KR200377074Y1 - 디스크형 절단칼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 초경합금재질의 디스크형 절단칼의 날끝두께가 0.7mm가 되도록 그리고 디스크형 절단칼의 날끝각도가 19도 내지 22도가 되도록 함과 동시에 골판지의 접착제가 절단칼의 양면에 접착하기 않게 하기 위해, 절단칼의 양면을 고광택처리함과 동시에, WC 분말의 91 내지 85 중량부과 CO분말의 9내지 19 중량부를 혼합하여 압축성형한 후 소결처리하고, 그리고 연삭 및 연마가공시 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 여러 번 반복하여 수행하는 디스크형 절단칼의 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 디스크형 절단칼이다.

Description

디스크형 절단칼{disc cutter}

본 고안은 초경합금 재질의 디스크형 절단칼을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쉬트형상의 골판지로 연속적으로 제조되어 배출되는 골판지를 연속적으로 절단하는 슬릿팅기계에 장착되는 디스크형 절단칼을 제조하는 방법 및 그 방법에 의해 제조된 디스크형 절단칼에 관한 것이다.

골판지를 연속적으로 길이방향으로 절단하는 슬릿팅기계에 장착된 초경합금 재질의 종래의 디스크형 절단칼은 골판지의 절단시 골판지에 도포되어 있는 접착제와 접촉하게 되어 상기 절단칼의 양면이 상기 접착제에 도포되게 되어 접착제가 돌처럼 굳어지게 되어서, 그 절단작업을 제대로 수행할 수 없어, 골판지의 절단면이 매끈하지 못하게 한다는 단점이 있다.

또한, 상기 골판지의 절단면을 매끈하게 하기 위해서는 종래의 초경합금 재질의 절단칼의 날끝이 예리하고 얇을 필요가 있다. 그 이유는, 날끝의 각도가 크고 날끝의 두께가 두꺼우면, 절단효율이 낮고, 날끝의 마모가 빨리 진행되고, 절단작업시 열을 많이 받게 되어서, 절단칼에 크랙이 형성될 확률이 높아 절단칼의 수명이 단축되기 때문이다.

하지만, 초경합금 재질의 종래의 디스크형 절단칼은 날끝의 각도를 예리하게 하고 두께를 얇게 하는 데는 현재까지 한도가 있어, 그 각도가 25도 내지 30도 범위에서 그리고 두께가 0.8mm 내지 1.1mm 범위에서만 제조될 수 있었다.

본 고안자가 연구하여 본 결과, 초경합금 재질의 종래의 디스크형 절단칼의 절단효율을 높이기 위해서는 절단칼의 날끝 각도가 작으면 작을 수록 좋지만, 절단칼의 수명은 낮아지게 된다는 것에 상기된 한도가 근거된 것이고, 이를 해결하기 위해서는 ① 초경합금의 분말야금작업시 CO와 WC의 배합률을 조절하고, 그리고 ② 연삭 및 연마 작업시 발생되는 가공열을 피가공물에 최소화하는 것에 의해, 절단칼의 날끝 각도를 종래보다 예리하게 하면서도 그 절단칼의 수명을 그 대로 유지할 수 있다는 것을 알게 되었다.

본 고안은 상기된 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 초경합금재질의 디스크형 절단칼의 날끝두께가 0.7mm가 되도록 그리고 디스크형 절단칼의 날끝각도가 19도 내지 22도가 되도록 함과 동시에 골판지의 접착제가 절단칼의 양면에 접착하기 않게 할 수 있는 골판지 절단용 디스크형 절단칼의 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 초경합금재질의 디스크형 절단칼을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은, 상기 목적을 달성하기 위해, 중앙부에 형성된 중앙관통구멍부(1); 상기 중앙관통구멍부(1)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 평면부(2, 2); 상기 평면부의 두께방향에서 상기 평면부(2, 2)에 대하여 상기한 레벨을 가진 상태에서 상기 평면부(2, 2)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 단차부(3, 3); 상기 단차부(3, 3)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 경사부(4, 4); 상기 경사부(4, 4)의 외주단부에 형성되어 있는 절단칼의 날끝부(5); 그리고 회전 구동축에 구비된 플랜지부에 형성되어 있는 복수개의 체결용 구멍들에 상응하는 위치와 크기를 가지고서 둘레상 동등한 간격을 두고서 상기 평면부(2, 2)에 형성되어 있는 복수개의 둘레관통구멍(6, 6, ....)들을 포함하고 있으며, 여기에서, 상기 평면부(2, 2), 상기 단차부(3, 3) 및 상기 경사부(4, 4)는 서로 일체적으로 형성되어 있으며, 상기 날끝부(5)를 이루는 상면외주에지면(5a)과 밑면외주에지면(5b) 간의 각도가 19˚내지 22˚이고, 그리고 상기 상면외주에지면(5a)의 기단부와 상기 밑면외주에지면(5b)의 기단부 간의 거리가 0.7 mm로 되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크형 절단칼로 되어 있다.

본 고안에 따른 초경합금재질의 디스크형 절단칼의 제조방법에 대한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, WC 분말의 91 내지 85 중량부과 CO분말의 9내지 19 중량부를 혼합하여 압축성형한 후 소결처리하여 중앙부에 중앙관통구멍부를 갖는 초경합금 재질의 콤팩드 디스크 형상과 같은 소정 크기의 디스크 형상으로 만드는 제 1단계를 수행한다.

제 1단계 후, 소결처리된 초경합금의 디스크 형상부를, 여러 번(예를 들면 10회) 반복적으로 뒤집으면서 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 행하여지는 평면연삭을 여러 번 반복하는 제 2단계를 수행하여, 상기 디스크 형상부가 소정의 두께 및 소정의 평탄도를 갖도록 한다. 상기 디스크 형상부를 소정의 두께로 한번에 평면연마가공하지 않고, 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 행하여지는 평면연삭을 여러 번 반복하여 수행하는 이유는 평면연마가공에 의해 발생된 열이 피가공물인 디스크 형상부에 전달되는 것을 최소하기 위함이다. 만약, 한번에 평면연삭가공하면, 평면연삭가공에 의해 발생된 열이 디스크 형상부에 전달되어 디스크 형상부의 조직이 변형되어서, 상기 디스크 형상부를 재료로 만들어진 절단칼이 절단작업시 쉽게 파손될 수 있다.

제 2단계 후, 도시되지 않은 회전 구동축에 관통되어 외접되게 장착될 중앙관통구멍부의 진원도를 맞추기 위해, 디스크 형상부를 여러 번 반복적으로 뒤집으면서, 상기 중앙관통구멍부의 외주부를 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 행하여지는 연삭가공을 여러 번 반복하는 제 3단계를 수행한다.

제 3단계 후, 상기 디스크 형상부의 외주부의 상면 및 밑면 중 적어도 하나에 단차부 및 경사부 중 적어도 하나를 형성시키기 위해, 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 행하여지는 황삭에 의한 연삭가공을 여러 번 반복하는 제 4단계를 수행한다.

제 4단계 후, 상기 디스크의 형상부의 상면 및 밑면에 형성된 평면부와 그리고 상기 단차부 및 상기 경사부중 적어도 하나를, 0.01 내지 0.02mm 범위의 연마깊이를 가지고서 행하여지는 연마가공을 여러 번 반복하는 제 5단계를 수행한다.상기 5단계의 연마가공은 연마용 공지의 다이아몬드 휠에 의해 상기 디스크형 형상부의 상면 및 밑면을 연마가공하여 고광택처리하는 가공이다.

상기 디스크형 형상부에 고광택처리를 수행하는 이유는, 골판지를 연속적으로 길이방향으로 절단하는 슬릿팅기계에 장착된 디스크형 절단칼의 양면이 고광택면을 가지고 있으면, 골판지의 절단시 골판지에 도포되어 있는 접착제와 접촉하게 되어도 상기 절단칼의 양면에 상기 접착제가 쉽게 접착되지 않아 상기 절단칼의 양면에 접착제가 돌처럼 굳어지게 되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

제 5단계 후, 상기 디스크 형상부의 외주단부에 절단칼의 날끝부를, 0.01 내지 0.02mm 범위의 연삭깊이를 가지고서 행하여지는 정삭가공인 연삭가공을 여러 번 반복하는 제 6단계를 수행하여 절단칼의 날끝부의 소정된 각도 및 소정된 날끝부의 두께가 되도록 한다.

상기 가공에 의해 절단칼의 날끝부의 소정된 각도는, 즉 절단칼의 날끝부를 이루는 상면외주에지면과 밑면외주에지면 간의 각도가 19˚ 내지 22˚로서 설정되어 있고, 절단칼의 날끝부의 소정된 날끝두께는, 즉 상면외주에지면의 기단부와 밑면외주에지면의 기단부 간의 거리가 0.7 mm로서 설정되어 있다.

회전 구동축에 구비된 플랜지부에 복수개의 체결용 구멍이 형성된 경우, 상기 복수개의 체결용 구멍들에 상응하는 위치와 크기를 가지고서 둘레상 동등간 간격을 두고서 배치된 복수개의 둘레관통구멍들을 선택적으로 상기 제 3단계와 제 4단계에서 상기 디스크 형상부에 방전가공에 의해 형성한다.

상기 방전가공에 의해 상기 복수개의 둘레관통구멍들을 상기 디스크 형상부에 형성하는 이유는, 만약, 드릴과 같은 절삭공정에 의해 상기 디스크 형상부에 둘레관통구멍을 형성하게 되면, 그 둘레관통구멍이 형성된 상기 디스크 형상부의 일부분에 그 절삭공정에 의해 발생된 열이 전달되어, 상기 디스크 형상부의 일부분의 조직이 변형되어서, 상기 디스크 형상부의 조직에 균일화가 결여되어, 절단작업시 용이하게 파손될 수 있어, 둘레관통구멍 형성시 발생되는 열을 최소한으로 상기 디스크 형상부에 전달하기 위함이다.

상기와 같은 구성에 의해 만들어진 디스크형 절단칼의 최종형상의 일실시예를 도 1 내지 도 3에 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 디스크형 절단칼(10)은 중앙부에 중앙관통구멍부(1)를 갖고 있다. 또한 상기 절단칼(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상면과 밑면에 평면부(2, 2), 단차부(3, 3) 및 경사부(4, 4)를 일체로 갖고 있다. 상기 평면부(2, 2)는 상기 중앙관통구멍부(1)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 배치되어 있고, 상기 단차부(3, 3)는 상기 평면부의 두께방향에서 상기 평면부(2, 2)에 대하여 상기한 레벨을 가진 상태에서 상기 평면부(2, 2)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 배치되어 있고, 그리고 상기 경사부(4, 4)는 상기 단차부(3, 3)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 배치되어 있다.상기 절단칼(10)의 외주단부에, 즉 상기 경사부(4, 4)의 외주단부에는 절단칼의 날끝부(5)가 형성되어 있고, 그리고 상기 평면부(2, 2)에는 도시되지 않은 회전 구동축에 구비된 플랜지부에 형성되어 있는 복수개의 체결용 구멍들에 상응하는 위치와 크기를 가지고서 둘레상 동등한 간격을 두고서 복수개의 둘레관통구멍(6, 6, ....)들이 형성되어 있다. 또한, 상기 날끝부(5)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상면외주에지면(5a)과 밑면외주에지면(5b)으로 이루어져 있다. 여기에서 상기 날끝부(5)를 이루는 상면외주에지면(5a)과 밑면외주에지면(5b) 간의 각도가 19˚내지 22˚이고, 그리고 상기 상면외주에지면(5a)의 기단부와 상기 밑면외주에지면(5b)의 기단부 간의 거리가 0.7 mm로 되어 있다.

상기와 같은 방법에 의해 만들어진 디스크형 절단칼은 종래의 디스크형 절단칼과 비교하여 볼 때, 본 실시예의 디스크형 절단칼은 어느 일정 골판지에 대하여 어느 일정 속도로 45일 내지 50일 동안 절단작업을 그 절단면이 매끈한 상태에서 수행할 수 있는 반면에 종래의 디스크형 절단칼은 상기 일정 골판지와 동일한 골판지에 대하여 상기 일정 속도와 동일한 속도에서 15일 내지 20일 동안 절단작업을 그 절단면이 매끈한 상태에서 수행할 수 있었다.

상기와 같은 구성에 의해, 만들어진 초경합금재질의 디스크형 절단날은 초경합금재질의 디스크형 절단칼의 날끝두께가 0.7mm가 되어도 그리고 디스크형 절단칼의 날끝각도가 19˚ 내지 22˚가 되어도 종래의 디스크형 절단날보다 수명이 증가됨과 동시에 종래의 골판지 절단면 보다 미끈한 골판지 절단면을 형성시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 고안에 따른 디스크형 절단칼의 일실시예를 도시한 정면도.

도 2는 도 1에 도시된 디스크형 절단칼을 도시한 단면도.

도 3은 도 2의 "A"부분을 확대하여 도시한 일부분 확대도.

Claims (1)

1. 중앙부에 형성된 중앙관통구멍부(1);

   상기 중앙관통구멍부(1)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 평면부(2, 2);

   상기 평면부의 두께방향에서 상기 평면부(2, 2)에 대하여 상기한 레벨을 가진 상태에서 상기 평면부(2, 2)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 단차부(3, 3);

   상기 단차부(3, 3)에 방사상 바깥방향으로 바로 인접하여 상면과 밑면에 형성되어 있는 경사부(4, 4);

   상기 경사부(4, 4)의 외주단부에 형성되어 있는 절단칼의 날끝부(5); 그리고

   회전 구동축에 구비된 플랜지부에 형성되어 있는 복수개의 체결용 구멍들에 상응하는 위치와 크기를 가지고서 둘레상 동등한 간격을 두고서 상기 평면부(2, 2)에 형성되어 있는 복수개의 둘레관통구멍(6, 6, ....)들을 포함하고 있으며,

   여기에서, 상기 평면부(2, 2), 상기 단차부(3, 3) 및 상기 경사부(4, 4)는 서로 일체적으로 형성되어 있으며,

   상기 날끝부(5)를 이루는 상면외주에지면(5a)과 밑면외주에지면(5b) 간의 각도가 19˚내지 22˚이고, 그리고 상기 상면외주에지면(5a)의 기단부와 상기 밑면외주에지면(5b)의 기단부 간의 거리가 0.7 mm로 되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크형 절단칼.