KR20010109295A - 칩 절단 형상을 갖는 다결정 연삭공구의 제조방법 - Google Patents

칩 절단 형상을 갖는 다결정 연삭공구의 제조방법 Download PDF

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KR20010109295A
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케네쓰 엠 젠센
데이비드 미에스
빌 제이 폽
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유. 에스. 신테틱 코포레이션
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Abstract

일체화된 칩 절단 형상을 갖는 다결정 다이아몬드 또는 다결정 CBN 절삭공구(연삭공구, 501)를 제조하기 위한 방법 또는 공정이 개시된다. 상기 방법은 다이(die) 또는 다른 고체부분을 외부 캔 커버 또는 다이아몬드나 CBN 영역을 직접 프레스하는 것을 포함한다. 본 발명은 불필요한 EDM, EDG, 연마 또는 레이저 공정을 필요로 하지 않고, 다이아몬드 칩 절단 공구(501)를 제조하는 경제적인 방법을 제공한다. 상기 공정은 소결공정 전 또는 도중에 상기 다이아몬드 영역(503)의 윗면에 칩 절단기(504)를 형성한다. 본 발명은 비용 및 제조공정을 최소화하면서, 다양한 종류의 칩 절단기(504) 또는 다른 다이아몬드 표면 형상을 제조할 수 있게 한다. 개시된 실시예는 캔 조립체를 프레스하는 것, 캔 내부에 고체부분을 포함시켜 조립체 내부에서 프레스하는 단계 및 중간에 요구되는 다이아몬드 표면 형상을 부여하는 고체부분을 삽입하여 두개의 캔을 함께 프레스하는 것을 포함한다.

Description

칩 절단 형상을 갖는 다결정 연삭공구의 제조방법{Method for forming a superabrasive polycrystalline cutting tool with an intergral chipbreaker feature}
다결정 다이아몬드 및 입방정 질화붕소 CBN 절삭공구는 금속, 목재, 플라스틱, 복합소재 또는 다른 기계가공 가능한 소재의 일반적인 성형공정 뿐만 아니라 선반, 밀링머신 및 그 외의 드릴링 및 리밍(reaming) 공정과 같은 산업적인 기계설비에 사용된다. 많은 수의 다양한 구성, 소재 및 형상이 다결정 다이아몬드 및 PCBN 절삭공구 제조에 사용된다. 일반적으로, 칩 절단 형상을 갖는 다이아몬드와CBN 절삭공구들은 소결공정단계를 거친 후에 이러한 칩 절단 형상이 부여된다. 칩 절단기는 종종 고온의 코발트 결손(cobalt depletive) 공정인 전기방전연마 또는 전기방전가공법을 사용하여 절삭공구에 포함된다. 최종 성형에서의 레이저 에칭공정 또는 연마공정 또한 사용될 수 있다. 상기와 같은 공정은 추가적인 공정으로 인한 제조시간 및 비용뿐만 아니라 과도한 열과 코발트 결합제의 결손에 의한 구조적인 문제점을 유발할 수 있다. 이러한 문제점들로 인해 상기와 같은 종래의 방법을 사용하여 칩 절단 형상을 갖는 PCD 또는 PCBN 공구를 생산하는데 제한이 있어왔다.
본문에 앞서서, 일반적으로 다결정 다이아몬드 커터(PCD 또는 PCBN) 또는 다결정 연삭공구(superabrasive polycrystalline cutting tool)는 텅스텐 초경합금 기재(cemented tungsten carbide substrate)를, 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소 결정 분말층이 상기 기재의 한쪽 면에 인접하게 내부에 위치한 내화금속(refractory metal) 용기(캔)에 넣어서 제조된다. 상기 다이아몬드 분말 및 카바이드 기재를 완전히 덮기 위해서 추가적인 캔을 사용할 수도 있다. 다수의 상기 캔 조립체는 엽납석(pyrophyllite) 또는 활석(talc)과 같은 낮은 열전도성을 갖는 사출성형 가능한 소재로 만들어진 고압 셀(cell) 내부에 적재된다. 다음에, 적재된 고압 셀에 고압이 가해진다. 상기 전체 조립체는 고압 및 고온하에서 압축된다. 이로 인해서, 초경합금 기재에서부터의 금속결합제가 기재의 표면으로부터 다이아몬드 또는 CBN 입자를 통과하여 지나가게 되고, 다이아몬드 또는 CBN 입자의 소결을 촉진하는 활성상(reactive phase)으로 작용하게 된다. 그 결과, 다이아몬드 또는 CBN 입자들은 서로 결합하게 되어 기재의 표면에 다이아몬드 또는 CBN 덩어리를 형성하게 된다. 상기 금속결합제는 다결정 구조의 기공내부에서 다이아몬드 또는 CBN 층에 남거나, 산 침출(acid leaching)에 의해 제거되거나 소위 열 연삭공구(thermally superabrasive tools)를 형성하는 다른 소재로 대체될 수 있다. 이러한 공정에 대한 변형예들이 존재하며, 이는 관련 기술에서 서술될 것이다. 상기와 같이 상세하게 설명한 것은 연삭공구를 제조하기 위해 기재에 다이아몬드 또는 CBN 층을 소결하는 개념에 대해서 익숙해지도록 하기 위한 것이다. 이러한 공정에 관한 더욱 자세한 정보는 1973년 7월 7일에 Wentorf Jr. etal.에게 허여된 미국특허 제3,745,623호에 게재되어 있다.
일반적인 기본 소재에 대해서 하기의 미국특허를 참조할 수 있으며, 각각의 특허는 본 명세서에 의해서, 사용되는 소재에 대한 참고로서 본 명세서에 포함되어 있다.
미국특허 제3,745,623호는 다이아몬드 공구와 상기 다이아몬드 공구를 제조하기 위한 초고압 공정에 대해서 개시하고 있으며, 상기 다이아몬드는 서로 결합된 다이아몬드 결정으로 이루어지는 덩어리 형태, 또는 서로 결합된 다이아몬드 결정의 얇은 층의 형태이다.
미국특허 제3,767,371호는 입방정 질화붕소 결정과 소결된 카바이드의 조합으로 이루어지는 연마체에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제4,403,015호는 단단한 층을 포함하는 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소를 중간 결합층을 삽입하여 초경합금 기재에 부착하여 결합강도, 경도, 내마모성, 탄성 변형성, 강성(rigidity)에서 특히 높은 기계적 성질을 갖는 복합 소결성형체에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제4,387,287호는 다결정 합성 다이아몬드의 성형 특히, 공구형상을 갖는 부품으로 생산하는 방법에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제4,854,784호는 개선된 금속절삭 인서트에 대해서 개시하고 있으며, 상기 인서트는 다결정 다이아몬드 또는 다결정 입방정 질화붕소를 절삭날 소재로 포함하고 있다.
미국특허 제5,011,514호는 연삭요소, 뒷면보강용 성형체 및 생산방법에 대해서 개시하고 있으며, 여기서 연삭입자가 코팅된 금속이 고압/고온 조건에서 결합된다.
미국특허 제5,026,960호는 큰 사이즈로 형성하는 면과 날을 갖는 커다란 성형체 블랭크(blank)에 대해서 개시하고 있다. 칩 절단 패턴이 상기 성형체 블랭크 표면에 형성된다.
미국특허 제5,193,948호는 두개의 단단한 금속 카바이드 층 사이에 붙여진 다결정 다이아몬드 또는 입방정 붕소로 이루어진 절삭부분을 갖는 인서트에 대해서 개시하고 있으며, 상기 인서트는 표준적인 인서트에 존재하는 포켓(pocket)에 부착되고, 공차면(clearance surface)을 갖는 칩 절단기를 형성며 상기 절삭 부분과 일체인 다결정 소재의 절삭날을 노출시키도록 기계가공된다.
미국특허 제5,405,711호는 인서트의 전체 외주면을 따라서 다결정 절삭날을 갖는 인덱서블 인서트(indexable insert)에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제5,447,208호는 표면마무리 거칠기가 10 마이크로 인치, 바람직하게는 0.5 미만인 마이크로 인치이고, 낮은 마찰계수와 광택을 가지며 실질적으로 평면인 초경 연마요소에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제5,449,048호는 복수의 포켓을 형성하기 위해, 볼 노우즈 엔드밀(ball-nosed end mill)을 사용하여 상기 날의 윗면으로 밀링된 하나 또는 그 이상의 포켓을 갖는 끝단면에, 복수의 날 또는 리브를 갖는 드래그 비트(drag bit)에 대해서 개시하고 있으며, 상기 비트는 구형 또는 반구형의 첫 번째 끝단과 반구형 구성을 가지며 상기 리브의 날면의 끝단(leading edge face)과 교차하는 두 번째 끝단을 갖는다.
미국특허 제5,569,000호는 몸체를 형성하여 제조되는 절삭 인서트에 대해서 개시하고 있으며, 상기 인서트는 외주날을 갖는 칩 면을 포함한다.
미국특허 제5,653,300호는 표면마무리 거칠기가 10 마이크로 인치, 바람직하게는 0.5 미만인 마이크로 인치이고, 낮은 마찰계수와 광택을 가지며 실질적으로 평면인 초경 연마요소에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제5,704,735호는 회전축으로부터 일정한 간격을 두고 돌출되는 적어도 하나의 이와, 회전방향으로 상기 이의 앞에 위치하는 칩 절단기를 포함하는 플라이 커터 휠에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제5,709,907호는 절삭공구를 제조하는 방법에 대해서 개시하고 있으며, 상기 공구는 10 마이크로 인치 내지 125 마이크로 인치의 표면 거칠기를 갖는 거친 면을 갖는 기재를 포함한다.
미국특허 제5,722,803호는 코팅된 절삭공구와 그 생산방법에 대해서 개시하고 있다.
미국특허 제5,771,972호는 밀(mill) 조립체와 휘프스톡 조립체(mill assembly and whipstock assembly)에 대해서 개시하고 있다.
본 발명은 소재를 기계가공하기 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 다결정 다이아몬드(polycrystalline diamond, PCD)와 다결정 입방정 질화붕소(polycrystalline cubic boron nitrade, PCBN) 절삭공구에 관한 것으로, 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 공통적으로 연삭공구(superabrasive)라 하며, 선반, 밀링머신 또는 다른 금속가공, 목재가공, 기계가공 또는 공업적 성형 장비에서의 드릴링, 밀링, 선삭에서 절삭요소로 장착되기 위한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 다결정 다이아몬드 또는 다결정 입방정 질화붕소 절삭공구에 관한 것으로서, 칩 절단 형상을 포함하는 것이다.
도1a, 1b, 1c는 각각 본 발명에 의한 제조공정에 대한 3개의 바람직한 실시예를 도시한 도이다.
도2a, 2b, 2c는 도1a에 도시된 공정에 의해 제조중인 칩 절단 공구를 갖는 연삭 커터의 바람직한 실시예에 대한 단면도이다.
도3a, 3b는 도1b에 도시된 공정에 의해 제조중인 칩 절단 공구를 갖는 연삭 커터의 바람직한 실시예에 대한 단면도이다.
도4a, 4b는 도1c에 도시된 공정에 의해 제조중인 칩 절단 공구를 갖는 연삭 커터의 바람직한 실시예에 대한 단면도이다.
도5a, 5b, 5c는 본 발명에 의한 또 다른 칩 절단 공구의 표면 형상을 도시한 도이다.
이하에서는, 첨부된 도면에 도시된 것을 예로 하여, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
기계금속, 복합소재, 목재 또는 다른 기계가공 가능한 소재에 사용되는 절삭공구에 있어서, 칩 절단 형상을 갖는 공구를 제공하는 것이 바람직하다. 특히, 고온 및 고압 소결과정 전 또는 도중에 다결정 다이아몬드 또는 PCBN 상에 요구되는 형상을 부여하여 상기와 같은 칩 절단 공구를 형성하는 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은 일체화된 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제공하는 것이다.
고온/고압 소결과정 전 또는 도중에 다결정 다이아몬드 또는 CBN 상에 요구되는 형상을 부여하여, 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제조하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.
또한, 고온/고압의 압축소결과정 중에 칩 절단기 형상을 원래의 위치에 형성하여, 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제조하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
소결과정 중에 고체 또는 반고체 형태를 고온/고압의 셀에 있는 다이아몬드 또는 CBN에 소결과정 중에 포함하여 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제조하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
EDM 또는 EDG 혹은 레이저 공정에 의해 열을 가하거나 코발트를 제거할 필요가 없는 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제조하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
최종 표면 형상을 연마할 필요가 없는 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 제조하는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 또 다른 목적이다.
상기의 것과 다음의 도면, 상세한 설명 및 청구항을 통해서 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게 명백한 본 발명의 다른 목적, 기술적 특징 및 이점들은 본 명세서에서 설명되는 바와 같이 본 발명에 의해서 달성될 수 있다.
본 발명은 연삭 공구에 사용하기 위한 것이다. 일반적으로, 다이아몬드 절삭공구는 선반, 밀링머신 또는 다른 장치에 고정된다. 절삭공구 또는 작업물이 회전할 때, 연삭 공구의 날 끝은 작업물과 접촉하게 된다. 특정한 용도에서는 칩 절단 형상을 갖는 연삭 공구를 사용하는 것이 유리하다. 칩 절단기는 일반적으로 연삭 공구의 비평면인 부분에 해당하는데, 이는 작업물의 파단부분이 부서져서 쉽게 제거될 수 있는 작은 조각 또는 칩이 되도록 하기 위한 것이다. 작업물의 파단된 부분이 절삭공구를 손상시키는 것을 줄이기 위한 것뿐만 아니라, 기계가공의 효율을 최대화하기 위해서도 칩이 용이하게 제거되는 것은 중요하다. 길고 연속적인 칩의 형성을 막으면, 칩 절단 공구는 작업자에게 가해지는 위험을 줄이고, 절삭날로 흐르는 냉각유의 흐름을 개선하여, 공구의 수명을 연장하고 작업물의 마무리를 개선하게 된다. 일반적인 칩 절단기 및 심지어 다결정 다이아몬드 또는 PCBN 구조와 결합되어 형성된 몇몇의 칩 절단기가 이미 제안된 바 있지만, 본 발명은 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구를 제조하기 위한 향상된 공정을 제공하기 위한 것이다.
도1a, 1b, 1c는 각각 본 발명에 의한 제조공정에 대한 3개의 바람직한 실시예를 도시한 것이다. 첫 번째 실시예가 도2a, 2b, 2c에 도시된 공정이 완료된 연삭공구의 단면도와 함께 도1a에 도시되어 있다. 상기 공정은 캔 조립체(200)를 적재하는 것으로 시작되며(100), 상기 캔 조립체는 카바이드 기재 영역(204)위에 적재된 다결정 다이아몬드 층(203)과, 두 번째 캔, 즉 바닥(206)을 갖는 캔 조립체에 적재된 혼합체와, 첫 번째 캔, 즉 내부커버(207) 및 세 번째 캔, 즉 상부커버로 이루어진다. 상기 다결정 다이아몬드 층(203)의 표면을 원하는 형상으로 프레스하기 위해서(101) 힘이 가해진다(201). 상기 힘은 다이아몬드 커터표면(203) 뿐만이 아니라, 상부커버(205) 및 내부커버(207)를 함께 압축한다. 상기 커터를 원하는 형상으로 프레스(101)하고 난 후, 상기 다이아몬드는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 소결기술을 사용하여 소결되고, 상기 카바이드 영역에 부착되게 된다. 다음에, 상기 캔(205, 206, 207)이 제거되고(103), 외부직경이 마무리된다(104). 그 후, 뒷면이 마무리된다(105). 그로 인해서, 원하는 칩 절단 연삭공구가 제공되는데, 이 경우에는 연삭공구의 외주에 형성되는 모서리부(210, 213)와 중심부근(214)을 둘러싸는 오목부(211, 212)가 여기에 해당된다. 이러한 표면 형상은 단지 하나의 예로 도시된 것이다. 본 발명의 중요한 특징 중의 하나는 매우 많은 종류의 다른 칩 절단기 형상을 갖는 연삭공구를 제공할 수 있다는 점이다. 선택적으로, 몇몇의 연삭공구 블랭크(blank)는 EDM 또는 유사한 공정을 사용하여 더 작은 최종 절삭공구로 가공될 수 있고(116), 더 작은 공구로서 마무리 연마될 수 있다.
도1b는 다이아몬드 표면을 성형하기 위해서 캔 내부에 있는 고체 또는 반고체 부분(semi-rigid component)을 사용하는, 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구를 제조하기 위한 다른 공정을 나타낸다. 상기 고체 또는 반고체 부분은 여러 가지의 다양한 소재로 구성될 수 있고, 육방정 질화붕소(hexagonal boron nitride, hbn)에 한정되지 않으며 니오브(niobium), 금속, 경화된(packed) 결정성 소재, 복합재료, 세라믹, 테잎 케이스 등을 포함한다. 또한, 상기 고체 또는 반고체 부분은 소결성을 향상시키거나, 제거를 쉽게 하거나 또는 최종제품의 물리적 특성을 개선하기 위해서 코팅되거나 화학성분을 달리할 수 있다. 더욱이, 상기 고체 또는 반고체 부분의 표면구조는 매끄럽거나, 거칠거나, 오목부를 두거나, 홈을 갖거나(grooved or channeled), 돌출부를 갖는 것 또는 그와 유사한 형태로 수정될 수 있다. 도3a 및 3b는 본 발명에 의한 다른 공정에 의해서 제조되고 있는 연삭공구의 단면을 도시한 것이다. 두 번째 캔, 즉 바닥(301)과, 첫 번째 캔, 즉 내부커버(302) 및 세 번째 캔, 즉 상부커버(303)를 갖는 캔 조립체가 적재되는데(106), 상기 캔 조립체의 내부에는 카바이드 기재(305)의 맨 위에 위치하는 다이아몬드 영역(304)이 고정된다. 고체부분(306)은 다이아몬드 영역(304)의 표면에 위치한다. 상기 캔이 프레스 됨에 따라서, 상기 고체부분(306)은 상기 다이아몬드 영역(304)의 표면에 표면형상을 부여한다. 다음에, 본 발명의 기술분야에서 잘 알려진 소결공정을 사용하여, 상기 다이아몬드 영역(306)은 소결되고(107), 카바이드 기재(305)에 부착된다. 상기 캔은 고체부분(306)과 함께 제거된다. 상기 연삭공구의 외부직경은 뒷면(110)과 함께 마무리 된다(109). 그로 인해서, 다결정 다이아몬드 영역(304)에 소결된 카바이드 기재(305)를 갖는 연삭공구가 제공되며, 상기 연삭공구는 원하는 칩 절단 표면(307)을 갖는다. 또한 선택적으로, 원하는 바에 따라서 더 작은 마무리 공구로 전기방전가공(EDM)될 수 있다.
도1c는 일체화된 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구를 제조하기 위한 두 번째 실시예를 도시한 것이다. 상기 공정은, 프레스 공정도중에 두개의 연삭공구 캔 사이에 위치시켜 동시에 두개의 연삭공구에 칩 절단 형상을 부여하기 위한 고체부분을 사용해서, 동일한 프레스 공정에서 두개의 연삭공구를 동시에 생산하기 위한 공정을 제공한다. 역시, 상기 고체 또는 반고체 부분은 여러 가지의 다양한 소재로 구성될 수 있고, 육방정 질화붕소(hexagonal boron nitride, hbn)에 한정되지 않으며 니오브(niobium), 금속, 경화된 결정성 소재, 복합재료, 세라믹, 테잎 케이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 고체 또는 반고체 부분은 소결성을 향상시키거나, 제거를 쉽게 하거나 또는 최종제품의 물리적 특성을 개선하기 위해서 코팅되거나 화학성분을 달리할 수 있다. 더욱이, 상기 고체 또는 반고체 부분의 표면구조는 매끄럽거나, 거칠거나, 오목부를 두거나, 홈을 갖거나(grooved or channeled), 돌출부를 갖는 것 또는 그와 유사한 형태로 수정될 수 있다. 도4a, 4b 및 4c는 본 발명에 의한 상기 실시예에 따른 공정에 의해서 제조되고 있는 한 쌍의 연삭공구의 단면을 도시한 것이다. 먼저, 두개의 캔이 적재된다(111). 각 캔은 두 번째 캔, 즉 바닥(402, 407)과, 첫 번째 캔, 즉 내부커버(403, 409) 및 세 번째 캔, 즉 상부커버(404, 408)를 갖는다. 각 캔은 다이아몬드 영역(406, 411) 및 카바이드 기재(406, 411)를 포함한다. 고체부분(412)이 상기 두 캔의 외부커버(404, 408) 사이에 삽입된다. 다음에, 기계식 프레스가 상기 외부커버(404, 408), 내부커버(403, 409) 및 다이아몬드 영역(406, 411)의 표면을 변형시키면서 상기 두개의 캔을 고체부분(412) 쪽으로 압축한다. 다음에, 공지된 소결방법을 사용해서, 상기 다이아몬드 영역(406, 411)이 각각 소결되고 각각의 카바이드 기재(405, 410)에 부착된다.그 후, 상기 캔이 제거된다(113). 각 연삭공구의 외부직경이 마무리되고, 각 연삭공구의 뒷면이 마무리된다(115). 이러한 방법에 의해, 칩 절단 형상(412, 413)을 갖는 두개의 연삭공구가 하나의 고온/고압 사이클을 사용하여 제조될 수 있다. 선택적인 최종 단계로서, 상기 연삭공구는 칩 절단요소로서 각각의 다른 용도로 사용되기 위해 더 작은 블랭크로 가공될 수 있다(118).
도5a, 5b 및 도5c는 다이아몬드 또는 CBN 영역(503, 507, 511)의 표면에 부여된 세 개의 다른 칩 절단형상(504, 508, 512)을 도시하고 있다. 상술한 바와 같이, 상기 세 개의 실시예도 카바이드 기재(501, 506, 510)에 소결된 다이아몬드 영역(503, 507, 511)을 갖는다. 상기 세 개의 실시예(501, 505, 509)는 본 발명에 의한 공정에 의해 제조될 수 있는 수많은 특정한 칩 절단 공구형상 중 일부를 나타내기 위해 제시된 것이다. 다이아몬드 또는 입방정 질화붕소(CBN) 표면에 원하는 형상을 프레스하여, 본 발명에 의한 방법에 의해 EDM, EDG, 연마, 레이저 부식 또는 그 외의 열손상 및/또는 코발트 결손을 거치지 않고, 가공되지 않은 순수 다이아몬드 또는 CBN의 표면에 칩 절단 공구를 제조할 수 있다. 다이아몬드 층을 통해서 균일하게 또는 거의 균일하게 코발트를 분산시키도록 유지하거나, 다이아몬드 표면을 가공되지 않도록 유지하면 칩 절단 공구의 수명 및 온도변화에 대한 저항성이 향상된다.
상술한 실시예들은 모든 면에서 출원당시에 발명자가 인식하고 있었던 최적의 형태를 도시하기 위한 것이지, 발명에 제한을 두기 위한 것은 아니다. 예를 들면, 도1a 및 1b에 도시된 공정들은 고압/고온 사이클에서 다수의 부품들에 대해 적용될 수 있는 것이고, 도1c에 도시된 공정은 하나의 고압/고온 사이클에서 실시될 수 있다. 본 명세서에 도시된 몇 가지 실시예들이 특정한 칩 절단기 표면형상을 갖고 있지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 상기 형상은 하나의 예를 들기 위하여 제시된 것이고, 본 발명은 특히, 연삭공구에 칩 절단 형상을 가공하기 위한 다양한 요구에 부응하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상술한 상세한 설명보다는 첨부된 청구항들에 의해서 정해진다. 상기 청구항들과 균등한 의미와 범위 내에 존재하게 되는 모든 장치와 공정들은 본 특허의 범위 내에 포함될 것이다.

Claims (9)

  1. 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    (A) 다결정 영역 및 카바이드 기재(substrate)를 갖는 캔 조립체를 적재하는 단계;
    (B) 상기 캔 조립체를 프레스하여 상기 다결정 영역에 칩 절단 형상을 부여하는 단계;
    (C) 상기 다결정 영역을 상기 카바이드 기재로 소결하여 다결정 연삭공구를 제조하는 단계;
    (D) 상기 캔 조립체를 상기 다결정 연삭공구로부터 제거하는 단계; 및
    (E) 상기 다결정 절삭공구를 마무리하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캔 조립체는,
    (1) 첫 번째 캔에 다결정 영역을 적재하고;
    (2) 상기 다결정 영역위에 카바이드 기재를 적재하고;
    (3) 두 번째 캔을 상기 카바이드 기재위에 상기 첫 번째 캔과 반대로 위치시키고;
    (4) 세 번째 캔을 상기 첫 번째 캔위에 상기 두 번째 캔과 반대로 위치시키는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프레스 단계는 소결단계 전에 상기 세 번째 캔, 상기 첫 번째 캔 및 칩 절단 형상을 갖는 다결정 영역을 기계적으로(mechanically) 프레스하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프레스 단계는 소결단계 중에 상기 세 번째 캔, 상기 첫 번째 캔 및 칩 절단 형상을 갖는 다결정 영역을 기계적으로(mechanically) 프레스하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 캔의 적재단계는 상기 다결정 영역을 상기 첫 번째 캔에 적재하기 전에 상기 첫 번째 캔에 고체부분을 적재하는 단계를 추가적으로 포함하며, 상기 고체부분은 칩 절단 형상을 부여하기 위한 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레스 단계는 상기 외부커버를 프레스하여 상기 고체부분의 표면으로부터 상기 다결정 영역의 표면으로 칩 절단 형상을 부여하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 프레스 단계는,
    (1) 첫 번째 캔 조립체와 두 번째 캔 조립체 사이에 고체부분을 삽입하며, 상기 고체부분은 첫 번째 칩 절단 형상을 상기 첫 번째 캔 조립체에 부여하기 위한 첫 번째 표면을 가지고, 두 번째 칩 절단 형상을 상기 두 번째 캔 조립체에 부여하기 위한 두 번째 표면을 갖는 단계; 및
    (2) 상기 첫 번째 캔 조립체를 상기 두 번째 캔 조립체 쪽으로 프레스하여 상기 첫 번째와 두 번째 캔 조립체에 상기 첫 번째 표면과 두 번째 표면을 부여하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 다결정 연삭공구를 마무리하는 단계는,
    (1) 상기 다결정 연삭공구의 외부직경을 마무리하는 단계; 및
    (2) 상기 다결정 연삭공구의 뒷면을 마무리하는 단계를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 칩 절단 형상을 갖는 연삭공구의 제조방법.
  9. (A) 카바이드 기재;
    (B) 상부 절삭면을 가지며, 상기 카바이드 기재에 소결된 다결정체; 및
    (C) 칩 절단 형상과 다결정체 전체에 걸쳐서 균일하게 코발트가 분산되어 있으며, 상기 다결정체의 상부 절삭면에 부여된 하나 이상의 칩 절단 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연삭공구.
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