KR102138127B1 - 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터에 관한 것으로서, 상세하게는 분말 야금으로 휠을 제작하되, 휠의 양측면 테두리에 휠의 축홀을 중심으로 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 형성한 다음, 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층을 형성하여 충전홈에 다이아몬드 분말을 전착시켜 충전시킨 후 합성수지 코팅층을 제거하고, 테두리를 제외한 축에 이형지를 부착하고, 다이아몬드 분말을 전착시켜 터보를 형성하도록 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터에 관한 것이다.

Description

석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터{METHOD OF MANUFACTURING STONE CUTTER AND STONE CUTTER MANUFACTURED THEREOF}

본 발명은 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터에 관한 것으로서, 상세하게는 분말 야금으로 휠을 제작하되, 휠의 양측면 테두리에 휠의 축홀을 중심으로 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 형성한 다음, 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층을 형성하여 충전홈에 다이아몬드 분말을 전착시켜 충전시킨 후 합성수지 코팅층을 제거하고, 테두리를 제외한 축에 이형지를 부착하고, 다이아몬드 분말을 전착시켜 터보를 형성하도록 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터에 관한 것이다.

각종 산업현장에서 절삭 또는 절단을 위한 수단으로 다양한 도구가 사용되고 있으나 석제, 타일, 벽돌, 아스팔트, 콘크리트와 같이 취성이 강하여 절단이 어려운 것에는 원판형으로 형성되는 휠의 외주면에 다이아몬드 지립과 금속 분말을 혼합하여 프레스 성형하고 소결하여 만들어지는 다이아몬드 팁이 등간격으로 배치된 다이아몬드 공구를 이용하는 경우가 많다.

이때 다이아몬드 팁의 경우 단단한 금속에 접합할 경우 절삭작업시 발생되는 진동과 충격에 접합부가 손상되어 상기 다이아몬드 팁이 탈락될 우려가 있기 때문에 다소 연성을 가진 동으로 이루어지는 휠의 외주면에 상기 다이아몬드 팁을 붙이도록 하고 이러한 휠을 보강하기 위하여 양측에는 스틸샹크를 전기스폿용접에 의하여 접합하는 삼중상크도 많이 사용되었다.

하지만 이러한 삼중샹크의 경우 비용과 공정이 많이 들고 가장 큰 문제점은 사용시 기계의 진동 및 피삭재의 충격 떨림 등에 의하여 스폿용접된 부분이 분리되어 공구로서의 기능이 저하되고 불량의 원인이 되고 있었다.

또한, 고정축에 장착되어 고속으로 회전할 때 상기 스틸샹크와 휠이 점용접으로 연결되어 있기 때문에 공구의 수명이 고르지 못하여 회전시 떨림과 소음이 발생하던 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 공개특허공보 제10-2014-0052726호인 소음과 진동을 줄인 다이아몬드 공구가 개시되어 있다.

상기 소음과 진동을 줄인 다이아몬드 공구는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원판형으로 이루어지며 중앙에는 제1 축장착홀(11)이 형성되는 휠(1)과, 상기 휠(1) 보다 적은 반경을 가진 원판형으로 이루어지고 중앙에는 제2 축장착홀(21)이 형성되어 상기 휠(1)의 양면에 접합되는 두 개의 스틸샹크(2)와, 상기 휠(1)의 외주면에 등간격으로 접합되는 다수의 다이아몬드 팁(3)으로 구성되는 다이아몬드 공구에 있어서; 상기 휠(1)과 스틸샹크(2) 사이에는 상기 스틸샹크(2)와 동일한 직경을 가지고, 중앙에는 제3 축장착홀(41)이 형성되며, 두께는 50~100㎛의 두께를 가지도록 우레탄 수지필름을 열간 프레스에서 120~150℃의 온도로 가압하여 상기 휠(1)과 스틸샹크(2)를 접합한 우레탄 필름층(4)이 형성됨을 특징으로 한다.

그러나, 이러한 종래의 커터는 스탈 샹크와 다이아몬드 팁이 분리되는 구조로서 구조가 복잡하여 제작 비용과 공정이 많이 들고, 사용시 팁 부분에서 발생되는 열이 방출되지 못하여 열에 의해 변형이 발생하고, 소음을 흡수하지 못하여 소음이 발생되는 문제점이 있다.

국내 공개특허공보 제10-2014-0052726호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분말 야금으로 휠을 제작하되, 휠의 양측면 테두리에 휠의 축홀을 중심으로 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 형성한 다음, 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층을 형성하여 충전홈에 다이아몬드 분말을 전착시켜 충전시킨 후 합성수지 코팅층을 제거하고, 테두리를 제외한 축에 이형지를 부착하고, 다이아몬드 분말을 전착시켜 터보를 형성하도록 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

휠을 제작하되, 상기 휠의 축홀을 중심으로 양측면 테두리에 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 구비하는 팁을 형성하도록 압축 성형하는 성형 공정과; 상기 휠의 팁에 다이아몬드 분말을 전착시키는 전착 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 성형 공정은 분말 야금으로 상기 휠을 제작하고, 상기 휠을 용융온도 이하에서 소결시켜 냉각시키거나 프레스를 이용하여 성형한다.

여기에서 또한, 상기 전착 공정은 상기 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층이 형성되도록 상기 휠의 표면에 롤러로 합성수지를 도포한 다음 건조시키는 코팅 공정과; 코팅이 완료된 상기 휠의 팁중 충전홈에 다이아몬드 분말을 1차 전착시키는 1차 전착 공정과; 다아이몬드 분말이 전착된 상기 휠에 형성된 합성수지 코팅층을 화학 세정을 통해 제거하는 세정 공정과; 상기 합성수지 코팅층이 제거된 상기 휠의 팁을 제외한 부분에 이형지를 부착하는 이형지 부착 공정과; 이형지가 부착된 상기 휠의 팁에 다이아몬드 분말을 2차 전착시켜 터보를 형성하는 2차 전착 공정; 및 상기 이형지를 제거하는 이형지 제거 공정으로 이루어진다.

여기에서 또, 상기 1차 전착 공정은 상기 충전홈의 깊이 4/5 이하까지만 다이아몬드 분말을 전착시킨다.

여기에서 또, 상기 2차 전착 공정은 상기 충전홈과 충전홈 사이의 턱이 돌출되어 상기 터보를 형성하도록 상기 충전홈 및 턱에 균일한 두께로 다이아몬드 분말을 전착시킨다.

여기에서 또, 상기 충전홈은 상기 휠의 양측면에 대칭되도록 형성되거나 지그재그 형태로 형성된다.

본 발명의 다른 특징은,

상기의 석재 가공용 커터의 제조 방법을 이용하여 제조된 석재 가공용 커터를 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 석재 가공용 커터의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 석재 가공용 커터에 따르면, 분말 야금으로 휠을 제작하되, 휠의 양측면 테두리에 휠의 축홀을 중심으로 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 형성한 다음, 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층을 형성하여 충전홈에 다이아몬드 분말을 전착시켜 충전시킨 후 합성수지 코팅층을 제거하고, 테두리를 제외한 축에 이형지를 부착하고, 다이아몬드 분말을 전착시켜 터보를 형성함으로써 휠의 양측면 테두리에 다이아몬드를 전착시켜 터보를 형성하여 절삭력을 증대시킴과 동시에 충전홈에 충전된 다이아몬드에 의해 휠이 마모되어도 절삭력을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 터보에 의해 형성된 홈에 의해 열이 외부로 방출됨으로써 열 변형을 방지하고, 소음 발생을 차단할 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 커터의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 석재 가공용 커터의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 가공용 커터의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 B-B 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 본 발명의 실시예들에 따른 석재 가공용 커터의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 석재 가공용 커터의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 석재 가공용 커터의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 B-B 단면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 석재 가공용 커터(100)는 휠(110)과, 팁(120)과, 터보(130)로 구성된다.

먼저, 휠(110)은 축홀(111)이 형성된다.

그리고, 팁(120)은 휠(110)의 축홀(111)을 중심으로 양측면 테두리에 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈(121)에 의해 형성된다. 이때, 충전홈(121)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 휠(110)의 양측면에 대칭되도록 형성되거나 또는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 휠(110)의 양측면에서 서로 비대칭되도록 지그재그 형태로 형성될 수 있다.

또한, 터보(130)는 팁(120)의 충전홈(121)과 충전홈(121)과 충전홈(121)의 턱(123) 사이에 일정 두께로 전착된 다이아몬드 분말(D)에 의해 요철을 갖는 형태로 형성된다. 이때, 다이아몬드 분말(D)은 2차로 다이아몬드 분말이 전착될 시 터보(130)가 너무 높게 형성되어 팁(120)의 두께가 두꺼워지는 것이 방지하도록 충전홈(121)의 깊이 4/5 이하까지만 다이아몬드 분말(D)을 전착시키는 것이 바람직하다. 또한, 다이아몬드 분말(D)의 터보(130), 즉 휠(110)의 테두리에도 전착된다.

이하, 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이고, 도 8a 내지 도 8g는 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도이다.

도 7 내지 도 8g를 참조하면, 본 발명에 따른 석재 가공용 커터의 제조 방법은 성형 공정(S10)과, 전착 공정(S20)으로 구성된다.

《성형 공정-S10》

먼저, 도 8a에 도시된 바와 같이 통상의 방법을 이용하여 프레스 금형을 이용하여 분말 야금으로 휠(110)을 제작하되, 휠(110)의 축홀(111)을 중심으로 양측면 테두리에 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈(121)을 구비하는 팁(120)을 형성하도록 압축 성형한다. 이때, 분말 야금이 아닌 철판을 고온 프레스로 압력을 가하여 성형할 수도 있다.

그리고, 휠(110)을 통상의 방법을 이용하여 용융온도 이하에서 소결시켜 냉각시킨다.

《전착 공정-S20》

전착 공정(S20)는 코팅 공정(S21)과, 1차 전착 공정(S22)과, 세정 공정(S23)과, 이형지 부착 공정(S24)과, 2차 전착 공정(S25) 및 이형지 제거 공정(S26)으로 이루어진다.

〈코팅 공정-S21〉

냉각이 완료된 팁(120)의 충전홈(121)을 제외한 면에 합성수지 코팅층(C)이 형성되도록 도 8b에 도시된 바와 같이 휠(110)의 표면에 롤러로 합성수지를 도포한 다음 건조시킨다. 이때, 합성수지는 아크릴계, 실리콘계, 폴리에스테르계, 고무계 및 폴리우레탄계 등이 단독으로 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.

〈1차 전착 공정-S22〉

계속해서, 도 8c에 도시된 바와 같이 코팅이 완료된 휠(110)의 팁(120)중 충전홈(121)에 다이아몬드 분말(D)을 통상의 방식으로 1차 전착시킨다. 이때, 다이아몬드 분말(D)은 2차로 다이아몬드 분말(D)이 전착될 시 터보(130)가 너무 높게 형성되어 팁(120)의 두께가 두꺼워지는 것이 방지하도록 충전홈(121)의 깊이 4/5 이하까지만 다이아몬드 분말(D)을 전착시키는 것이 바람직하다.

〈세정 공정-S23〉

그리고, 도 8d에 도시된 바와 같이 휠(110)에 형성된 합성수지 코팅층(C)을 화학 세정을 통해 제거한다. 이때, 화학 세정을 대신하여 연마 롤(미도시)로 합성수지 코팅층(C)을 연마하여 제거할 수도 있다.

〈이형지 부착 공정-S24〉

합성수지 코팅층(C)의 제거가 완로되면, 도 8e에 도시된 바와 같이 합성수지 코팅층(C)이 제거된 휠(110)의 팁(120)을 제외한 부분에 이형지(F)를 부착한다. 이때, 이형지(F)는 일면에 접착면이 형성된 합성수지 필름을 이용하는 것이 바람직하다.

〈2차 전착 공정-S25〉

이형지(F) 부착이 완료되면, 도 8f에 도시된 바와 같이 이형지(F)가 부착된 휠(110)의 팁(120)에 다이아몬드 분말(D)을 통상의 방식으로 2차 전착시켜 터보(130)를 형성한다. 이때, 충전홈(121)과 충전홈(121) 사이의 턱(123)에 전착된 다이아몬드 분말(D)이 충전홈(121)에 전착된 다이아몬드 분말(D)의 높이보다 높게 돌출되어 터보(130)를 형성하도록 충전홈(121) 및 턱(123)에 균일한 두께로 다이아몬드 분말(D)을 전착시킨다.

〈이형지 제거 공정-S26〉

2차 전착이 완료되면, 도 8g에 도시된 바와 같이 이형지(F)를 제거하여 제품을 완성한다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

110 : 휠 111 : 축홀
120 : 팁 121 : 충전홀
123 : 턱 130 : 터보
C : 합성수지 코팅층 D : 다이아몬드 분말
F : 이형지

Claims (7)

1. 휠을 제작하되, 상기 휠의 축홀을 중심으로 양측면 테두리에 방사상으로 슬릿 형상의 충전홈을 구비하는 팁을 형성하도록 압축 성형하는 성형 공정과;
   상기 휠의 팁에 다이아몬드 분말을 전착시키는 전착 공정으로 이루어지고,
   상기 전착 공정은,
   상기 휠의 충전홈을 제외한 면에 합성수지 코팅층이 형성되도록 상기 휠의 표면에 롤러로 합성수지를 도포한 다음 건조시키는 코팅 공정과;
   코팅이 완료된 상기 휠의 팁중 충전홈에 다이아몬드 분말을 1차 전착시키는 1차 전착 공정과;
   다아이몬드 분말이 전착된 상기 휠에 형성된 합성수지 코팅층을 화학 세정을 통해 제거하는 세정 공정과;
   상기 합성수지 코팅층이 제거된 상기 휠의 팁을 제외한 부분에 이형지를 부착하는 이형지 부착 공정과;
   이형지가 부착되지 않은 상기 휠의 팁에 다이아몬드 분말을 2차 전착시켜 터보를 형성하는 2차 전착 공정; 및
   상기 이형지를 제거하는 이형지 제거 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 성형 공정은,
   분말 야금으로 상기 휠을 제작하고, 상기 휠을 용융온도 이하에서 소결시켜 냉각시키거나, 프레스를 이용하여 성형하는 것을 특징으로 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 1차 전착 공정은,
   상기 충전홈의 깊이 4/5 이하까지만 다이아몬드 분말을 전착시키는 것을 특징으로 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 2차 전착 공정은,
   상기 충전홈과 충전홈 사이의 턱이 돌출되어 상기 터보를 형성하도록 상기 충전홈 및 턱에 균일한 두께로 다이아몬드 분말을 전착시키는 것을 특징으로 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 충전홈은,
   상기 휠의 양측면에 대칭되도록 형성되거나 지그재그 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 석재 가공용 커터의 제조 방법.
7. 삭제

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