KR101341069B1 - 연마지석의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연마지석의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 (1) 지석원료 분말로서 탄화규소 450-500g, 충진재로서 아세아 Floral foam(아세아 스페셜 외 A-1100, TOTAL) 제품을 분쇄한 100-150g, 열경화 합성수지 분말로서 200-350g, 및 발포재 50-100g을 배합기에 넣고 혼합하는 단계; (2) 상기 단계 (1)에서 혼합된 혼합물 재료를 연마지석용 금형 틀에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료하는 단계; (3) 상기 단계 (2)에서 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성하는 단계; 및 (4) 상기 단계 (3)에서 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 연마지석의 제조 방법에 따르면, 인쇄용 롤러에 동 도금을 한 라운드 면을 절삭 및 연마하며, 비철금속 평면을 절삭 연마하는 연마지석을 제조함에 있어, 연마지석이 경량으로 절삭 면에서 쿠션과 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써, 연마 면의 절삭 및 연마를 정밀하게 가공할 수 있도록 하며, 단시간에 연마지석을 다량 생산할 수 있도록 할 수 있다.

Description

연마지석의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING OF ABRASIVE WHEEL}
본 발명은 연마지석의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 인쇄용 롤러에 동 도금을 한 라운드 면을 절삭 및 연마하며, 비철 금속 평면을 절삭 연마하는 데 사용할 수 있는 연마지석의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 경금속, 비철금속 등의 금속재질의 피연삭체를 연삭 또는 연마하는 연마 장치는 피연삭체에 직접 접하여 회전하면서 연마하는 연마숫돌이 구비된다. 이때, 연마숫돌로 가공되는 연마지석은 석류석 입자인 천연 연마재로부터 제조되거나 산화알루미늄을 주원료로 하는 인조 연마재로부터 제조될 수 있다. 인조 연마재에 의한 연마지석은, 산화알루미늄, 탄화규소, 질화규소 등과 같은 초경질 입자에 합성수지를 결합제로 혼합한 것을 금형 내에 장입하여 경화시키는 방법으로 제조되는 것이 일반적이다.
이러한 방법에 의해 제조되는 연마지석은 생산품의 버(burr) 제거, 스케일 제거 및 표면 광택처리 등 다양한 용도로 사용된다. 일례를 들면, 자동차 부품 및 주물제품 외에도 액세서리류 일체, 사무용품, 기계류와 각종 공구류, 전기/전자부품의 가공 등 여러 가지의 산업용으로 쓰이고 있다. 이러한 산업용 각종 부품을 아무리 정밀하게 성형 가공하더라도 후처리를 확실하게 하지 않으면 상품가치가 저하되고, 불량발생의 원인이 되기 때문에 연마공정의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다.
종래의 연마지석은 고가의 제품으로 현재까지 대부분을 일본에서 수입하여 사용하고 있는 실정에 있다. 이에 따른 비용의 증가로 산업계에 미치는 영향이 큰바, 본 출원인은 연마지석의 수입 제품을 대체할 수 있는 연마지석의 제조 방법을 제안하고자 한다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 인쇄용 롤러에 동 도금을 한 라운드 면을 절삭 및 연마하며, 비철금속 평면을 절삭 연마하는 연마지석을 제조함에 있어, 연마지석이 경량으로 절삭 면에서 쿠션과 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써, 연마 면의 절삭 및 연마를 정밀하게 가공할 수 있도록 하며, 단시간에 연마지석을 다량 생산할 수 있도록 하는, 연마지석의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 연마지석의 제조 방법은,
(1) 지석원료 분말로서 탄화규소 450-500g, 충진재로서 Floral foam(플로랄 폼)을 분쇄한 100-150g, 열경화 합성수지 분말로서 200-350g, 및 발포재 50-100g을 배합기에 넣고 혼합하는 단계;
(2) 상기 단계 (1)에서 혼합된 혼합물 재료를 연마지석용 금형 틀에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료하는 단계;
(3) 상기 단계 (2)에서 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성하는 단계; 및
(4) 상기 단계 (3)에서 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 단계 (2)에서는,
상기 연마지석용 금형 틀에 채워진 혼합물 재료에 8-15㎏/㎠의 압력을 가하고, 볼트 체결의 세팅 과정으로 상기 연마지석용 금형 틀이 압력솥 역할로 기능하도록 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 단계 (3)에서는,
상기 대형의 전기 금형로에 140℃-160℃로 2-4시간 동안 가열하는 가열 소성 공정이 이루어진다.
바람직하게는, 상기 단계 (4)에서는,
상기 연마지석용 금형 틀을 해체한 후 분리 추출된 연마지석에 대해 120℃로 1시간 가열 후 상온까지 냉각시키고 이후 양면을 가공하는 공정으로 이루어진다.
바람직하게는, 상기 연마지석용 금형 틀은,
바닥 커버와 중공 관 및 외측 커버가 일체로 구성되는 금형 틀 본체;
상기 금형 틀 본체에 채워지는 연마지석의 제조를 위한 혼합물 재료를 가압 및 압착시키기 위한 연마지석 누름 커버;
상기 연마지석 누름 커버의 상부를 덮는 상부 커버; 및
상기 연마지석 누름 커버의 가압 및 압착이 해제되지 않도록 상기 상부 커버를 관통하여 중공 관 상부와 볼트 체결되는 볼트와 와셔를 구비하는 체결 부재를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 제안하고 있는 연마지석의 제조 방법에 따르면, 인쇄용 롤러에 동 도금을 한 라운드 면을 절삭 및 연마하며, 비철금속 평면을 절삭 연마하는 연마지석을 제조함에 있어, 연마지석이 경량으로 절삭 면에서 쿠션과 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써, 연마 면의 절삭 및 연마를 정밀하게 가공할 수 있도록 하며, 단시간에 연마지석을 다량 생산할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법의 흐름을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 구성을 분해사시도로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 체결 과정을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 체결이 완료된 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀이 가열되는 상태를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법은, 연마지석 제조용 재료를 배합기에 넣고 혼합하는 단계(S110), 혼합된 혼합물 재료를 연마지석용 금형 틀에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료하는 단계(S120), 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성하는 단계(S130), 및 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료하는 단계(S140)를 포함하여 구현될 수 있다.
단계 S110에서는, 연마지석의 제조를 위해 지석원료 분말로서 탄화규소 450-500g, 충진재로서 Floral foam(플로랄 폼)을 분쇄한 100-150g, 열경화 합성수지 분말로서 200-350g, 및 발포재 50-100g을 배합기에 넣고 충분히 혼합한다. 이때, 연마지석의 제조를 위해 사용되는 조성물 중 탄화규소(silicon carbide)는 순수한 것은 무색투명한 육각판상의 결정으로 녹는점이 2700℃ 이상이고 2200℃에서 승화한다. 보통은 불순물로 인해서 갈색 또는 흑색 결정이며, 아주 단단하며 경도는 루비와 다이아몬드의 중간 정도로서 숫돌, 연마포 등의 연마재로 주로 이용된다. 충진재로서 사용되는 Floral foam(플로랄 폼)은 제조될 연마지석의 쿠션 역할(충진제+경량)을 하며, 꽃꽂이나 화환 등을 제작할 때 받침대로서 사용되는 것으로, 주성분으로는 레졸, 친수제, 및 유화제 등으로 구성되며, 그 외에 돌가루나 수지 등이 포함되기도 한다. 바인더로 사용되는 열경화 합성수지 분말로는 요소수지, 멜라민수지, 페놀수지 또는 에폭시 변성아크릴수지, 우레탄변성수지 등 다양한 수지가 사용될 수 있다. 상기와 같은 조성물들은 각각 필요한 용도에 따라 이미 사용되고 있는 공지된 것들이며, 본 발명은 그러한 조성물들을 최적으로 배합하고 소성하여 연마지석을 제조하고자 하는 것이다.
단계 S120에서는, 단계 S110에서 혼합된 혼합물 재료를 도 2 내지 도 5에 도시되는 연마지석용 금형 틀(100)에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료한다. 이때, 단계 S120에서는 연마지석용 금형 틀(100)에 채워진 혼합물 재료에 8-15㎏/㎠의 압력을 가하고, 볼트 체결의 세팅 과정으로 연마지석용 금형 틀(100)이 압력솥 역할로 기능하도록 할 수 있다.
단계 S130에서는, 단계 S120에서 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀(100)들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성한다. 이때, 단계 S130에서는 대형의 전기 금형로에 140℃-160℃로 2-4시간 동안 가열하는 가열 소성 공정으로 이루어진다.
단계 S140에서는, 단계 S130에서 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀(100)을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료한다. 이때, 단계 S140에서는 연마지석용 금형 틀(100)을 해체한 후 분리 추출된 연마지석(10)에 대해 120℃로 1시간 가열 후 상온까지 냉각시키고 이후 양면을 가공하는 공정으로 이루어진다. 여기서, 양면 가공 공정은 경화를 통해 제조가 완료된 연마지석의 양면을 절단 가공하는 공정으로, 혼합물 재료의 가열 동안에 혼합물 재료에 포함된 수지가 양쪽 단부로 집중되어 연마지석의 기능이 약화되는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 구성을 분해사시도로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 체결 과정을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀의 체결이 완료된 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀이 가열되는 상태를 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연마지석의 제조 방법에 적용되는 연마지석용 금형 틀(100)은, 바닥 커버(111)와 중공 관(112) 및 외측 커버(113)가 일체로 구성되는 금형 틀 본체(110)와, 금형 틀 본체(110)에 채워지는 연마지석의 제조를 위한 혼합물 재료를 가압 및 압착시키기 위한 연마지석 누름 커버(120)와, 연마지석 누름 커버(120)의 상부를 덮는 상부 커버(130), 및 연마지석 누름 커버(120)의 가압 및 압착이 해제되지 않도록 상부 커버(130)를 관통하여 중공 관(112) 상부와 볼트 체결되는 볼트(141)와 와셔(142)를 구비하는 체결 부재(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 2는 연마지석용 금형 틀(100)의 구성들인 금형 틀 본체(110)와, 연마지석 누름 커버(120), 상부 커버(130), 및 체결 부재(140)가 단면의 분리사시도 형태를 나타낸다. 도 3은 도 2에 도시된 분리사시도 형태의 연마지석용 금형 틀(100)의 내부에 혼합물 재료가 채워진 이후에 연마지석 누름 커버(120)가 혼합물 재료를 가압 압착시키고, 상부 커버(130)와 체결 부재(140)에 의해 체결되는 과정의 상태를 나타낸다. 도 4는 도 3의 체결 과정을 통해 연마지석용 금형 틀(100)의 체결 과정이 완료된 상태를 나타내고, 도 5는 연마지석용 금형 틀(100)이 대형의 전기 금형로에서 넣어진 후 뜨거운 열기가 전달되는 상태를 나타낸다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 연마지석용 금형 틀 110: 금형 틀 본체
111: 바닥 커버 112: 중공 관
113: 외측 커버 120: 연마지석 누름 커버
130: 상부 커버 140: 체결 부재
141: 볼트 142: 와셔
S110: 연마지석 제조용 재료를 배합기에 넣고 혼합하는 단계
S120: 혼합된 혼합물 재료를 연마지석용 금형 틀에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료하는 단계
S130: 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성하는 단계
S140: 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료하는 단계

Claims (5)

  1. (1) 지석원료 분말로서 탄화규소 450-500g, 충진재로서 Floral foam(플로랄 폼)을 분쇄한 100-150g, 열경화 합성수지 분말로서 200-350g, 및 발포재 50-100g을 배합기에 넣고 혼합하는 단계;
    (2) 상기 단계 (1)에서 혼합된 혼합물 재료를 연마지석용 금형 틀에 채우고 프레스로 압력을 가하여 압착시키는 공정의 세팅을 완료하는 단계;
    (3) 상기 단계 (2)에서 압착시키는 공정의 세팅이 완료된 연마지석용 금형 틀들을 한꺼번에 대형의 전기 금형로에 넣어 가열하는 공정으로 소성하는 단계; 및
    (4) 상기 단계 (3)에서 가열 소성이 완료된 연마지석용 금형 틀을 해체 후 분리 추출된 연마지석에 대해 가열 및 냉각시키는 공정과, 양면 가공 공정으로 제조를 완료하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 연마지석의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,
    상기 연마지석용 금형 틀에 채워진 혼합물 재료에 8-15㎏/㎠의 압력을 가하고, 볼트 체결의 세팅 과정으로 상기 연마지석용 금형 틀이 압력솥 역할로 기능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 연마지석의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,
    상기 대형의 전기 금형로에 140℃-160℃로 2-4시간 동안 가열하는 가열 소성 공정이 이루어지는 것을 특징으로 하는, 연마지석의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 단계 (4)에서는,
    상기 연마지석용 금형 틀을 해체한 후 분리 추출된 연마지석에 대해 120℃로 1시간 가열 후 상온까지 냉각시키고 이후 양면을 가공하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 연마지석의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마지석용 금형 틀은,
    바닥 커버와 중공 관 및 외측 커버가 일체로 구성되는 금형 틀 본체;
    상기 금형 틀 본체에 채워지는 연마지석의 제조를 위한 혼합물 재료를 가압 및 압착시키기 위한 연마지석 누름 커버;
    상기 연마지석 누름 커버의 상부를 덮는 상부 커버; 및
    상기 연마지석 누름 커버의 가압 및 압착이 해제되지 않도록 상기 상부 커버를 관통하여 중공 관 상부와 볼트 체결되는 볼트와 와셔를 구비하는 체결 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 연마지석의 제조 방법.
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