KR102304729B1 - 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시편(A)을 고정하는 시편지지부(10)와, 연마재를 상기 시편(A)의 표면 상에 분사하는 연마재분사부(20)를 포함하는 코팅층 부착력테스트 장치를 이용하여 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법에 있어서,
상기 시편지지부(10)에 시편(A)을 고정시키는 시편준비단계(S10);
상기 연마재분사부(20)가 연마재를 시편(A) 표면상에 분사하는 연마재분사단계(S20);
시편(A) 표면 상의 크랙 발생위치를 확인하는 시편확인단계(S30);
시편(A)의 코팅층에 박리가 발생한 시점에서의 연마재 토출압력(P)을 확인하여 부착력을 산출하는 부착력산출단계(S40);를 포함하며,
연마재를 다이아몬드코팅이 형성된 시편(A)의 표면상에 분사하고 다이아몬드 코팅층에 크랙이 발생된 시점에서의 연마재분사부(20) 토출압력을 측정하여 코팅층의 부착력을 산출하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법

Description

블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법{Diamond Coating Adhesion Test Method}

본 발명은 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경도가 매우 높음으로 인해 종래의 스크래치법과 압입법으로는 측정이 불가능했던 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력의 측정이 가능하도록 하는 한편, 저렴한 연마재를 사용하여 테스트 비용을 절감함과 동시에, 연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 정상적으로 제어되는지 사전에 확인할 수 있도록 한 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법에 관한 것이다.

탄소섬유강화복합플라스틱(CFRP; Carbon Fiber Reinforced Plastic)은 가볍고 강도와 강성이 뛰어나 항공우주, 국방산업에 사용되기 시작하여, 현재는 스포츠 레저용품, 자동차 산업 등 다양한 사업 분야로 용도가 확대되고 있다.

대표적인 난삭재인 CFRP의 절삭공정에는 절삭력이 뛰어난 다이아몬드 코팅층이 형성된 공구를 사용한다.

다이아몬드 코팅된 공구의 성능 및 내구성을 결정하는 중요한 요소는 모재와 코팅층간의 부착력이다.

부착력은 코팅층에 박리가 발생했을 때의 임계하중으로 정의되며, 이를 평가하는 종래의 방법으로 스크래치 테스트와 압입 테스트가 있다.

스크래치 테스트는 먼저 단단하고 날카로운 압입자를 점진적으로 증가하는 하중으로 코팅층에 압입시키면서 긁는다. 그리고 코팅층이 벗겨져 모재가 드러나는 시점에서의 하중값을 측정하여 부착력을 산출한다.

압입 테스트는 일정한 형태를 가진 압입자를 시험하중으로 압입한 후, 시편 표면 위에 생성된 압입자국의 면적 혹은 깊이를 측정하여 부착력을 산출한다.

한편, 다이아몬드 코팅층이 형성된 공구의 부착력을 측정하기 위해 앞서 언급된 스크래치 테스트 또는 압입 테스트를 적용할 경우, 다이아몬드 코팅층의 높은 경도로 인해 압입자의 팁이 파손되는가 하면, 다이아몬드 코팅층이 형성된 압입자와 시편이 동시에 파손되어 정확한 부착력을 측정할 수 없었다.

이뿐 아니라, 종래의 테스트 방법은 고가의 다이아몬드 압입자를 사용하고 있어, 부착력 테스트 도중 발생되는 압입자의 빈번한 파손은 산업현장에서 종래의 테스트 방법을 적용하기 어렵게 하는 측면이 있었다.

따라서, 다이아몬드 코팅층의 부착력을 보다 저렴한 비용으로 정확하게 측정할 수 있는 부착력 측정 방법에 대한 개발이 절실히 요청된다.

한국 등록특허공보 10-1556369호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자 제안된 것으로, 다이아몬드 코팅층에 대한 신뢰성 있는 부착력 측정이 가능하도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력 테스트 비용을 줄이는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 정상적으로 제어되는지 사전에 확인 가능한 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 시편(A)을 고정하는 시편지지부와, 연마재를 상기 시편(A)의 표면 상에 분사하는 연마재분사부를 포함하는 코팅층 부착력테스트 장치를 이용하여 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법에 있어서,

상기 시편지지부에 시편을 고정시키는 시편준비단계;

상기 연마재분사부가 연마재를 시편 표면상에 분사하는 연마재분사단계;

시편 표면 상의 크랙 발생위치를 확인하는 시편확인단계;

시편의 코팅층에 박리가 발생한 시점에서의 연마재 토출압력(P)을 확인하여 부착력을 산출하는 부착력산출단계;를 포함하며,

연마재를 다이아몬드코팅이 형성된 시편의 표면상에 분사하고 다이아몬드 코팅층에 크랙이 발생된 시점에서의 연마재분사부 토출압력을 측정하여 코팅층의 부착력을 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 시편준비단계가 수행되기 전에 수행되는 사전 단계로서, 상기 시편지지부에 시편을 고정하되 상기 시편의 고정부에 시편과 함께 로드셀을 고정시킨 상태에서, 기 설정된 압력특성곡선에 따라 증가하는 분사압력으로 연마재를 시편 표면 상에 분사한 후 상기 로드셀에 의해 측정된 하중을 검토하여 연마재 토출압력이 상기 압력특성곡선을 따라 제어되는지 확인하는 토출압력 점검단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 연마재가 시편 표면 상에 나선형으로 타격이 이루어지도록 하기 위해, 상기 시편준비단계에서는 시편을 소정 속도로 회전시키고, 상기 연마재분사단계에서는 상기 연마재분사부의 노즐이 시편 하부에서 상부로 소정 속도로 승강하면서 연마재를 시편 표면을 향해 분사하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 시편확인단계는, 시편 표면 상의 크랙으로 인한 색상변화로 박리가 발생된 지점을 파악하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 상기 부착력산출단계는, 시편 하단부에 위치한 초기 타격 지점(F)과 다이아몬드 코팅층에 박리가 일어난 지점(G)까지의 수직거리(L)를 측정한 후, 상기 수직거리(L)와 노즐의 승강속도로부터 박리 발생에 소요된 시간(T)을 구하며, 상기 박리발생시간(T)에 대응되는 박리 발생시점의 토출압력(P)을 측정하여 다이아몬드 코팅의 부착력을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 부착력 테스트 장치는 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력 측정이 가능할 뿐만 아니라, 부착력을 정량적 데이터로 제공하여 부착력 테스트의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

또한 본 발명은 저렴한 연마재를 사용하여 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력 테스트 비용을 절감하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 정상적으로 제어되는지를 사전에 확인함으로써 다이아몬드 코팅 부착력에 대해 보다 정확한 테스트가 가능한 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 장치에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시편지지부의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 연마재분사부의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명에 따른 연마재분사노즐이 연마재를 분사하는 토출 압력을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 장치로 토출압력을 점검하는 단계를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 연마재분사노즐이 연마재를 시편 표면상에 나선형으로 타격하는 원리를 설명하는 도면이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 "제1," "제2," 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, '제1 부분'과 '제2 부분'은 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 부분을 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

압입자로 시편(A)을 가압하여 코팅층 박리시점의 가압력으로 코팅의 부착력을 측정하는 종래의 테스트 방법과는 달리, 본 발명은 연마재를 시편(A)의 표면 상에 분사하여 크랙 발생 시점에서의 연마재 분사압력으로 코팅의 부착력을 측정하는 방법이다.

즉, 본 발명은 코팅의 부착력을 테스트하기 위해 블라스팅 방식을 채택한 것이다.

다이아몬드 코팅 부착력 테스트 장치에 대해 먼저 설명한 후, 본 발명에 따른 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법에 대해 상세히 후술하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 장치에 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시편지지부(10)의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 연마재분사부(20)의 사시도이다.

본 발명에 따른 다이아몬드 코팅층의 부착력을 테스트하는 장치에는 시편지지부(10)와 연마재분사부(20)가 구비된다.

시편지지부(10)는 시편(A)을 고정하는 구성으로서, 제1 모터(11), 지그척(12), 로드셀(13)을 포함한다.

제1 모터(11)는 지그척(12)에 회전동력을 제공하고, 지그척(12)은 제1 모터(11)의 구동축에 결합되어 환봉 형상의 시편(A)을 회전시킨다.

로드셀(13)은 지그척(12)에 시편(A)과 함께 고정되어 시편(A)에 가해지는 분사압력으로 인한 하중을 감지한다.

다음으로 연마재분사부(20)에 대해 설명한다.

종래의 스크래치 테스트나 압입 테스트는 모두 압입자가 시편(A) 표면상에 접촉하중을 가하여 코팅층의 박리를 유발시키는 방식이다.

그러나 코팅층이 다이아몬드 코팅인 경우는 압입자와 시편(A)에 모두 다이아몬드 코팅이 형성되어 있는 관계로, 직접적인 접촉력을 부가하는 경우 오히려 단부가 뾰족한 형태를 이루는 압입자의 팁에 국부적으로 응력이 집중되어 파손될 확률이 높다.

이뿐 아니라, 압입자와 시편(A) 모두 경도가 동일한 다이아몬드이므로 상황에 따라 어느 쪽이 먼저 파손될지는 예측할 수 없어 시험결과의 신뢰성이 문제될 수 있다.

이에, 본 발명에서는 접촉하중을 부여하던 방식에서 탈피하여, 연마재를 토출하여 충격하중을 부가함으로써 종래의 문제를 해결하였다.

나아가, 본 발명에서는 저렴한 연마재를 사용하므로 고가의 다이아몬드 코팅된 압입자를 사용하던 것에 비해 부착력 테스트에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.

이와 같은 연마재 블라스팅 방식을 구현하기 위한 연마재분사부(20)를 상세히 설명한다.

연마재분사부(20)는 소정 속도로 승강하면서 연마재를 시편(A)의 표면 상에 분사한다.

연마재분사부(20)는 노즐(21), 제2 모터(23)를 포함한다.

노즐(21)은 컴프레셔에 의해 제공되는 압축 공기로 연마재를 시편(A)의 표면 상에 분사한다.

제2 모터(23)를 구동하여 승강축(24)을 회전시킨다.

승강 가능한 구조를 구현하기 위해, 연마재분사부(20)에는 승강축(24), LM가이드(25), 노즐고정브라켓(22)이 구비된다.

승강축(24)은 수직방향으로 형성되되 상부에 위치한 일단에는 제2 모터(23)의 구동축에 결합되고, 하부에 위치한 타단은 프레임에 삽입된 볼베이링 내측에 회전가능하도록 결합된다.

LM가이드(25)는 승강축(24)의 양측에 수직방향으로 나란히 배치된 LM레일(26)과 상기 LM레일(26) 위를 주행하는 LM테이블(27)로 형성된다.

노즐고정브라켓(22)의 일단에는 노즐(21)이 고정결합되고, 타단에는 LM테이블(27)에 결합되어 상기 LM테이블(27)과 함께 승강한다.

노즐(21)은 노즐고정브라켓(22)에 결합되어 일정한 속도로 승강하며, 노즐(21) 내부로 압축된 공기와 연마재가 함께 분사된다.

경도 향상을 위해 다이아몬드 코팅되는 대표적인 기계부품으로 드릴과 같은 가공용 공구가 있다.

본 발명에서는 특히 드릴과 같은 가공용 공구에 대한 보다 신뢰성 있는 부착력 측정을 위해, 공구에 형성된 다이아몬드 코팅층의 구조가 반영된 테스트 환경을 제공하였다. 그러나 본 발명에 따른 부착력 테스트 방법은 다이아몬드 코팅된 다양한 제품에 적용이 가능함은 물론이다.

드릴은 환봉 형태로 이뤄지며, 표면 상에는 나선형 절삭칩 배출홈(B)이 형성되어 있다. 그리고 절삭칩 배출홈(B) 사이로 노출된 드릴 표면 상에 다이아몬드 코팅층이 형성되어 있다.

이에, 본 발명에서는 절삭칩 배출홈(B) 사이에 나선형으로 환봉 표면 상에 형성된 다이아몬드 코팅층과 동일한 테스트 조건을 충족시키기 위해, 우선 환봉 형상의 시편(A) 표면에 다이아몬드 코팅층을 형성하였다.

그리고 시편(A)을 일정 속도로 회전시키면서 연마재분사노즐이 하부에서 상부로 상승하면서 연마재를 토출하도록 하였다.

결과적으로 시편(A) 상에는 연마재가 나선형으로 타격되므로, 실제 드릴 시편(A) 상에 연마재로 타격한 것과 동일한 상황이 되는 것이다.

한편, 환봉 시편(A)에 절삭칩 배출홈(B)을 형성할 수도 있으나, 가공비용을 절감하고자 환봉 시편(A)을 회전시킴과 동시에 연마재분사노즐을 상승시키면서 연마재를 토출하는 방식을 채택한 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법에 대한 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 연마재분사노즐이 연마재를 분사하는 토출 압력을 나타내는 그래프이며, 도 6은 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 장치로 토출압력을 점검하는 단계를 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 연마재분사노즐이 연마재를 시편(A) 표면상에 나선형으로 타격하는 원리를 설명하는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 시간의 경과에 따라 연마재 분사 압력을 선형적으로 증가시킨다. 시편(A) 표면 상에는 소정 압력에서 다이아몬드 코팅층의 박리가 발생하게 되며, 그 때의 연마재 토출압력이 바로 코팅층의 부착력에 해당한다.

도 5에서는 연마재분사에 대한 압력특성곡선이 선형인 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 국한되지 않고 다양한 형태의 특성곡선을 채택할 수 있음은 물론이다.

도 7 (a)는 절삭칩 배출홈(B)을 포함하는 시편(A)을 나타내고, 도 7 (b)는 노즐(21)이 소정 속도로 상승하면서 연마재를 시편(A) 표면 상에 나선형으로 분사하는 상황을 나타내며, 점진적으로 증가된 압력으로 분사되는 연마재에 의해 박리가 발생한 시편(A)을 나타낸다.

도 4 내지 도 7을 참조하여 다이아몬드 코팅 부착력 측정 방법에 대해 상세하게 설명한다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 시편(A)을 고정하는 시편지지부(10)와 연마재를 시편(A)의 표면 상에 분사하는 연마재분사부(20)를 포함하는 코팅층 부착력 테스트 장치를 이용하여 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법은 크게 네 가지 단계로 나뉜다.

본 단계를 수행하기 전에 사전 단계로, 토출압력 점검단계(S05)를 실시한다.

도 6에서 도시된 바와 같이, 토출압력 점검단계(S05)는 시편지지부(10)에 구비된 로드셀(13)에 의해 측정된 하중을 검토하여, 연마재 토출압력이 압력특성곡선을 따라 제어되는지 사전에 확인하는 단계이다.

시편지지부(10)에 시편(A)을 고정하되 시편(A)의 고정부에 시편(A)과 함께 로드셀(13)을 장착한다.

그리고 기 설정된 압력특성곡선에 따라 증가하는 분사압력으로 연마재를 시편(A) 표면 상에 분사한다.

연마재가 분사되는 압력이 시편(A)을 타격하고, 이 때 측정되는 하중이 로드셀(13)에 의해 감지된다.

연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 정상적으로 제어되는지를 사전에 확인함으로써, 테스트의 신뢰성을 사전에 확인할 수 있다.

즉, 로드셀(13)에 의해 측정되는 하중이 선형적으로 증가하지 않는 경우 연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 제어되지 않는 것이므로, 압력이 적절히 조정되는지 확인하도록 한다.

결과적으로 토출압력 점검단계(S05)를 통해 다이아몬드 코팅 부착력에 대해 보다 정확한 테스트가 가능한 효과가 있다.

토출압력 점검단계(S05)가 완료되면 그 다음, 본 발명의 단계를 수행한다.

시편준비단계(S10)를 시작으로 연마재분사단계(S20), 시편확인단계(S30), 부착력산출단계(S40)가 수행된다.

시편준비단계(S10)는 시편(A)을 시편지지부(10)에 고정하는 단계이다.

시편준비단계(S10)에서 연마재가 시편(A) 표면 상에 나선형으로 타격이 이루어지도록 하기 위해, 제1 모터(11)를 구동하여 시편(A)을 소정 속도로 회전시킨다.

두번째로, 연마재분사단계(S20)는 연마재분사부(20)가 연마재를 시편(A) 표면상에 분사하는 단계이다.

연마재분사단계(S20)에서는 연마재분사부(20)의 노즐(21)이 시편(A) 하부에서 상부로 소정 속도로 승강하면서 압축된 공기와 연마재를 시편(A) 표면을 향해 함께 분사한다.

세번째로, 시편확인단계(S30)는 시편(A) 상의 다이아몬드 코팅층에 크랙 발생위치를 확인하는 단계이다.

분사된 연마재에 의해, 다이아몬드 코팅층에 박리가 발생하면 크랙이 형성된다. 따라서, 광학현미경이나 육안으로 크랙을 확인하여 박리지점을 정확히 확인할 수 있다.

또한, 크랙이 발생된 부분과 크랙이 발생되지 않은 부분은 색상의 변경이 일어나므로, 색상 변경을 통해 육안으로 박리 지점을 확인할 수도 있다.

본 발명에 따른 다이아몬드 코팅의 부착력 테스트 방법은 종래의 테스트 방법들과는 달리, 코팅층의 박리 경계면이 명확하게 관찰되어 부착력 측정의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

나아가, 시편확인단계(S30)를 자동화하기 위해 카메라로 시편(A) 표면을 촬영하고 초기 타격지점의 색상과의 차이를 판단하여 박리지점의 위치를 확인할 수도 있다.

카메라는 시편(A)의 길이방향으로 연속적으로 타격지점을 촬영하여 제어부로 전송한다. 전송된 영상을 기반으로 제어부는 색상을 분석하여 수치 데이터로 저장한다.

측정된 색상 데이터를 연마재 초기 타격지점의 색상 데이터와 비교하여 기 설정된 값 이상의 색상 차이를 보이는 경우, 코팅층의 박리가 발생한 것으로 판단하는 것이다.

마지막으로, 부착력산출단계(S40)는 시편(A)의 코팅층에 박리가 발생한 시점에서의 연마재 토출압력을 확인하여 부착력을 산출하는 단계이다.

도 5와 도 7을 참조하여 다이아몬드 코팅에 대한 부착력 산출방법을 설명한다.

우선, 연마재의 초기 타격 지점인 F점과 다이아몬드 코팅층이 박리된 G지점 사이 거리(L)를 측정한다.

F점과 G지점 사이의 수직 거리 L이 측정되면, 연마재 분사노즐은 일정 속도 V로 상승하므로 L을 V로 나누면 박리 발생에 소요된 시간 △T를 구할 수 있다.

△T가 구해지면 도 5와 같은 압력특성곡선에서 박리 발생시점의 토출압력 △P를 산출할 수 있으며, △P가 바로 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력인 것이다.

본 발명에 따른 부착력 측정 방법을 통해 부착력 평가에 대한 신뢰성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 다이아몬드 코팅 부착력에 대한 정량화를 실현할 수 있다.

본 발명은 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법에 관한 것으로서, 경도가 매우 높음으로 인해 종래의 스크래치법과 압입법으로는 측정이 불가했던 다이아몬드 코팅층에 대한 부착력의 측정이 가능하도록 하는 한편, 저렴한 연마재를 사용하여 테스트 비용을 절감함과 동시에, 연마재분사압력이 압력특성곡선을 따라 정상적으로 제어되는지 사전에 확인 가능한 효과가 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

A : 시편
B : 절삭칩 배출홈
F : 초기 타격 지점
G : 다이아몬드 코팅층이 박리된 지점
L : F점과 G지점 사이의 수직 거리
10 : 시편지지부
11 : 제1 모터
12 : 지그척
13 : 로드셀
20 : 연마재분사부
21 : 노즐
22 : 노즐고정브라켓
23 : 제2 모터
24 : 승강축
25 : LM가이드
26 : LM레일
27 : LM테이블
S 05 : 토출압력 점검단계
S 10 : 시편준비단계
S 20 : 연마재분사단계
S 30 : 시편확인단계
S 40 : 부착력산출단계

Claims (5)

1. 시편(A)을 고정하는 시편지지부(10)와, 연마재를 상기 시편(A)의 표면 상에 분사하는 연마재분사부(20)를 포함하는 코팅층 부착력테스트 장치를 이용하여 다이아몬드 코팅 부착력을 측정하는 방법에 있어서,
   상기 시편지지부(10)에 시편(A)을 고정시키는 시편준비단계(S10);
   상기 연마재분사부(20)가 연마재를 시편(A)의 표면 상에 소정 속도로 승강하면서 시간에 따라 점진적으로 증가된 압력으로 분사하는 연마재분사단계(S20);
   시편(A) 표면 상의 크랙 발생위치를 확인하는 시편확인단계(S30);
   시편(A)의 코팅층에 박리가 발생한 시점에서의 연마재 토출압력(P)을 확인하여 부착력을 산출하는 부착력산출단계(S40);를 포함하며,
   연마재를 다이아몬드코팅이 형성된 시편(A)의 표면상에 분사하고 다이아몬드 코팅층에 크랙이 발생된 시점에서의 연마재분사부(20) 토출압력을 측정하여 코팅층의 부착력을 산출하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 시편준비단계(S10)가 수행되기 전에 수행되는 사전 단계로서, 상기 시편지지부(10)에 시편(A)을 고정하되 상기 시편(A)의 고정부에 시편(A)과 함께 로드셀(13)을 고정시킨 상태에서, 기 설정된 압력특성곡선에 따라 증가하는 분사압력으로 연마재를 시편(A) 표면 상에 분사한 후 상기 로드셀(13)에 의해 측정된 하중을 검토하여 연마재 토출압력이 상기 압력특성곡선을 따라 제어되는지 확인하는 토출압력 점검단계(S05);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법
   
3. 제1 항에 있어서,
   연마재가 시편(A) 표면 상에 나선형으로 타격이 이루어지도록 하기 위해,
   상기 시편준비단계(S10)에서는 시편(A)을 소정 속도로 회전시키고,
   상기 연마재분사단계(S20)에서는 상기 연마재분사부(20)의 노즐(21)이 시편(A) 하부에서 상부로 소정 속도로 승강하면서 연마재를 시편(A) 표면을 향해 분사하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 시편확인단계(S30)는,
   시편(A) 표면 상의 크랙으로 인한 색상변화로 박리가 발생된 지점을 파악하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법
   
5. 제3 항에 있어서,
   상기 부착력산출단계(S40)는,
   시편(A) 하단부에 위치한 초기 타격 지점(F)과 다이아몬드 코팅층에 박리가 일어난 지점(G)까지의 수직거리(L)를 측정한 후, 상기 수직거리(L)와 노즐(21)의 승강속도로부터 박리 발생에 소요된 시간(T)을 구하며, 상기 박리발생시간(T)에 대응되는 박리 발생시점의 토출압력(P)을 측정하여 다이아몬드 코팅의 부착력을 산출하는 것을 특징으로 하는, 블라스팅방식의 다이아몬드 코팅 부착력 테스트 방법
   

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