KR101144428B1 - 라우터 비트의 재생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원기둥 형상의 자루부와, 상기 자루부의 일단에 동일 축선상으로 연장되고 상기 자루부보다 작은 외경의 외주면에 절삭날이 형성된 절삭부를 갖는 라우터 비트의 재생 방법 및 재생 라우터 비트에 관한 것으로서, 상기 절삭부의 외주면을 가공하여 상기 절삭날이 제거된 원기둥 형상의 코어부로 성형하는 단계와; 상기 코어부와 일치하는 내경을 갖는 원통형의 성형모재에 상기 코어부를 삽입 결합시켜 내외가 일체화된 성형자루부로 성형하는 단계와; 상기 자루부의 외주면을 가공하여 상기 성형자루부보다 작은 외경을 갖는 피가공 코어부로 성형하는 단계; 및 상기 피가공 코어부의 외주면을 가공하여 새로이 절삭날을 형성함으로써 성형절삭부로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 폐 라우터 비트를 재사용할 수 있도록 하되 원자재 비용을 절감하고 기존의 원가절감을 위한 라우터 비트의 가공 방법이 안고 있던 품질 문제를 보완할 수 있다.

Description

라우터 비트의 재생 방법{ROUTER BIT RECYCLING METHOD}

본 발명은 라우터 비트의 재생 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용 수명이 완료하여 폐기 처분되던 기존의 라우터 비트를 재사용할 수 있도록 하기 위한 라우터 비트의 재생 방법에 관한 것이다.

라우터 비트(router bit)라 함은 인쇄회로기판(PCB)의 제조 시 내?외곽선, 슬롯(slot), 홀(hole) 등을 형성하는데 사용되는 절삭공구이다.

통상적으로 라우터 비트는 PCB의 내?외곽선을 형성하기 위한 좁은 의미의 라우터 비트와, 상기 PCB 판면에 슬롯, 홀 등을 형성하기 위한 엔드밀(endmill)로 나뉘어진다.

엔드밀은 용도를 제외한 형상, 기능 등의 측면에서 좁은 의미의 라우터 비트와 동일 내지 거의 유사하므로, 이하 본 발명에서 의미하는 라우터 비트는 상기 좁은 의미의 라우터 비트뿐 아니라 엔드밀을 포함하는 개념으로서 사용하기로 한다.

도 1은 종래의 라우터 비트의 일례를 도시한 정면도 및 측단면도이다.

라우터 비트(10)는 원기둥 형상의 자루부(11)와 그 좌측단부에 일직선으로 연장된 절삭부(12)로 이루어진다.

자루부(11)는 라우터 머신(router machine)의 콜릿 척(collect chuck)에 압입되는 등 상기 라우터 비트(10)를 잡거나 고정시키는데 사용되고, 절삭부(12)는 대상물을 절삭 가공하는데 사용된다. 이를 위해 상기 절삭부(12)에는 외주면으로 다수의 절삭날(13)이 나선 방향으로 연장되어 비틀림 각을 갖도록 형성된다.

이에 의해, 라우터 비트(10)는 자루부(11)를 통한 회전 구동 시 상기 절삭부(12)의 절삭날(13)이 대상물에 접촉 및 절입되면서 절삭 가공을 수행하게 된다.

이러한 라우터 비트(10)의 제조를 위한 가장 기본적인 방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 전체가 초경합금(超硬合金)으로 이루어진 원기둥 형상의 모재(100)를 자루성형부(110)와 절삭성형부(120)로 구획하여 각기 자루부(도 1의 11)와 절삭부(도 1의 12)로 가공하는 것이다.

이와 같이, 라우터 비트(10)는 그 사용에 따라 일정 수명을 다하게 되면 신규 라우터 비트(10)로 교체를 하게 되는데, 초경합금이라는 높은 원자재 비용을 요하는 라우터 비트를 자주 교체하는 경우 이로 인한 PCB의 원가상승 등으로 이어져 가격 경쟁력에 한계가 있었다.

이를 위해 종래에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 자루부(도 1의 11)로 사용할 스틸(steel) 재질의 원통형 자루성형부(210)에 초경합금 재질의 절삭성형부(220)를 붙여 일체화 및 가공 성형함으로써 라우터 비트(200)의 생산원가를 낮추는 방안이 제시된 바 있다.

그러나, 라우터는 주로 수평 가공의 용도여서, 상기 제안된 라우터 비트(200)는 이를 가공에 사용할 경우 2개의 재질(210, 220) 간 접합부에 가해지는 측면하중을 견디지 못하고 몸통이 부러지는 문제점을 안고 있었다.

또한, 종래의 다른 방법으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 스틸(steel) 재질의 자루부(310)에 결합홈(311)을 형성하고 이 결합홈(311)에 초경합금 재질의 피가공 코어부(320)를 삽입 결합시킨 후, 상기 피가공 코어부(320)의 외주면을 가공하여 날을 형성하는 방법이 제안된 바 있다.

이러한 라우터 비트(300)는 현재 일부 소구경 제품(외경 1.2mm 이하)에 적용되고 있으나, 품질 측면에서 라우팅 가공 후 PCB 모재의 상하간 편차 발생에 따른 문제를 안고 있어 이를 확대 적용하기 곤란한 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 사용으로 인해 마모된 라우터 비트를 재사용할 수 있도록 하되 원자재 비용을 절감하고 기존의 원가절감을 위한 라우터 비트의 가공 방법이 안고 있던 품질 문제를 보완할 수 있는 새로운 라우터 비트의 재생 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 원기둥 형상의 자루부와, 상기 자루부의 일단에 동일 축선상으로 연장되고 상기 자루부보다 작은 외경의 외주면에 절삭날이 형성된 절삭부를 갖는 라우터 비트의 재생 방법에 있어서, 상기 절삭부의 외주면을 가공하여 상기 절삭날이 제거된 원기둥 형상의 코어부로 성형하는 단계와; 상기 코어부와 일치하는 내경을 갖는 원통형의 성형모재에 상기 코어부를 삽입 결합시켜 내외가 일체화된 성형자루부로 성형하는 단계와; 상기 자루부의 외주면을 가공하여 상기 성형자루부보다 작은 외경을 갖는 피가공 코어부로 성형하는 단계; 및 상기 피가공 코어부의 외주면을 가공하여 새로이 절삭날을 형성함으로써 성형절삭부로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법을 제공한다.

여기서, 상기 원통형의 성형모재는 상기 자루부와 동일한 외경을 갖도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 자루부는 상기 코어부와 연결되는 일단이 테이퍼면을 형성하고, 상기 원통형의 성형모재는 상기 코어부가 삽입되는 입구측에 상기 테이퍼면과 일치 결합되는 테이퍼 내주면이 형성되도록 할 수도 있다.

이때, 상기 코어부와 상기 원통형의 성형모재 간 그리고 상기 테이퍼면과 상기 테이퍼 내주면 간에는 브레이징(brazing)에 의해 일체로 결합되도록 할 수도 있다.

삭제

이상의 본 발명에 따른 라우터 비트의 재생 방법에 의하면, 기존의 절삭부를 가공하여 원통형의 성형모재와 일체화하여 성형자루부를 형성함과 동시에 기존의 자루부를 가공하여 성형절삭부로서 사용함으로써 새로운 라우터 비트와 형상 및 성능 면에서 실질적으로 동일한 재생 라우터 비트를 제공할 수 있다.

또한, 이에 따라 라우터 비트의 소모로 인한 원자재 비용을 절감하고 기존의 원가절감을 위한 라우터 비트의 가공 방법이 안고 있던 품질 저하에 관한 문제를 보완할 수 있다.

도 1은 종래의 라우터 비트의 정면도 및 측면도,
도 2 내지 도 4는 종래의 라우터 비트 가공 방법을 설명하기 위한 개략도,
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 라우터 비트의 재생 방법을 설명하기 위한 개략도이다.

본 발명의 실시예에 따른 라우터 비트의 재생 방법은 전체가 초경합금으로 이루어진 라우터 비트를 대상으로 한다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 전체가 초경합금인 라우터 비트(10)가 절삭 가공에 사용됨에 따라 일정 수명을 다하게 되면 절삭날(13)의 팁(tip) 부분이 마모 내지 파손되어 이를 계속 사용할 경우 가공 대상물의 절삭 부위가 거칠어지므로 폐기 대상이 된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 우선 이와 같은 폐기 대상의 라우터 비트(10)에 대하여 절삭부(12)의 외주면을 절삭 가공하여 절삭날(13)이 완전히 제거되도록 한다.

절삭 가공이 완료된 절삭부(12)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상의 코어부(12')로 성형된다.

이때, 자루부(11) 또한 필요에 따라 상기 코어부(12')와 연결되는 일단이 테이퍼면(11a)으로 성형되어 적절한 경사면을 갖도록 한다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 내부에 축선 방향을 따라 관통공(14a)이 형성된 스틸(steel) 소재의 원통형 성형모재(14)를 준비한다.

이때, 관통공(14a)은 상기 코어부(12')와 일치하는 내경을 갖는다.

또한, 원통형 성형모재(14)의 일단부의 입구측에는 상기 자루부(11)의 테이퍼면(11a)과 일치하도록 테이퍼 내주면(14b)이 형성되도록 성형한다.

이러한 원통형 성형모재(14)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 관통공(14a)에 코어부(12')가 삽입 결합되어 일체화된 성형자루부(15)로 성형된다.

이때, 코어부(12')와 원통형 성형모재(14)의 결합은 은납(AgPb)을 이용한 고주파 브레이징 용접 등을 이용할 수 있다.

브레이징(brazing)이란, 통상 450[℃] 이상에서 접합하고자 하는 2개의 모재(base metal)의 용융점(melting point) 이하의 조건에서 해당 모재들은 상하지 않고 용가재(AgPb)와 열을 가하여 접합하는 기술을 말한다.

여기서, 상기 용가재(AgPb)는 450[℃] 이상의 상기 조건에서 액상(liquid)을 나타낸다.

본 실시예에서, 브레이징 결합은 코어부(12')와 원통형 성형모재(14) 사이 뿐 아니라, 자루부(11)의 테이퍼면(11a)과 원통형 성형모재(14)의 테이퍼 내주면(14b) 사이에도 이루어지도록 한다.

한편, 상기 원통형 성형모재(14)는 플라스틱, 스테인레스 스틸(SUS) 등의 소재로도 이루어질 수 있다.

원통형 성형모재(14)가 일체화되어 성형되는 성형자루부(15)가 완성되면 초경금속 소재인 자루부(11)를 절삭 가공하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 성형자루부(15)보다 작은 외경을 갖는 원기둥 형상의 피가공 코어부(11')로 성형한다.

피가공 코어부(11')는 절삭부(도 1의 12 참조)로 성형하기 전 단계의 소재로서 상기 절삭부의 외주면에 필요로 하는 사이즈의 절삭날(도 1의 13 참조)을 형성할 수 있을 정도로 여유 직경을 갖도록 한다.

또한, 피가공 코어부(11')의 성형 시, 자루부(11)의 성형자루부(15) 측 단부에는 상기 피가공 코어부(11')와 성형자루부(15)의 사이에 경사면인 테이퍼면(16)을 형성한다.

이후, 피가공 코어부(11')의 외주면을 절삭 가공하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 새로이 절삭날이 형성된 성형절삭부(17)로 성형한다.

따라서, 전체가 초경합금으로 이루어진 라우터 비트는 그 사용 수명이 다한 경우 이상의 방법에 의해 본 발명에 따른 재생 라우터 비트(20)로 성형되어 다시 사용될 수 있다.

한편, 이상에서 설명된 라우터 비트의 재생 방법 및 재생 라우터 비트는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과한 것들로서 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 이들에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다.

본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

10: 라우터 비트 11: 자루부
11a: 테이퍼면 11': 피가공 코어부
12: 절삭부 12': 코어부
13: 절삭날 14: 원통형 성형모재
14a: 관통공 14b: 테이퍼 내주면
15: 성형자루부 16: 테이퍼면
17: 성형절삭부 20: 재생 라우터 비트

Claims (6)

1. 원기둥 형상의 자루부와, 상기 자루부의 일단에 동일 축선상으로 연장되고 상기 자루부보다 작은 외경의 외주면에 절삭날이 형성된 절삭부를 갖는 라우터 비트의 재생 방법에 있어서,
   상기 절삭부의 외주면을 가공하여 상기 절삭날이 제거된 원기둥 형상의 코어부로 성형하는 단계와;
   상기 코어부와 일치하는 내경을 갖는 원통형의 성형모재에 상기 코어부를 삽입 결합시켜 내외가 일체화된 성형자루부로 성형하는 단계와;
   상기 자루부의 외주면을 가공하여 상기 성형자루부보다 작은 외경을 갖는 피가공 코어부로 성형하는 단계; 및
   상기 피가공 코어부의 외주면을 가공하여 새로이 절삭날을 형성함으로써 성형절삭부로 성형하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원통형의 성형모재는 상기 자루부와 동일한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 자루부는 상기 코어부와 연결되는 일단이 테이퍼면을 형성하고,
   상기 원통형의 성형모재는 상기 코어부가 삽입되는 입구측에 상기 테이퍼면과 일치 결합되는 테이퍼 내주면이 형성되는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 코어부와 상기 원통형의 성형모재 간 그리고 상기 테이퍼면과 상기 테이퍼 내주면 간에는 브레이징(brazing)에 의해 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 코어부와 상기 원통형의 성형모재 간에는 브레이징(brazing)에 의해 일체로 결합되는 것을 특징으로 하는 라우터 비트의 재생 방법.
6. 삭제

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