KR101145904B1 - 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연질시트의 곡선절단, 또는 유리, 복합재료, 세라믹스, 난삭 재료 등 열변형이 많아 일반적인 절단가공이 곤란한 소재를 고압의 물과 연마재를 사용하여 커팅하는 워터젯 커팅기에서 분사노즐을 통해 방출되는 물의 압력과 연마재 공급방법을 종래와 달리하여 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 두께가 얇은 글라스도 균열이 생기지 않게 커팅하는 방법을 제공하려는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 적극적으로 해결하기 위한 것으로, 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 얇은 글라스에 절단이 시작되는 시작점에 작은 홀을 뚫어주고 임의 형상과 모양으로 절단가공하는 것으로서, 특히 얇은 글라스에 홀을 가공시 크랙 파손을 방지하기 위하여 분사장치를 압력 200~1100bar로 만들고, 또한 5g~20g정도의 연마재가 방출되게 분사노즐 상단부 오리피스(orifice)아래 부분에 채워주고 상기와 같이 압력 200~1100bar의 물과 연마재가 함께 분사노즐을 통해 방출 되도록 하여 절단위치에서 시작점에 지름 2밀리 이하의 홀을 뚫어주고, 이러한 방법으로 홀을 모두 뚫어주고 나면 분사노즐을 다시 시작점으로 복귀시킨 후, 분사장치를 압력 3000~6000bar로 만들어 일반적인 방법으로 글라스에 임의 형상과 모양으로 절단가공하는 것을 특징으로 하며, 이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법에 의하면, 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 두께가 얇은 글라스에 균열이 생기지 않게 커팅할 수 있기 때문에 커팅과정 에서 손상되는 글라스의 가공손실을 대폭적으로 줄여줄 수 있으므로 그에 따른 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 있으며,

또한, 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 얇은 글라스의 커팅작업을 워터젯 커팅기에서 능률적으로 절단할 수 있으므로 작업성 및 제품의 품질을 향상시키는 등의 효과를 기대할 수 있는 발명이다.

베드, 얇은 글라스, 분사노즐, 홀, 워터젯 커팅기, 연마재.

Description

워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법{Glass cutting method that use water jet cutting machine}

본 발명은 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연질시트의 곡선절단, 또는 유리, 복합재료, 세라믹스, 난삭 재료등 열변형이 많아 일반적인 절단가공이 곤란한 소재를 고압의 물과 연마재를 사용하여 커팅하는 워터젯 커팅기에서 분사노즐을 통해 방출되는 물의 압력과 연마재 공급방법을 종래와 달리하여 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 두께가 얇은 글라스도 균열이 생기지 않게 커팅하는 방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 워터젯 커팅기는 물을 초고압(3000~6000bar)으로 만들어서 분사노즐 통해 절단하고자 하는 소재의 절단선에 순간적으로 방출시키는 동시에 분사노즐의 상단에 구성된 튜브를 통해 연마재를 조금씩 흘려서 절단선에 초고압의 물과 연마재가 집중적으로 방출되게 하여 결국 물과 연마재의 마찰에 의한 침식으로 소재를 절단가공하는 것이다.

종래 상기와 같은 워터젯 커팅기를 이용한 절단기술의 응용은 근래에 급속하게 발달되어 다양한 분야에 사용되고 있다.

특히, 기계공업의 분야에 있어서는 부품의 버(burr)제거, 각종 소재의 절단이나 천공 등에 폭넓게 사용되고 있으며, 기존의 방법으로는 절단가공이 곤란하고, 열변형, 열변질, 낮은 절단면 조도 등이 문제가 되는 소재, 예를 들면 연질시트의 곡선절단, 또는 유리, 복합재료, 세라믹스, 난삭 재료등 가공이 곤란한 소재의 절단가공에 워터젯 커팅기가 사용된다.

상기와 같은 워터젯 커팅기를 이용한 절단의 특징은 열에 의한 소재의 변형이나 산화물의 생성 없이 거의 모든 종류의 금속 또는 비금속을 2차 가공 없이 절단이 가능할 뿐 아니라 유독가스나 분진 등이 발생하지 않아 모든 종류의 혼합소재를 친환경적으로 절단할 수 있는 것이라 하겠다.

그러나 상기와 같은 워터젯 컷팅기를 이용한 절단방법에 의하면, 분사노즐을 통해 방출되는 물이 초고압(3000~6000bar)이기 때문에 LCD, PDP용 백라이트 등 두께 3.2밀리 이하의 얇은 글라스의 경우에 최초 홀가공시 균열이 발생하게 되므로 상기와 같은 방법으로는 얇은 글라스에 홀가공 및 절단가공을 하는 것이 불가능하였거나 많은 어려움이 있고, 균열에 의한 파손율이 높아 가공에 따른 손실로 경제성이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.

상기한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법은, 워터젯 커팅기에서도 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 두께가 얇은 글라스를 임의 형상과 모양으로 절단할 수 있게 하며,

상기와 같이 워터젯 커팅가공시 글라스에 크랙과 파손으로 인한 글라스의 손실을 방지하기 위하여 물과 연마재를 고압으로 방출하는 일반적인 워터젯 커팅과는 다르게 저압으로 물을 방출하는 동시에 최초에 연마재를 많이 공급하여 홀을 가공하고 그 후에는 일반적인 방법에 의해서 물과 연마재를 고압으로 방출하여 임의 형상과 모양을 절단하는 글라스 커팅방법을 제공함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 적극적으로 해결하기 위한 것으로, 취성이 강한 LCD,PDP용 백라이트 등 얇은 글라스에 절단이 시작되는 시작점에 작은 홀을 뚫어주고 임의 형상과 모양으로 절단가공하는 것으로서, 특히 얇은 글라스에 홀을 가공시 크랙 파손을 방지하기 위하여 분사장치를 압력 200~1100bar로 만들고, 또한 5g~20g정도의 연마재가 방출되게 분사노즐 상단부 오리피스(orifice)아래 부분에 채워주고 상기와 같이 압력 200~1100bar의 물과 연마재가 함께 분사노즐을 통해 방출 되도록 하여 절단위치에서 시작점에 지름 2밀리 이하의 홀을 뚫어주고, 이러한 방법으로 홀을 모두 뚫어주고 나면 분사노즐을 다시 시작점으로 복귀시킨 후, 분사장치를 압력 3000~6000bar로 만들어 일반적인 방법으로 글라스에 임의 형상과 모양으로 절단가공하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법에 의하면, 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 두께가 얇은 글라스에 균열이 생기지 않게 커팅할 수 있기 때문에 커팅과정에서 손상되는 글라스의 가공손실을 대폭적으로 줄여줄 수 있으므로 그에 따른 경제적인 이득을 얻을 수 있는 효과가 있으며,

또한, 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 얇은 글라스의 커팅작업을 워터젯 커팅기에서 능률적으로 절단할 수 있으므로 작업성 및 제품의 품질을 향상시키는 등의 효과를 기대할 수 있는 발명이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법을 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법을 실시하는 공정도, 도 2는 본 발명을 실시하기 위한 워터젯 커팅기의 요부를 보인 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스를 절단하는 상태를 보인 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 구성하는 분사노즐을 구성을 보인 예시도이다.

본 발명을 실시하는데 사용하는 워터젯 커팅기는 별도의 추가 구성을 설치하는 것이 아니고, 일반적으로 사용하는 워터젯 커팅기를 사용하며, 본 발명의 특징은 분사장치의 압력조절과 연마재의 공급량 및 방법에 특징이 있는 것이다.

제 1공정 (소재 준비공정)

본 발명을 실시하기 위한 워터젯 커팅기를 구성하는 베드(1)위에 취성이 강한 LCD, PDP용 백라이트 등 얇은(0.4~0.8정도) 글라스(2)를 1장 이상 30장 이하로 적층한다.

제 2공정 ( 워터젯 커팅기의 준비공정)

워터젯 커팅기를 구성하는 분사장치를 주지의 방법으로 조작하여 압력 200~1100bar로 만들고, 연마재를 분사노즐(10)의 상단부 오리피스(orifice)아래 부분에 5g~20g정도 채워준다.

제 3공정 (홀을 뚫어주는 공정)

얇은 글라스가 분사압력에 의해서 크랙과 파손되는 것을 방지하기 위하여 분사장치의 압력 200~1100bar로 유지하며, 상기 압력으로 물과 연마재를 분사노즐에서 방출되게 하여 상기 베드(1)위에 놓여진 얇은 글라스 절단위치에서 그 시작점에 우선 지름 2밀리 이하의 홀(20)을 뚫어준다.

상기의 절단공정을 반복하여 글라스(2)의 모든 위치에 홀(20)을 뚫어준다.

제 4공정 ( 워터젯 커팅기의 절단공정)

제 3공정에 의해서 글라스에 홀(20)들을 뚫고나면 분사노즐을 가공 시작점으로 복귀시킨 후, 분사장치를 압력 3000~6000bar로 만들고, 상기 홀(20)바로 그 위치로 분사노즐(10)을 이동시켜 홀 사이로 물과 연마재를 통과시켜 워터젯 커팅의 일반적인 방법으로 임의 형상과 모양을 커팅하는 것이다.

상기 제2,3공정에 의해서 저압의 물과 연마재를 많이 공급하여 글라스에 홀을 뚫어주기 때문에 아무리 얇은 글라스의 경우에도 크랙과 파손으로 인한 글라스의 손실을 방지하게 되었다.

본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법에서 절단가공하는 글라스는 LCD, PDP용 백라이트 및 램프용 글라스에 한정되는 것은 아니며, 아주 얇 은 글라스에 모두 적용될 수 있고, 최초 홀의 지름에 크기도 가변 될 수 있고, 또한 분사장치의 압력 200~1100bar 및 연마재도 5g~20g정도가 적당한 것일 뿐, 가감될 수 있고 이러한 정도는 본 발명의 실시로부터 용이하게 응용될 수 있는 범주에 속한다 할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스 커팅방법을 실시하는 공정도

도 2는 본 발명을 실시하기 위한 워터젯 커팅기의 요부를 보인 사시도

도 3은 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 이용한 글라스를 절단하는 상태를 보인 사시도

도 4는 본 발명에 의한 워터젯 커팅기를 구성하는 분사노즐을 구성을 보인 예시도

***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명***

1: 베드

2: 글라스

10: 분사노즐

20: 홀

Claims (2)

1. 워터젯 커팅기의 분사노즐을 통해 물과 연마재를 방출하여 얇은 글라스를 임의 형상과 모양으로 절단하는 워터젯 커팅기의 글라스 커팅방법에 있어서,

   얇은 글라스를 1장 이상 30장 이하로 워터젯 커팅기의 베드 위에 적층하는 단계;

   워터젯 커팅기의 물과 연마재의 분사 압력을 200~1100 bar의 저압으로 조절하는 단계;

   워터젯 커팅기의 분사노즐을 통해 물과 연마재를 상기 200~1100 bar의 저압으로 방출하여 상기 베드 위에 놓여진 얇은 글라스의 모든 절단 시작점에 지름 2밀리 이하의 홀들을 뚫어주는 단계;

   상기 홀들을 뚫고 나면 상기 분사노즐을 최초 가공시작점으로 복귀시킨 후, 분사 압력을 3000~6000 bar의 고압으로 조절하고, 상기 홀들 위치로 분사노즐을 이동시켜 상기 홀들로부터 물과 연마재를 상기 3000~6000 bar의 고압으로 방출하기 시작하여 상기 베드 위에 놓여진 얇은 글라스를 임의 형상과 모양으로 절단하는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 워터젯 커팅기의 글라스 커팅방법
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