바닥면에 부착된 고경도 금속입자(20)로 이루어진다.

상기 몸체(10)는 경도가 강한 금속재로 이루어지는 것이 일반적이다. 이 몸체(10)는 중앙부분이 상부로 돌출되는 돌출면(11)을 형성하고 그 중앙부분에 삽입공(13)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 상하로 관통되는 여러 개의 관통공(12)을 형성함으로서 그라인딩 작업시 발생된 분진이나 찌꺼기가 관통공(12)을 통하여 상부로 이동되게 함으로써 몸체(10)의 바닥면에 분진이나 찌꺼기가 달라 붇는 것을 방지할 수 있도록 형성하고 몸체(10)의 바닥면은 널링처리하거나 알루미나 또는 규사로 블라스팅처리하여 바닥면에 부착되는 고경도 금속입자가 견고히 부착될 수 있도록 형성한다.

상기 고경도 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 저융점 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카, 크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5이상의 내마모성 물질분말 16중량부, 폐기되는 텅스턴, 텅스텐 카바이드의 팁, 빗드, 공구 등을 100℃이상의 고열로 가열하여 순간적으로 수냉한 것을 텅스텐 카바이드 헤머 또는 맞물림 로울러로 파쇄한 금속입자 21중량부로 구성되는 금속조성물을 조성하고 이 금속조성물의 전체중량에 대하여 디에티렌 그리콜 모노부틸 아세테이트 또는 디에티렌 그리콜 모노부틸 에텔용제에 에틸 셀루로우스를 첨가 110~150℃로 가온 용해시킨 바인더 15중량부를 첨가하고 교반하여 금속조성물 페이스트를 제조하고 널링 또는 블라스팅처리된 몸체(10)의 바닥면에 판상의 금형을 위치시키고 교질상의 상기 금속조성물 페이스트를 일정량 도포한 후 금형을 제거시킴으로써 상기 도 2와 같이 일정간격 이격된 여러 개의 돌기 형태로 금속입자를 형성한 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 물질분말과 고경도 금속입자들은 용융되지 않은 상태로 남아 용융된 연성의 금속에 분포되어 강력하게 결착 지지된 상태로 남게 되며 결국 몸체(10)의 바닥면에는 금속조성물층만 남게된다.

한편, 도 5에는 본 발명에 따른 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크중 고경도 금속입자의 다른 실시예의 저면도가 도시되어 있다.

도시한 바와 같이 몸체(10)의 저면에 형성되는 고경도 금속입자(20)들이 중심부분으로부터 나선형으로 형성되고 그 사이사이에 관통공(12)을 형성함으로써 그라인딩시 발생된 분진 및 찌꺼기들이 관통공(12)을 통하여 배출됨과 동시에 나선형의 금속입자의 형태에 의하여 회전하며 자연 배출되도록 유도함으로써 2중으로 분진의 배출을 유도할 수 있는 특징이 있다.

상기와 같이 구성된 연마디스크(100)는 도 6에 도시한 바와 같이 그라인더(200)의 전방에 노출된 회전축에 삽입공(13)이 삽입되어 너트(미도시)고정된 상태에서 회전하며 대상물의 표면을 그라인딩 하는 것이다.

또한, 그라인딩시 발생되는 찌꺼기나 분진들은 몸체(10)에 형성된 여러 개의 관통공(12)을 통하여 상부로 급속배출되어 연마면에서 제거됨으로써 연마디스크에 끼여 마찰을 감소시키는 등의 문제점 없이 계속하여 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 ... 돌출면 12 ... 관통공
13 ... 삽입공 20 ... 고경도 금속입자

Claims (3)

1. 중앙에 삽입공(13)이 형성되며 표면에 상하로 관통되는 다수개의 관통공(12)과 바닥면에 널링처리 또는 알루미나 또는 규사의 블라스팅 방법으로 전처리한 통상의 핸드그라인더용 몸체(10)에 있어서,
   상기 몸체(10)의 바닥면에 불화소오다, 붕산, 규산소오다, 인화합물, 중탄산소다, 활혈염 중에서 선택되는 융제분말 3중량부, 알루미늄, 닉켈, 동, 황동, 인동, 은, 아연, 연, 주석 중에서 선택되는 저융점 연성금속 60중량부, 알루미나, 마그네시아, 실리카크롬, 코발트 중에서 선택되는 모아경도 5이상의 내마모성물질 16중량부, 폐텅스텐 및 텅스텐카바이드 중에서 선택되는 초경성 금속입자 21중량부로 조성되는 조성물 100중량부에 대하여 15중량부의 바인더를 첨가하여 이루어진 페이스트를 인쇄도포하고 밀폐소성로에서 온도 500~700℃에서 바인더를 제거하고 계속승온하여 온도 1350℃까지 소성시켜서된 고경도 금속입자를 이용한 핸드그라인더용 연마디스크.
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