KR20010081565A - 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수명이 다한 초경합금제품을 기계적 파쇄 및 분쇄과정을 거쳐 분말상으로 하거나 화학적 처리를 거쳐 분말상으로 제조된 폐초경합금 분말과 결합제용 타합금 분말 및 소량의 왁스 등의 첨가제를 혼합하여 제조하고자 하는 형상을 갖는 금형에 넣어 상온에서 가압하여 제조 목적 형상에 가까운 성형체를 제조한 다음, 이 성형체를 소결용 금형에 옮겨 넣어 가열 및 가압을 통해 소망하는 연삭숫돌을 제조하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법에 관한 것으로서,

특히, 본 발명은 20중량%∼70중량%의 폐초경합금 분말과 30중량%∼80중량%의 타합금 분말 및 5중량%의 첨가제로 제조된 성형체를 소결용 금형내에 장입한 다음, 전력공급장치 또는 유도가열장치로서 500℃∼1000℃로 가열시킨 다음, 상금형을 200㎏/㎠에서 800㎏/㎠의 힘으로 가압, 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조한 특징이 있고, 또한, 본 발명은 하금형내에 링형상의 금속부재를 설치한 다음, 상기 금속부재의 외주부 또는 상하면에 소정량의 폐초경합금 분말과 타합금 분말, 그리고 첨가제로 제조된 혼합분말 성형체를 장입하여 소결에 소정의 온도로 가열한 상태에서 상금형에 예열, 타합금 분말을 용융시킨 다음, 상금형을 소정의 압으로 가압하여 금속부재와 혼합분말 성형체를 동시에 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조하는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법{Method of manufacturing grind stone use for a carbide alloy powder}

본 발명은 수명이 다한 초경합금제품을 기계적 파쇄 및 분쇄과정을 거쳐 분말상으로 하거나 화학적 처리를 거쳐 분말상으로 제조된 폐초경합금 분말과 결합제용 타합금 분말 및 소량의 왁스 등의 첨가제를 혼합하여 제조하고자 하는 형상을 갖는 금형에 넣어 상온에서 가압하여 제조 목적 형상에 가까운 성형체를 제조한 다음, 이 성형체를 소결용 금형에 옮겨 넣어 가열 및 가압을 통해 소망하는 연삭숫돌을 제조하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법에 관한 것이다.

현재 금속제품등의 연마용으로 사용되는 세라믹계 연삭숫돌은 값이 저렴한 반면 내구성이 떨어지는 문제점이 있고 다이아몬드계 연삭숫돌은 내구성이나 연삭성능에서는 기존의 어떠한 연삭숫돌보다 뛰어나지만 값이 비싸다는 문제점이 있으며 최근에 초경합금분말이나 폐초경합금분말을 이용하여 연마지석이나 연마포를 제조하는 방법이 공지되어 있는데 이방법은

초경합금분말과 결합제로 사용되는 경금속 분말을 혼합하여 일정한 크기의 강판위에 골고루 분산시켜 놓고 400∼1500℃의 환원성 전기로속에서 가열하는 방법이다.

이 방법은 철판위에 접착을 위한 용제를 도포하고 그 위에 초경합금 분말과 결합제용 금속분말을 혼합한 혼합분말을 살포 분산한 후 전기로 속에서 가열하면 결합제용 금속분말이 용융되어 초경합금분말을 일정한 형태로 성형하는 방법이나,

철판위에 초경합금 분말과 결합제용 금속분말을 혼합하여 일정두께로 살포하는 과정에서 초경합금부의 두께가 일정치 않다는 문제점과 철판과 초경합금간의 밀착력이 떨어져 사용중에 연마구의 불량발생이 많다는 것이 문제점으로 대두되고 있다.

본 발명은 상기한 제반문제점을 해결하기 위한 것으로써 분쇄한 초경합금분말과 결합제용 금속분말로 제조한 성형체를 일정한 형태의 금형에 장입하고 여기에 소정의 온도를 가하여 소망하는 연삭숫돌을 형성할 수 있는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1의 (a)와 (b)는 연삭숫돌제조장치의 개략적인 구성도,

도 2의 (a)와 (b)와 (c)는 연삭숫돌의 단면도.

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>

1:상금형 2:하금형

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 20중량%∼70중량%의 폐초경합금 분말과 30중량%∼80중량%의 타합금 분말 및 5중량%의 첨가제로 제조된 성형체를 소결용 금형내에 장입한 다음, 전력공급장치 또는 유도가열장치로서 500℃∼1000℃로 가열시킨 다음, 상금형을 200㎏/㎠에서 800㎏/㎠의 힘으로 가압, 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하금형내에 링형상의 금속부재를 설치한 다음, 상기 금속부재의 외주부 또는 상하면에 소정량의 폐초경합금 분말과 타합금 분말, 그리고 첨가제로 제조된 혼합분말 성형체를 장입하여 소결에 소정의 온도로 가열한 상태에서 상금형에 예열, 타합금 분말을 용융시킨 다음, 상금형을 소정의 압으로 가압하여 금속부재와 혼합분말 성형체를 동시에 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 (a)(b)는 연삭숫돌제조장치의 각기 다른 개략적인 구성도이다.

먼저, 일정한 형태의 연삭숫돌을 성형할 수 있는 상금형(1)과 하금형(2)와 유사한 형상을 갖는 금형을 제작한 다음, 상기 하금형(2)내에 1㎛에서 700㎛정도의폐초경합금분말 20중량%에서 70%중량과, 결합제용 타합금 분말 30중량%에서 80중량 % 및 5중량% 이하의 왁스와 같은 첨가제를 넣은 고루 섞은 혼합분말을 장입하여 가압하는데, 결합제용 타합금 분말은 동계합금이나 알루미늄계합금 또는 철계합금등이 주로 사용된다.

그런 다음, 소결용으로 제조된 상금형(1)과 하금형(2) 중 하금형(2)내에 앞서 제조한 성형체를 넣고 상금형(1)을 덮은 다음 상금형(1)과 하금형(2)에 전력공급장치(5)로 부터 전류를 인가하여 금형내부의 혼합 분말 성형체를 가열하거나, 또는 고주파 가열장치(3)를 이용하여 가열한다. 전류인가 가열은 상금형(1)과 하금형(2)에 저전압(5-30볼트) 고전류의 직류(또는 펄스)를 공급하게 되면 혼합분말 성형체에서 발열이 일어나 단시간에 소정의 온도까지 상온하며, 이때 상금형(1)을 200㎏/㎠에서 800㎏/㎠의 힘으로 가압하여 그 압력을 유지하면서 소결온도까지 가열하면 첨가제는 대부분 기화되어 없어지고 나머지 혼합분말은 미용융상태로 접합되어 도 2의 (a)와 같은 연삭숫돌이 제조한다.

이때, 일반대기상태로 소결하여도 무방하나 상기 금형(1)(2)에 챔버를 설치한 다음, 진공장치(4)를 이용하여 진공분위기에서 소결하거나, 또는 챔버내에 질소와 같은 중성가스를 충진하여 중성분위기에서 소결함이 바람직하다.

한편, 상기 하금형(2)내에 링형상의 금속부재를 설치한 다음, 도 2의 (b)와 (c)와 같이 상기 금속부재의 외주부 또는 측면에 소정량의 폐초경합금 분말과 타합금 분말, 그리고 첨가제 등으로 된 혼합분말 성형체를 함께 장입하여 앞서 설명한 온도로 예열 및 가압하여 소결하면, 혼합분말 성형체와 금속부재는 동시에 소결 접합되어 도 2의 (b)(c)와 같이 연삭숫돌이 제조되므로서 연삭숫돌의 제조비용을 크게 절감할 수 있다.

그리고 이건 발명에서는 금형의 형태를 연삭숫돌의 형태로 하고 있으나 연삭숫돌이외의 연마지석이나 연마구를 만들때에는 금형의 형태를 제조하고자 하는 연마지석이나 연마구의 형태로 자유로히 변경 사용할 수 있다.

따라서, 본 발명은 폐초경합금을 이용하여 연마구인 연삭숫돌등을 간단히 제조하는 제조방법으로써 기존의 세라믹 연삭숫돌 또는 다이아몬드계 연삭숫돌에 비해 그 내구성이 대폭 향상되고 값도 저렴하며 품질도 향상되는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 철판위에 폐초경합금분말과 결합제용 금속분말을 혼합하여 가열 용융 응고시키는 디스크타입의 연마구 제조방법보다 제품의 두께가 균일하고 연삭성능도 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 20중량%∼70중량%의 폐초경합금 분말과 30중량%∼80중량%의 타합금 분말 및 5중량%의 첨가제로 제조된 성형체를 소결용 금형내에 장입한 다음, 전력공급장치 또는 유도가열장치로서 500℃∼1000℃로 가열시킨 다음, 상금형을 200㎏/㎠에서 800㎏/㎠의 힘으로 가압, 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   하금형내에 링형상의 금속부재를 설치한 다음, 상기 금속부재의 외주부 또는 상하면에 소정량의 폐초경합금 분말과 타합금 분말, 그리고 첨가제로 제조된 혼합분말 성형체를 장입하여 소결에 소정의 온도로 가열한 상태에서 상금형에 예열, 타합금 분말을 용융시킨 다음, 상금형을 소정의 압으로 가압하여 금속부재와 혼합분말 성형체를 동시에 소결시켜 초경합금 연삭숫돌을 제조하는 것을 특징으로 하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법.
3. 제 1 항 및 제 2 항에 있어서,

   상기 금형(1)(2)에 챔버를 설치하여 진공분위기에서 타합금 분말을 소결하는것을 특징으로 하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 챔버내에 질소일 수 있는 중성가스를 충진하여 중성분위기에서 타합금 분말을 소결하는 것을 특징으로 하는 폐초경합금분말을 이용한 연삭숫돌제조방법.