KR101264188B1 - 용사 코팅 롤러 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되는 롤 기재의 양측단에 경사면이 형성된 플렌지가 구비되고, 롤 기재와 플렌지에 금속 와이어가 권취된 메탈 베이스층을 형성한 후 상기 메탈 베이스층과 상기 경사면까지 용사 코팅에 의해 코팅층을 형성함으로써 성형성이 우수하고 경량화됨은 무론 코팅층의 박리를 방지할 수 있도록 하는 용사 코팅 롤러에 관한 것이다.

Description

용사 코팅 롤러 { Thermal spray roller }
본 발명은 용사 코팅 롤러에 관한 것이다.
일반적으로 롤러는 회전하는 원통형의 것으로 다양한 산업 분야에서 다양한 형상으로 성형될 수 있다. 예를 들어 상기 롤러는 인쇄, 필름, 제지산업에 사용되는 대형롤, 섬유 기계 산업용 고속 회전롤, 프린트용 소형롤 및 기계 설비용 롤 등으로 분류될 수 있으며, 다양한 분야에서 다양한 형태로 사용되고 있다.
한편, 이와 같은 롤러는 통상적으로 금속소재로 형성되며, 금속소재의 롤은 강도나 내구성이 우수하지만, 대형화될 경우 제작의 어려움과 조작의 어려움이 발생되며, 대형의 금속 롤러의 구동에는 많은 에너지가 소모된다. 그리고, 이와 같은 롤러의 표면에는 내마모성 또는 내부식성의 강화을 위해 다양한 코팅층이 형성될 수 있으며, 근래에 들어서는 용사 코팅을 이용한 코팅층을 형성한 롤러가 사용되고 있다.
더불어, 상기 에너지의 절감 및 조작성 성능을 개선하기 위해 롤러 기재를 합성수지와 같은 경량의 소재로 형성하고, 그 표면에 용사 코팅을 이용하여 코팅층을 형성한 롤러가 개발되고 있다.
예를 들어, 일본특허 제2006-29452호에는, 밀착력이 높고, 내마모성, 내충격성이 우수한 용사 피막을 가지는 제지 기계 및 인쇄 기기용 탄소섬유 강화 수지제 롤의 제조방법이 개시되어 있다.
상세히, 탄소섬유 강화 수지 롤 기재와 용사 피막과의 접착력을 향상시키기 위해, 롤 기재 표면에 폴리우레탄 수지를 베이스층으로 시공하고, 선반 가공에 의해 조면화 처리를 실시한 후 중간층으로서 금속 또는 금속 합금의 용사층을 형성되는 인쇄기기용 롤이 개시되어 있다.
그리고, 일본특허 제3530290호에는 경량, 내마모성, 비자성, 고경도, 고속회전을 필요로 하는 인쇄공업, 필름-테이프 제조공업 등에 사용되는 탄소섬유 강화 플라스틱 소재 롤 소위 CFRP 롤이 개시되어 있다.
상세히, 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되는 롤 기재와, 그 기재 표면에 형성되며 유기 고분자 재료로 형성되는 바탕층과, 그 바탕층의 위에 세라믹스 용사 피막을 형성하는 탄소섬유 강화 플라스틱 소재 롤에 있어서, 상기 바탕층이 롤 기재와 동종의 유기 고분자 재료로 형성되는 막두께 20~300㎛의 평활한 기층피막과, 이 기층 피막 표면에 동일하게 롤 기재와 동종의 유기 고분자 재료로 형성되는 막두께 5~300㎛이고, 표면 거칠기가 20~130㎛의 조면화 피막으로 구성되는 탄소섬유 강화 플라스틱 소재재 롤이 개시되어 있다.
전술한 종래 기술의 경우 탄소섬유 강화 플라스틱 소재에 직접 용사 코팅층을 형성할 수 없으므로, 롤 기재의 표면에 폴리 우레탄 수지로 형성되는 베이스층 또는 유기 고분자 재료로 형성되는 바탕층이 제공되어 용사 코팅층이 형성될 수 있도록 한다.
하지만, 종래의 롤러들은 용사 코팅이 용이하도록 하기 위해 롤러 표면에 프라이머를 도포한 후에 폴리 우레탄 수지를 분사하여 베이스층을 형성하거나 에폭시 수지로 바탕층을 형성한다. 그리고, 상기 베이스층 또는 바탕층의 표면을 조면화 하여 용사 코팅층의 밀착력이 향상될 수 있도록 하는 구조를 가진다.
따라서, 상기 바탕층과 베이스층의 성형 후 표면을 조면화 하는 것이 필수적이며, 이 과정에서 롤 기재 또는 바탕층과 베이스층이 손상될 우려가 있을 뿐만 아니라 손상을 방지하기 위해서는 별도의 구성이 제공되어야 하는 등 그 구조가 비교적 복잡한 문제가 있다. 또한, 전체적인 롤러의 성형 과정에 있어서도 상대적으로 성형성이 우수하지 못한 문제점이 있다.
한편, 수지소재의 롤 기재에 금속층을 형성하고, 용사 코팅을 하는 용사 코팅 롤러가 일본공개특허공보 특개2010-18381호와, 미국공개특허공보 2005/153821호에 개시되어 있으나, 용사 코팅층의 좌우측 단부에서의 코팅 품질이 우수하지 못한 경우 용사코팅층의 박리가 발생하는 등의 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되는 롤 기재의 양측단에 경사면이 형성된 플렌지가 구비되고, 롤 기재와 플렌지에 금속 와이어가 권취된 메탈 베이스층을 형성한 후 상기 메탈 베이스층과 상기 경사면까지 용사 코팅에 의해 코팅층을 형성함으로써 성형성이 우수하고 경량화됨은 무론 코팅층의 박리를 방지할 수 있도록 하는 용사 코팅 롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 실시예에 의한 용사 코팅 롤러는, 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되는 롤 기재; 금속소재로 형성되며 상기 롤 기재의 좌우 양측에 구비되어, 회전동력을 제공하는 동력원에 연결되는 플렌지; 메탈 와이어 소재로 성형되는 베이스 부재가 상기 롤 기재의 표면에 권취되어 형성되는 메탈 베이스층; 상기 금속 베이스층의 상면에 형성되며, 용사 코팅에 의해 형성되는 코팅층을 포함하며, 상기 롤 기재 외측의 플렌지의 둘레에는 상향 경사를 가지는 경사면이 더 형성되며, 상기 코팅층은 상기 메탈 베이스층과 상기 경사면을 모두 덮을 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 부재는 다각형의 단면을 가지도록 형성되며, 권취될 때 측면이 서로 접하도록 권취되는 것을 특징으로 한다.
상기 플렌지에는 상기 베이스 부재가 고정되는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플렌지는, 상기 롤 기재의 개구된 측면의 내측으로 삽입되는 삽입부와; 상기 삽입부의 단부에서 상기 롤 기재의 외측면과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 제 1 단차부와; 상기 제 1 단차부의 단부에서 상기 메탈 베이스층과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 제 2 단차부를 포함하며, 상기 경사면은 상기 제 2 단차부의 단부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 부재는 상기 롤 기재와 상기 제 1 단차부에 권취되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 단차부에는 상기 베이스 부재의 단부가 삽입 고정될 수 있는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플렌지는, 상기 롤 기재의 개구된 측면의 내측으로 삽입되는 삽입부와; 상기 삽입부의 단부에서 상기 메탈 베이스층과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 단차부를 포함하며, 상기 경사면은 상기 단차부의 단부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 단차부에는 상기 베이스 부재의 단부가 삽입 고정될 수 있는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 베이스 부재는 상기 플렌지에 단부가 용접되어 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 코팅층은, 용사 코팅에 의해 가장 외측의 표면을 형성하는 세라믹스, 써멧 또는 금속층에 의해 형성되는 탑 코팅층과; 상기 탑 코팅층 하방의 상기 베이스층에 용사 코팅되며, 상기 탑 코팅층의 부착성을 향상시키기 위한 본드 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 탑 코팅층은, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr)의 산화물 또는 이러한 혼합물로 구성되는 세라믹스와; 텅스텐카바이드(WC), 크롬카바이드(CrC), 티타늄카바이드(TiC)와 코발트(Co), 니켈(Ni), 크롬(Cr)의 혼합물로 구성되는 써멧(Cermet)과; 알루미늄(Al), 니켈-크롬(Ni-Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 이러한 혼합물로 이루어진 합금 중의 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 본드 코팅층은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 이러한 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째, 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러는,롤 기재가 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되어 경량화될 수 있으며, 롤러의 표면에 용사 코팅에 의한 코팅층을 형성할 수 있게 되어 내구성 및 내마모성, 내부식성 코팅되는 재료에 따라서 다양한 표면 성질을 가지는 롤러의 생산이 가능하게 된다. 이와 같은 코팅층에 의해 경량화된 롤러의 표면성질을 개선할 수 있게 된다.
또한, 롤 기재에 금속소재의 메탈 와이어를 연속하여 권취함으로써 메탈 베이스층을 형성할 수 있으며, 따라서, 별도의 가공을 하지 않고도 상기 롤 기재의 표면 손상 없이 다양한 방식의 용사 코팅을 실시할 수 있게 된다.
또한, 상기 코팅층은 본드 코팅층과 탑 코팅층 이중으로 구성되어 용사 코팅에 의한 코팅층이 롤 기재 보다 잘 밀착될 수 있도록 함과 동시에 우수한 표면성질을 가질 수 있도록 하여 밀착성 및 표면 성질이 한층 더 개선시킬 수 있게 된다.
둘째, 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러에서는, 상기 메탈 베이스층을 형성하는 와이어가 상기 플렌지에 형성된 고정부에 그 단부가 고정될 수 있도록 함으로써, 상기 메탈 베이스층의 성형을 완료한 후 상기 와이어의 분리에 의한 메탈 베이스층의 분리를 방지할 수 있으며, 이를 통해 결국 코팅층의 내구성 및 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
셋째, 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러에서는, 코팅층이 상기 메탈 베이층은 물론 상기 플렌지의 일부 특히 상기 경사면을 채우도록 그 단부가 형성된다.
따라서, 용사 코팅에 의해 상기 코팅층을 성형하게 될 때, 상기 코팅층의 단부는 상기 경사면을 따라서 상기 용사 코팅이 이루어지게 되며, 외측으로 갈수록 상향 경사를 가지게 되므로 각진 부분이나 모서리부분이 없게 되어 용사 코팅시 기포가 발생되거나 코팅을 위해 용융된 소재가 미충되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 코팅층의 성형시 불량을 방지하게 되고, 코팅층의 단부에서 박리가 발생되는 것을 방지함으로써 성형성 및 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 외형을 보인 사시도이다.
도 2는 상기 용사 코팅 롤러의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 3-3' 단면도이다.
도 4는 도 1 의 4-4' 단면도이다.
도 5는 상기 용사 코팅 롤러의 베이스층을 형성하는 다양한 형상의 베이스 부재가 권취된 모습을 보인 종단면도이다.
도 6은 상기 용사 코팅 롤러에 베이스 부재가 권취되는 모습을 보인 부분 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 외형을 보인 사시도이다.그리고, 도 2는 상기 용사 코팅 롤러의 분해 사시도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 3-3' 단면도이다. 그리고, 도 4는 도 1 의 4-4' 단면도이다. 그리고, 도 5는 상기 용사 코팅 롤러의 베이스층을 형성하는 다양한 형상의 베이스 부재가 권취된 모습을 보인 종단면도이다. 그리고, 도 6은 상기 용사 코팅 롤러에 베이스 부재가 권취되는 모습을 보인 부분 사시도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 용사 코팅 롤러(1)는 전체적인 외부 형상은 일반적인 롤러와 동일하게 형성되며, 적용대상에 따라 그 크기가 달라질 수 있게 된다.
상기 용사 코팅 롤러(1)는 전체적으로 형상을 형성하는 롤 기재(10)와, 상기 롤 기재의 좌우 양측에 장착되는 플렌지(20) 상기 롤 기재(10)의 표면에 제공되는 베이스층(30) 그리고, 상기 베이스층(30)의 표면에 용사 코팅에 의해 형성되는 코팅층(40)을 포함하여 구성될 수 있다.
상세히, 상기 롤 기재(10)는 상기 용사 코팅 롤러(1)의 전체적인 형상을 형성하는 것으로 원통 형상으로 형성되며, 내부가 중공되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 플렌지(20)는 알루미늄과 같은 금속 소재로 형성될 수 있으며, 상기 롤 기재(10)의 좌우 양측에서 고정 장착될 수 있다.
상세히, 상기 롤 기재(10)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP:Carbon fiber reinforced plastic) 소재로 형성된다. 상기 탄소 섬유 강화 플라스틱은 경량으로 고 강성을 가지며, 근래 인쇄공업, 필름, 테이프 제조공업, 나아가서는 철강업 등 다양한 분야에서 롤러를 형성하는데 사용되고 있다. 그리고, 상기 롤 기재(10)는 상기 용사 코팅 롤러(1)를 보다 경량화하기 위해서 내부가 중공되는 구조로 형성될 수도 있다.
상기 탄소 섬유 강화 플라스틱 소재는 그 소재의 특성상 내마모성에 취약하고, 장기간 사용시 보풀이 생성될 수 있으며, 이를 해소하기 위해서 탄소 섬유 강화 플라스틱 소재로 형성된 롤러의 표면에 이를 보완하기 위한 피막층 또는 코팅층을 형성하게 된다.
상기 플렌지(20)는 상기 용사 코팅 롤러(1)의 회전을 위해 회전 동력을 제공하는 동력원(미도시)과 연결될 수 있으며, 상기 롤 기재(10)가 회전될 수 있도록 한다. 이를 위해 상기 플렌지(20)는 상기 롤 기재(10)의 개구된 좌우 양측면에 삽입되어 서로 결합될 수 있으며, 함께 회전 가능한 구조를 가지게 된다.
상기 플렌지(20)의 구성에 관하여 도 2와 도 3을 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 플렌지(20)는 전체적으로 원형 종단면을 가지며, 일부는 상기 롤 기재(10)의 내측으로 삽입되고, 나머지 일부는 외부로 노출되도록 형성된다.
그리고, 상기 플렌지(20)는 상기 롤 기재(10)의 내측으로 삽입되는 삽입부(21)와, 상기 삽입부(21)의 단부에서 단차지게 형성되는 단차부(22), 상기 단차부(22)의 단부에서 경사지게 형성되는 경사면(23), 상기 경사면(23)의 단부에서 연장되어 외부로 노출되는 노출부(24) 그리고 상기 동력원과 연결되는 샤프트(25)를 포함하여 구성될 수 있다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 삽입부(21)는 원통형상으로 형성되며, 상기 롤 기재(10)의 개구된 측면을 통해 삽입될 수 있도록 형성된다. 이때, 상기 삽입부(21)의 외경은 상기 롤 기재(10)의 내경과 대응하도록 형성되어 상기 삽입부(21)가 압입되어 고정되도록 구성될 수 있다. 이때, 접착제 또는 별도의 결합구조에 의해 상기 플렌지(20)가 상기 롤 기재(10)와 완전히 고정 결합될 수 있게 된다.
상기 삽입부(21)의 단부(도 3에서 좌측단)에는 둘레를 따라서 상기 단차부(22)가 형성된다. 상기 단차부(22)는 상기 삽입부(21)보다 더 돌출되도록 형성되며, 수직하게 단차지도록 형성된다. 그리고, 상기 단차부(22)는 상기 베이스 부재(31)가 권취되어 상기 베이스층(30)을 형성하게 될 때 상기 베이스층(30)의 외측면과 동일한 면상에 위치할 수 있도록 대응하는 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 삽입부(21)와 단차부(22)의 수직한 면에 상기 롤 기재(10)의 단부와 상기 베이스층(30)의 단부가 접하도록 구성될 수 있다.
상시 단차부(22)의 단부(도 3 에서 좌측단)에는 둘레를 따라서 상기 경사면(23)이 형성된다. 상기 경사면(23)은 외측(도 3에서 좌측)으로 갈수록 높아지도록 경사를 가지도록 형성된다. 상기 경사면(23)은 상기 코팅층(40)의 성형시 상기 코팅층(40)이 쌓이는 부분으로 소정의 폭을 가지도록 형성된다.
그리고, 상기 경사면(23)의 상단에는 노출부(24)가 형성된다. 상기 노출부(24)는 상기 경사면(23) 단부에서 둘레를 따라 형성되며, 소정의 폭을 가지도록 형성된다. 상기 노출부(24)는 상기 코팅층(40)이 성형 완료되었을 때 상기 코팅층(40)의 외측면과 동일 평면상에 위치되며, 상기 코팅층(40)의 높이와 대응하는 높이를 가지도록 형성된다. 또한, 상기 노출부(24)는 상기 코팅층(40)이 완전히 성형된 후에 상기 용사 코팅 롤러(1)의 좌우측 단부를 형성하며 외측으로 노출될 수 있게 된다.
그리고, 상기 플렌지(20)의 측면 중앙에는 샤프트(25)가 장착될 수 있다. 상기 샤프트(25)는 상기 플렌지(20)의 측면에 형성되는 장착부(201)에 장착될 수 있다. 이때, 상기 샤프트(25)는 스크류와 같은 결합부재에 의해 상기 플렌지(20)에 고정될 수 있으며, 상기 샤프트(25)는 상기 플렌지(20)의 회전 중심, 즉 상기 용사 코팅 롤러의 회전 축이 될 수 있다. 물론, 상기 샤프트는 상기 플렌지(20)의 성형시 일체로 함께 성형될 수도 있을 것이다.
한편, 상세하게 도시되지는 않았지만, 상기 상기 플렌지(20)의 측면에서 돌출된 상기 장착부(201)의 외측에는 다수의 홀이 천공될 수 있으며, 상기 홀에는 회전되는 용사 코팅 롤러의 밸런스를 맞추기 위한 무게추가 장착될 수 잇다.
그리고, 상기 롤 기재(10)의 표면에는 베이스 부재(31)가 형성된다. 상기 베이스 부재(31)는 상기 롤 기재(10)의 표면을 덮는 베이스층(30)을 형성하기 위한 것으로, 메탈 와이어가 사용될 수 있다. 상기 메탈 와이어는 일반적으로 사용될 수 있는 철 또는 합금 소재로 형성되는 것으로, 소정의 직경을 가지는 원형 또는 다각형 단면 형상으로 형성될 수 있다.
상기 베이스층(30)은 상기 베이스 부재(31)인 메탈 와이어가 상기 롤 기재(10)의 표면을 따라서 연속적으로 권취되면서 상기 롤 기재(10)의 표면을 덮을 수 있도록 장착된다. 이때, 상기 베이스 부재(31)는 서로 접하는 형태로 연속하여 접촉되어 상기 베이스 부재(31)가 완전히 권취된 상태에서는 상기 롤 기재(10)의 둘레면을 완전히 덮게 되어, 상기 롤 기재(10)의 표면이 더 이상 외부로 노출되지 않도록 하여 상기 베이스층(30)을 형성하게 된다.
상기 베이스층(30)은 상기 코팅층(40)을 형성하기 위한 용사 코팅시 상기 롤 기재(10)가 열에 의해 손상되지 않도록 하며, 대략 100~5000㎛의 두께를 가지도록 형성된다. 상기 베이스층(30)의 두께는 상기 코팅층(40)을 형성하기 위한 용사 코팅의 종류에 따라 다양하게 형성될 수 있으나, 100㎛이하의 두께에서는 용사 코팅시의 온도가 상기 롤 기재의 손상을 가져올 수 있으며, 5000㎛의 두께는 상기 용사 코팅 롤러(1)의 전체적인 무게를 과도하게 증대시킬 수 있게 되므로 효율적이지 못하게 된다.
따라서, 상기 베이스층(30)은 100~5000㎛의 직경을 가지는 베이스 부재(31)에 의해 형성될 수도 있으며, 이보다 더 작은 직경을 가지는 베이스 부재(31)가 적층될 수 있도록 다수회 권취되어 100~5000㎛의 두께를 가지도록 형성할 수도 있다.
상기 베이스층(30)이 상기 롤 기재(10)의 표면에 완전히 권취된 상태에서는 상기 베이스층(30)의 표면이 상기 단차부(22)와 동일한 평면상에 위치하게 될 수 있다. 그리고, 상기 베이스층(30)을 형성하기 위해 마지막으로 권취된 상기 베이스 부재(31)의 단부는 상기 플렌지(20) 상에서 고정될 수 잇다. 상기 베이스 부재(31)의 단부는 상기 삽입부(21)와 단차부(22) 사이의 측벽에 밀착되며, 상기 플렌지(20)에 압입되어 고정되거나 용접 등에 의해 상기 플렌지(20)에 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 베이스 부재(31)는 권취되는 베이스 부재(31) 간에 서로 접하도록 형성되며, 특히, 상기 베이스 부재(31)가 다각형 단면의 형상을 가지는 경우에는 서로 면접촉하여 인접하는 상기 베이스 부재(31) 사이에 공간이 형성되지 않도록 하여 상기 코팅층(40)을 안정적으로 형성할 수 있도록 한다.
상세히, 상기 베이스 부재(31)는 도 5에서와 같이 다양한 단면을 가지는 와이어 또는 밴드가 적용될 수 있다.
예를 들어 도 5의 (a)는 상기 베이스 부재(31a)가 원형 단면을 가지는 경우이며, 이와 같은 경우에는 인접하는 상기 베이스 부재(31a) 간에 서로 선접촉하게 된다. 물론 이와 같은 성형이 완료된 다음, 후가공에 의해 인접하는 상기 베이스 부재(31a) 간에 면접촉이 이루어질 수 있도록 가압 또는 변형할 수도 있을 것이다
도 5의 (b)는 상기 베이스 부재(31b)가 사각형의 단면 형상을 가지는 경우이며, 이와 같은 경우에는 인접하는 상기 베이스 부재(31b) 간에 서로 면접촉할 수 있게 된다. 이때, 상기 베이스 부재(31b)의 단면 형상은 도 3의 (b)에서는 직사각형 형상으로 형성되었지만 평행사변형 형상의 단면을 가질 수도 있으며, 연속하여 권취하는 동안에 서로 면접촉할 수 있는 다양한 다각형 형상이 형성될 수 있을 것이다.
도 5의 (c)는 상기 베이스 부재(31c)가 서로 대응하는 형상으로 형성되어 상기 베이스 부재(31c)가 권취되는 동안에 서로 형합되도록 구성되는 것이 개시되어 있다. 상세히, 상기 베이스 부재(31c)는 사각형의 단면 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 베이스 부재(31c)의 좌우 양측면에는 측방으로 연장된 형합부(311)가 형성될 수 있다. 상기 형합부(311)는 단차지게 형성되며, 좌우 양측의 형합부(311)는 서로 높이에 형성된다. 즉, 상기 베이스 부재(31c) 좌측의 형합부(311)는 상부에서 측방으로 연장되고, 상기 베이스 부재(31c) 우측의 형합부(311)는 하부에서 측방으로 연장 형성된다. 따라서, 상기 베이스 부재(31c)가 연속적으로 권취되면, 인접하는 상기 베이스 부재(31c)는 서로 이웃하는 좌측의 형합부(311)와 우측의 형합부(311)가 겹쳐지게 될 수 있다.
또한, 상기 형합부(311)에는 돌기(312)와 홈(313)이 더 형성될 수 있으며, 상기 형합부(311)가 서로 겹쳐질 때와 돌기(312)와 홈(313)이 서로 형합되어 이웃하는 상기 베이스 부재(31c)가 서로 보다 확실한 체결상태를 유지할 수 있게 된다. 물론, 상기 형합부(311)에는 상기 돌기(312)와 홈(313) 외에도 다양한 다른 형상으로 형성될 수 있을 것이며, 서로 형합 가능한 다른 구조가 다양하게 채용될 수 있다.
이하, 상기 베이스 부재가 권취되는 모습을 도 6을 참조하여 보다 상세하게 살며보기로 한다.
도 6을 참조하면, 좌우 양측에 구비되는 플렌지(20) 중 적어도 일측의 플렌지(20)에는 상기 베이스 부재(31)의 단부가 고정되는 고정부(221)가 형성된다. 상기 고정부(221)는 상기 플렌지(20)의 단차부(22) 상에 형성되며, 상기 베이스 부재(31)의 단면 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 플렌지(20)를 따라서 함몰되어 형성될 수 있다.
상기 고정부(221)는 상기 삽입부(21)와 접하는 단차부(22)에서 시작하여 상기 단차부(22)의 둘레를 따라 형성되며, 연장될수록 삽입부(21)와 멀어지는 방향을 향하도록 형성된다. 그리고, 상기 고정부(221)는 상기 베이스 부재(31)의 단부가 절곡된 상태로 고정될 수 있도록 그와 대응하는 형상으로 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 베이스 부재(31)를 연속 권취하여 상기 베이스층(30)을 형성하게 될 때, 상기 롤 기재(10)를 완전히 덮도록 권취된 후에는 베이스 부재(31)의 단부가 상기 플렌지(20)에 형성된 고정부(221)에 삽입 고정되어 고정되며, 상기 베이스층(30)의 형성 작업을 마무리 할 수 있게 된다.
한편, 상기 고정부(221)는 상기 베이스 부재(31)의 단부가 압입될 수 있도록 입구 부분이 상기 베이스 부재(31)의 단면 형상보다 다소 작게 형성될 수도 있다. 상기 고정부(221)의 함몰된 크기는 상기 베이스 부재(31)의 폭과 두께와 대응하도록 형성되어 상기 베이스 부재(31)가 완전히 상기 고정부(221)의 내측에 삽입될 수 있도록 하며, 상기 고정부(221)에 상기 베이스 부재(31)가 삽입된 상태에서는 상기 단차부(22)의 표면과 동일한 평면상에 상기 베이스 부재(31)의 상면이 위치되도록 한다.
한편, 상기 롤 기재(10)와 상기 베이스층(30)의 사이에는 프라이머층(11)이 더 형성될 수도 있다. 상기 프라이머층(11)은 에폭시 또는 폴리 우레탄 소재가 도포되어 형성되는 것으로, 상기 베이스층(30)이 상기 롤 기재(10)와 보다 강력한 결합상태를 유지하도록 하여 상기 코팅층(40) 또는 베이스층(30)이 박리되는 것을 방지하게 된다. 상기 프라이머층(11)의 형성을 위해 에폭시 또는 폴리 우레탄 소재를 도포한 후 상기 프라이머층(11)이 건조되기 전에 상기 베이스 부재(31)를 권취하여 상기 베이스층(30)을 형성하게 된다.
상기 베이스층(30)이 성형 완료된 후에는 상기 코팅층(40)이 형성된다. 상기 코팅층(40)은 용사 코팅에 의해 형성될 수 있다. 일반적으로 용사(Thermal spray)코팅은 분말 혹은 선형재료를 고온 열원으로부터 용융액적으로 변화시켜 고속으로 기재에 충돌켜 급냉 응고 적층한 피막을 형성하는 기술이다. 이와 같은 용사 코팅은 기공이 적고 접착력이 우수한 플라즈마 용사와, 고밀도의 피막을 형성할 수 있는 고속 용사와, 모재에 적은 열 영향을 주는 와이어 용사와 후막 코팅이 가능한 화염파우더 용사와, 치밀한 세라믹 코팅을 형성하는 화염봉 용사 등이 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 베이스층(30)에 의해 용사 코팅시 발생되는 열에 의해 상기 롤 기재(10)의 표면 손상을 방지할 수 있게 되므로, 온도와 관계없이 전술한 용사 코팅의 방법 모두를 사용할 수 있음을 미리 밝혀 둔다.
상기 코팅층(40)은 상기 롤 기재(10)의 표면 전체를 덮을 수 있도록 형성되며, 동시에 상기 플렌지(20)의 일부까지 덮을 수 있도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 코팅층(40)은 탑 코팅층(42)의 밀착력 강화를 위한 본드 코팅층(41)과 표면 특성을 가지는 탑 코팅층(42)으로 구성될 수 있다.
상세히, 상기 본드 코팅층(41)은 상기 탑 코팅층(42)의 밀착력을 강화하기 위한 것으로, 상기 베이스층(30)의 표면에 대략 10~500㎛의 두께를 가지도록 형성된다. 상기 본드 코팅층(41)은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 소재 또는 이러한 소재의 혼합물로 구성되는 합금을 이용한 용사 코팅에 의해 형성될 수 있다. 상기 본드 코팅층(41)은 상기 베이스층(30)의 표면에 형성되어 내부식성을 가지도록 구성될 수도 있어 상기 베이스층(30)을 보호하는 한편, 상기 탑 코팅층(42)의 형성시 상기 탑 코팅층(42)이 상기 본드 코팅층(41)에 소결되어 박리되지 않고 안정적인 결합상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 탑 코팅층은 상기 용사 코팅 롤러의 표면을 형성하는 것으로, 대략 100~5,000㎛의 두께로 용사 코팅에 의해 형성된다. 그리고, 상기 탑 코팅층은 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr)의 산화물 또는 이러한 혼합물로 구성되는 세라믹스를 이용하여 플라즈마 용사에 의해 형성될 수 있고, WC(텅스텐카바이드), CrC(크롬카바이드), TiC(티타늄카바이드) 등과 Co(코발트), 니켈(Ni), 크롬(Cr) 등의 혼합물로 구성되는 써멧(Cermet)을 이용한 고속용사에 의해 형성될 수 있고, 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 소재 또는 이러한 소재의 혼합물로 구성되는 합금을 이용한 프레임(Frame)용사 또는 아크(Arc)용사에 의해 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 탑 코팅층(42)은 내마모성을 비롯하여 용사 코팅에 의해 형성될 수 있는 피막이 가지는 다양한 표면 특성을 가질 수 있으며, 사용 용도와 환경에 따라 적절한 상기 탑 코팅층(42)을 형성할 수 있을 것이다.
한편, 상기 코팅층(40)이 형성되는 과정에서 상기 코팅층(40)은 상기 베이스 부재(31)가 권취된 상기 베이스층(30)의 표면에 형성되며, 상기 베이스층(30)과 동일한 평면상에 위치되는 상기 단차부(22)의 외측면에도 상기 코팅층(40)이 형성될 수 있게 된다.
상기 코팅층(40)은 상기 코팅층(40)이 성형 완료된 상태에서 상기 코팅층(40)의 표면이 상기 노출부(24)의 외측면과 동일 평면상에 위치하도록 성형된다. 따라서, 상기 코팅층(40)은 상기 단차부(22)는 물론 상기 경사면(23)을 완전히 덮게 된다. 외측에서 볼 때 상기 플렌지(20)의 노출부(24) 만이 상기 코팅층(40)의 외측으로 노출되며, 상기 경사면(23)과 단차부(22)는 상기 코팅층(40)의 아래에 위치하게 된다.
그리고, 상기 경사면(23)은 상기 코팅층(40)의 성형시 용융된 소재가 차례로 적층될 수 있으며, 상향 경사를 가지도록 형성되어 소재가 채워지지 않는 부분이 발생하지 않고 경사면(23) 전체에 안정적으로 코팅될 수 있게 된다.
이하 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 의한 용사 코팅 롤러의 제조 방법에 관하여 살펴보기로 한다.
상기 용사 코팅 롤러(1)의 제조를 위해서는 우선 롤 기재(10)를 성형하여 상기 용사 코팅 롤러(1)의 전체적인 형상을 형성하게 된다. 상기 롤 기재(10)의 성형은 탄소 섬유 강화 플라스틱 소재로 이루어지며, 내부가 비어있는 원통형상으로 성형하게 된다.
그리고, 상기 성형된 롤 기재(10)의 개구된 양측면에는 플렌지(20)가 장착될 수 있게 된다. 상기 플렌지(20)는 상기 삽입부(21)가 상기 롤 기재(10)의 개구된 양측면으로 삽입되어 상기 롤 기재(10)의 개구된 면을 차폐하도록 장착될 수 있으며, 상기 플렌지(20)의 중앙부에는 회전축이 되는 샤프트(25)가 장착된다. 이와 같이 상기 롤 기재(10)에 상기 플렌지(20)와 샤프트의 장착을 완료하여 롤 기재의 성형을 완료하게 된다.
그리고, 상기 롤 기재(10)의 성형이 완료된 후에는 상기 롤 기재(10)의 표면에 에폭시 또는 폴리 우레탄 소재를 도포하여 상기 베이스층(30)이 보다 강한 결합력으로 상기 롤 기재(10)에 장착될 수 있도록 한다.
한편, 상기 롤 기재(10)의 표면에는 상기 베이스층(30)이 형성된다. 상기 베이스층(30)은 금속소재로 형성되며, 메탈 와이어로 된 상기 베이스 부재(31)가 권취되어 형성된다. 그리고, 상기 베이스 부재(31)가 보다 안정적이고 용이하게 권취될 수 있도록 상기 베이스 부재(31)의 단부를 상기 플렌지(20)에 형성된 고정부(221)에 삽입하여 상기 베이스 부재(31)를 감기 시작한다. 상기 베이스 부재(31)를 연속하여 권취하게 되는 경우 상기 베이스 부재(31)는 그 측면이 서로 인접하도록 연속하여 권취되며, 인접하는 상기 베이스 부재(31)의 측면은 서로 선 또는 면접촉 하여 상기 롤 기재(10)의 표면이 드러나지 않도록 한다. 그리고, 서로 인접하는 상기 베이스 부재(31)는 서로 형합되는 구조를 가질 수도 있으며, 서로 형합에 의해 결합되어 상기 롤 기재(10)의 표면에서 상기 베이스층(30)을 형성할 수 있게 된다. 상기 베이스 부재(31)의 권취가 완료된 후에는 상기 베이스 부재(31)의 단부를 상기 플렌지(20)에 형성된 상기 고정부(221)에 삽입하여 고정하게 된다.
상기 베이스층(30)의 성형이 완료되면, 상기 베이스층(30)은 상기 단차부(22)와 동일 평면상에 위치되며, 상기 베이스층(30)의 표면과 상기 플렌지(20)의 표면 일부에 코팅층(40)을 형성하게 된다.
상기 코팅층(40)은 상기 베이스층(30)과 단차부(22)에서 부터 형성되며, 상기 경사면(23)을 따라서 형성될 수 있다. 따라서, 용융된 소재가 상기 경사면(23)을 따라 차례로 채워지게 되며 경사면(23)과 단차부(22)에는 소재가 미충되는 곳 없이 안정적으로 채워질 수 있게 된다.
상기 코팅층(40)은 상기 본드 코팅층(41)과 상기 탑 코팅층(42)으로 구성될 수 있으며, 상기 본드 코팅층(41)을 먼저 형성한 후에 상기 탑 코팅층(42)이 형성될 수 있게 된다.
상기 본드 코팅층(41)은 용사 코팅에 의해 상기 베이스층(30)의 표면에 형성되며, 소정의 두께를 가지도록 형성되어 상기 탑 코팅층(42)이 상기 본드 코팅층(41)에 보다 효과적으로 밀착 형성될 수 있도록 한다. 동시에 상기 본드 코팅층(41)을 형성하는 피막의 종류에 따라서 내식성이 향상되거나 화학적 특성을 가지도록 하여 상기 베이스층(30)을 보호할 수도 있게 된다.
그리고, 상기 본드 코팅층(41)이 형성된 후에는 용사 코팅에 의해 상기 본드 코팅층(41)의 표면에 탑 코팅층(42)이 형성된다. 상기 탑 코팅층(42)은 구현하고자 하는 표면 특성에 따라서 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 형성되는 코팅 피막의 종류에 따라서 플라즈마 용사, 고속 용사, 플레임 용사, 아크 용사 중 선택되어 실시될 수 있다. 따라서, 상기 탑 코팅층(42)은 내 마모성 또는 강도가 향상되어 상기 용사 코팅 롤러(1)의 표면 특성을 개선할 수 있데 된다.
이와 같이, 용사 코팅에 의해 형성되는 코팅층(40)은 상기 본드 코팅층(41)과 탑 코팅층(42) 두가지로 구현될 수 있다. 그리고, 용도에 따라서 상기 코팅층(40)은 상기 본드 코팅층(41) 또는 탑 코팅층(42)의 구분없이 한번의 용사 코팅에 의해 하나의 피막을 형성하도록 구성될 수도 있다.
상기 코팅층(40)이 형성된 후에는 상기 코팅층(40)의 표면을 연마 처리 또는 봉공처리 하는 후처리를 실시하게 된다. 상기 후처리는 상기 코팅층의 표면조도(Ra)가 1㎛이하가 되도록 연마처리한 후에 용사 코팅에 의해 형성된 상기 코팅층(40)의 미세 기공을 막거나 없애는 봉공처리를 하여 상기 용사 코팅 롤러(1)를 완성하게 된다.
이하에서는, 상기와 같은 단계로 이루어지는 본 발명에 의한 용사 코팅 롤러 제조방법의 구체적인 실시예를 살펴보기로 한다.
우선, 지름 150mm, 길이 1,000mm의 중공된 CERP를 성형하여 롤 기재(10)를 성형하게 된다. 그리고, 성형된 롤 기재(10)의 양측 끝단은 회전을 위한 금속 플렌지(20) 및 샤프트(25)를 장착하게 된다.
상기 롤 기재(10)의 성형이 완료된 후에는 가로, 세로 각 0.6mm의 폭을 가지는 정사각형 단면의 메탈 와이어를 상기 롤 기재(10)에 권취하여 베이스층(30)을 형성하게 된다. 이때, 상기 롤 기재(10)의 회전에 의해 상기 메탈 와이어가 치밀하게 권취되며, 상기 메탈 와이어에 의해 상기 롤 기재(10)의 표면이 모두 덮일 수 있도록 한다.
상기 베이스층(30)이 성형 완료된 후에는 상기 베이스층(30)의 표면의 이물질을 아세톤으로 세척하여 코팅을 위한 전처리 작업을 하게 된다.
그리고, 상기 베이스층(30)과 상기 플렌지(20)의 표면 일부에 본드 코팅층(41)을 형성하게 된다. 상기 본드 코팅층(41)은 80%의 니켈(Ni)과 20%의 크롬(Cr)을 소재로 하여 플라즈마 용사 코팅에 의해 성형하게 되며, 이때의 사용 연료는 아르곤(Ar) 및 수소(H2)가 사용되며, 코팅 두께는 0.1~0.15mm로 형성될 수 있게 된다.
상기 본드 코팅층(41)의 성형이 완료된 후에는 상기 본드 코팅층(41)의 상면에 크롬옥사이드(Cr2O3)를 소재로 하여 플라즈마 용사코팅에 의해 탑 코팅층(42)을 형성하게 된다. 이때의 사용 연료는 아르곤(Ar) 및 수소(H2)가 사용되며, 코팅 두께는 0.4mm로 형성될 수 있게 된다.
상기 탑 코팅층(42)의 성형이 완료된 후에는 상기 탑 코팅층(42)의 표면이 다이아몬드를 사용하여 1㎛ 이하의 조도를 가지도록 연마처리를 하게 되고, 연마퍼리 완료 후 봉공처리하여 완성하게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 용사 코팅 롤러는 전술한 실시예 외에도 다양한 다른 실시예가 가능할 것이다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에 관하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에서는, 상기 플렌지의 일부까지 메탈 베이스층이 형성되고, 베이스 부재의 단부가 플렌지의 내측으로 수직하게 절곡 및 삽입되어 고정될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예는 전술한 실시예와 비교할 때 상기 플렌지의 형상과 베이스층의 구조에서만 차이가 있을 뿐 다른 구성들은 모두 동일 유사하므로, 동일한 구성에 대하여서는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러(1)의 롤 기재의 양측에는 플렌지(20)가 장착된다. 그리고, 상기 플렌지(20)는, 삽입부(21)와, 제 1 단차부(222), 제 2 단차부(223), 경사면(23), 노출부(24) 그리고 샤프트(25)로 구성될 수 있다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 플렌지(20)의 단부에는 상기 롤 기재(10)의 양측면에 삽입되어 고정되는 삽입부(21)가 형성된다. 상기 삽입부(21)는 상기 롤 기재(10)와 결합되어 상기 롤 기재(10)와 플렌지(20)가 일체로 회전 할 수 있도록 구성된다.
상기 삽입부(21)의 단부에는 단차지게 형성되는 제 1 단차부(222)가 형성된다. 상기 제 1 단차부(222)는 상기 롤 기재(10)의 외측면과 동일한 높이를 가지도록 형성된다. 따라서, 메탈 와이어로 된 상기 베이스 부재(31)가 권취될 때 상기 롤 기재(10)의 표면은 물론 상기 제 1 단차부(222)까지 함께 권취될 수 있게 된다.
상기 제 1 단차부(222)에는 상기 베이스 부재(31)를 고정시킬 수 있는 고정부(224)가 형성된다. 상기 고정부(224)는 상기 베이스 부재(31)의 종단면과 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 플렌지(20)의 중앙을 향하여 함몰되는 홈 형상으로 형성될 수 있다.
상기 고정부는 제 1 단차부(222)와 제 2 단차부(223)가 나뉘어지는 부분에 위치하게 되며, 상기 제 1 단차부(222)에 상기 베이스 부재(31)가 완전히 권취된 후 그 단부를 수직하게 절곡시킨 후 삽입할 수 있도록 구성된다. 상기 고정부(224)의 깊이와 이에 삽입되는 상기 베이스 부재(31)의 단부의 길이는 소정의 깊이를 가지도록 하여 상기 베이스 부재(31)가 외측으로 쉽게 빠지지 않도록 고정하게 된다.
그리고, 상기 제 1 단차부(222)의 단부에는 제 2 단차부(223)가 형성된다. 상기 제 2 단차부(223)는 상기 베이스 부재(31)의 즉, 상기 베이스층(30)과 대응하는 높이를 가지도록 형성되며, 상기 베이스 부재(31)를 권취하여 상기 베이스층(30)의 성형을 완료하였을 때에는 상기 베이스층(30)의 표면과 동일 평면상에 위치하게 된다.
그리고, 상기 제 2 단차부(223)의 단부에는 경사면(23)이 형성된다. 상기 경사면(23)은 외측로 갈수록 상향 경사를 가지며, 상기 노출부(24)까지 연장 형성된다. 상기 경사면(23)에 까지 상기 코팅층(40)이 형성될 수 있으며, 상기 코팅층(40)이 형성된 상태에서 상기 코팅층(40)은 상기 노출부(24)와 동일 평면상에 위치하게 된다. 상기 코팅층(40)은 본드 코팅층(41)과 탑 코팅층(42)으로 구성될 수 있으며, 이들 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세하 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도시되지 않은 상기 샤프트(25)는 상기 플렌지(20)의 측면에 형성되며 전술된 실시예의 샤프트(25)와 동일한 구조와 형상을 가지도록 형성된다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 용사 코팅 롤러는 전술한 실시예들 외에도 다양한 다른 실시예가 가능할 것이다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에 관하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에서는, 상기 플렌지에 제 1 단차부와 제 2 단차부가 형성되며, 상기 제 1 단차부에 고정부가 형성되어 베이스 부재의 단부가 상기 고정부에서 2회 권취되어 고정되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 다른 실시예와 비교할 때 상기 플렌지의 형상과 베이스층의 구조에서만 차이가 있을 뿐 다른 구성들은 모두 동일 유사하므로, 동일한 구성에 대하여서는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러(1)의 롤 기재(10)의 양측에는 플렌지(20)가 장착된다. 그리고, 상기 플렌지(20)는, 삽입부(21)와, 제 1 단차부(222), 제 2 단차부(223), 경사면(23), 노출부(24) 그리고 샤프트(25)로 구성될 수 있다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 플렌지(20)의 단부에는 상기 롤 기재(10)의 양측면에 삽입되어 고정되는 삽입부(21)가 형성된다. 상기 삽입부(21)는 상기 롤 기재(10)와 결합되어 상기 롤 기재(10)와 플렌지(20)가 일체로 회전 할 수 있도록 구성된다.
상기 삽입부(21)의 단부에는 단차지게 형성되는 제 1 단차부(222)가 형성된다. 상기 제 1 단차부(222)는 상기 롤 기재(10)의 외측면과 동일한 높이를 가지도록 형성된다. 따라서, 메탈 와이어로된 상기 베이스 부재(31)가 권취될 때 상기 롤 기재(10)의 표면은 물론 상기 제 1 단차부(222)까지 함께 권취될 수 있게 된다.
상기 제 1 단차부(222)에는 상기 베이스 부재(31)를 고정시킬 수 있는 고정부(225)가 형성된다. 상기 고정부(225)는 제 1 단차부(222)와 제 2 단차부(223)가 나뉘어지는 부분에 위치하게 되며, 상기 베이스 부재(31)의 횡방향 단면과 대응하는 형상으로 형성되며, 상기 베이스 부재(31)의 두께와 대응하는 깊이만큼 함몰된다.
상기 고정부(225)는 상기 제 1 단차부(222)의 둘레를 따라 형성되므로 상기 고정부(225)에서 상기 베이스 부재(31)는 2회 권취될 수 있으며, 1회 권취된 다른 베이스 부재(31)와 동일한 외측면을 가질 수 있도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 고정부(225)와 대응하는 위치인 상기 제 1 단차부(222)의 좌우 양측단에 위치되는 상기 베이스 부재(31)는 서로 겹쳐져서 2회 권취되고, 연속하는 나머지 부분은 1회 권취될 수 있다.
따라서, 상기 베이스층(30)의 성형시 상기 베이스 부재(31)는 상기 베이스층(30)의 단부에서 2회 회전하면서 권취되어 상기 베이스 부재(31)는 안정적인 고정상태를 유지할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제 1 단차부(222)의 단부에는 제 2 단차부(223)가 형성된다. 상기 제 2 단차부(223)는 상기 베이스 부재(31) 즉, 상기 베이스층(30)과 대응하는 높이를 가지도록 형성되며, 상기 베이스 부재(31)를 권취하여 상기 베이스층(30)의 성형을 완료하였을 때에는 상기 베이스층(30)의 표면과 동일 평면상에 위치하게 된다.
그리고, 상기 제 2 단차부(223)의 단부에는 경사면(23)이 형성된다. 상기 경사면(23)은 외측로 갈수록 상향 경사를 가지며, 상기 노출부(24)까지 연장 형성된다. 상기 경사면(23)에까지 상기 코팅층(40)이 형성될 수 있으며, 상기 코팅층(40)이 형성된 상태에서 상기 코팅층(40)은 상기 노출부(24)와 동일 평면상에 위치하게 된다. 상기 코팅층(40)은 본드 코팅층(41)과 탑 코팅층(42)으로 구성될 수 있으며, 이들 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세하 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도시되지 않은 상기 샤프트는 상기 플렌지의 측면에 형성되며 전술된 실시예의 샤프트와 동일한 구조와 형상을 가지도록 형성된다.
한편, 본 발명의 실시예에 의한 용사 코팅 롤러는 전술한 실시예들 외에도 다양한 다른 실시예가 가능할 것이다.
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에 관하여 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러에서는, 상기 플렌지에 제 1 단차부와 제 2 단차부가 형성되며, 상기 제 1 단차부의 단부에서 베이스부재가 제 2 단차부와 용접에 의해 고정되는 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 다른 실시예와 비교할 때 상기 플렌지의 형상과 베이스층의 구조에서만 차이가 있을 뿐 다른 구성들은 모두 동일 유사하므로, 동일한 구성에 대하여서는 동일한 도면 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용사 코팅 롤러의 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 용사 코팅 롤러(1)의 롤 기재(10)의 양측에는 플렌지(20)가 장착된다. 그리고, 상기 플렌지(20)는, 삽입부(21)와, 제 1 단차부(222), 제 2 단차부(223), 경사면(23), 노출부(24) 그리고 샤프트(25)로 구성될 수 있다.
이를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 플렌지(20)의 단부에는 상기 롤 기재(10)의 양측면에 삽입되어 고정되는 삽입부(21)가 형성된다. 상기 삽입부(21)는 상기 롤 기재(10)와 결합되어 상기 롤 기재(10)와 플렌지(20)가 일체로 회전 할 수 있도록 구성된다.
상기 삽입부(21)의 단부에는 단차지게 형성되는 제 1 단차부(222)가 형성된다. 상기 제 1 단차부(222)는 상기 롤 기재(10)의 외측면과 동일한 높이를 가지도록 형성된다. 따라서, 메탈 와이어로된 상기 베이스 부재(31)가 권취될 때 상기 롤 기재(10)의 표면은 물론 상기 제 1 단차부(222)까지 함께 권취될 수 있게 된다.
그리고, 상기 제 1 단차부(222)의 단부에는 제 2 단차부(223)가 형성된다. 상기 제 2 단차부(223)는 상기 베이스 부재(31)의 즉, 상기 베이스층(30)과 대응하는 높이를 가지도록 형성되며, 상기 베이스 부재(31)를 권취하여 상기 베이스층(30)의 성형을 완료하였을 때에는 상기 베이스층(30)의 표면과 동일 평면상에 위치하게 된다.
한편, 상기 베이스층(30)의 성형이 완료된 상태에서는 상기 베이스 부재(31)가 상기 제 2 단차부(223)와 접하는 상태가 되며, 상기 베이스 부재(31)와 상기 제 2 단차부(223)의 서로 접하는 각 부에는 내측으로 함몰된 고정부(226)가 형성된다. 상기 고정부(226)는 노치 형상의 단면을 가지며, 상기 베이스 부재(31)와 상기 제 2 단차부(223)를 따라서 연속하여 형성될 수 있다.
상기 고정부(226)에 해당하는 상기 제 2 단차부(223)와 상기 베이스 부재(31)가 접하는 부분에는 용접에 의해 상기 제 2 단차부(223)와 상기 베이스 부재(31)가 고정되도록 하여 상기 베이스층(30)이 분리되지 않고 안정적으로 고정될 수 있도록 한다.
그리고, 상기 제 2 단차부(223)의 단부에는 경사면(23)이 형성된다. 상기 경사면(23)은 외측로 갈수록 상향 경사를 가지며, 상기 노출부(24)까지 연장 형성된다. 상기 경사면(23)에 까지 상기 코팅층(40)이 형성될 수 있으며, 상기 코팅층(40)이 형성된 상태에서 상기 코팅층(40)은 상기 노출부(24)와 동일 평면상에 위치하게 된다. 상기 코팅층(40)은 본드 코팅층(41)과 탑 코팅층(42)으로 구성될 수 있으며, 이들 구성은 전술한 실시예와 동일하므로 상세하 설명은 생략하기로 한다.
한편, 도시되지 않은 상기 샤프트(25)는 상기 플렌지(20)의 측면에 형성되며 전술된 실시예의 샤프트(25)와 동일한 구조와 형상을 가지도록 형성된다.
1. 용사 코팅 롤러 10. 롤 기재
20. 플렌지 21. 삽입부
22. 단차부 23. 경사면
24. 노출부 30. 베이스층
31. 베이스 부재 40. 코팅층
41. 본드 코팅층 42. 탑 코팅층

Claims (12)

  1. 탄소섬유 강화 플라스틱 소재로 형성되는 롤 기재;
    금속소재로 형성되며 상기 롤 기재의 좌우 양측에 구비되어, 회전동력을 제공하는 동력원에 연결되는 플렌지;
    메탈 와이어 소재로 성형되는 베이스 부재가 상기 롤 기재의 표면에 권취되어 형성되는 메탈 베이스층;
    상기 금속 베이스층의 상면에 형성되며, 용사 코팅에 의해 형성되는 코팅층을 포함하며,
    상기 롤 기재 외측의 플렌지의 둘레에는 상향 경사를 가지는 경사면이 더 형성되며,
    상기 코팅층은 상기 메탈 베이스층과 상기 경사면을 모두 덮을 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 다각형의 단면을 가지도록 형성되며, 권취될 때 측면이 서로 접하도록 권취되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렌지에는 상기 베이스 부재가 고정되는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렌지는,
    상기 롤 기재의 개구된 측면의 내측으로 삽입되는 삽입부와;
    상기 삽입부의 단부에서 상기 롤 기재의 외측면과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 제 1 단차부와;
    상기 제 1 단차부의 단부에서 상기 메탈 베이스층과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 제 2 단차부를 포함하며,
    상기 경사면은 상기 제 2 단차부의 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 상기 롤 기재와 상기 제 1 단차부에 권취되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 단차부에는 상기 베이스 부재의 단부가 삽입 고정될 수 있는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 플렌지는,
    상기 롤 기재의 개구된 측면의 내측으로 삽입되는 삽입부와;
    상기 삽입부의 단부에서 상기 메탈 베이스층과 동일한 높이를 가지도록 단차지게 형성되는 단차부를 포함하며,
    상기 경사면은 상기 단차부의 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 단차부에는 상기 베이스 부재의 단부가 삽입 고정될 수 있는 고정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 상기 플렌지에 단부가 용접되어 고정되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층은,
    용사 코팅에 의해 가장 외측의 표면을 형성하는 세라믹스, 써멧 또는 금속층에 의해 형성되는 탑 코팅층과;
    상기 탑 코팅층 하방의 상기 베이스층에 용사 코팅되며, 상기 탑 코팅층의 부착성을 향상시키기 위한 본드 코팅층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탑 코팅층은,
    알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 지르코늄(Zr)의 산화물 또는 이러한 혼합물로 구성되는 세라믹스와;
    텅스텐카바이드(WC), 크롬카바이드(CrC), 티타늄카바이드(TiC)와 코발트(Co), 니켈(Ni), 크롬(Cr)의 혼합물로 구성되는 써멧(Cermet)과;
    알루미늄(Al), 니켈-크롬(Ni-Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 이러한 혼합물로 이루어진 합금 중의 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.

  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 본드 코팅층은 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 구리(Cu), 아연(Zn) 또는 이러한 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용사 코팅 롤러.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102201357B1 (ko) 2020-06-04 2021-01-11 문무열 카본 소재의 모재에 금속을 용사코팅하는 방법 및 그 방법을 이용하여 제조된 롤러
KR20210074623A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 주식회사 세일공업 복합롤러의 제조방법
KR20230021379A (ko) * 2021-08-05 2023-02-14 이건영 내열성 및 내마모성이 향상된 메탈 하우징

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09175703A (ja) * 1995-12-25 1997-07-08 Yoshikawa Kogyo Co Ltd 被印刷体圧着・移送用ローラ
JP3530290B2 (ja) * 1994-11-29 2004-05-24 吉川工業株式会社 有機高分子材料を下地層とする炭素繊維強化合成樹脂製ロールとその製造法
JP2006029452A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Kurashiki Boring Kiko Co Ltd 溶射皮膜を有する製紙機械及び印刷機械用炭素繊維強化樹脂製ロールとその製造方法。

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3530290B2 (ja) * 1994-11-29 2004-05-24 吉川工業株式会社 有機高分子材料を下地層とする炭素繊維強化合成樹脂製ロールとその製造法
JPH09175703A (ja) * 1995-12-25 1997-07-08 Yoshikawa Kogyo Co Ltd 被印刷体圧着・移送用ローラ
JP2006029452A (ja) * 2004-07-16 2006-02-02 Kurashiki Boring Kiko Co Ltd 溶射皮膜を有する製紙機械及び印刷機械用炭素繊維強化樹脂製ロールとその製造方法。

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210074623A (ko) * 2019-12-12 2021-06-22 주식회사 세일공업 복합롤러의 제조방법
KR102298934B1 (ko) * 2019-12-12 2021-09-07 주식회사 세일공업 복합롤러의 제조방법
KR102201357B1 (ko) 2020-06-04 2021-01-11 문무열 카본 소재의 모재에 금속을 용사코팅하는 방법 및 그 방법을 이용하여 제조된 롤러
KR20230021379A (ko) * 2021-08-05 2023-02-14 이건영 내열성 및 내마모성이 향상된 메탈 하우징
KR102539211B1 (ko) 2021-08-05 2023-06-02 이건영 내열성 및 내마모성이 향상된 메탈 하우징

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