KR102385117B1 - Circular Saw made of Composite Materials - Google Patents

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KR102385117B1
KR102385117B1 KR1020210094786A KR20210094786A KR102385117B1 KR 102385117 B1 KR102385117 B1 KR 102385117B1 KR 1020210094786 A KR1020210094786 A KR 1020210094786A KR 20210094786 A KR20210094786 A KR 20210094786A KR 102385117 B1 KR102385117 B1 KR 102385117B1
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circular saw
pcd
chamfered
cemented carbide
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박윤옥
김수진
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박윤옥
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Abstract

The present invention relates to a circular saw, which is designed to be used to effectively cut wood, composite materials such as carbon or fiberglass, and metals or non-ferrous metals, and comprises: a disk-shaped body; and a plurality of saw blades arranged at regular intervals in the circumferential direction on an edge of the body. More specifically, the present invention relates to a circular saw formed of composite materials, which is characterized in that a cutting tip includes a chamfering cutting tip with a chamfer formed on the end thereof to form a groove by being in contact with a material and a square cutting tip with a square end to trim a side surface of the groove formed by the chamfering cutting tip, and the chamfering cutting tip and the square cutting tip are arranged to cross each other. Accordingly, the circular saw formed of composite materials, of the present invention, exhibits excellent hardness compared to a circular saw formed of a single material of cemented carbide, and is capable of reducing manufacturing costs in terms of toughness and economical aspect compared to a circular saw formed of a single material of polycrystalline diamond.

Description

복합소재로 이루어진 원형톱{Circular Saw made of Composite Materials}Circular Saw made of Composite Materials

본 발명은 복합소재로 이루어진 원형톱에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 PCD와 초경합금의 복합소재로 이루어진 원형톱에 관한 것이다.The present invention relates to a circular saw made of a composite material, and more particularly, to a circular saw made of a composite material of PCD and cemented carbide.

원형톱(Circular Saw)은 목재, 탄소나 유리섬유와 같은 복합재, 금속 또는 비철금속 등을 절단하는 데 사용되는 효과적인 공구이다.Circular saws are effective tools used to cut wood, composites such as carbon or fiberglass, metals or non-ferrous metals.

이러한 원형톱의 종래기술로는 등록특허공보 제10-0923567호에 외주면에 방사상으로 다수개의 절삭날을 형성한 금속 절단용 원형톱의 톱날에 있어서, 소정의 두께를 가지는 원형판 형상의 원형톱 몸체(110)와; 상기 원형톱 몸체(110)의 외주변이 중심으로부터 완만한 곡률홈(122)이 구형상으로 형성되고, 곡률홈(122)에서 연이어져 원형톱 몸체(110)의 중심선에서 어느 일방향으로만 라운드 진 팁자리부(127)와 이어져 오목한 절삭날(124)을 형성한 블레이드(120)와; 상기 블레이드(120)의 각 선단에 다각형상으로 고착되어 상기 원형톱이 회전하는 방향을 따라 복부면이 반구 형상의 오목한 절삭날(124)을 구비한 팁(130);으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속 절단용 원형톱의 절삭톱날이 등록공개되어 있다.As a prior art of such a circular saw, in the saw blade of a circular saw for metal cutting in which a plurality of cutting edges are formed radially on the outer circumferential surface in Korean Patent Publication No. 10-0923567, a circular saw body in the shape of a circular plate having a predetermined thickness ( 110) and; The outer periphery of the circular saw body 110 is formed in a spherical shape with a gentle curvature groove 122 from the center, and it is continuously rounded in the center line of the circular saw body 110 in one direction from the curved groove 122. a blade 120 connected to the tip seat portion 127 to form a concave cutting edge 124; A tip 130 fixed to each tip of the blade 120 in a polygonal shape and having a concave cutting edge 124 having a hemispherical ventral surface along the direction in which the circular saw rotates; metal characterized in that it is composed of The cutting saw blade of a circular saw for cutting has been registered and published.

특히, 원형톱은 초경(Tungsten carbide)으로 이루어진 톱날이 가장 폭넓게 사용되고 있다.In particular, for circular saws, saw blades made of tungsten carbide are most widely used.

상술한 초경으로 이루어진 원형톱의 종래기술로는 등록실용신안공보 제20-0237089호에 초경팁(20)을 톱날판(10)에 반복하여 원심부 쪽으로 초경팁(20)의 밑부분을 깊숙이 심어 융착함으로서 초경팁(20)의 뿌리 밑부분을 잡아줌으로서 초경팁이 이탈하거나 부러지지 않도록 한 원형 톱의 절삭날과 깊숙이 심어줌으로 인하여 초경팁 복부면에 돌출부가 없어 절삭칩이 원활하게 배출되도록 한 원형 톱의 절삭날이 등록공개되어 있다.In the prior art of the circular saw made of the above-mentioned carbide, the bottom of the carbide tip 20 is deeply planted toward the distal part by repeating the carbide tip 20 on the saw blade plate 10 in Registered Utility Model Publication No. 20-0237089. By holding the root of the carbide tip 20 by fusion, the carbide tip does not come off or break because there is no protrusion on the abdominal surface of the carbide tip due to deep planting with the cutting edge of the circular saw so that the cutting chips are discharged smoothly. The cutting edge of the circular saw is registered and published.

또 다른 종래기술로는 공고실용신안공보 제1996-0005362호에 다수의 톱니가 각 지지부에 고주파 용접되어 있는 초경 원형톱에 있어서, 톱니(1)(2)의 날부상단(1')(2')에 좌측 또는 우측으로 경사진 경사부(1)(2)가 형성되어져 있고, 좌측으로 경사진 경사부(1)를 가지는 톱니(1)와 우측으로 경사진 경사부(2)를 가지는 톱니(2)가 순차적으로 반복되게 구성되어 있음을 특징으로 하는 초경 원형톱이 공개되어 있다.In another prior art, in Gonggo Utility Model Publication No. 1996-0005362, in a carbide circular saw in which a plurality of teeth are high-frequency welded to each support, the upper end of the blade (1') (2) of the teeth (1) (2) ') is formed with inclined portions 1 and 2 inclined to the left or right, and teeth having teeth 1 having an inclined portion 1 inclined to the left and teeth having an inclined portion 2 inclined to the right (2) is disclosed a carbide circular saw characterized in that it is configured to be repeated sequentially.

상기와 같은 원형톱은 절단공정시 필히 공구마모가 일어나게 되는데, 특히 경도가 매우 높은 소재를 절단하게 되면 비교적 경도가 높은 초경합금으로 이루어진 원형톱이라도 상당한 절삭팁의 마모가 발생하게 된다.In the circular saw as described above, tool wear inevitably occurs during the cutting process. In particular, when a material with very high hardness is cut, even a circular saw made of cemented carbide having relatively high hardness causes considerable wear of the cutting tip.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 원형톱의 절삭팁을 초경합금과 더불어 초경합금보다 경도가 높은 다결정 다이아몬드를 함께 구성하여 제작함으로써 초경합금의 장점과 다결정 다이아몬드의 장점이 어우러진 원형톱을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the cutting tip of the circular saw is made of cemented carbide and polycrystalline diamond having a higher hardness than cemented carbide, thereby providing a circular saw that combines the advantages of cemented carbide and polycrystalline diamond I want to do it, and there is a purpose.

본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱은 원형톱의 톱날에 소재의 절삭력을 높이기 위하여 합금소재의 절삭팁이 접합되어 있는 것으로, 상기 절삭팁은 소재에 접촉하여 홈을 형성하기 위해 끝단부에 면취가 형성되어 있는 면취형 절삭팁과, 상기 면취형 절삭팁에 의해 형성된 홈의 측면을 다듬질하기 위해 끝단부가 사각형으로 형성된 사각형 절삭팁이 서로 교차로 배열되어 있는 것이 특징이다.The circular saw made of a composite material of the present invention has a cutting tip of an alloy material joined to the saw blade of the circular saw to increase the cutting force of the material, and the cutting tip is in contact with the material and a chamfer is formed at the end to form a groove. It is characterized in that the chamfered cutting tip and the rectangular cutting tip whose end is formed in a rectangular shape to finish the side of the groove formed by the chamfered cutting tip are arranged to cross each other.

상술한 바와 같이 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱은 초경합금의 단일 소재로 이루어진 것에 비해 경도가 우수하고, 다결정 다이아몬드의 단일 소재로 이루어진 것에 비해서는 인성 및 경제적인 측면에서도 제작비용을 절감할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.As described above, the circular saw made of the composite material of the present invention has superior hardness compared to that made of a single material of cemented carbide, and can reduce manufacturing costs in terms of toughness and economical compared to that made of a single material of polycrystalline diamond, etc. has a remarkable effect of

도 1은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 사시개요도.
도 2는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 일부분 확대 상세개요도.
도 3은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 일부분 확대 사진.
도 4는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 정면개요도.
도 5는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱에 장착되는 사각형 절삭팁과 면취형 절삭팁의 길이를 비교한 개요도.
도 6은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱에 장착되는 면취형 절삭팁의 형상의 예를 도시한 개요도.
도 7은 가공 전후 초경 톱날을 공구현미경으로 촬영한 공구마모의 상태를 나타낸 사진.
도 8은 가공 전후 PCD 원형 톱날을 공구현미경으로 촬영한 공구마모의 상태를 나타낸 사진.
도 9는 PCD-초경 복합 회전 톱날을 공구현미경으로 촬영한 공구마모의 상태를 나타낸 사진.1 is a perspective schematic view of a circular saw made of a composite material of the present invention.
Figure 2 is an enlarged detailed schematic view of a portion of the circular saw made of the present invention composite material.
Figure 3 is an enlarged photo of a portion of the circular saw made of the present invention composite material.
Figure 4 is a front schematic view of the circular saw made of the composite material of the present invention.
Figure 5 is a schematic view comparing the length of the square cutting tip and the chamfered cutting tip mounted on the circular saw made of the composite material of the present invention.
Figure 6 is a schematic view showing an example of the shape of the chamfered cutting tip mounted on the circular saw made of the composite material of the present invention.
7 is a photograph showing the state of tool wear taken with a tool microscope before and after machining a carbide saw blade.
8 is a photograph showing the state of tool wear taken with a tool microscope before and after processing the PCD circular saw blade.
9 is a photo showing the state of tool wear taken with a tool microscope of the PCD-carbide composite rotary saw blade.

본 발명은 목재, 탄소나 유리섬유의 복합재, 금속 또는 비철금속 등을 효과적으로 절단하는 데 사용되도록 원판형의 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 가장자리에 복수개의 톱날(120)이 원주방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있는 복합소재로 이루어진 원형톱에 있어서, 상기 원형톱(100)의 톱날(120)에는 소재의 절삭력을 높이기 위하여 합금소재의 절삭팁(130)이 접합되어 있는 것으로, 상기 절삭팁(130)은 소재에 접촉하여 홈을 형성하기 위해 끝단부에 면취가 형성되어 있는 면취형 절삭팁(132)과, 상기 면취형 절삭팁(132)에 의해 형성된 홈의 측면을 다듬질하기 위해 끝단부가 사각형으로 형성된 사각형 절삭팁(131)이 서로 교차로 배열되어 있는 것이 특징이다.The present invention provides a disk-shaped body 110 and a plurality of saw blades 120 on the edge of the body 110 in the circumferential direction so as to be used to effectively cut wood, carbon or glass fiber composites, metals or non-ferrous metals, etc. In the circular saw made of a composite material arranged at regular intervals, the cutting tip 130 of an alloy material is bonded to the saw blade 120 of the circular saw 100 to increase the cutting force of the material, and the cutting The tip 130 has a chamfered cutting tip 132 having a chamfer formed at the distal end to form a groove in contact with the material, and an end to trim the side of the groove formed by the chamfered cutting tip 132 . It is characterized in that the quadrangular cutting tips 131 formed in an additional quadrangle are arranged to cross each other.

상기 면취형 절삭팁(132)은 사각형 절삭팁(131)에 비해 방사방향으로 더 돌출되게 접합되어 있어 먼저 소재에 접촉되어 홈을 형성하는 것이 특징이다.The chamfered cutting tip 132 is joined to protrude more in the radial direction than the rectangular cutting tip 131 , so that it first contacts the material to form a groove.

그리고 상기 사각형 절삭팁(131)은 초경합금으로 이루어지고, 면취형 절삭팁(132)은 초경합금 또는 PCD 중 어느 하나를 택일하여 배열하거나 초경합금과 PCD를 모두 선택하여 배열할 수 있는 것이 특징이다.And the rectangular cutting tip 131 is made of cemented carbide, and the chamfered cutting tip 132 is characterized in that it can be arranged by selecting any one of cemented carbide or PCD or by selecting both cemented carbide and PCD.

또한, 상기 면취형 절삭팁(132)은 끝단부 측 모서리를 각지게 모따기되어 있는 것과 반원형으로 둥글게 모깍기 되어 있는 것 중 택일하여 사용하는 것이 특징이다.In addition, the chamfered cutting tip 132 is characterized in that the edge of the end side is chamfered at an angle, and it is characterized in that it is used by selecting one of those that are roundly chamfered in a semicircular shape.

이하, 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the circular saw made of the composite material of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 사시개요도, 도 2는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 일부분 확대 상세개요도, 도 3은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 일부분 확대 사진, 도 4는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱의 정면개요도, 도 5는 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱에 장착되는 사각형 절삭팁과 면취형 절삭팁의 길이를 비교한 개요도, 도 6은 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱에 장착되는 면취형 절삭팁의 형상의 예를 도시한 개요도이다.1 is a perspective schematic view of a circular saw made of the composite material of the present invention, Figure 2 is an enlarged detailed schematic view of a portion of the circular saw made of the composite material of the present invention, Figure 3 is an enlarged photo of a portion of the circular saw made of the composite material of the present invention, 4 is a front schematic view of a circular saw made of a composite material of the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram comparing the lengths of a square cutting tip and a chamfered cutting tip mounted on a circular saw made of a composite material of the present invention, FIG. 6 is this view It is a schematic diagram showing an example of the shape of a chamfered cutting tip mounted on a circular saw made of an invention composite material.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명은 목재, 탄소나 유리섬유와 같은 복합재, 금속 또는 비철금속 등을 효과적으로 절단하는 데 사용되도록 원판형의 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 가장자리에 복수개의 톱날(120)이 원주방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있는 복합소재로 이루어진 원형톱(100)에 관한 것으로, 상기 원형톱(100)의 톱날(120)에는 소재의 절삭력을 높이기 위하여 합금소재의 절삭팁(130)이 접합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.1 to 6, the present invention is a disk-shaped body 110 and the edge of the body 110 to be used to effectively cut wood, composite materials such as carbon or glass fiber, metal or non-ferrous metal, etc. It relates to a circular saw 100 made of a composite material in which a plurality of saw blades 120 are arranged at regular intervals in the circumferential direction, and the saw blade 120 of the circular saw 100 has an alloy in order to increase the cutting force of the material. It is characterized in that the cutting tip 130 of the material is joined.

더욱 상세하게는, 상기 절삭팁(130)은 끝단부가 사각형인 것과 끝단부에 면취된 것이 서로 교차로 배열되어 구성되어 있다.More specifically, the cutting tip 130 is configured to have a rectangular end and a chamfered end arranged to cross each other.

이때, 상기 사각형 절삭팁(131)은 초경합금으로 이루어진다.At this time, the rectangular cutting tip 131 is made of cemented carbide.

특히, 사각형 절삭팁(131)은 끝단부가 곧게 돌출되는 것을 사용할 수도 있으며, 끝단부가 좌측 또는 우측으로 교차하여 기울여진 것을 사용할 수도 있다.In particular, the rectangular cutting tip 131 may use a straight end protruding, or may use a tip inclined to cross left or right.

그리고 면취형 절삭팁(132)은 초경합금 또는 PCD 중 어느 하나를 택일하여 배열하거나 초경합금과 PCD를 모두 선택하여 배열하여 구성하도록 한다.And the chamfered cutting tip 132 is configured by selecting and arranging either one of cemented carbide or PCD, or both selected and arranged cemented carbide and PCD.

초경합금은 텅스텐-카바이드계 초경합금을 사용하도록 한다.For the cemented carbide, a tungsten-carbide-based cemented carbide should be used.

PCD는 다결정 다이아몬드(Poly Crystalline Diamond)를 가리킨다.PCD stands for Poly Crystalline Diamond.

참고로 본 발명의 도면에서 편의상 이해를 돕기 위하여 사각형 절삭팁(131)은 파란색으로 표시하였으며, 면취형 절삭팁(132) 중 초경합금으로 이루어진 것은 빨간색으로 표시하고, PCD로 이루어진 것은 연두색으로 표시하였다.For reference, in the drawings of the present invention, for convenience in understanding, the rectangular cutting tip 131 is indicated in blue, the cemented carbide ones among the chamfered cutting tips 132 are indicated in red, and those made of PCD are indicated in yellow green.

본 발명의 도면에는 상기 면취형 절삭팁(132)의 초경합금과 PCD의 비율을 1:1로 구성되어 있으나 이는 하나의 예시로서 단정적인 비율은 아니다.In the drawings of the present invention, the ratio of cemented carbide and PCD of the chamfered cutting tip 132 is 1:1, but this is not a definitive ratio as an example.

후술할 실험의 예에서는 면취되어 있는 면취형 절삭팁(132)은 초경합금으로 이루어진 절삭팁과 PCD로 이루어진 절삭팁이 1:1의 비율로 구성되어 있다.In an example of an experiment to be described later, the chamfered cutting tip 132 is composed of a cutting tip made of cemented carbide and a cutting tip made of PCD in a ratio of 1:1.

한편, 면취형 절삭팁(132)은 사각형 절삭팁(131)에 비해 방사방향으로 더 돌출되게 접합되도록 한다.On the other hand, the chamfered cutting tip 132 is joined to protrude more in the radial direction compared to the rectangular cutting tip 131 .

이는, 면취형 절삭팁(132)이 먼저 소재에 접촉하여 홈을 형성하는 역할을 하게 하고, 뒤이어 사각형 절삭팁(131)이 면취형 절삭팁(132)에 의해 이미 형성되어 있는 홈의 측면을 다듬질하도록 하여 소재의 절삭면의 품질을 높이도록 하기 위함이다.This allows the chamfered cutting tip 132 to first contact the material to form a groove, followed by the rectangular cutting tip 131 to finish the side of the groove already formed by the chamfered cutting tip 132 . This is to improve the quality of the cutting surface of the material.

면취형 절삭팁(132)의 돌출 정도는 사각형 절삭팁(131)에 비해 0.2mm ∼0.5mm 정도로 돌출되되도록 한다.The degree of protrusion of the chamfered cutting tip 132 is such that it protrudes by 0.2mm to 0.5mm compared to the rectangular cutting tip 131 .

면취형 절삭팁(132)의 돌출정도가 0.2mm 미만으로 돌출되면 사각형 절삭팁(131)에 비해 돌출로 인한 실이익이 부족할 것이며, 돌출정도가 0.5mm를 초과하면 면취형 절삭팁(132)에 과다한 저항이 발생할 것이다.If the protrusion degree of the chamfered cutting tip 132 protrudes less than 0.2mm, the actual profit due to protrusion will be insufficient compared to the rectangular cutting tip 131, and when the protrusion degree exceeds 0.5mm, the chamfered cutting tip 132 Excessive resistance will occur.

가장 바람직한 면취형 절삭팁(132)의 돌출 정도는 사각형 절삭팁(131)에 비해 0.2mm 정도 더 돌출되도록 한다. The most desirable degree of protrusion of the chamfered cutting tip 132 is such that it protrudes by 0.2 mm more than that of the rectangular cutting tip 131 .

특히, 상기 면취형 절삭팁(132)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 끝단부 측 모서리를 각지게 모따기되어 있는 것과 반원형으로 둥글게 모깍기 되어 있는 것 중 택일하여 사용하도록 한다.In particular, as shown in FIG. 6 , the chamfered cutting tip 132 is chamfered at the end of the cutting tip 132 , and one in which the corner is chamfered in a semicircular shape is selected to be used.

더욱 바람직하게는 절삭시 소재와의 마찰로 인해 절삭팁(130)에 가해지는 저항을 고려해서 직선형으로 면취된 것 보다는 반원형으로 둥글게 모깍기 되어 있는 것을 사용하는 것이 좋을 것이다.More preferably, in consideration of the resistance applied to the cutting tip 130 due to friction with the material during cutting, it would be better to use a semicircular round fillet rather than a straight chamfered one.

한편, 직선으로 모따기를 사용하는 경우 절삭팁(130)의 모서리를 1/3등분 만큼 모따기를 하여 사용하도록 한다.On the other hand, in the case of using a straight chamfer, the edge of the cutting tip 130 is chamfered by 1/3 equal to be used.

상술한 바를 요약하여 보면, 면취된 절삭팁(132)과 면취가 되지 않은 사각형 절삭팁(131)은 50 : 50의 비율로 구성되며, 사각형 절삭팁(131)은 모두 초경합금으로 이루어진 것을 사용한다.To summarize the above, the chamfered cutting tip 132 and the non-chamfered rectangular cutting tip 131 are configured in a ratio of 50:50, and the rectangular cutting tip 131 is all made of cemented carbide.

그리고 면취된 절삭팁(132) 중 초경합급과 PCD의 비율은 50 : 50의 비율로 구성되어 있는 것으로, 원형톱(100)의 톱날(120)에 접합되는 초경합금과 PCD의 비율은 75 : 25의 비율로 구성되어 있다.And the ratio of cemented carbide and PCD among the chamfered cutting tips 132 is 50: 50, and the ratio of cemented carbide and PCD joined to the saw blade 120 of the circular saw 100 is 75: 25 It is composed of a proportion of

이러한 복합소재로 이루어진 원형톱(100)의 제조방법을 살펴보면, 크게 절삭팁(130)과 원형톱(100)을 제조하는 고정으로 분리된다.Looking at the manufacturing method of the circular saw 100 made of such a composite material, the cutting tip 130 and the circular saw 100 are largely separated by fixing.

먼저, 절삭팁(130)을 제조하는 공정 중 PCD를 제조하는 공정은 미세 다이아몬드 분말을 고온 고압에서 0.5 ~ 0.7mm 두께로 치밀하게 소결하고 초경에 융착해 PCD원판을 만든다.First, in the process of manufacturing the PCD during the manufacturing process of the cutting tip 130, fine diamond powder is densely sintered to a thickness of 0.5 to 0.7 mm at high temperature and high pressure, and then fused to cemented carbide to make a PCD original plate.

상기와 같이 제조된 PCD원판은 원형톱(100)의 톱날(120)에 접합하기 위해 적당한 크기로 절단한다.The PCD disk manufactured as described above is cut to an appropriate size for bonding to the saw blade 120 of the circular saw 100 .

PCD원판은 경도가 매우 높기에 일반적인 방법으로는 절단이 불가능하기에 와이어 방전기로 절단하도록 한다.Because PCD disc is very hard, it is impossible to cut it with a general method, so cut it with a wire discharge machine.

그리고 초경합금은 텅스텐 카바이드 분말과 금속 코발트를 섞고 고온고압으로 소결하여 제조하도록 한다.And the cemented carbide is manufactured by mixing tungsten carbide powder and metal cobalt and sintering at high temperature and high pressure.

원형톱(100)은 스테인리스 스틸 판을 레이저로 절단하며, 이때 원형톱(100)의 톱날(120)과 톱날(120)에 접합되는 절삭팁(130)의 크기를 고려하여 원형톱(100)의 직경을 제조하여야 할 것이다.The circular saw 100 cuts a stainless steel plate with a laser, and at this time, the saw blade 120 of the circular saw 100 and the size of the cutting tip 130 joined to the saw blade 120 of the circular saw 100 are considered. The diameter will have to be manufactured.

이렇게 제조된 원형톱(120)의 톱날(120)에 절삭팁(130)을 경납땜으로서 접합되도록 한다.The cutting tip 130 is joined to the saw blade 120 of the circular saw 120 thus manufactured by brazing.

절삭팁(130)은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 톱날(120)이 회전하는 방향의 후면에 톱날(120)보다 외부로 돌출되도록 접합하도록 한다.The cutting tip 130 is joined to protrude outward than the saw blade 120 on the rear surface of the rotating direction of the saw blade 120 as shown in FIG.

그리고 톱날(120)에 경납땜으로 접합되어 있는 절삭팁(130)의 접합면을 연삭가공으로 일체화시키도록 한다.And the joint surface of the cutting tip 130 joined to the saw blade 120 by brazing is integrated by grinding.

초경합금은 초경합금보다 경도가 더 높은 다이아몬드 숫돌로 연삭하도록 하며, PCD는 경도가 가장 높은 소재이기에 일반적인 연삭가공보다는 전기가 통하는 도체임을 이용해 방전가공으로 연마함으로써 원형톱(100)의 톱날(120)에 초경합금의 절삭팁 뿐아니라 PCD의 절삭팁이 모두 견고히 접합되도록 한다.Cemented carbide is ground with a diamond grindstone with a higher hardness than cemented carbide, and PCD is a material with the highest hardness. Make sure that not only the cutting tip of PCD but also the cutting tip of PCD are firmly joined.

면취형 절삭팁(132)이 톱날(120)에 접합되는 올바른 방향은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 원형톱(100)의 두께방향으로 절삭팁(130)의 모서리가 면취되어야 할 것이다.The correct direction in which the chamfered cutting tip 132 is joined to the saw blade 120 is that the edge of the cutting tip 130 is chamfered in the thickness direction of the circular saw 100 as shown in FIGS. 2 to 3 .

즉, 도 5에 도시된 절삭팁(130)의 단면 형상은 도 4의 A방향에서의 단면 형상이다.That is, the cross-sectional shape of the cutting tip 130 shown in FIG. 5 is the cross-sectional shape in the direction A of FIG.

<복합소재로 이루어진 원형톱의 실험방법><Test method of circular saw made of composite material>

가공 전후 초경 톱날을 Fig 7과 같이 공구현미경으로 촬영해 공구마모를 측정하였다. Tool wear was measured by photographing the carbide saw blade before and after machining with a tool microscope as shown in Fig. 7.

도 7(a)는 가공 전 사각 톱날로 다이아몬드 휠로 연삭한 자국이 일직선으로 균일하게 보이고 모서리가 비교적 날카롭다. Figure 7 (a) shows a square saw blade before machining, and the marks ground with a diamond wheel are uniformly straight and the edges are relatively sharp.

도 7(b)는 가공 후 사각 톱날로 모서리에 플랭크 마모(Flank wear)가 ~μm 발생하였고 여유면에 목재 접합재(Phenol-formaldehyde resin)가 파도 모양으로 붙어있다.7(b) shows that flank wear occurred ~μm at the corner with a square saw blade after processing, and a wood bonding material (Phenol-formaldehyde resin) was attached to the free surface in a wave shape.

도 7(c)는 가공 전 Fig 7 (d)는 가공 후 면치톱날로서, 여유면에 접합재가 붙어있고 플랭크 마모가 ~μm 발생하였다.Fig. 7(c) shows a face-tooth saw blade before machining, and Fig. 7 (d) shows a face-tooth saw blade after machining.

가공 전후 PCD 원형 톱날의 현미경 사진은 도 8과 같다. The micrograph of the PCD circular saw blade before and after processing is shown in FIG. 8 .

도 8(a)의 새 PCD 표면에 미세 홈들이 보이는데, 이것은 방전가공에서 각 아크가 PCD를 녹여 제거한 자국들이다. Fine grooves are seen on the surface of the new PCD in Fig. 8(a), and these are the marks removed by melting the PCD by each arc in the electric discharge machining.

도 8(b)는 가공 후 사진으로 날 끝에 치핑(Chipping)이 ~μm 발생했는데 이것은 사각 톱날의 90도 모서리가 충격에 약하기 때문이다. Figure 8 (b) is a photograph after processing, and chipping occurred at the tip of the blade by ~μm, which is because the 90 degree edge of the square saw blade is weak against impact.

측정한 PCD 사각 톱날 중에 40%에 같은 치핑이 발생해 초경 도 7(b)에 비해 PCD가 치핑에 취약함을 알 수 있다.The same chipping occurred in 40% of the measured PCD square saw blades, suggesting that PCD is more vulnerable to chipping compared to Fig. 7(b) of carbide.

도 8(c)는 가공 전 도 8 (d)는 가공 후 면치톱날이다. Figure 8 (c) is a face-tooth saw blade before machining (d) is after machining.

도 8(c) 내지 도 8 (d)에 도시된 바와 같이 가공 후 마모가 거의 발생하지 않았는데, 그 이유는 사각 톱날 도 8(b)와 형상을 비교하면 모서리 각도가 135도로 커서 충격에 강하고, 초경의 도 7(d)에 비해 PCD는 경도가 아주 높아 연마에 잘 견디기 때문이다.As shown in FIGS. 8 (c) to 8 (d), almost no wear occurred after machining, because when comparing the shape of the square saw blade with FIG. This is because PCD has a very high hardness compared to FIG.

PCD-초경 복합 회전 톱날의 마모는 도 9와 같다. The wear of the PCD-carbide composite rotary saw blade is shown in FIG. 9 .

도 9(a)는 새 초경 사각 톱날로 도 7(a)에 비해 모서리에 요철이 관찰된다. 이것은 옆면은 다이아몬드 숫돌로 연삭했으나 끝 면은 방전해 표면이 거칠기 때문이다. Figure 9 (a) is a new carbide square saw blade, as compared to Figure 7 (a), irregularities are observed in the corner. This is because the side surface was ground with a diamond grindstone, but the end surface was discharged and the surface was rough.

도 9(b)는 가공 후 초경 사각 톱날로 여유면 마모가 ~μm 발생하였다. Figure 9(b) shows that ~μm of flank wear occurred with a carbide square saw blade after machining.

PCD-초경 복합 원형 톱의 도 9(b) 사각 톱날은 도 7(b) 초경 원형 톱보다 여유면 마모가 감소하고, 도 8(b) PCD 원형 톱과 달리 치핑이 발생하지 않았다.9(b) of the PCD-carbide composite circular saw had reduced flank wear compared to the FIG. 7(b) carbide circular saw, and chipping did not occur unlike the PCD circular saw of FIG. 8(b).

PCD-초형 복합 원형 톱의 면치 톱날은 초경과 PCD를 절반씩 적용하였다. For the face-tooth saw blades of the PCD-ultra type composite circular saw, carbide and PCD were applied in half.

도 9(c)는 복합 톱의 초경 면치 톱날로 초경 톱 도 7(d)보다 마모가 작았다. Figure 9 (c) is a carbide face-tooth saw blade of the composite saw, the wear was smaller than that of the carbide saw Figure 7 (d).

도 9(d)는 복합 톱의 PCD 면치 톱날로 PCD 톱 도 8(d)의 마모와 유사하다.Fig. 9(d) is a PCD face-tooth saw blade of a composite saw similar to the wear of the PCD saw Fig. 8(d).

상기 실험한 결과의 토대와 같이 본 발명에서는 PCD-초경 복합 회전 톱날을 개발하고 기존 초경 회전 톱날 및 PCD 회전 톱날과 비교하였다.As the basis of the above experimental results, the present invention developed a PCD-carbide composite rotary saw blade and compared it with the existing carbide rotary saw blade and PCD rotary saw blade.

초경 회전 톱과 비교해서 PCD 회전 톱은 높은 경도로 인해서 플랭크 마모가 발생하지 않았지만 낮은 인성 때문에 사각 톱날의 모서리에 치핑이 발생하였다. Compared with carbide rotary saws, PCD rotary saws did not suffer from flank wear due to their high hardness, but chipping occurred at the edges of square saw blades due to their low toughness.

본 발명의 PCD-초경 복합 회전 톱에서는 먼저 홈을 파내는 면치 톱날의 절반만 고경도 PCD를 적용 함으로써 플랭크 마모가 감소하였고, 다음 측면 다듬질을 담당하는 사각 톱날은 인성이 높은 초경을 사용함으로써 치핑이 발생하지 않았다.In the PCD-carbide composite rotary saw of the present invention, flank wear was reduced by applying high-hardness PCD to only half of the face-tooth saw blade for digging first, and the square saw blade in charge of the next side finishing uses carbide with high toughness, resulting in chipping. Did not do it.

이에, 복합 회전 톱날은 기존 톱날에 비해서 플랭크 마모와 치핑이 감소해 오래 사용할 수 있으며 동시에 고가의 PCD를 1/4만 사용하는 것이 경제적임을 알 수 있다.Accordingly, it can be seen that the composite rotary saw blade can be used for a long time by reducing flank wear and chipping compared to the conventional saw blade, and at the same time, it is economical to use only 1/4 of the expensive PCD.

상술한 바와 같이 본 발명 복합소재로 이루어진 원형톱은 초경합금의 단일 소재로 이루어진 것에 비해 경도가 우수하고, 다결정 다이아몬드의 단일 소재로 이루어진 것에 비해서는 인성 및 경제적인 측면에서도 제작비용을 절감할 수 있다는 등의 현저한 효과가 있다.As described above, the circular saw made of the composite material of the present invention has superior hardness compared to that made of a single material of cemented carbide, and can reduce manufacturing costs in terms of toughness and economical compared to that made of a single material of polycrystalline diamond, etc. has a remarkable effect of

100. 원형톱
110. 몸체
120. 톱날
130. 절삭팁 131. 사각형 절삭팁 132. 면취형 절삭팁100. Circular Saw
110. Body
120. saw blade
130. Cutting tip 131. Square cutting tip 132. Chamfered cutting tip

Claims (4)

목재, 탄소나 유리섬유와 같은 복합재, 금속 또는 비철금속 등을 효과적으로 절단하는 데 사용되도록 원판형의 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 가장자리에 복수개의 톱날(120)이 원주방향으로 일정간격 이격되게 배열되어 있는 원형톱에 있어서,
상기 원형톱(100)의 톱날(120)에는 소재의 절삭력을 높이기 위하여 합금소재의 절삭팁(130)이 접합되어 있는 것으로, 상기 절삭팁(130)은 소재에 접촉하여 홈을 형성하기 위해 끝단부에 면취가 형성되어 있는 면취형 절삭팁(132)과, 상기 면취형 절삭팁(132)에 의해 형성된 홈의 측면을 다듬질하기 위해 끝단부가 사각형으로 형성된 사각형 절삭팁(131)이 서로 교차로 배열되어 있되, 상기 면취형 절삭팁(132)은 사각형 절삭팁(131)에 비해 방사방향으로 0.2mm ∼ 0.5mm 정도 더 돌출되게 접합되어 있어 먼저 소재에 접촉되어 홈을 형성하도록 하며,
상기 사각형 절삭팁(131)은 초경합금으로 이루어지고, 면취형 절삭팁(132)은 초경합금 또는 PCD 중 어느 하나를 택일하여 배열하거나 초경합금과 PCD를 모두 선택하여 배열하되, 상기 면취된 절삭팁(132)과 면취가 되지 않은 사각형 절삭팁(131)은 50 : 50의 비율로 구성되고, 면취형 절삭팁(132) 중 초경합금과 PCD를 모두 선택하여 배열하는 경우 초경합급과 PCD의 비율은 50 : 50의 비율로 구성되도록 하는 것으로,
상기 원형톱(100)은 스테인리스 스틸 판을 레이저로 절단하여 제조하며,
상기 PCD는 미세 다이아몬드 분말을 고온 고압에서 0.5 ~ 0.7mm 두께로 소결하여 초경에 융착해 PCD원판을 만든 후 원형톱(100)의 톱날(120)에 접합하기 위해 적당한 크기로 절단하며,
상기 초경합금은 텅스텐 카바이드 분말과 금속 코발트를 섞은 후 고온고압으로 소결하여 제조하며,
제조된 원형톱(120)의 톱날(120)에 PCD와 초경합금의 절삭팁(130)을 경납땜으로서 접합되도록 하되, 절삭팁(130)은 톱날(120)이 회전하는 방향의 후면에 톱날(120)보다 외부로 돌출되도록 접합하도록 하며,
경납땜에 의해 접합된 절삭팁(130)의 접합면은 연삭가공으로 일체화시키도록 하되, 초경합금은 다이아몬드 숫돌로 연삭하고, PCD는 전기가 통하는 도체임을 이용해 방전가공으로 연마함으로써 원형톱(100)의 톱날(120)에 초경합금의 절삭팁과 PCD의 절삭팁이 모두 견고히 접합되도록 하는 것이 특징인 복합소재로 이루어진 원형톱.
A disk-shaped body 110 and a plurality of saw blades 120 on the edge of the body 110 are spaced in the circumferential direction so as to be used to effectively cut wood, composite materials such as carbon or glass fiber, metal or non-ferrous metal, etc. In the circular saw arranged to be spaced apart,
A cutting tip 130 made of an alloy material is bonded to the saw blade 120 of the circular saw 100 in order to increase the cutting force of the material, and the cutting tip 130 is in contact with the material to form a groove. A chamfered cutting tip 132 with a chamfer is formed on the chamfered cutting tip 132, and a rectangular cutting tip 131 having a rectangular end in order to trim the side of the groove formed by the chamfered cutting tip 132 is arranged to cross each other. , the chamfered cutting tip 132 is joined to protrude 0.2 mm to 0.5 mm more in the radial direction than the rectangular cutting tip 131, so that it first contacts the material to form a groove,
The rectangular cutting tip 131 is made of cemented carbide, and the chamfered cutting tip 132 is arranged by selecting any one of cemented carbide or PCD or by selecting both cemented carbide and PCD, but the chamfered cutting tip 132 And the non-chamfered rectangular cutting tip 131 is composed of a ratio of 50: 50, and when both cemented carbide and PCD are selected and arranged among the chamfered cutting tips 132, the ratio of cemented carbide and PCD is 50: 50 so that it is composed of a ratio of
The circular saw 100 is manufactured by cutting a stainless steel plate with a laser,
The PCD is cut to an appropriate size for bonding to the saw blade 120 of the circular saw 100 after making a PCD disk by sintering fine diamond powder to a thickness of 0.5 to 0.7 mm at high temperature and high pressure to make a PCD disk by fusion to cemented carbide,
The cemented carbide is prepared by mixing tungsten carbide powder and metallic cobalt and then sintering at high temperature and pressure,
The cutting tip 130 of PCD and cemented carbide is joined to the saw blade 120 of the manufactured circular saw 120 by brazing, but the cutting tip 130 is the saw blade 120 on the rear side in the direction in which the saw blade 120 rotates. ) so that it protrudes outward,
The joint surface of the cutting tip 130 joined by brazing is integrated by grinding, but the cemented carbide is ground with a diamond whetstone, and PCD is a conductor that conducts electricity. A circular saw made of a composite material, characterized in that both the cemented carbide cutting tip and the PCD cutting tip are firmly joined to the saw blade 120 .
 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 면취형 절삭팁(132)은 끝단부 측 모서리를 각지게 모따기되어 있는 것과 반원형으로 둥글게 모깍기 되어 있는 것 중 택일하여 사용하는 것이 특징인 복합소재로 이루어진 원형톱.
The method of claim 1,
The chamfered cutting tip 132 is a circular saw made of a composite material, characterized in that it is used either in a semi-circularly chamfered form or in a semi-circularly chamfered edge.
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