KR20000010841A - Grinding tool and production method thereof - Google Patents

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KR20000010841A
KR20000010841A KR1019980708982A KR19980708982A KR20000010841A KR 20000010841 A KR20000010841 A KR 20000010841A KR 1019980708982 A KR1019980708982 A KR 1019980708982A KR 19980708982 A KR19980708982 A KR 19980708982A KR 20000010841 A KR20000010841 A KR 20000010841A
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diamond particles
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metal
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KR1019980708982A
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Inventor
씨에리 길레트
테오도르 홀스테인즈
Original Assignee
비. 고블렛
디아망 보르트, 소시에떼 아노님
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: A grinding tool used to the cutting, the punching, and the grinding of a constructing material is provided to have an excellent grinding efficiency, and not to generate the deterioration event. CONSTITUTION: The grinding tool contains:a construction(2) adhered in a circumference part, and located a diamond particle; a frame having an interspace in the outer surface of a column offered in a support unit(2) around the column of a support unit(6); the interspace held 30¯75% of the part; 100¯500 micron of the average of the interspace diameter, and 2mm of the maximum; the support unit(6) filled at least 70% of the interspace; the interspace formed by a metal or an alloy having over a using temperature of the tool and under 950°C.

Description

연마공구 및 그 제조방법Abrasive tool and its manufacturing method

본 발명은, 특히 건축재료의 절삭, 천공, 연삭 등에 사용되는 연마공구에 관한 것으로, 이 공구는 구조물에 제공된 구멍으로 적어도 부분적으로 삽입되고 모울드, 캐스트, 사출성형 또는 프레스되는 재질로 만들어진 강철 지지부의 표면 또는 원주부에 고정되며 다이아몬드 입자들을 위치시킨 구조물로 구성된다. 본 발명은 특히 국제특허출원 제 PCT/BE95/00101 호에 기술된 형태의 마모공구에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates, in particular, to abrasive tools used for cutting, drilling, grinding and the like of building materials, which tools are at least partially inserted into holes provided in the structure and which are made of a material which is made of a mold, cast, injection molded or pressed material. It consists of a structure in which diamond particles are placed and fixed to a surface or circumference. The invention relates in particular to a wear tool of the type described in International Patent Application No. PCT / BE95 / 00101.

특히, 본 발명은 상기 국제특허출원의 일반적 구성내에 있는 연마공구의 바람직한 실시예에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a preferred embodiment of an abrasive tool within the general construction of the above international patent application.

본 발명에 따라서, 이 구조물은 지지부의 적어도 원주부 근방영역에, 이 영역 체부피의 적어도 30 - 75 % 를 차지하며 그 외측면으로 개방되는 공공(pores)으로 구성되며, 이들 공공의 평균직경은 100 - 500 미크론, 최대 2 mm 이고, 지지부는 이들 공공의 적어도 70 % 내로 관입되며 공구의 사용온도이상이고 950 ℃ 이하의 융점을 갖는 금속이나 합금으로 만들어 진다.According to the invention, the structure consists of pores at least in the region near the circumference of the support, which occupy at least 30-75% of the body volume of this region and are open to the outside thereof, the average diameter of which is 100-500 microns, up to 2 mm, the support is introduced into at least 70% of these cavities and is made of a metal or alloy having a melting point above the tool's service temperature and below 950 ° C.

지지부는 아연, 주석, 알루미늄, 마그네슘, 구리 또는 실리콘을 포함하는 합금같의 이들 원소의 합금중의 하나에 기초하는 것이 바람직하다.The support is preferably based on one of the alloys of these elements, such as an alloy comprising zinc, tin, aluminum, magnesium, copper or silicon.

본 발명은 상기 연마공구의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing the above abrasive tool.

이 방법은 다이아몬드 입자들이 모울드의 환상구조물에 따라 서로 일정거리를 유지하며 삼차원으로 위치되되, 이 환상구조물을 위한 지지부는 이 지지부 근방의 적어도 구조물 영역에 다이아몬드 입자사이에 다소 균일하게 분산되는 공공들이 상기 영역의 체부피의 30 - 75 % 를 차지하도록 형성되며, 공구의 사용온도이상이고 액상에서 950 ℃ 이하의 융점을 갖고 지지부를 구성하는 금속이나 합금이 상기 공공의 적어도 70 % 를 관입하도록 모울드로 주조되며, 그후 이 금속 또는 합금이 응고되어서 다이아몬드 입자를 위치시킨 환상구조물과 지지부사이에 다소 균일한 연결부를 형성함을 특징으로 한다.This method allows the diamond particles to be positioned in three dimensions with a constant distance from each other according to the annular structure of the mold, wherein the support for the annular structure is provided with voids which are somewhat uniformly dispersed between the diamond particles in at least the structure region near the support. It is formed so as to occupy 30-75% of the body volume of the zone and is cast into the mold so that at least 70% of the cavity is introduced into the metal or alloy constituting the support with a melting point above the tool operating temperature and below 950 ° C in the liquid phase. The metal or alloy is then solidified to form a somewhat uniform connection between the annular structure in which the diamond particles are placed and the support.

본 발명의 다른 특징과 상세한 것이 첨부도면을 참조로하여 연마공구와 그 제조방법의 특정 실시예를 비제한적으로 기술한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Other features and details of the present invention will become apparent from the following detailed description of, but not limited to, specific embodiments of the abrasive tool and its manufacturing method with reference to the accompanying drawings.

제 1 도는 다이아몬드 입자를 위치시킨 환상구조물이 형성되는 소결모울드의 단면도,1 is a cross-sectional view of the sintering mold in which an annular structure in which diamond particles are placed is formed;

제 2 도는 다이아몬드 입자의 위치를 보여주는 환상구조물의 사시도,2 is a perspective view of the annular structure showing the position of the diamond particles,

제 3 도는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 환상구조물에 위치된 다이아몬드의 상세확대도,3 is a detailed enlarged view of a diamond located in an annular structure according to the first embodiment of the present invention,

제 4 도는 제 2 도에 따른 환상 구조물의 다이아몬드 위치의 제 2 실시예를 보여주는 상세확대도,4 is a detailed enlarged view showing a second embodiment of the diamond position of the annular structure according to FIG.

제 5 도는 다이아몬드 입자가 위치된 구조물과 이 구조물에 고정된 지지부로부터 형성된 연마 공구를 포함하는 캐스팅 모울드의 단면도,5 is a cross-sectional view of a casting mold comprising a structure in which diamond particles are located and an abrasive tool formed from a support fixed to the structure,

제 6 도는 분리된 모울드 부품의 개략단면도,6 is a schematic cross-sectional view of a separated mold part,

제 7 도는 매칭후 분리된 모울드 부품의 개략단면도,7 is a schematic cross-sectional view of a mold part separated after matching,

제 8 도는 연마공구를 형성하도록 마무리된후 분리된 모울드 부품의 개략단면도,8 is a schematic cross-sectional view of a mold part separated after finishing to form an abrasive tool,

제 9 도는 제 8 도와 다른 실시예의 연마공구 단면도,9 is a cross-sectional view of an abrasive tool of FIG. 8 and another embodiment,

제 10 도는 본 발명에 따른 환상구조물을 보여주는 드릴장치의 사시도,10 is a perspective view of a drill device showing an annular structure according to the present invention,

제 11 도는 본 발명에 따른 환상구조물을 보여조는 연삭휠의 사시도.11 is a perspective view of a grinding wheel showing the annular structure according to the present invention.

상기 도면에서 동일참조변호는 동일부분을 나타낸다.Like reference numerals in the drawings denote like parts.

본 발명은 절삭, 천공, 연삭 등을 위한 연마공구에 관한 것으로, 이 공구는 디아아몬드 입자들이 상호 일정한 간격으로 3 차원으로 위치되며 매우 단단한 연결부를 형성하는 지지부에 고정되는 구조물을 포함한다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to abrasive tools for cutting, drilling, grinding, and the like, wherein the tool comprises a structure in which the diamond particles are positioned three-dimensionally at regular intervals from each other and secured to a support forming a very tight connection.

이후 "다이아몬드가 박힌 구조물(diamond-loaded structure)"이라 불리는 구조물은, 적어도 지지부근방영역에, 이 영역의 체부피의 적어도 30 - 70 % 를 차지하며 적어도 부분적으로 그 외측면으로 개방되는 공공을 포함한다. 이 공공의 평균직경은 100 - 500 미크론으로 최대 2 mm 이다. 이를 위한 지지부는 이들 공공의 적어도 70 % 내로 관입되는 금속이나 합금으로 구성되어서 구조물과 지지부사이에 매우 강한 연결이 가능케 한다.The structure, hereinafter referred to as "diamond-loaded structure", comprises a cavity, at least partially in the vicinity of the support, that occupies at least 30-70% of the body volume of this region and at least partially opens to its outer surface. do. The average diameter of this cavity is 100-500 microns up to 2 mm. Supports for this purpose consist of metals or alloys that penetrate into at least 70% of these cavities, allowing a very strong connection between the structure and the support.

더욱이, 이 지지부는 사용중 공구열화를 방지하도록 연마 공구 사용온도보다 충분히 높은 융점을 가지며, 다이아몬드가 박힌 구조물의 다이아몬드 입자를 열화시킴없이 공공으로 금속이나 합금의 안전한 관입을 위해 융점은 950 ℃ 이하이어야 한다.Moreover, this support must have a melting point higher than the abrasive tool operating temperature to prevent tool deterioration during use, and the melting point should be below 950 ° C for safe penetration of metals or alloys into the void without degrading the diamond particles of the diamond-embedded structure. .

이처럼, 본 발명에 따라서, 지지부는 아연, 주석, 알루미늄, 마그네슘, 구리 또는 실리콘을 포함하는 합금 같은 이들 원소들의 합금증의 하나에 기초한다.As such, according to the invention, the support is based on one of the alloying of these elements, such as an alloy comprising zinc, tin, aluminum, magnesium, copper or silicon.

5 -9 % 바람직하게는 7 % 의 실리콘을 포함하는 알루미늄 - 실리콘 합금으로 형성된 지지부를 갖는 연마공구에서 훌륭한 결과가 얻어졌다.Excellent results have been obtained with abrasive tools having supports formed from an aluminum-silicon alloy comprising 5-9% preferably 7% silicon.

본 발명의 특정실시예에 따라, 상기 구조물은 소결에 의해 삼차원으로 상호 부착되며 금속피막(metal envelope)으로 덮이는 다이아몬드 입자로 구성된 파티클로 형성된다.According to a particular embodiment of the invention, the structure is formed of particles composed of diamond particles which are three-dimensionally attached to each other by sintering and covered with a metal envelope.

이런 종류의 파티클은 미국특허 제 3,316,073 호, 특히 2 칼럼 29 - 49 줄 및 본 특허의 실시예 1 에서처럼 공지기술로 얻어질수 있다.Particles of this kind can be obtained by known techniques, as in U.S. Pat.

그러나 본 발명은 상기 방법으로 얻어진 파티클 사용에 한정되지 않음에 유의해야 한다.However, it should be noted that the present invention is not limited to the use of particles obtained by the above method.

상기 다이아몬드가 박힌 구조물은 다이아몬드 입자의 부피로 1 - 15 %, 바람직하게는 3 % 정도로 구성되어 코발트, 철, 청동 또는 니켈에 기초한 골격에 유지되는 것이 바람직하다.The diamond-embedded structure is preferably composed of 1-15%, preferably 3%, by volume of diamond particles, to be maintained in the skeleton based on cobalt, iron, bronze or nickel.

이 다이아몬드가 박힌 구조물은, 일부 특정의 경우, 다이아몬드 입자 부피보다 10 배이하 비율로 실리콘카바이드, 실리콘이나 알루미늄 산화물같은 다른 연마재 입자로 피복될 수 있다.This diamond embedded structure may, in some specific cases, be coated with other abrasive particles such as silicon carbide, silicon or aluminum oxide at a rate of 10 times less than the diamond particle volume.

언급된 것과 같은 연마공구제조를 위해, 첫 단계는 모울드내 환상구조물에 따라 상호 이격되어 삼차원으로 다이아몬드 입자를 위치시키는 것으로, 이때 지지부는 적어도 지지부 근방 구조물 영역에 이 영역의 체부피의 30 - 75 % 를 차지하도록 다이아몬드 입자들 사이에 공공이 분산되게 형성된다. 다음 단계에서, 지지부를 구성하는 금속이나 합금이 액상으로 모울드에 주조되어서 이 금속이나 합금이 상기 공공의 적어도 70 % 속으로 관입해 들어갈수 있다. 끝으로, 이들 금속이나 합금이 응고되어서 환상구조물과 공공과 접하는 지지부 사이에 연결부를 형성하고 적어도 부분적으로 공공을 피복한다.For the manufacture of abrasive tools such as those mentioned, the first step is to place the diamond particles in three dimensions spaced apart from one another according to the annular structure in the mold, where the support is at least 30-75% of the body volume of this region in the region of the structure near the support. The voids are formed to be dispersed between the diamond particles so as to occupy. In the next step, the metal or alloy constituting the support can be cast into the mold in the liquid phase so that the metal or alloy can penetrate into at least 70% of the cavity. Finally, these metals or alloys solidify to form a connection between the annular structure and the support in contact with the cavity and at least partially cover the cavity.

금속이나 합금의 캐스팅은 영구모울드, 즉 "미국 금속협회 출판, 금속핸드북, 제 5 권, 단조 및 주조, p265 이하참조(영구모울드 주조생산에 대한 ASM 위원회)" 에 설명된 의미로, 내화강(refractory sleel)에서 실시되는 것이 바람직하다.Casting of metals or alloys refers to a permanent mold, ie, "fire resistant steel", as described in "American Metal Society Publishing, Metal Handbook, Volume 5, Forging and Casting, p265" (ASM Committee on Permanent Mold Casting Production). preferably in a refractory sleel).

본 발명이 석재 절삭디스크 제조와 관련하여 실시예에 의해 이하 설명될 것이다.The invention will now be described by way of examples in connection with the manufacture of stone cutting discs.

제 1 도에 도시된 것같이, 다이아몬드 입자(3)가 위치된 환상구조물(2)이 먼저 제 1 모울드(1)에 형성된다.As shown in FIG. 1, the annular structure 2 in which the diamond particles 3 are located is first formed in the first mold 1.

이 다이아몬드가 박힌 구조물(2)은, 제 5 도에 도시된 것처럼, 제 2 모울드(4)에 위치되며, 지지부(6)를 형성하는 재료(5)가 액상으로 이 모울드에 주입된다.This diamond-embedded structure 2 is located in the second mold 4, as shown in FIG. 5, and the material 5 forming the support 6 is injected into the mold in the liquid phase.

특히 환상구조물(2)을 형성하기위해, 파티클(7)이, 제 4 도에 상세히 예시된 것처럼, 제 1 모울드(1)의 환상캐비티(9)로 도입되어서 금속피막(metal envelope)(8)으로 덮인 다이아몬드 입자(3)로 부터 형성된다. 상기 파티클들이 집적되는 환상캐비티(9)는 외측 및 측방으로는 고리(10)에 의해, 상측으로는 환상지지피스(11)를 덮어서 그 무게로 이들 파티클(7)에 일정한 압력을 가한다. 이들 파티클은 피막(8)의 표면용융에 의해 그후 모울드(1)의 냉각중, 제 2 도에 도시된 것같은, 다공성 강체골격을 형성하도록 도가니(oven)에서 분위기조절되어 피막(8)을 구성하는 금속이나 합금의 소결온도까지 가열된다.Particularly in order to form the annular structure 2, the particles 7 are introduced into the annular cavity 9 of the first mold 1, as illustrated in detail in FIG. 4, so that a metal envelope 8 is provided. It is formed from diamond particles 3 covered with snow. The annular cavity 9 in which the particles are accumulated is covered by the ring 10 on the outside and side, the annular support piece 11 on the upper side, and a constant pressure is applied to these particles 7 by the weight thereof. These particles are then conditioned in a crucible to form a porous rigid skeleton, as shown in FIG. 2, during the cooling of the mold 1 by surface melting of the coating 8 to form the coating 8. Heated to the sintering temperature of the metal or alloy.

제 4 도에 도시된 것같이, 금속피막(8)에 의해 미리덮힌 다이아몬드 입자(3) 사용대신, 금속분말 부피에 대해 다이아몬드 입자 부피 1 - 15 %, 바람직하게는 3 % 비율로, 코발트, 철, 청동 및/또는 니켈 분말과 다이아몬드 입자의 혼합물이 사용될 수 있다. 이후 혼합물은 모울드(1)의 환상캐비티(9)로 부어서 분말의 부분 또는 표면 용융이 얻어질때까지 가열된다. 분말은 지지피스(11)의 무게하에 소결되어 다공성 물체가 된다.As shown in FIG. 4, instead of using the diamond particles 3 pre-covered by the metal coating 8, the cobalt, iron, in proportions of 1 to 15%, preferably 3%, to the metal powder volume Mixtures of, bronze and / or nickel powders and diamond particles may be used. The mixture is then poured into the annular cavity 9 of the mold 1 and heated until part or surface melting of the powder is obtained. The powder is sintered under the weight of the support piece 11 to become a porous object.

제 3 도는 분말에 다소 균일하게 분산된 다이아몬드 입자(3)를 둘러싸는 소결된 분말(8)을, 확대하여 보여준다.3 shows an enlarged view of the sintered powder 8 which surrounds the diamond particles 3 evenly dispersed in the powder.

제 4 도에 보여준 것처럼, 소결로 얻어진 파티클(9)의 구조물 의 경우 및, 제 3 도에 보여준, 것처럼, 다이아몬드 입자와 분말의 사전혼합 및 소결로 얻어진 경우 모두, 다이아몬드 입자가 삼차원으로 위치되고 그 사이에 다소 균일하게 분산된 공공(12)이 배열되는 구조물을 얻을 수 있다.As shown in FIG. 4, in the case of the structure of the particle 9 obtained by sintering and as obtained in the premixing and sintering of the diamond particles and powder, as shown in FIG. 3, the diamond particles are positioned three-dimensionally and It is possible to obtain a structure in which the cavities 12 are more or less uniformly arranged therebetween.

실시예Example

이 실시예는 건조상태에서, 즉 수냉없이 휴대용 톱("앵글 그라인더 ; angle grinder")에 사용될 수 있는 직경 200 mm, 두께 3.5 mm 의 석재절삭 디스크제조에 관한 것이다.This embodiment relates to the manufacture of a stone cutting disc of diameter 200 mm, thickness 3.5 mm, which can be used in a dry saw, ie without angle cooling, for a portable saw ("angle grinder").

20 - 80 메쉬(ANSI B74-16)사이의 입자크기를 갖는 다이아몬드 입자가 이 입자 부피에 대해 3 % 비로 1.5 미크론 입도의 코발트 분말과 사전 혼합되었다. 얻어진 혼합물은 일정두께의 환상 밴드를 얻기위해 깊이 3.5 mm, 폭 1.25 cm 의 내화강으로 된 제 1 모울드(제 1 도)의 환상캐비티(9)에 넣는다. 이 밴드는 4 kg 무게의 지지피스(11)를 통해 일정압력을 받는다.Diamond particles having a particle size between 20-80 mesh (ANSI B74-16) were premixed with 1.5 micron particle size cobalt powder in a 3% ratio to this particle volume. The resulting mixture is placed in an annular cavity 9 of a first mold (FIG. 1) of refractory steel 3.5 mm deep and 1.25 cm wide to obtain a annular band of constant thickness. This band is subjected to a constant pressure through a support piece 11 weighing 4 kg.

다음단계에서, 이 모울드는 질소분위기에서 30 분동안 800 ℃ 로 가열되어서 분말이 소결을 통해 다공성 구조물 형태로 된다.In the next step, the mold is heated to 800 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere so that the powder is sintered to form a porous structure.

모울드 해제후, 얻어진 환상구조물은 평균직경 300 미크론, 최대 직경 1 mm 의 공공이 60 % 기공도로 일정하게 분산되어 있음을 보여준다.After release of the mold, the annular structure shows that the pores with an average diameter of 300 microns and a maximum diameter of 1 mm are uniformly dispersed with 60% porosity.

이렇게 얻어진 구조물(2)은 제 5 도에 보인 것같이 제 2 모울드(4)에 위치된다. 이것은 중력하에 액상 금속이나 합금을 주조하기위한 내화강으로된 영구모울드이다. 이 금속은 약 600 ℃ 의 융점을 갖는 7 % 실리콘 3 % 구리 첨가 알루미늄 - 실리콘 합금으로 형성된다. 약 25 kg 의 이 합금이 약 670 ℃의 온도에서 전기로에서 용융되고, 모울드(4)에서 응고중 가능한한 미세한 결정입자를 얻기위해 산화물 및 수소의 함량을 낮추도록 탈산 및 정제된다. 이 합금은 다이아몬드가 박힌 구조물(2)의 모든 공공으로 관입 및 모울드의 완벽한 충전을 확실케 하도록 모울드 상부중앙에 고정된 50 mm 직경의 노즐(13)을 통해 1 kg 용량의 도가니(도시되지 않음)에 의해 모울드(4)중앙에 주입된다.The structure 2 thus obtained is located in the second mold 4 as shown in FIG. It is a permanent mold made of refractory steel for casting liquid metals or alloys under gravity. This metal is formed from a 7% silicon 3% copper addition aluminum-silicon alloy with a melting point of about 600 ° C. About 25 kg of this alloy is melted in an electric furnace at a temperature of about 670 ° C. and deoxidized and purified to lower the content of oxides and hydrogen in order to obtain as fine grained particles as possible during solidification in the mold 4. This alloy is a 1 kg crucible (not shown) through a 50 mm diameter nozzle 13 fixed in the center of the mold to ensure penetration into the cavity of the diamond-embedded structure 2 and complete filling of the mold. Is injected into the middle of the mold 4.

모울드(4)는 250-350 ℃ 에 유지되었으며 공지된 실리콘 함유 모울드 해제제에 의해 주조전에 윤활된다.The mold 4 was maintained at 250-350 ° C. and lubricated prior to casting by known silicone-containing mold release agents.

합금은 300 g 의 비율로 모울드(4)를 충전하였다 ; 나머지, 즉 700 g 은 노즐(13)에 유지되며 모울드에 주입된 합금양에 의해 압력을 받는다. 응고후 "데드헤드(dead head)" 로 불리는 합금의 나머지를 함유하는 노즐(13)은 모울드 해제시 얻어진 연마디스크로부터 절단분리된다. 모울드 해제는 성분온도가 약 150 ℃ 로 하강할 때 행해지며, 제 6 도는 이렇게 모울드해제된 구성품을 보여준다. 이때 이 구성품이 상온에 다다르면, 밀링으로 마무리되고, 제 7 도에 도시된 것처럼, 30 mm 의 통공(14)이 그 축을따라 드릴로 천공된다.The alloy filled the mold 4 at a rate of 300 g; The remaining, ie 700 g, is held in the nozzle 13 and is pressured by the amount of alloy injected into the mold. After solidification, the nozzle 13 containing the remainder of the alloy, referred to as the "dead head," is cut apart from the abrasive disc obtained upon release of the mold. Mold release is performed when the component temperature drops to about 150 ° C., and FIG. 6 shows this demolition component. At this time, when the component reaches room temperature, it is finished by milling, and as shown in Fig. 7, a 30 mm through hole 14 is drilled along the axis thereof.

끝으로, 이렇게 기계가공된 연마디스크의 다이아몬드가 박힌 환상구조물은, 제 8 도에 보인것처럼, 다이아몬드 입자가 부분노출되도록 연마에 의하 표면처리가 된다.Finally, the diamond-embedded annular structure of the machined abrasive disc is subjected to a surface treatment by polishing such that the diamond particles are partially exposed, as shown in FIG.

본 발명의 특정실시예에 의해, 제 5 도에 도시된 것처럼, 그 축에대해 회전할수 있는 단일 모울드(4)가 사용된다.By means of a particular embodiment of the invention, a single mold 4 is used, which can rotate about its axis, as shown in FIG.

소결되든 안되든 전기 피막이 덮힌 다이아몬드 입자의 파티클이, 모울드 원주방향으로 원심력에 의해 환상캐비티(19)내로 이들 파티클을 이동시키기에 충분한 속도로 이모울드가 축에 대해 회전하는 동안, 축 또는 중심을 통해, 특히 노즐(13)을 통해 모울드(4)로 도입된다.Through or through the axis or center, while the particles of the electro-coated diamond particles, whether or not sintered, are rotated about the axis at a speed sufficient to move these particles into the annular cavity 19 by centrifugal force in the mold circumferential direction, In particular it is introduced into the mold 4 via the nozzle 13.

언급된 것처럼, 이후단계에서, 지지부(6)를 형성하는 재료(5)가 축 또는 중심을 통해 액상으로 모울드(4)로 도입되며, 역시 원심력에 의해 액상재료(5)가 원주를 향해 이동되어 파티클 또는 파티클의 소결체간의 공공(12)으로 관입하도록 충분히 높은 속도로 회전된다.As mentioned, in a later step, the material 5 forming the support 6 is introduced into the mold 4 in the liquid phase through an axis or center, and also the liquid material 5 is moved towards the circumference by centrifugal force It is rotated at a sufficiently high speed to penetrate into the cavity 12 between the particles or sintered bodies of the particles.

이 작업후 재료(5)를 응고시키기위해 모울드가 냉각되고, 다이아몬드 입자를 둘러싸는 파티클에 고정되며 다이아몬드가 박힌 구조물(2)을 구성하도록 지지부 원주부에서 연장되는 강체지지부가 형성된다.After this operation, the mold is cooled to solidify the material 5 and a rigid support is formed which is fixed to the particles surrounding the diamond particles and extends from the support circumference to form the diamond-embedded structure 2.

끝으로, 이렇게 얻어진 다이아몬드가 박힌 디스크가 모울드로부터 제거된다.Finally, the diamond embedded disk thus obtained is removed from the mold.

다이아몬드가 박힌 구조물(2)의 직경은 비교적 넓은 범위내에서 변화될 수 있음을 유의해야 한다.It should be noted that the diameter of the diamond embedded structure 2 can be varied within a relatively wide range.

그럼에도 불구하고, 석재절단 디스크의 경우, 공구의 필요수명에 따라 2.5 mm - 1.75 cm 폭, 2.5 - 3.7 mm(0.1 - 0.15")두께가 바람직하다.Nevertheless, in the case of stone cutting discs, 2.5 mm-1.75 cm width, 2.5-3.7 mm (0.1-0.15 ") thickness is preferred, depending on the required life of the tool.

본 발명에 따른 방법의 장점은 공지방법과 달리, 다이아몬드가 박힌 구조물이 지지부에 부착될 때, 압력이 이 구조물에 가해지지 않는다는 것이다. 이 장점은 다이아몬드가 박힌 공구 제조원가를 크게 감소시킨다.An advantage of the method according to the invention is that, unlike the known method, when a diamond embedded structure is attached to the support, no pressure is applied to the structure. This advantage greatly reduces the cost of making diamond embedded tools.

또한, 다이아몬드가 박힌 구조물은 지지부에 고정시킬 때 사용되는 금속, 특히 합금은 지지부 자체를 구성하는 것과 동일하여서 구조물과 지지부간의 어떤 인장도 방지된다.In addition, the diamond-embedded structure is the same metal used to secure the support to the support, in particular the alloy, which constitutes the support itself, thus preventing any tension between the structure and the support.

일부의 경우, 제 9 도에 보인 것처럼, 연마공구에 금속래티스(metal lattice)(15)를 박아서 공구의 지지부(6)를 보강하는 것도 유용할 수 있다.In some cases, it may also be useful to reinforce the support 6 of the tool by embedding a metal lattice 15 in the abrasive tool, as shown in FIG.

연마공구는 또한, 제 10 도에 도시된 바와같이 드릴, 제 11 도에 도시된 바와 같이 연마휠 또는 둘레를 따라 일정간격으로 연마블럭을 보여주는 케이블로 구성될 수 있다. 이들 블록은 원통형 벽에 예를들면 다이아몬드가 박힌 디스크와 동일한 구조물이 제공되는 작은 원통형 연마공구를 구성한다. 이 같이 세 종류의 연마 공구를 만드는데 사용된 기술은, 제 5 도 또는 상술한 것같이, 디스크를 만들때와 같다.The abrasive tool may also consist of a drill as shown in FIG. 10, a polishing wheel as shown in FIG. 11 or a cable showing abrasive blocks at regular intervals along the circumference. These blocks constitute a small cylindrical abrasive tool that is provided with a cylindrical wall, for example the same structure as a diamond-embedded disc. The technique used to make these three types of abrasive tools is the same as when making discs, as in FIG. 5 or as described above.

실제로, 사용된 모울드의 크기와 형태만을 변형시키면 충분하다.In practice, it is sufficient only to modify the size and shape of the mold used.

또한, 일부의 경우, 다이아몬드가 박힌 구조물(2)의 기공도는 균일하지 않을 수 있으며, 예를들면 지지부에 대향하는 단부영역의 제로기공도에서, 이 제로기공도 단부영역과 지지부 근방사이의 중간 영역의 평균 기공도, 마지막 영역의 최대 기공도로 범위를 가질 수 있다.Also, in some cases, the porosity of the diamond-embedded structure 2 may not be uniform, for example in the zero porosity of the end region opposite the support, this zero porosity is also intermediate between the end region and the vicinity of the support. The average porosity of the region and the maximum porosity of the last region may range.

중간영역의 기공도는 10 - 30 %, 지지부 근방의 구조물 영역의 기공도는 30 - 70 % 이어서 구조물과 지지부사이에 효과적인 연결부가 얻어지도록 하는 것이 바람직하다.The porosity of the intermediate region is 10-30%, the porosity of the structure region near the support is 30-70%, so that an effective connection between the structure and the support is obtained.

지지부 근방의 영역은 예를들면, 다이아몬드가 박힌 구조물의 총부피의 1/4 이나 1/2 이고, 단부와 중간영역은 예를들면 동일부피를 갖도록 형성될 수 있다.The area near the support may be, for example, one quarter or one half of the total volume of the diamond-embedded structure, and the end and intermediate areas may be formed to have the same volume, for example.

그러나 이들 영역은 일영역에서 다음의 영역까지 기공도가 다소 연속으로 변화하는 것도 가능하다. 즉 기공도 구배가 각 영역에서 발생될 수 있다. 예를들면, 중간 영역에서 단부영역쪽이 최소기공도를 갖고 지지부 근방영역측이 최대일 수 있다.However, these areas can also vary in porosity from one area to the next. That is, the porosity gradient may be generated in each region. For example, in the middle region, the end region side may have the minimum porosity and the support region region side may be the maximum.

본 발명에 따른 다이아몬드가 박힌 구조물의 또 다른 실시예에서, 다이아몬드 입자의 위치설정이, 예를들면, 강, 청동 또는 합성섬유로 만들어진 1- 5 mm 직경의 체에 의해 실행될 수 있다.In another embodiment of the diamond-embedded structure according to the invention, the positioning of the diamond particles can be carried out by a 1-5 mm diameter sieve made of steel, bronze or synthetic fibers, for example.

끝으로 다이아몬드가 박힌 구조물은 홈이 파인 형상을 하여서 이 구조물을 지지부에 결합되는 세기가 이 구조물의 표면 홈을 적어도 부분적으로 충전시킴으로서 상승되게 할 수 있다.Finally, the diamond-embedded structure may have a grooved shape such that the strength coupled to the support to the structure may be raised by at least partially filling the surface grooves of the structure.

다이아몬드가 박힌 환상 구조물에 존재하는 연마 부분은 연마공구의 예정된 사용에 따라 크게 변화될수 있으나, 이 비율은, 이미 언급한 것처럼, 주조물의 체부피의 1 - 15 % 가 바람직하다.The abrasive portion present in the diamond-embedded annular structure can vary greatly depending on the intended use of the abrasive tool, but this ratio is preferably 1-15% of the body volume of the casting, as already mentioned.

본 발명은 상술된 실시예에 한정되는 것이 아니며 본 발명의 범위를 일탈함이 없이 여러 변형예가 가능함을 이해해야할 것이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

Claims (10)

다이아몬드 입자들이 위치되고, 지지부(6)의 원주부에 고정되는 구조물(2)을 포함하는 절삭, 천공, 연삭 등을 위한 연마공구에 있어서, 구조물(2)은 적어도 지지부(6)원주부 근방 영역에 외측으로 개방되고 상기 영역의 체적밀도의 적어도 30 - 75 % 를 차지하는 공공(12)을 갖는 골격형상이되, 공공(12)의 평균직경은 100 - 500 미크론, 최대 2 mm 이고, 지지부(6)는 공공(12)의 적어도 70 % 내로 관입해들어가며 공구의 사용온도이상이고 950 ℃ 이하의 융점을 갖는 금속이나 합금(5)으로 구성됨을 특징으로 하는 연마공구.In abrasive tools for cutting, drilling, grinding, etc. comprising a structure 2 in which diamond particles are located and fixed to the circumference of the support 6, the structure 2 is at least in the region near the circumference of the support 6. A skeleton shape having pores 12 open outwardly and occupying at least 30-75% of the volume density of the region, the mean diameter of the pores 12 being 100-500 microns, up to 2 mm, and the support 6 ) Is an abrasive tool, characterized in that it consists of a metal or an alloy (5) that penetrates into at least 70% of the cavity 12 and has a melting point of above the tool's service temperature and below 950 ° C. 제 1 항에 있어서, 지지부(6)는 아연, 주석, 알루미늄, 마그네슘 이나 구리 또는 실리콘을 포함하는 합금같은 이들 원소의 합금중 하나에 기초함을 특징으로 하는 연마공구.2. An abrasive tool according to claim 1, characterized in that the support (6) is based on one of the alloys of these elements, such as zinc, tin, aluminum, magnesium or copper or alloys comprising silicon. 제 2 항에 있어서, 지지부(6)는 5 - 9 %, 바람직하게는 7 % 실리콘을 포함하는 알루미늄 - 실리콘 합금으로 형성됨을 특징으로 하는 연마공구.3. Abrasive tool according to claim 2, characterized in that the support (6) is formed of an aluminum-silicon alloy comprising 5-9%, preferably 7% silicon. 제 1 - 3 항중 하나에 있어서, 상기 구조물(2)이 금속피막(8)으로 피복된 다이아몬드 입자로부터 형성되는 파티클(7)로 구성되며, 이들 파티클(7)은 소결에 의해 삼차원으로 부착됨을 특징으로 하는 연마공구.4. The structure according to one of the preceding claims, wherein the structure (2) consists of particles (7) formed from diamond particles coated with a metal coating (8), which particles are attached three-dimensionally by sintering. Polishing tools. 제 1 - 4 항중 하나에 있어서, 상기 구조물(2)이 코발트, 철, 황동 또는 니켈에 기초한 골격에 1 - 15 %, 바람직하게는 3 % 부피의 다이아몬드 입자가 포함됨을 특징으로 하는 연마공구.5. The abrasive tool according to claim 1, wherein the structure (2) comprises 1-15%, preferably 3% by volume of diamond particles in a skeleton based on cobalt, iron, brass or nickel. 제 1 - 5 항중 하나에 있어서, 다이아몬드 입자(3)를 포함하는 골격(2)에 다이아몬드 입자(3)양의 10 배 이하 비율로 다른 연마재 입자가 첨가됨을 특징으로 하는 연마공구.6. An abrasive tool as claimed in one of claims 1 to 5, characterized in that other abrasive particles are added to the skeleton (2) comprising diamond particles (3) at a rate not more than 10 times the amount of diamond particles (3). 다이아몬드 입자들이 위치되고 지지부(6)의 원주부에 고정되는 구조물(2)을 포함하는 제 1 - 6 항중 하나에 따른 연마공구 제조방법에 있어서, 다이아몬드 입자(3)들이 모울드(4)내 환상구조물(2)에 따라 상호 이격되어 삼차원으로 위치되되, 지지부는 적어도 지지부(6)근방의 구조물 영역에 이 영역의 체부피의 30 - 75 % 를 차지하도록 다이아몬드 입자(3)사이에 다소 균일하게 공공(12)이 분산되도록 환상구조물(2)에 대해 형성되고, 지지부(6)를 형성하며 공구의 사용온도이상이고 950 ℃ 이하의 융점을 갖는 금속이나 합금이 액상으로 모울드(4)에 주조되어서 금속이나 합금(5)이 공공(12)의 적어도 70 % 내로 관입되고, 그후 금속이나 합금(5)이 응고되어서 다이아몬드 입자(3)가 위치된 환상 구조물(2)과 지지부(6)사이에 균일한 연결부가 형성됨을 특징으로 하는 연마공구 제조방법.In the method of manufacturing an abrasive tool according to any one of claims 1 to 6, which comprises a structure 2 in which the diamond particles are located and fixed to the circumference of the support 6, the diamond particles 3 are annular in the mold 4. Spaced three-dimensionally apart from each other in accordance with (2), wherein the support is at least somewhat uniformly spaced between the diamond particles (3) so as to occupy 30-75% of the body volume of this area in the area of the structure near the support (6). 12) is formed on the annular structure (2) to be dispersed, forming a support (6), the metal or alloy having a melting point of more than the tool's working temperature and below 950 ℃ cast in the mold (4) in the liquid phase The alloy 5 is introduced into at least 70% of the cavity 12, and then the metal or alloy 5 solidifies so that the annular structure 2 and the support 6 on which the diamond particles 3 are located. This way a uniform connection manufacture abrasive tool featuring formed. 제 7 항에 있어서, 다이아몬드 입자(3)가 위치되는 환상구조물(2)이 먼저 제 1 모울드(1)에 형성되고, 그후 이 구조물(2)이 제 2 모울드(4)에 위치되어 구조물(2)의 공공(12)으로 관입해 들어가며 지지부(6)를 형성하는 금속이나 합금(5)이 액상으로 도입됨을 특징으로 하는 방법.8. The annular structure (2) in which the diamond particles (3) are located is first formed in the first mold (1), and then the structure (2) is placed in the second mold (4) to form the structure (2). A metal or alloy (5) introduced into the cavity (12) and forming a support (6) in a liquid phase. 제 8 항에 있어서, 환상구조물(2)을 형성하기위해 금속피막(8)으로 피복된 다이아몬드 입자(3)로 구성된 파티클(7)이 제 1 모울드(1)로 도입되고, 이 파티클(7)이 공공(12)의 30 - 75 % 를 차지하는 골격(2)을 형성하도록 소결되고, 그후 이 골격(2)이 제 2 모울드(4)에 위치되어서 이 골격(2)의 공공(12)으로 관입해들어가며 지지부(6)를 형성하는 금속이나 합금(5)이 주조됨을 특징으로 하는 방법.9. A particle (7) according to claim 8, wherein a particle (7) consisting of diamond grains (3) coated with a metal film (8) is introduced into the first mold (1) to form an annular structure (2). It is sintered to form a framework 2 which occupies 30-75% of the cavity 12, which is then placed in the second mold 4 to penetrate into the cavity 12 of this framework 2. A method in which a metal or alloy (5) is cast into which the support (6) is formed in the sun. 제 8 항에 있어서, 환상구조물(2)을 형성하기 위해 다이나몬드입자(3)가 먼저 다이아몬드 입자 부피의 1 - 15 % 비율로, 코발트 분말이 바람직한 금속분말(8)과 혼합되고, 이 혼합물이 모울드(1)로 도입되며 다이아몬드 입자(3)를 이들 분말(8)이 둘러싸서 소결되되, 분말(8)의 입도는 소결후 구조물(2)이 공공(12)의 30 - 75 % 를 차지하도록 선택됨을 특징으로 하는 방법.9. The method according to claim 8, wherein in order to form the annular structure (2), the diamond particles (3) are first mixed in a proportion of 1-15% of the volume of the diamond particles, and the cobalt powder is mixed with the preferred metal powder (8). It is introduced into the mold 1 and sintered with the diamond particles 3 surrounded by these powders 8, so that the particle size of the powders 8 is such that the structure 2 after the sintering occupies 30-75% of the cavity 12. Selected method.
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