KR102621047B1 - 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고속 절삭에 주로 사용되는 육각형 절삭인서트의 두개 절삭부로 진행하는 동안 절삭하고 복귀하는 동안 절삭하는 양방향 절삭이 이뤄지도록 함으로써, 절삭면적은 한방향의 사각형 절삭인서트에 비하여 작은데 반하여 고속으로 절삭하고 또한 양방향으로 절삭하기 때문에 절삭시간을 빠르게 단축시킬 수 있는 동박 제조긱의 원형 양극재 가공용 절삭공구에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 회전 음극재를 감싸는 원형 양극재의 곡면을 가공하기 위하여 공작기계의 척에 물리는 원형헤드는 원둘레를 따라 방사상으로 다수의 홀더가 구비되고; 각 상기 홀더는 윗면과 상기 원형헤드의 회전방향의 측면이 개방된 끼움부가 구비되며; 각 상기 끼움부 마다 육각형 절삭인서트가 끼워져 고정되는데, 상기 절삭인서트는 양쪽 측면 모서리에 6개의 절삭날이 각각 구비되고, 상기 홀더의 개방된 윗면과 측면으로 노출되는 두개의 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면에 내접하며; 상기 원형헤드는 고속으로 회전되면서 상기 원형 양극재의 원둘레에 직각 방향으로 왕복되는데, 전진하면서 첫번째 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면을 하향 절삭하고, 전진 절삭이 완료되면 상기 원형헤드는 상기 원형 양극재의 원둘레를 따라 다음 절삭량 만큼 움직인 뒤 후진하면서 상기 원형 양극재의 곡면을 두번째 절삭날이 하향 절삭하는 과정이 반복되는 특징이 있다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 회전 음극재를 감싸는 원형 양극재의 곡면을 가공하기 위하여 공작기계의 척에 물리는 원형헤드는 원둘레를 따라 방사상으로 다수의 홀더가 구비되고; 각 상기 홀더는 윗면과 상기 원형헤드의 회전방향의 측면이 개방된 끼움부가 구비되며; 각 상기 끼움부 마다 육각형 절삭인서트가 끼워져 고정되는데, 상기 절삭인서트는 양쪽 측면 모서리에 6개의 절삭날이 각각 구비되고, 상기 홀더의 개방된 윗면과 측면으로 노출되는 두개의 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면에 내접하며; 상기 원형헤드는 고속으로 회전되면서 상기 원형 양극재의 원둘레에 직각 방향으로 왕복되는데, 전진하면서 첫번째 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면을 하향 절삭하고, 전진 절삭이 완료되면 상기 원형헤드는 상기 원형 양극재의 원둘레를 따라 다음 절삭량 만큼 움직인 뒤 후진하면서 상기 원형 양극재의 곡면을 두번째 절삭날이 하향 절삭하는 과정이 반복되는 특징이 있다.
Description
본 발명은 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원형헤드의 원둘레에 방사상으로 다수의 육각형 절삭인서트를 배치하되 각 절삭인서트는 서로 대응되는 두개의 절삭부가 원형헤드의 회전방향을 향하도록 함으로써, 원형 헤드가 원형 양극재의 원둘레에 대하여 직각방향으로 왕복이동 되는 동안 양방향으로 표면가공이 이뤄지기 때문에 한방향으로 이동하면서 절삭하는 방식에 비하여 절삭시간이 빠르게 단축되는 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구에 관한 것이다.
일반적으로 동박 제조에서 전기 도금 공정에는 원형 양극재와 회전 음극재가 사용된다. 이러한 구성 요소의 목적은 회전하는 음극에 구리 이온의 제어된 증착을 용이하게 하여 얇고 평평한 동박 시트를 형성하는 것이다. 상기 원형 양극은 순동으로 만들어지며 회전 음극 위에 위치하고, 전원 공급 장치의 양극 단자에 연결되며 황산구리와 황산을 포함하는 전해액에 담가진다. 그리고 양극에 전류를 가하면 구리 이온이 용액으로 방출되어 음극으로 이동하는데, 스테인레스 스틸과 같은 전도성 재료로 만들어진 회전 음극은 양극 아래에 위치하며 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결되기 때문에 음극이 회전함에 따라 음극이 전해액을 통과하고 구리 이온이 음극 표면으로 끌어당겨져 점차적으로 구리 층을 형성하게 된다. 원형 양극 및 회전 음극 시스템은 구리 이온을 음극에 균일하게 증착시켜 연속적이고 평평한 동박 시트를 형성하는데, 이 시트는 원하는 두께와 표면 특성을 얻기 위해 추가로 가공 및 처리될 수 있으며 인쇄 회로 기판 또는 전기자동차의 베터리에 사용된다.
상기 원형 양극은 원형 음극을 감싸는 원형으로 구성되기 때문에 원형 음극과의 사이에 원하는 간격이 유지되도록 정밀하게 표면가공을 해야된다. 종래에는 원형 양극의 원통형 표면을 가공하기 위해 CNC 밀링이 사용되는데, CNC 밀링의 척에 다수의 절삭인서트가 고정된 공구헤드를 장착하여 공구헤드를 회전시키면서 원형 양극의 원통형 표면을 가공하였다. 상기 절삭인서트는 대부분 사각형을 사용하기 때문에 한쪽의 절삭부를 사용하여 진행하는 동안 절삭하고 복귀할 때는 공구헤드를 들어서 되돌아 온 뒤 다시 진행하면서 절삭하는 방식이 주로 이용되고 있다.
상기 한쪽의 절삭부를 이용하는 절삭인서트의 경우 넓은 표면을 한번에 절삭할 수 있는데 반하여 고속으로 절삭할 수 없으며, 또한 진행하는 동안 절삭하고 복귀하는 동안 공구를 들어서 절삭 표면에서 떨어지도록 해야 되기 때문에 절삭시간이 많이 소요되는 단점이 있었다.
<선행기술조사문헌>
문헌 1 : 대한민국 등록특허 제10-0698383호
문헌 2 : 대한민국 등록특허 제10-1309060호
문헌 3 : 대한민국 등록특허 제10-1239036호
문헌 4 : 대한민국 등록특허 제10-1934869호
문헌 5 : 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0121802호
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 고속 절삭에 주로 사용되는 육각형 절삭인서트의 두개 절삭부로 진행하는 동안 절삭하고 복귀하는 동안 절삭하는 양방향 절삭이 이뤄지도록 함으로써, 절삭면적은 한방향의 사각형 절삭인서트에 비하여 작은데 반하여 고속으로 절삭하고 또한 양방향으로 절삭하기 때문에 절삭시간을 빠르게 단축시킬 수 있는 동박 제조긱의 원형 양극재 가공용 절삭공구를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 원형헤드의 원둘레에 방사상으로 다수의 육각형 절삭인서트를 배치하되 각 절삭인서트는 서로 대응되는 두개의 절삭부가 원형헤드의 회전방향을 향하도록 하고 또한 각 절삭인서트는 하나의 고정원판에서 동시에 고정되도록 함으로써, 절삭인서트의 절삭부 교체를 빠르게 진행할 수 있는 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구를 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명 한 실시예는 회전 음극재를 감싸는 원형 양극재의 곡면을 가공하기 위하여 공작기계의 척에 물리는 원형헤드는 원둘레를 따라 방사상으로 다수의 홀더가 구비되고; 각 상기 홀더는 윗면과 상기 원형헤드의 회전방향의 측면이 개방된 끼움부가 구비되며; 각 상기 끼움부 마다 육각형 절삭인서트가 끼워져 고정되는데, 상기 절삭인서트는 양쪽 측면 모서리에 6개의 절삭날이 각각 구비되고, 상기 홀더의 개방된 윗면과 측면으로 노출되는 두개의 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면에 내접하며; 상기 원형헤드는 고속으로 회전되면서 상기 원형 양극재의 원둘레에 직각 방향으로 왕복되는데, 전진하면서 첫번째 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면을 하향 절삭하고, 전진 절삭이 완료되면 상기 원형헤드는 상기 원형 양극재의 원둘레를 따라 다음 절삭량 만큼 움직인 뒤 후진하면서 상기 원형 양극재의 곡면을 두번째 절삭날이 하향 절삭하는 과정이 반복되는 특징이 있다.
본 발명에 따르면 원형헤드의 원둘레에 방사상으로 다수의 육각형 절삭인서트가 배치되고, 각 절삭인서트는 6개의 절삭부가 원형헤드의 회전방향과 나란한 상태에서 두개의 절삭부가 가공 표면을 향하게 상기 원형헤드에 고정된다. 따라서 상기 원형헤드가 원형 양극재의 원둘레에 대하여 직각방향으로 왕복하는 동안 진행하면서 한쪽의 절삭부로 표면을 하향절삭하고 복귀하면서 다른쪽의 절삭부로 표면을 하향절삭하기 때문에 양방향의 가공으로 원형 양극재의 표면을 빠르게 가공할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 동박제조기의 개념도
도 2는 본 발명 한 실시예의 동박제조기의 원형 양극재 가공 개념도
도 3은 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 사시도
도 4는 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 일부 단면도
도 5는 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 사용상태도
도 6은 본 발명 다른 실시예의 절삭공구의 사시도
도 7은 본 발명 다른 실시예의 절삭공구의 단면도
도 2는 본 발명 한 실시예의 동박제조기의 원형 양극재 가공 개념도
도 3은 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 사시도
도 4는 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 일부 단면도
도 5는 본 발명 한 실시예의 절삭공구의 사용상태도
도 6은 본 발명 다른 실시예의 절삭공구의 사시도
도 7은 본 발명 다른 실시예의 절삭공구의 단면도
도 1 내지 도 5에서 본 발명 한 실시예의 절삭공구는 회전 음극재(2)를 감싸는 원형 양극재(1)의 곡면을 가공하기 위한 것으로서, 공작기계의 척에 물리는 원형헤드(10)의 원둘레에 방사상으로 다수의 절삭인서트(20)가 구비된다. 절삭인서트는 정사각형, 삼각형, 마름모꼴, 육각형, 원형 및 팔각형과 같은 다양한 모양으로 구성되는데, 본 발명 한 실시예는 육각형으로 구성되고 양쪽면에 6개씩 총 12개의 절삭날(21)을 갖는다. 절삭날(21)은 일반적으로 포지티브, 네거티브 및 중립 경사각과 호닝, 모따기 및 와이퍼와 같은 다양한 엣지가 있으며, 카바이드, 세라믹, 고속도강 및 다이아몬드와 같은 다양한 재료로 만들 수 있다.
본 발명 한 실시예에서 사용하는 절삭인서트(20)는 육각형 으로써 터닝, 밀링 및 드릴링과 같은 다양한 가공 작업에 사용되는 절삭 공구 유형이다. 절삭날(21)이 양쪽면에 각 6개씩 12개로 구성되어 단면 절삭 인서트에 비해 생산성과 효율성이 향상되고, 고속 가공에 일반적으로 사용된다. 절삭인서트(20)를 원형헤드(10)에 고정하는 방식은 다양하게 제공되는데, 보통 나사 클램프, 웨지 클램프, 핀 클램프, 접착 결합 및 마찰 클램핑을 포함한 다양한 방법을 사용하여 고정할 수 있다.
본 발명 한 실시예는 나사 클램프 방식으로 절삭인서트(20)를 원형헤드(10)에 고정하는 것이고, 본 발명 다른 실시예는 마찰클램핑 방식으로 고정하는 것이다. 본 발명 한 실시예는 원형헤드(10)의 원둘레를 따라 방사상으로 다수의 홀더(11)가 돌출 구비되고, 각 홀더(11)에는 윗면과 측면의 양쪽에 두방향으로 개방된 끼움부(12)가 구비된다. 상기 끼움부(12)는 절삭인서트(20)의 4개 절삭날(21)이 꼭맞게 끼워지도록 측면으로 개방되어 있으며, 윗면으로 나머지 2개의 절삭날(21)이 노출되어서 원형 양극재(1)의 표면을 절삭한다. 또한 끼움부(12)의 개방된 측면에는 절삭인서트(20)의 양쪽 측면에 형성된 육각형의 홈부(22)가 꼭맞게 끼워지는 육각형의 돌기부(13)가 구비된다. 따라서 절삭인서트(20)가 끼움부(12)로 끼워져 놓이면 홈부(22)가 돌기부(13)에 끼워져서 끼움부(12)의 위쪽으로 빠지지 않고 고정된다.
또한 각 홀더(11)에는 측면에 볼트(24)가 체결되는 체결구멍(14)이 관통 구비되고, 상기 절삭인서트(20)에는 중앙에 상기 볼트(24)가 관통되는 볼트구멍(23)이 형성된다. 따라서 상기 홀더(11)의 끼움부(12)에 절삭인서트(20)가 끼워져서 홈부(22)가 돌기부(13)에 걸린 상태에서 볼트(24)를 체결구멍(14)에 체결하면 절삭인서트(20)가 해당 홀더(11)에 견고하게 고정된다. 따라서 상기 원형헤드(10)의 각 홀더(11)에는 4개의 절삭날(21)은 끼움부(12)로 들어가 보관되고 2개의 절삭날(21)은 개방된 윗면으로 노출된다. 미설명부호 는 원형헤드의 중심에 형성되어서 공작기계의 척에 끼워지는 척관통구 이다.
이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 절삭공구는 공작기계의 척에 물리는 원형헤드(10)에 방사상으로 다수의 홀더(11)가 구비되는데, 각 홀더(11)는 원형헤드(10)의 회전방향으로 측면이 개방된 끼움부(12)가 구비된다. 또한 각 끼움부(12)는 윗면이 개방되기 때문에 상기 끼움부(12)로 육각형의 절삭인서트(20)가 끼우지면 4개의 절삭날(21)은 끼움부(12)로 들어가 보관되고 2개의 절삭날(21)은 개방된 윗면을 통하여 홀더(11)의 윗면으로 노출된다. 또한 상기 2개의 노출된 절삭날(21)은 양쪽으로 경사지게 기울어진 대칭 형태이다. 따라서 원형헤드(10)가 회전되면 2개의 절삭날(21)이 원형헤드(10)의 원둘레를 따라 함께 회전된다.
도 1 및 도 5에서와 같이 회전하는 상기 원형헤드(10)는 상기 원형 양극재(1)의 원둘레에 내접한 상태로 원둘레에 직각 방향으로 전진하는 과정에서 원형 양극재(1)의 내접한 표면을 첫번째 절삭날(21)이 하향 절삭한다. 전진하면서 절삭이 완료되면 상기 원형헤드(10)는 원형 양극재(1)의 원둘레를 따라 다음 절삭량 만큼 움직인 뒤 후진하면서 원형 양극재(1)의 내접한 표면을 두번째 절삭날(21)이 하향 절삭한다. 따라서 원형헤드(10)는 전진과 후진을 반복하고 이때 절삭인서트(20)의 두개 절삭날(21)이 양방향으로 원형 양극재(1) 표면을 고속 절삭하기 때문에 한방향으로만 절삭하는 평면날을 가진 절삭인서트에 비하여 절삭시간이 빠르게 단축된다.
도 6 내지 도 7은 본 발명 다른 실시예로써, 원형헤드(10)의 각 홀더(11)에 절삭인서트(20)를 개별적으로 볼트(24) 체결하지 않고 동시에 마찰 클램핑 하는 구성이다. 이를 위하여 본 발명 다른 실시예는 상기 원형헤드(10)의 한쪽 측면에 포개지는 고정원판(30)이 구비되고, 상기 고정원판(30)에는 척관통구(15)와 동심상으로 원호형구멍(33)이 방사상으로 다수 구비되며, 각 상기 원호형구멍(33)을 관통하여 상기 원형헤드(10) 측면에 볼트 체결되는 고정볼트(34)를 통하여 상기 고정원판(30)이 원형헤드(10) 측면에 고정된다. 그리고 상기 고정원판(30)에는 원둘레에 방사상으로 다수의 압착부(31)가 구비되는데, 각 압착부(31)는 상기 원형헤드(10)의 각 홀더(11)에 끼워지는 절삭인서트(20)의 개방된 측면에 밀착되어서 각 절삭인서트(20)를 해당 홀더(11)에 고정시킨다.
이처럼 구성된 본 발명 다른 실시예는 고정원판(30)에 구비된 각 압착부(31)가 상기 원형헤드(10)의 각 홀더(11)마다 끼워지는 절삭인서트(20)의 개방된 측면에 밀착되기 때문에 절삭인서트(20)가 홀더(11)의 끼움부(12)에서 빠지지 않고 고정된다. 따라서 각 절삭인서트(20)는 개별적으로 볼트 체결되지 않고 하나의 고정원판(30)을 통하여 원형헤드(10)에 고정되기 때문에 절삭인서트(20)를 교체하거나 또는 방향을 틀어서 새로운 절삭날(21)을 사용할 때 편리하다.
본 발명 다른 실시예의 절삭인서트(20) 고정방식은 다음과 같다. 먼저 고정볼트(34)를 느슨하게 풀어서 고정볼트(34)의 머리가 고정원판(30)의 측면에서 떨어지도록 하고, 상기 고정원판(30)이 척관통구(15)를 중심으로 제자리 회전되도록 하면 원호형구멍(33)으로 인하여 상기 고정원판(30)이 고정볼트(34)에 간섭되지 않고 회전된다. 이때 상기 고정원판(30)의 원둘레를 따라 방사상으로 형성된 압착부(31)가 절삭인서트(20)의 측면에서 떨어진다. 따라서 절삭인서트(20)는 측면으로 구속되지 않기 때문에 반대쪽 측면에 형성된 홈부(22)가 돌기부(13)에서 떨어지도록 당긴 뒤 홀더(11)의 개방된 위쪽으로 들어 올리고 사용하고자 하는 새로운 두개의 절삭날(21)이 위쪽으로 향하도록 하여 홀더(11)의 끼움부(12)에 원위치 시킨다. 이후 고정원판(30)을 원위치로 회전시키고 고정볼트(34)를 체결하면 압착부(31)가 각 절삭인서트(20)의 측면과 밀착되는데, 이때 고정볼트(34)를 체결하여 고정원판(30)이 원형헤드(10)에 고정되도록 하면 각 절삭인서트(20)가 동시에 고정된다. 특히 상기 압착부(31)는 절삭인서트(20)와 밀착되는 측면이 돌기(32)로 형성되어서 절삭인서트(20)의 홈부(22)에 끼워지기 때문에 절삭인서트(20)는 홀더(11)의 돌기부(13) 및 압착부(31)의 돌기(32)에 양쪽의 홈부(22)가 끼워져서 견고하게 고정되므로 절삭과정에서 흔들림이 발생되지 않는다.
10 : 원형헤드 11 : 홀더
12 : 끼움부 13 : 돌기부
14 : 체결구멍 20 : 절삭인서트
21 : 절삭날 22 : 홈부
23 : 관통구멍 24 : 볼트
30 : 고정원판 31 : 압착부
32 : 돌기 33 : 원호형구멍
34 : 고정볼트
12 : 끼움부 13 : 돌기부
14 : 체결구멍 20 : 절삭인서트
21 : 절삭날 22 : 홈부
23 : 관통구멍 24 : 볼트
30 : 고정원판 31 : 압착부
32 : 돌기 33 : 원호형구멍
34 : 고정볼트
Claims (3)
- 회전 음극재를 감싸는 원형 양극재의 곡면을 가공하기 위하여 공작기계의 척에 물리는 원형헤드는 원둘레를 따라 방사상으로 다수의 홀더가 구비되고; 각 상기 홀더는 윗면과 상기 원형헤드의 회전방향의 측면이 개방된 끼움부가 구비되며; 각 상기 끼움부 마다 육각형 절삭인서트가 끼워져 고정되는데, 상기 절삭인서트는 양쪽 측면 모서리에 6개의 절삭날이 각각 구비되고, 상기 홀더의 개방된 윗면과 측면으로 노출되는 두개의 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면에 내접하며; 상기 원형헤드는 고속으로 회전되면서 상기 원형 양극재의 원둘레에 직각 방향으로 왕복되는데, 전진하면서 첫번째 절삭날이 상기 원형 양극재의 곡면을 하향 절삭하고, 전진 절삭이 완료되면 상기 원형헤드는 상기 원형 양극재의 원둘레를 따라 다음 절삭량 만큼 움직인 뒤 후진하면서 상기 원형 양극재의 곡면을 두번째 절삭날이 하향 절삭하는 과정이 반복되도록 한 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구에 있어서,
각 상기 홀더의 끼움부는 상기 절삭인서트의 측면에 형성된 홈부가 꼭맞게 끼워지는 돌기부가 구비되고;
상기 원형헤드의 측면에 포개지는 고정원판에는 각 상기 홀더와 일대일 대응되게 원둘레를 따라 다수의 압착부가 구비되며;
각 상기 압착부에는 상기 홀더에 끼워진 절삭인서트의 노출된 측면에 형성된 홈부에 꼭맞게 끼워지는 돌기가 형성되고;
상기 고정원판은 방사상으로 다수의 고정볼트를 통하여 상기 원형헤드에 체결되고, 상기 고정원판에는 각 상기 고정볼트가 관통되는 원호형구멍이 방사상으로 다수 구비되어서 상기 고정볼트를 느슨하게 풀어주면 상기 고정원판이 제자리 회전되면서 각 상기 압착부가 각 상기 절삭인서트 측면에서 동시에 벗어나고 각 상기 절삭인서트를 해당 홀더에서 인출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구. - 삭제
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230077944A KR102621047B1 (ko) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102621047B1 true KR102621047B1 (ko) | 2024-01-04 |
Family
ID=89542356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230077944A KR102621047B1 (ko) | 2023-06-19 | 2023-06-19 | 동박 제조기의 원형 양극재 가공용 절삭공구 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102621047B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100121802A (ko) * | 2009-05-11 | 2010-11-19 | 한국야금 주식회사 | 절삭공구 |
| KR20160106061A (ko) * | 2014-01-09 | 2016-09-09 | 이스카 엘티디. | 양면형 인덱서블 절삭 인서트 및 이를 위한 절삭 공구 |
| KR101804973B1 (ko) * | 2017-04-12 | 2017-12-07 | 최성진 | 전기자동차용 배터리 전극판 홈가공공구 |
| US20220118531A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-21 | Iscar, Ltd. | High-feed milling tool |
-
2023
- 2023-06-19 KR KR1020230077944A patent/KR102621047B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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