KR102180385B1 - 연마 부재, 특히 회전식 연마 디스크의 제조 방법 및 연마 부재, 특히 회전식 연마 디스크 - Google Patents

연마 부재, 특히 회전식 연마 디스크의 제조 방법 및 연마 부재, 특히 회전식 연마 디스크 Download PDF

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Abstract

특히 절단 디스크 또는 분쇄 디스크 등의 디스크의 일반적인 형상을 구비한 연마 부재 (10a, 10)의 제조 방법은 - 보강 인서트 또는 보강 부재(24, 13)를 경화성 연마 수지 화합물의 층, 특히 경화성 연마 과립의 층과 지지 부재(16) 사이의 몰드 내로 배열하는 단계로서, 이에 따라 보강 인서트 또는 보강 부재(24, 13)의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접적인 물리적 접촉 상태가 되고, 보강 인서트 또는 보강 부재(24, 13)는 적어도 부분적으로 지지 부재(16)에 의해 덮이고, 지지 부재(16)의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접적인 물리적 접촉 상태인, 단계; - 경화성 연마 수지 화합물의 경화에 의해 보강 인서트 또는 보강 부재(24, 13) 및 지지 부재(16)를 접합하는 단계로서, 경화성 연마 수지 화합물은 연마 부재(10)의 연마 층(12)을 형성하는, 단계를 포함한다.

Description

연마 부재, 특히 회전식 연마 디스크의 제조 방법 및 연마 부재, 특히 회전식　연마　디스크{METHOD OF MANUFACTURING AN ABRASIVE MEMBER，IN PARTICULAR ROTARY ABRASIVE DISC AND ABRASIVE MEMBER，IN PARTICULAR ROTARY ABRASIVE DISC}
본 발명은 회전 연마 부재, 특히 연삭 디스크 또는 절삭 디스크와 같은 일반적 디스크 형상을 갖는 수지 회전 연마 부재를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 새로운 방법에 따라 제조된 연삭 디스크 또는 절삭 디스크와 같은 일반적 디스크 형상을 갖는 수지 회전 연마 부재에 관한 것이다.
다양한 종류의 절삭 또는 연삭 디스크 같은 연마 부재는 본 기술분야에 잘 알려져있다. 공지된 연마 부재들은 특히 캐리어에 대한 연마 부재의 접합 유형 등에 관하여 상이하다.
미국 특허 제4,951,423호에는 연마 부재로 코팅된 2개의 연마 표면을 갖는 샌딩 디스크가 개시되어 있다. 전형적으로, 연마 부재는 부착 수단, 특히 접착 수단에 의해 샌딩 디스크의 외부 표면에 결합된다. 샌딩 디스크의 중앙 개구 둘레에 와셔와 같은 중간 부재가 배열된다. 중간 부재는 연마재에 매립되지 않는다.
CN 1028414767은 유리섬유와 수지 연마재의 4 내지 10개의 교번 층으로 구성된 휠 본체를 구비한 회전 연삭 휠을 개시하고 있으며, 수지 연마재는 연마 층보다 작은 두께를 갖는, 내부 수지 연마 층에 수용된 매립된 강철 링을 포함하고, 그래서, 연마 층 내의 수지는 수지 연마 층을 사이에 둔 한 쌍의 유리섬유 지지 층 중 각각의 인접한 지지 층에 링의 양쪽 대향 측면을 접합한다. 링의 각각의 측면과 인접한 지지 층 사이의 수지 접합은 바람직하지 않게 측면 하중이 낮고 토크 전달이 감소되는 연삭 휠을 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 휠 본체로부터 링으로 전달 가능한 토크의 최대량이, 링을 양 지지 층에 접합시키는 데 사용되는 연마 층의 수지의 점탄성 특성으로 인해 시간이 지남에 따라 감소되는 것을 포함하여, 연삭 휠 작동 중에 누적되는 열에 의해 바람직하지 못하게 추가로 감소될 수 있다. 최종 결과는 감소된 작동 수명 또는 심지어 조기 돌연 파손을 야기하여 불리한, 바람직하지 않게 감소된 측면 하중 및 토크 전달 특성을 갖는 비교적 두꺼운 연삭 휠이다.
최신 기술의 오늘날의 회전 연삭 또는 절삭 디스크는 적어도 하나의 연마 층 및 유리섬유 직물의 한 쌍의 외부 지지 층으로 구성되고, 이들은 조립 동안, 추후 적어도 하나의 측면에 라벨이 부착되는 환형 디스크 본체를 형성하도록 배열되고, 환형 본체는 외부 지지 층 중 하나에 의해 형성된 디스크의 일 측면에 대해 기계적 결합 상태로 가압 끼움된, 디스크 본체의 중앙 개구와 동축인 적어도 하나의 측면-장착 금속 보강 링을 가지고, 이는 적어도 하나의 측면에 외부 지지 층에 의해 형성된 디스크의 대향 측면들에 대해 각각 가압 끼움된 한 쌍의 측면-장착 보강 링을 구비할 수 있다. 각각의 보강 링은 하나 이상의 버어(burr)와 같은 하나 이상의 이격된 돌출부를 가질 수 있으며, 이 돌출부는 외부 지지 층과 결합되어 외부 지지 층에 침입할 수 있고, 외부 지지 층에 대해 측면-장착 링이 조립 동안 가압되며, 이는 디스크 본체에 대한 링의 더욱 확실한 기계적 부착을 제공할 수 있다. 각각의 측면-장착 링은 또한 디스크 본체의 중앙 개구와 일치하여 배치된 링의 내부 주연 에지 주위로 연장되는 축방향 연장 플랜지 또는 립 형태의 환형 돌출부를 포함할 수 있다. 각각의 측면-장착 링은 중앙 개구를 중심으로 디스크 본체를 보강하는 것을 도울 뿐만 아니라, 또한 디스크를 연삭기 등 같은 회전 동력 공구에 제거가능하게 장착하는 것을 용이하게 한다.
측면-장착 링을 갖는 디스크는 표면 마감 또는 처리 중에 재료를 연마 제거하는 동안 디스크 회전 중에 진동이 증가하는 경향이 있으며, 이는 최대 회전 속도를 제한하는 것과 함께 작업자의 피로를 증가시키고 기타 건강 문제를 유발할 수 있어, 연마식 재료 제거율을 감소시키고, 사용 및 작동 중에 재료가 연마 제거되는 정밀도를 저하시킨다. 이러한 디스크는 측면 하중 요구 사항을 충족할 만큼 충분히 큰 두께를 필요로 하고, 이는 일반적으로 진동을 악화시킬 수 있을 뿐만 아니라, 또한 작동 속도, 연마식 재료 제거율 및 정밀도를 감소시킬 수 있다. 측면-장착 보강 링을 갖는 그러한 연삭 또는 절삭 디스크가 과거에 상당한 상업적 성공을 향유하였지만, 그럼에도 불구하고 이러한 단점들 중 하나 또는 그 이상의 관점에서 여전히 개선이 필요하다.
본 발명의 목적은 특히 구조적 완전성 및 기계적 안정성에 관하여 개선된 레이아웃 및 구성의 회전 연마 부재, 특히 회전 연마 디스크를 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 연마 부재의 제조 방법 및 청구항 14의 연마 부재에 의해 달성된다.
회전 연마 부재, 특히 환형 절삭 또는 연삭 디스크와 같은 일반적 디스크 형상을 갖는 연마 부재를 제조하는 방법은,
- 경화성 연마 수지 화합물의 층, 특히 경화성 연마 입자의 층과, 지지 부재 사이에서 몰드 내에 보강 인서트(또는, 보강 부재)를, 보강 인서트의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록, 배열하는 단계로서, 보강 인서트는 지지 부재에 의해 적어도 부분적으로 덮이고, 지지 부재의 적어도 하나의 섹션은 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되는, 단계;
- 경화성 연마 수지 화합물을 경화시킴으로써 보강 인서트 및 지지 부재를 접합시키는 단계로서, 경화된 연마 수지 화합물은 연마 부재의 연마 층을 형성하는, 단계를 포함한다. 회전 연마 부재를 제조하는 이러한 한가지 방법에서, 보강 인서트가 지지 부재와 기계적으로 연결되어 인서트가 지지 부재에 고정되는 방식으로 보강 인서트가 지지 부재와 물리적으로 결합된다. 회전 연마 부재의 다른 이러한 제조 방법에서, 보강 인서트와 지지 부재 사이의 물리적 결합은 열경화성 수지와 같은 경화성 접착 재료의 사용에 의해 그 사이의 접착 접합으로 보완될 수 있으며, 이에 의해 기계적 및 접착식으로 보강 인서트가 지지 부재에 연결된다.
본 발명은 특히 회전 기계의 회전 샤프트에 연마 부재를 장착하기 위한 수단을 제공하는 일체형 보강 부재(또는, 보강 인서트)를 갖는 연마 부재를 제조하는 방법을 제공한다. 보강 부재는 실질적으로 평면인 형상을 가지며, 물질간 접합(substance-to-substance bond)에 의해 경화 이후 연마 층에 견고하게 연결된다. 특히, 물질간 접합은 연마 부재를 함유하는 경화된 수지에 의해 제공된 접합이다. 제조 중에, 보강 부재는 특히 몰드 내에 배치된 경화성 연마 입자의 층에 의해 제공될 수 있는 경화성 연마 수지 화합물의 층과 실질적으로 평면인 지지 부재, 예컨대 섬유 직물의 시트 사이에 배열된다. 보강 부재의 일 측면은 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되고 보강 부재의 대향 측면은 적어도 부분적으로 지지 부재에 의해 덮힌다. 또한, 지지 부재의 적어도 하나의 섹션은 경화성 연마 수지 화합물 층과 직접 물리적으로 접촉된다. 경화 후, 물질간 접합은 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 배열된 섹션에서 제공된다. 즉, 보강 부재는 보강 부재가 연마재에 의해 완전히 둘러싸여지는 방식으로 경화 후에 형성된 연마 층에 매립되는 것이 아니라 지지 부재에 의해 덮여지지 않은 영역에서 연마 층에 접합된다. 보강 부재 및/또는 일 측면의 지지 부재와 다른 측면의 연마 층 사이의 물질간 접합은 연마 부재에 개선된 기계적 안정성 및 구조적 완전성을 제공한다. 보강 부재는 연마 층에 견고하게 연결되고, 특히 기계적 힘 또는 토크를 연마 부재에 전달하기 위한 링크를 제공하도록 구성된다.
본 명세서에서 설명한 바와 같은 최신 기술의 공지된 연마 부재의 레이아웃과 비교하여, 보강 부재(또는, 보강 인서트)는 그 외부 표면 중 하나에 근접하지 않고 연마 부재의 중앙 부분에 배치된다. 보강 부재는 특히 연마 부재의 질량 중심 주위에 배열될 수 있다. 이러한 배열은 불균형을 최소화하는 것을 지원하여 유익하다. 특히, 연마 부재가 회전 절삭 또는 연삭 디스크로 구성되는 경우, 연마 부재의 개선된 레이아웃은 더 높은 회전 속도에서의 작동을 지원할 수 있다.
경화된 연마 수지 화합물의 물질간 접합에 의해 제공되는 특히 보강 부재(또는, 보강 인서트)와 연마 층 사이의 견고한 연결은 충분한 기계적 안정성을 제공하기 위해 연마 층 내로 침투하도록 구성된 버어 또는 돌출부와 같은 기계적 특징에 주로 의존하는 것이 아니다. 따라서, 보강 부재의 표면은 특히 완전히 평탄하고 매끄러울 수 있다. 결과적으로, 연마 부재의 전체 두께가 감소될 수 있다. 감소된 전체 두께를 갖는 연마 부재는 보다 높은 절삭 또는 연삭 속도 및/또는 증가된 정밀도의 측면에서 특히 바람직하다.
보강 부재(또는, 보강 인서트) 및 지지 부재에는 바람직하게는 지지 부재 및 보강 부재가 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키기 전에 몰드 내에 배열될 때 정렬되는 중앙 보어들이 제공된다. 중앙 보어들은 특히 표면일치 끼움(flush-fit)으로 정렬될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 보강 부재에는 지지 부재의 직경보다 작은 직경을 갖는 중앙 보어가 제공된다. 어떤 경우든, 중앙 보어는 경화성 연마 수지 화합물의 경화 후에 연마 부재의 중앙 개구를 한정하도록 동축으로 정렬된다.
바람직하게는, 보강 부재(또는, 보강 인서트)는 환형 외부 형상을 가지며, 내부 형상은 환형일 수 있지만, 다른 형태를 가질 수도 있다. 보강 부재는 중앙 개구 주위의 원주방향 부분에서 연마 부재를 보강하도록 구성된다. 특히, 보강 부재는 특히 연마 부재의 다른 구성요소와 비교하여 증가된 기계적 강도, 안정성 또는 강성을 갖는 재료로 제조된 링에 의해 제공될 수 있다. 보강 부재는 연마 부재를 회전시킬 수 있는 회전 기계의 장착 수단과 결합되도록 구성될 수 있다. 보강부는 특히 연마 부재를 센터링하는 수단을 제공하도록 중앙 개구로 돌출하는 하나 이상의 돌출부를 구비할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 지지 부재는 중앙 개구를 둘러싸는 지지 부재의 반경방향 내부 부분이 보강 부재(또는 보강 인서트)와 직접 물리적으로 접촉되고, 지지 부재의 반경방향 외부 부분은 경화성 연마 수지 화합물의 층과 직접 물리적으로 접촉되도록 몰드 내에 위치된다. 즉, 지지 부재는 특히 반경방향으로 보강 부재보다 큰 치수를 갖는다. 지지 부재와 보강 부재는 경화성 연마 수지 화합물을 경화시킨 후에 형성된 연마 층을 통해 간접적으로 연결된다.
보강 부재(또는, 보강 부재)는 바람직하게 연마 부재에 기계적 힘, 특히 토크를 전달하도록 구성된다. 보강 부재는 특히 연마 부재를 움직이게, 특히, 회전하게 하기 위한 기계의 장착 수단과 결합되도록 구성될 수 있다. 장착 수단은 클램프, 나사, 볼트 등을 포함할 수 있다.
보강 부재(또는, 보강 인서트)는 바람직하게는 특히, 보강 부재에 배치된 스탬핑된 구멍 주위의 원주방향 둘레에 돌출부를 포함한다. 돌출부는 경화 후 연마 층의 재료 내로 적어도 부분적으로 침투하도록 배열된다. 따라서, 돌출부는 경화 후 연마 층의 재료에 매립되어, 연마 부재의 구조적 완전성 및 기계적 안정성을 더 향상시키기 위해 그와 기계적 접합을 형성한다.
바람직하게는, 연마 부재를 제조하는 방법은 경화 전 및/또는 경화 중에 몰드 내에 배열된 구성요소에 축방향 압력을 인가하는 단계를 더 포함한다. 연마 부재를 제조하는 방법은, 바람직하게는,
- 경화성 연마 수지 화합물의 층, 특히 경화성 연마 입자의 층을 몰드 내에 도입하는 단계;
- 보강 부재의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 보강 인서트(또는, 보강 부재)를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 보강 부재가 적어도 부분적으로 지지 부재에 의해 덮이고 적어도 하나의 지지 부재의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 지지 부재를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 특히 실질적으로 평면인 지지 부재에 실질적으로 수직인 방향으로, 몰드 내에 배열된 구성요소에 축방향 압력을 인가하는 단계;
- 연마 부재의 연마 층을 형성하도록 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키는 단계로서, 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키는 동안, 보강 부재와 지지 부재는 경화된 연마 수지 화합물에 의해 달성되는 물질간 접합에 의해 연마 층에 접합되는, 경화 단계를 특히, 상기한 순서대로 포함한다.
경화성 연마 수지 화합물의 층, 보강 인서트(또는, 보강 부재) 및 지지 부재는 또한 역순으로 몰드 내에 도입될 수 있는 것으로 이해된다.
바람직하게는, 성형 전에 또는 성형 중에 축방향 압력이 연마 부재의 구성요소에 인가된다. 일부 경우에, 경화 동안, 몰드 내에 배열된 구성요소에 대한 축방향 압력의 인가가 유지될 수 있다. 다른 경우에, 연마 부재를 구성하는 구성요소의 층상 구조에 축방향 압력이 인가되는 동안, 오븐 내에서, 몰드 외부에서 경화가 이루어진다.
경화성 연마 수지 화합물은 특히 오븐 내에서 열 경화될 수 있다. 선택적으로, 몰드 내의 구성요소들의 예비-경화 또는 심지어 완전한 경화가 가능하다. 열 경화 단계는 몰드 내에 배열된 구성요소, 특히 경화성 연마 수지 화합물을 열에 노출시키는 단계를 포함한다. 연마 부재를 제조하는 방법은, 바람직하게는,
- 경화성 연마 수지 화합물의 층, 특히 경화성 연마 입자의 층을 몰드 내에 도입하는 단계;
- 보강 부재의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 보강 인서트(또는, 보강 부재)를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 보강 부재가 적어도 부분적으로 지지 부재에 의해 덮이고 적어도 하나의 지지 부재의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 지지 부재를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 선택적으로, 특히 실질적으로 평면인 지지 부재에 실질적으로 수직인 방향으로, 몰드 내에 배열된 구성요소에 축방향 압력을 인가하는 단계;
- 특히, 오븐 내에서의 베이킹에 의해, 연마 부재의 연마 층을 형성하도록 경화성 연마 수지 화합물을 열 경화시키는 단계로서, 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키는 동안, 보강 부재와 지지 부재는 경화된 연마 수지 화합물에 의해 달성되는 물질간 접합에 의해 연마 층에 접합되는, 열 경화 단계를 특히, 상기한 순서대로 포함한다.
경화성 연마 수지 화합물의 층, 보강 인서트(또는, 보강 부재) 및 지지 부재는 또한 역순으로 몰드 내에 도입될 수 있는 것으로 이해된다.
바람직하게는, 경화성 연마 수지 화합물을 몰드 내에 도입하기 전에 제1 지지 부재가 몰드 내에 삽입된다. 연마 부재를 제조하는 방법은, 바람직하게는,
- 몰드 내에 제1 지지 부재를 삽입하는 단계;
- 제1 지지 부재가 경화성 연마 수지 화합물의 층에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록 경화성 연마 수지 화합물의 층, 특히 경화성 연마 입자의 층을 몰드 내에 도입하는 단계;
- 보강 부재의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 보강 인서트(또는, 보강 부재)를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 보강 부재가 제2 지지 부재에 의해 적어도 부분적으로 덮이도록, 그리고, 제2 지지 부재의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록 제2 지지 부재를 몰드 내에 삽입하는 단계;
- 선택적으로, 특히, 실질적으로 평면인 제1 및/또는 제2 지지 부재에 실질적으로 수직인 방향으로 몰드 내에 배열된 구성요소에 축방향 압력을 인가하는 단계;
- 연마 부재의 연마 층을 형성하도록 경화성 연마 수지 화합물을 경화, 특히, 열 경화시키는 단계로서, 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키는 동안, 보강 부재, 제1 지지 부재 및 제2 지지 부재는 경화된 연마 수지 화합물에 의해 달성되는 물질간 접합에 의해 연마 층에 접합되는, 경화, 특히, 열 경화 단계를 특히, 상기한 순서대로 포함한다.
경화성 제1 지지 부재의 층, 연마 수지 화합물, 보강 인서트(또는, 보강 부재) 및 제2 지지 부재는 또한 역순으로 몰드 내에 도입될 수 있는 것으로 이해된다.
바람직하게는, 보강 부재(또는, 보강 인서트)는 보강 부재가 대체로 디스크형 연마 부재의 상부 평면 표면 및 하부 평면 표면의 중간의 중앙 부분에 경화 후에 위치하는 방식으로 몰드 내에 위치된다. 보강 부재는 특히 회전 기계에 연마 부재를 장착하기 위한 장착 수단을 제공할 수 있다. 연마 부재의 중앙 부분에 보강 부재를 배열하는 것은 연마 부재가 회전하여 절삭 또는 연삭 작업을 수행할 때 불균형 및 측면 힘을 최소화할 수 있게 하여 유익하다.
지지 부재, 특히 제1 및/또는 제2 지지 부재는 바람직하게는 섬유 직물, 특히, 바람직하게는 페놀 수지로 함침된 유리 섬유 직물로 제조된다.
바람직하게는, 경화성 연마 수지 화합물, 특히 경화성 연마 입자는 적어도 연마 부재 및 경화성 수지를 포함하는 다성분 혼합물이다.
바람직하게는, 보강 부재(또는, 보강 인서트)는 금속 또는 합금으로 제조된다.
바람직하게는, 경화성 연마 수지 화합물, 특히 경화성 연마 입자는 열경화성 합성 폴리머, 바람직하게는 페놀 수지를 포함한다.
본 발명은 또한 본 명세서에서 전술한 바와 같은 방법에 따라 제조된 연마 부재, 특히 절삭 또는 연삭 디스크에 관한 것이다. 연마 부재는 연마 층과 지지 부재 사이에 위치하는 보강 부재(또는, 보강 인서트)를 포함한다. 보강 부재는 연마 층에 매립되어 접합된다. 보강 부재는 적어도 일 측면이 지지 부재에 의해 지지되므로 연마 층의 재료로 완전히 둘러싸이지 않는다. 보강 부재는 연마 부재의 중앙 부분, 특히 그 질량 중심에 가깝게 위치한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예는 절삭 디스크로 구성된 연마 부재에 관한 것이다. 절삭 디스크는 섬유 직물, 특히 수지 함침 유리 섬유 직물로 제조된 2개의 지지 부재인 제1 및 제2 지지 부재 사이에 배열된 경화된 연마 수지 화합물로 제조된 하나의 단일 연마 층을 갖는다. 지지 부재는 실질적으로 절삭 디스크의 평면 단부면들을 형성한다. 하나 또는 둘 모두의 지지 부재는 또한 라벨을 지닐 수 있다.
바람직하게는, 보강 부재(또는, 보강 인서트)는 연마 부재에 매립되어 연마 부재의 질량 중심을 둘러싸도록 위치된다.
다음에서, 본 발명의 예시적이고 비제한적인 실시예가 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명된다. 이는 개략 단면도로 다음을 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 연마 부재의 평면도.
도 2는 도 1의 선 2-2를 따른 본 발명의 제1 실시예에 따른 연마 부재의 단면.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 연마 부재의 도면.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 연마 부재의 도면.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 연마 부재의 도면.
유사하거나 대응하는 부분은 모든 도면에서 동일한 참조 번호로 표시된다.
도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 다양한 실시예의 개략적인 예시도는 크기비에 따르는 것이 아님을 이해하여야 한다.
도 1 및 도 2는 축(A)에 대해 회전 대칭 레이아웃을 갖는 환형 연마 디스크(17a) 절삭 디스크로서 구성되는 제1 연마 부재(10a)를 도시한다. 축(A)은 연삭기, 예를 들어, 앵글 그라인더(angle grinder), 회전 드릴 등과 같은 회전 동력 공구(도시되지 않음)에 제거 가능하게 장착하기 위한 장착 허브(19)를 형성할 수 있는 연마 부재(10a)의 환형 디스크형 본체(18)의 중앙 개구(14)의 중심을 통해 연장하고, 회전 동력 공구는 연마 절삭시 같은 연마식 재료 제거 동안 디스크형 본체(18)를 회전시킨다. 절삭 디스크인 연마 디스크(17a)로 구성된 연마 부재(10a)는 축(A)을 중심으로 회전되어 절삭 작업을 수행한다. 축(A)에 수직인 방향은 일반적으로 반경방향으로 지칭된다.
도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 연마 부재(10a)는 일 측면(21)의 하나의 또는 하부 평면 표면(20)으로부터 대체로 디스크형 연마 부재(10a)의 반대 측면(23)의 다른 또는 상부 평면 표면(22)으로의 순서로, 유리섬유 재료의 시트와 같은 유리 섬유 직물의 시트로 제조된 제1 지지 부재(15), 경화된 연마 수지 화합물로 제조된 연마 층(12), 금속 또는 합금으로 제조된, 연마 층(12)보다 더 강성적인 강성을 갖는 중앙 허브 영역 보강 환형 와셔 형상 금속 링(25) 형태의 디스크형 중앙 허브 보강 인서트(24) 같은 링 형상 보강 부재(13), 유리섬유 재료의 시트 같은 유리 섬유 직물의 시트로 제조된 제2 지지 부재(16) 및 시각적으로 식별 가능한 표시를 포함하는 라벨(11)에 의해 형성되는 층들을 포함하는 다층 구조를 갖는다. 제1 지지 부재(15), 연마 층(12) 및 제2 지지 부재(16)는 보강 부재(13)가 매립된 환형 연마 디스크 본체(26)를 형성한다. 보강 부재(13)는 연마 층(12)과 제2 지지 부재(16) 사이에 끼워져있다. 연마 층(12)의 형성 또는 제조에 사용하기에 매우 적합한 적절한 경화성 수지 화합물의 예는 페놀 수지, 예를 들어, 열경화성 페놀 수지, 폴리아미드 수지와 같은 이미드 또는 아미드 수지 및 다른 유형의 공지된 경화성 연마 접합제를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 예시적인 실시예의 절삭 디스크인 연마 디스크(17a)는 단일 연마 층(12)만을 나타낸다. 연마 층(12)의 반경방향 내부 부분은 보강 부재(13)와 제1 지지 부재(15) 사이에 배치된다. 연마 부재(12)의 반경방향 외부 부분은 제1 및 제2 지지 부재(15, 16) 사이에 배치된다. 보강 부재(13)와 제2 지지 부재(16) 사이에는 연마재가 배치되어 있지 않다.
연마 층(12)은 경화된 연마 수지 화합물로 제조된다. 연마 층(12)은 연마 수지 화합물 및 수지 함침 지지 부재(13, 15)의 경화 중에 형성된 물질간 접합인 수지 접합에 의해 보강 부재(13), 제1 지지 부재(15) 및 제2 지지 부재(16)에 견고하게 접합된다. 라벨(11)은 제2 지지 부재(16)의 상부 평면 표면에 접착될 수 있다.
보강 부재(13)는, 보강 부재(13)에 대면하는 지지 부재(16)의 측면(30) 또는 표면(31)과의 기계적 연결을 통해 보강 부재(13)가 부착되도록 일 측면(28) 또는 표면(29)이 접촉되거나 맞닿게 되는 지지 부재(16)와 물리적으로 결합된다. 보강 부재(13)에는 지지 부재(16)에 대면하는 측면(28) 또는 표면(29)으로부터 융기되는 도 1에 도시된 버어와 같이 복수의 축방향 연장 이격 표면 돌출부(32)가 형성될 수 있으며, 이 표면 돌출부는 지지 부재(16)에 침투, 결합, 인터로킹 및/또는 매립되어 보강 부재(13)와 보강 부재(13)가 움직이지 않게 고정되는 지지 부재(16) 사이의 기계적 연결 표면적 및 물리적 결합을 강화시킨다. 필요하다면, 지지 부재(13)의 측면(30) 또는 표면(31) 내로 보강 부재(16)의 측면(28) 또는 표면(29)의 적어도 일부를 매설 또는 함몰시켜 보강 부재(13)의 외부 주연 에지(34)가 지지 부재(16) 내의 오목부에 의해 형성된 상승된 맞닿음부(36)에 대해 물리적으로 정지되도록 하기에 충분한 힘으로, 기계적 연결 강도 증가 돌출부(32)에 대면하는 지지 부재(16)의 측면(30) 또는 표면(31)에 대하여 또는 그 내부로 보강 부재(13)가 가압될 수 있다. 보강 부재(13)와 지지 부재(16) 사이의 최종 물리적 연결은 이에 따라 유리하게 보강 부재(13) 및 지지 부재(16)의 축방향 대향 접촉 측면 또는 표면을 따라 그 사이에 축방향 결합 및 지지를 제공하고 반경방향으로 대향하는 보강 부재(13)의 접촉 에지(33)와 지지 부재(16)의 맞닿음부(34)를 따라 그 사이에 반경방향 결합 및 지지를 제공하여 보강 부재(13)를 지지 부재(16)에 보다 강하게 고정시킨다. 필요하다면, 보강 부재(13)와 지지 부재(16) 사이의 물리적 결합 및 기계적 연결은 경화성 수지 화합물에 의해 제공되는 것과 같은 접착 접합제 또는 에폭시 수지, 수용성 수지, 알콜 용해성 수지, 우레탄 수지, 또는 다른 유형의 접합제와 같은 다른 유형의 접착 접합제를 사용하여 보완될 수 있다. 보강 부재(13)의 대향 측면 또는 표면(33)은 반대 방향을 향하고 연마 층(12)의 연마 수지 화합물 또는 접합제 내에 완전히 수용되거나 잠겨져서 연마 층의 연마 수지 화합물이 경화될 때 연마 층(12)을 보강 부재(13)에 견고히 접합시킨다.
또한, 보강 부재(13)는 도 2에 도시된 것과 같은 플랜지 또는 립의 형태의 융기된 축방향 연장 돌출부(35)를 가질 수 있으며, 이는 회전 기계 또는 앵글 그라인더, 회전 드릴 등과 같은 회전 동력 공구와의 제거 가능한 부착을 용이하게 하도록 구성될 수 있는, 예컨대 3차원 성형 또는 형성될 수 있는 디스크 본체(26)의 중앙 개구(14)와 연통하여 배치된 보강 부재(13)의 전체 내부 주연 에지(33) 둘레로 연장한다. 이러한 플랜지 또는 립과 같은 축방향 연장 원주방향 돌출부(35)가 구비되는 경우, 이는 디스크 본체(26)의 중앙 개구(14) 내로 반경방향 내측으로 연장되거나 중앙 개구(14)를 한정하는 디스크 본체(26)의 내부 주연 에지와 표면일치될 수 있다.
보강 부재(13)는 중앙 개구(14)의 전체 원주로부터, 그리고, 그 둘레에서 반경방향 외향 연장하는 도 1에 도시된 원주방향 허브 보강 영역(27)을 중심으로 디스크 본체(26)를 보강함으로써 기계적 안정성을 제공한다. 연마 부재(10a)는 연삭기, 예를 들어 앵글 그라인더 또는 드릴과 같은 회전 동력 공구와 유사한 회전 기계의 회전 샤프트 또는 스핀들에, 특히 커플링 배열, 예를 들어, 플랜지 및 로킹 너트 조립체, 척(chuck) 또는 클램프에 의해 견고히 장착될 수 있고, 이러한 커플링 배열은 보강 인서트(13)에 의해 보강된 중앙 개구(14)를 둘러싸는 원주방향 허브 보강 영역(27)에서 연마 부재(10a)와 해제 가능하게 결합 또는 클램핑된다. 보강 부재(13)가 회전 샤프트 또는 스핀들에 해제가능하게 커플링됨으로써 회전 기계, 예를 들어, 회전 동력 공구에 해제가능하게 장착, 커플링 또는 다른 방식으로 부착될 때, 보강 부재(13)는 그와 일체로 회전하도록 디스크 본체에 대해 이동 불가하게 고정 또는 구속되어 연마 부재(10a)가 연마 절삭 같은 연마식 재료 제거 동안 회전하는 연마 부재(10a) 사이의 접촉 동안의 더 큰 양의 토크 또는 힘을 견딜 수 있게 한다. 보강 부재(13)가 디스크 본체(26)의 외부 표면 사이의 축방향으로 대략 절반에서 디스크 본체(26)의 대체로 중간에 매립된 결과로서, 연마 부재(10a)는 회전 중에 양호하게 균형화되어 더 매끄러운 연마식 재료 제거 작동을 유리하게 이끌어냄으로써, 연마식 재료 제거 동안 회전 기계, 예를 들어, 회전 동력 공구의 인간 조작자에게 보다 적은 진동이 전달되게 한다. 이러한 구성은 또한 재료에 더 적은 재료를 필요로 하므로 더 경제적이고, 더 양호하게 균형화되어 진동을 감쇄시키며, 더 양호한 측면 하중 특성을 가져서 유리한 회전 연마 디스크(17a)인 연마 부재(10a)를 생성하고, 이러한 회전 연마 디스크는 특히 디스크(17a)가 연마 절삭을 위해 사용되는 절삭 디스크일 때 더 정밀한 연마식 재료 제거를 가능하게 하는 더 얇은 디스크(17a)가 생성될 수 있게 한다.
도 3에 도시된 제2 실시예에서, 연마 부재(10)는 지지 부재(15, 15) 및 연마 층(12)보다 작은 내부 직경을 갖는 보강 인서트(13)를 갖는다. 따라서, 보강 인서트(14)는 중앙 개구(14)에서 연마 부재(10)의 중앙 부분에서 돌출하여 직경이 감소된 섹션을 형성한다.
도 4에 도시된 제3 실시예는 도 4의 제2 실시예와 유사하다. 제1 및 제2 지지 부재(15, 16) 모두는 라벨(11)을 지닌다.
도 5는 연마 부재(10)의 제4 실시예를 도시한다. 제4 실시예(10)의 연마 부재(10)는 단일 지지 부재(15)만을 포함한다. 추가적인 라벨(11)은 연마 층(12) 상에 직접 배치된다.
도 2 내지 도 5에 도시된 연마 부재(10)는 바람직하게는 하기 방법에 따라 제조된다:
경화성 연마 수지 화합물이 제공된다. 경화성 연마 수지 화합물은 적어도 연마 부재 및 경화성 수지, 특히 페놀 수지를 포함하는 다성분 혼합물이다. 다성분 혼합물은 바람직하게 혼합물이 실질적으로 균질할 때까지 혼합된다.
몰드가 제공된다.
일부 경우에, 특히 2개의 라벨(예를 들어, 도 4 또는 도 5 참조)을 갖는 연마 부재(10)를 제조할 때, 하나의 라벨(11)이 먼저 몰드 내에 삽입된다.
제1 지지 부재(15)가 몰드 내에 삽입된다. 경화성 연마 수지 화합물이 몰드 내에 도입된다. 제4 실시예(도 5)의 경우, 연마 수지 화합물 층은 하부 라벨(11) 상에 직접 배치된다.
경화성 연마 수지 화합물은 실질적으로 제1 지지 부재(15)(예로서, 도 2 내지 도 4 참조) 또는 하부 라벨(11)(예로서, 도 5 참조)을 덮는 층을 형성한다.
보강 부재(13)가 경화성 연마 수지 화합물 층의 상부에 위치된다. 이어서, 보강 인서트(13)가 제2 지지 부재(16)의 내부 반경방향 부분에 의해 덮이도록 그리고, 경화성 연마 수지 화합물의 층의 외부 반경방향 부분이 제2 지지 부재(16)의 외부 반경방향 부분에 의해 덮이도록 제2 지지 부재(16)가 보강 인서트(13) 및 경화성 연마 수지 화합물의 층의 상부에 위치된다. 축(A)의 방향으로의 축방향 압력은 몰드 내에 배열된 구성요소에 인가된다. 경화성 연마 수지 화합물은 오븐에서 열에 노출시킴으로써 경화된다. 경화 동안, 연마 층(12)은 경화된 연마 수지 화합물로부터 형성된다. 또한, 보강 인서트와 일 측면의 제1 및 제2 지지 부재(15, 16), 그리고, 다른 측면의 연마 층(12) 사이의 물질간 접합이 경화성 연마 수지 화합물을 경화시킴으로써 형성된다. 경화 후, 제조 방법은 실질적으로 완료된다.
1 라벨
2 연마 층
3 보강 인서트
4 중앙 개구
5 지지 부재
6 돌출부
10 연마 부재
10a 연마 부재
11 라벨
12 연마 층
13 보강 인서트
14 중앙 개구
15 제1 지지 부재
16 제2 지지 부재
17a 연마 디스크
18 본체
19 장착 허브
20 표면
21 측면
22 표면
23 측면
24 보강 인서트
25 링
26 본체
27 영역
28 측면
29 표면
30 측면
31 표면
32 돌출부
33 에지
34 에지
35 돌출부
36 맞닿음부
A 축

Claims (16)

  1. 절삭 또는 연삭 디스크와 같은 일반적 디스크 형상을 갖는 연마 부재(10a, 10)의 제조 방법이며,
    - 경화성 연마 수지 화합물의 층과, 지지 부재(16) 사이에서 몰드 내에 보강 부재(13)를, 보강 부재(13)의 적어도 하나의 섹션이 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되도록, 배열하는 단계로서, 보강 부재(13)는 지지 부재(16)에 의해 적어도 부분적으로 덮이고, 지지 부재(16)의 적어도 하나의 섹션은 경화성 연마 수지 화합물과 직접 물리적으로 접촉되는, 단계, 및
    - 경화성 연마 수지 화합물을 경화시킴으로써 보강 부재(13) 및 지지 부재(16)를 접합시키는 단계로서, 경화된 연마 수지 화합물은 연마 부재(10)의 연마 층(12)을 형성하는, 단계를 포함하고,
    상기 보강 부재(13)는 회전 동력 공구의 회전 샤프트에 해제 가능하게 부착되도록 구성되고,
    상기 지지 부재(16)는 상기 연마 부재(10a, 10)의 반경 방향 또는 축 방향 단부면의 일부를 형성하는 평면의 층인, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 보강 부재(13)와 지지 부재(16)는 서로 물리적으로 결합되는, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(13)와 지지 부재(16)는 서로 기계적으로 연결되는, 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(13) 및 지지 부재(16)는 연마 부재(10)의 중앙 개구(14)를 형성하기 위해 경화성 연마 수지 화합물을 경화시키기 전에 동축으로 정렬되는 중앙 보어들을 갖는, 방법.
  5. 제4항에 있어서, 보강 부재(13)는 외부 환상 형상을 가지며, 중앙 개구(14) 둘레의 원주방향 부분에서 연마 부재(10)를 보강하도록 구성되는, 방법.
  6. 제4항에 있어서, 지지 부재(16)는 중앙 개구(14)를 둘러싸는 지지 부재(16)의 반경방향 내부 부분이 보강 부재(13)와 직접 물리적으로 접촉되고, 지지 부재(16)의 반경방향 외부 부분이 경화성 연마 수지 화합물의 층과 직접 물리적으로 접촉되도록 몰드 내에 위치되는, 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(13)는 토크를 연마 부재(10)에 전달하도록 구성되는, 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(13)는 보강 부재에 배치된 스탬핑된 구멍 주위의 원주 둘레의 돌출부를 포함하며, 돌출부는 경화 이후 연마 층(12)의 재료 내로 적어도 부분적으로 침입하도록 배열되는, 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경화 전 및/또는 경화 중에 몰드 내에서 연마 부재(10, 10a)의 구성요소에 축방향 압력을 인가하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경화성 연마 수지 화합물은 열 경화되는, 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경화성 연마 수지 화합물을 몰드 내에 도입하기 전에 제1 지지 부재(15)가 몰드 내에 삽입되는, 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 보강 부재(13)는 디스크형 연마 부재(10)의 상부 평면 표면 및 하부 평면 표면의 중간의 중앙 부분에 경화 후에 위치되는 방식으로 몰드 내에 위치되는, 방법.
  13. 제11항에 있어서, 각 지지 부재(15, 16)는 수지 함침 유리 섬유 직물로 제조되고 경화성 연마 수지 화합물은 페놀 수지를 포함하고 보강 부재(13)는 금속 또는 합금으로 제조되는, 방법.
  14. 연마 층(12)과 지지 부재(16) 사이에 위치되는 보강 부재(13)를 포함하는, 제1항 또는 제2항의 방법에 따라 제조된, 디스크형 연마 부재(10a, 10).
  15. 제14항에 있어서, 보강 부재(13)는 연마 부재(10)의 질량 중심을 둘러싸도록 위치되는, 디스크형 연마 부재(10a, 10).
  16. 제14항에 있어서, 상기 디스크형 연마 부재(10a, 10)는 절삭 디스크 또는 연마 디스크인, 디스크형 연마 부재(10a, 10).
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