KR20010008210A - 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스펜서나 도포 용기의 볼(ball) 또는 체크밸브용도로 사용되는 합성수지를 소재로 한 볼의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 합성수지제의 구상(球狀)으로 사출성형하거나, 또는 반구상(半球狀)으로 홈이 형성되게 사출로 성형한 다음 반구를 마주보게 접착하여 중공의 볼(ball)을 형성한 다음 표면을 연마 처리하여 정밀한 합성수지 볼을 생산하는 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법에 관한 것이다.

가벼우며 물이나 용액 등에 녹이 발생되지 않는 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제 1공정으로 반구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 성형된 반구를 접착시키는 접착공정과; 제 3공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 다이아몬드를 이용한 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것이다.

본 발명의 다른 실시예로서, 제 1공정으로 구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 다이아몬드를 이용한 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것이다.

본 발명에 사용되는 연마장치(10)는 상단에 고정판(11)과 그 하단의 회전판(12)에는 접착제와 혼화된 다이아몬드를 도포 소결되어 다이아몬드층(15)을 형성하고 있으며, 상기 회전판(12)상에는 다수의 동심원 상에 다수개의 "V"형 홈(14)이 형성되어 저면에는 회전축(16)이 부착되어 있다.

Description

합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법{Plastic minuteness making a method}

본 발명은 디스펜서나 도포 용기의 볼(ball) 또는 체크밸브용도로 사용되는 합성수지를 소재로 한 볼의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 합성수지제의 구상(球狀)으로 사출성형하거나, 또는 반구상(半球狀)으로 홈이 형성되게 사출로 성형한 다음 반구를 마주보게 접착하여 중공의 볼(ball)을 형성한 다음 표면을 연마 처리하여 정밀한 합성수지 볼을 생산하는 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 기계요소로서 베어링에 사용되는 강구(鋼球)의 경우에는, 강구연마시에 평활한 고정 주철판과 강구가 삽입되는 다수의 "V"형 홈이 동심원상으로 형성된 회전주철판 사이에서 강구가 양주철판과의 회전마찰에 의하여 그 표면이 연마되게 하는 방법이 주로 사용되어 왔다.

또한 연마효율을 높이기 위하여 강구와 "V"형 홈의 표면에 금강사등의 연마제를 살포하거나, 또는 경유등의 연삭유를 주유해줌으로써 연마시 발생되는 열을 냉각시키고, 연마칩등을 외부로 배출시키는 효과를 기대하고 있으나 이와 같은 종래의 강구연마 방법은 강구의 연삭가공 강구의 제조에는 적합하다.

그러나 다양한 제조방법들과 함께 다양한 규격에 많은 양의 제품들이 생산되고 있으나, 산업이 발전함에 따라 기계요소의 구름 베어링 이외 다른 용도의 구상(球狀)의 정밀한 볼이 필요하게 되었다.

즉, 가벼우며 물이나 용액 등에 녹이 발생되지 않는 소재로 체크밸브나 도포용 용기의 볼 또는 디스펜스 등의 용도로 다양한 필요성이 요구되고 있지만 정밀한 생산과 가공이 이루어지지 않기 때문에 금속이나 비철금속(황동)제의 제품들이 주로 사용되고 있다.

바람직 하기는 가벼우며 물에 녹이 발생되지 않는 소재로 합성수지를 이용한 볼이 적합하나, 사출성형시 금형을 정밀하게 가공하여도 양측 금형이 합쳐지는 곳에 닿는 자욱이 발생되거나, 또한 성형된 합성수지가 냉각되면서 수축이 발생되어 정밀한 제품을 생산할 수 없게 되는 문제점들이 발생되기 때문에 상기와 같은 체크밸브나 도포용 용기의 볼 또는 디스펜스 용도의 정밀도가 높은 제품에는 적용시킬 수 없게 되는 것이다.

상기와 같은 요소로 합성수지재에 의한 성형을 감안하여 합성수지로의 성형하거나, 성형후 접착에 의한 볼을 형성하는데는 쉽게 접근할 수 있으나 정밀한 가공에는 일반 강구(鋼球)의 가공방법을 고려할 수 있으나, 소재의 특성상 가벼우며 연질에 질긴 성질로 인하여 일반 강구와 같은 연삭시에는 성형판에 사용되는 금속은 GM400이라는 특수강으로 제작하여 연마제를 채용하고 있으나 이와 같이 일반 연마장치로는 가공할 수 없게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 감안하여, 가벼우며 물이나 용액 등에 녹이 발생되지 않는 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제 1공정으로 반구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 성형된 반구를 접착시키는 접착공정과; 제 3공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 다이아몬드를 이용한 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예로서, 제 1공정으로 구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 다이아몬드를 이용한 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 중공 프라스틱 볼 제조 블럭도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예의 프라스틱 볼 제조 블럭도.

도 3은 발명의 실시상태의 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 연마장치 11 : 고정판

12 : 회전판 14 : "V"형 홈

15 : 다이아몬드층 16 : 회전축

17 : 볼

이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 보인 바와 같이 제 1공정에서 반구형으로 성형할 수 있게 가공된 금형을 설치하여 합성수지로 사출 성형하게 되는데, 용도에 따라 경질 또는 연질의 소재를 선택할 수 있으며, 합성수지중에 경질로는 아세탈 또는 폴리카보네이트등이 있고 연질로는 폴리프로필렌 PVC 폴리에틸렌 등의 수지를 선택하여 홈이 형성된 상태의 반구형으로 성형하게 된다.

1차 성형된 반구형의 성형물을 제 2공정에서 성형된 반구를 접착시키게 되는데, 접착방법으로 초음파를 이용한 접착이나, 또는 고주파접착과 접착제를 이용한 접착이 다양하게 사용될 수 있게 되며 이는 각기 합성수지류가 갖는 재질의 특성에 따른 접착방법에 따른 것이다.

2차 공정을 거쳐 반구형에서 구형으로 가공된 볼은 정밀한 접착이 이루어지더라도 접착부분이 불균일하고 일단 성형된 볼 자체의 수축편차 등으로 인하여 정밀하고 균일한 볼을 얻을 수 없기 때문에 이를 재 가공하게 된다.

구형으로 이루어진 볼을 제 3공정에서, 도 3에 보인 바와 같이 본 발명의 실시예를 보인 연마장치의 개략도로서, 본 발명에 사용되는 연마장치(10)는 상단에 고정판(11)과 그 하단의 회전판(12)에는 접착제와 혼화된 다이아몬드를 도포 소결되어 다이아몬드층(15)을 형성하고 있으며, 상기 회전판(12)상에는 다수의 동심원 상에 다수개의 "V"형 홈(14)이 형성되어 저면에는 회전축(16)이 부착되어 있다.

각기 볼이 닿는 상측 고정판(11)의 하단과 "V"형 홈이 다수개 형성된 하측의 회전판(12)의 상단에 다이아몬드를 이용한 연마제를 접착제와 함께 도포하여 소결된 다이아몬드층(15)형성되어 있다.

그리고 상기 고정판(11)과 회전판(12)은 금속으로 형성되어 있으며, 합성수지 볼(17)을 가압하고 있는 상측 고정판(11)은 연마시 합성수지 볼(17)이 가압된 상태에서 회전하지만 볼(17)은 비교적 연질이기 때문에 고정판(11)과 회전판(12)에 다이아몬드층(15)에 의하여 수명을 오래 사용할 수 있으며, 별도로 연마제를 투입할 필요는 없다.

여기서 다이아몬드층(15)의 거칠기는 볼(17)의 용도에 따라 조절되는데, 예를 들면 디스펜스용이나 체크밸브용의 경우에는 비교적 표면이 매끄럽고 진원도가 높아야 하며 약제 도포용 용기의 경우에는 진원도는 높으면서 표면은 거칠어야 약제나 액체를 묻혀 도포가 용이하게 된다.

그리고 도 3에 보인 본 발명의 실시예의 개략도에 합성수지 볼(17)이 연마되는 실시예만을 도시하였으나, 볼(17)이 투입되고 배출되는 연마장치(10)의 세부 사항은 일반 강구 연삭장치의 관용기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같은 본 발명의 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법에 의하여 합성수지제의 볼(17)을 가공하기 위해서는 먼저 고정판(11)과 회전판(12)사이에 볼(7)을 채워넣고 볼(17)이 "V"형 홈(14)내에 위치하게 한 후, 고정판(11)을 가압한 상태에서 회전축(16)을 회전시키면 볼(17)이 "V"형 홈(14)과 고정판(11) 사이에서 밀착되어 회전되면서 "V"형 홈(14)에서 각기 상측의 고정판(11)과 하측의 회전판(12)에 형성된 다이아몬드층(15)과의 마찰에 의하여 볼(17)의 표면이 연마된다.

많은 회전을 거친 후에는 결국 볼(17)의 표면은 진원도가 높은 균일하고 미려한 가공면이 형성된 중공상태의 볼(17)이 얻어지게 되며, 내부가 빈 중공상태의 볼(17)은 수축편차가 비교적 감소되므로 가볍고 정밀도가 높은 제품에 적용시킬 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예로, 볼(17)의 내부가 차인 상태의 볼(17)을 생산하는 블럭도로서, 제 1공정에서 상기와 같이, 금형에 의하여 구형으로 사출로 볼(17)을 성형이 이루어지게 된다.

1차 내부가 충만된 상태로 성형된 볼(17)을 상기와 같은 연마장치(10)에 의하여 2차 연마공정을 거치게 되는데, 내부가 충만된 상태로 성형이 이루어져 접착공정을 생략하므로 생산성이 높아지게 되며, 중공형 볼(17)보다는 수축편차가 약간 높아지므로 약간 정밀도는 떨어지게 된다.

제 1공정을 거쳐 성형된 상태의 볼(17)은 제 2공정으로 연마공정을 거치게 되는데, 연마공정은 상기한 연마공정과 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 가벼우며 물에 녹이 발생되지 않는 소재로 합성수지를 이용한 볼을 손쉽게 저렴한 비용으로 정밀도가 높은 볼을 다량 생산이 가능하게 되어 체크밸브나 도포용 용기의 볼 또는 디스펜스 용도의 정밀도가 높은 제품에 적용시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 제 1공정에서 반구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 성형된 반구를 접착시키는 접착공정과; 제 3공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 분말상 다이어몬드로 된 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 다이아몬드층회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것을 특징으로 한 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   제 1공정에서 구형으로 성형하는 성형공정과; 제 2공정으로 상측 고정판과 하측의 회전판에 다이아몬드로 된 연마제를 접착제와 함께 도포하여, 다이아몬드층을 형성한 회전판을 회전시켜 합성수지 볼이 회전판의 "V"형 홈과 마찰에 의하여 연마되도록 한 연마공정과; 상기 공정을 통하여 정밀 볼을 제조할 수 있게 한 것을 특징으로 한 합성수지를 소재로 한 정밀 볼 제조방법.