KR20040065365A - 블레이드 제작공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블레이드의 제작공정에 관한 것으로, 원재료를 원판형태의 디스크로 가공하는 단계와; 상기 원판형태의 디스크를 열처리하는 단계와; 상기 열처리한 디스크를 사용 용도에 맞는 모양으로 성형하는 단계와; 상기 성형을 마친 디스크에 블라스팅을 하는 단계를 가진다.

Description

블레이드 제작공정 {Method of making blade}

본 발명은 공작기계에 사용되는 블레이드(blade)에 관한 것으로, 보다 자세하게는 건식으로 제작되는 블레이드에 관한 것이다.

블레이드는 석재와 같은 큰 경도를 갖는 재료를 절단하기 위한 도구로서, 절단하려는 재료에 따라 그 크기나 모양이 달라지게 된다.

통상적인 일반적인 블레이드의 제작과정은, 원통형태의 원 재료를 디스크의 형상으로 절단한 다음, 이 디스크 형상의 가공재료를 열처리하게 된다. 그리고 열처리된 디스크 형상의 재료를 용도에 맞는 형상으로 성형하게 된다. 상기 성형과정은 블레이드를 생산하는 회사에 따라 다른 바, 그 이유는 블레이드가 가지는 형상에 따라 절단하는 과정에서 발생하는 열이나 마찰이 다르고, 절단과정에서 사용되는 냉각수나 냉각오일을 배수하는 양이 달라지기 때문이다. 그리고 상기 성형과정을 거친 디스크는 각 치수에 맞게 그라인드를 통한 연마과정을 거치는데, 상기 연마 과정을 통해 디스크의 치수를 정밀하게 하고, 디스크의 표면을 보다 평탄화하게 한다. 그리고 연마 과정을 거친 디스크는 세척과정을 거치며 디스크의 표면에 묻은 이물질을 제거하고, 세척과정을 거친 디스크에 페인트와 같은 도료를 통해 도색을 하게 된다.

그러나 상기와 같은 과정을 통해 생산되는 블레이드는 연마과정에서 많은 양의 분진을 발생시키며, 세척과정에서 사용되는 용액으로 인해 수질오염을 발생시킬 뿐만 아니라, 도색과정에서 사용되는 페인트와 같은 도료로 인해 환경오염을 일으키는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 블레이드를 제작하는 과정에서 발생하는 여러 가지 환경오염을 요소를 최소화하는 공정을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 기타 다른 목적이나 효과는 발명의 상세한 설명과 첨부된 도면을 통해 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 블레이드의 제작 방법을 도시한 블록도

도 2는 디스크의 정면도

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 원재료를 원판형태의 디스크로 가공하는 단계와; 상기 원판형태의 디스크를 열처리하는 단계와; 상기 열처리한 디스크를 사용 용도에 맞는 모양으로 성형하는 단계와; 상기 성형을 마친 디스크에 블라스팅을 하는 단계를 가진다.

상기 블라스팅은 구슬이나 금강사 등과 같은 재료를 가공하고자 하는 모재에 투사하여 표면을 처리하는 기술이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 블레이드의 제 1실시예를 도시한 블록도이다.

먼저, 블레이드를 제작하기 위한 재료를 디스크의 형태로 가공한다(S10). 블레이드를 제작하기 위한 모재(母材)는 블레이드를 사용하여 자르려고 하는 피삭재의 종류에 따라 달라지게 되고, 일반적인 경우는 높은 경도를 얻기 위한 공구강이 주로 사용된다. 그리고 모재를 디스크의 형태로 가공하는 방법은 모재의 형태에 따라 여러 가지가 있을 수 있는바, 본 실시예에서는 압연된 판 형태의 모재를 원판형의 디스크로 성형한다. 그리고 상기 디스크는 통상적으로 블레이드를 제작할 때 적용되는 치수보다 더 적은 여유두께를 갖는데, 그 이유는 통상적으로 적용되던 연삭기를 이용한 작업이 생략되기 때문이다.

그리고, 절단된 디스크를 열처리한다(S20). 상기 열처리과정(S20)은 열처리하는 재료에 특성을 더하거나 감하기 위한 과정으로, 디스크의 열처리과정(S20)은 재료의 경도를 높이기 위한 것이다.

다음으로, 열처리된 디스크의 외형을 성형한다(S30). 상기 디스크의 외형을성형하는 과정은 피삭재를 절단하는 과정에서 발생하는 마찰에 의한 열과, 피삭재의 절단과정에서 발생하는 열을 식혀주기 위해 공급하는 냉각수의 배출에 관계되는 것이다. 한편, 상기 디스크(100)의 외형은 블레이드를 제작하는 회사마다 그 모양이 각기 다른 바, 그 이유는 상기 블레이드의 외형이 블레이드의 절삭특성과 관계된 것이기 때문이다. 본 발병의 실시예에서는 도 3에 도시된 것과 같은 형상으로 디스크의 외형을 성형한다. 그리고 디스크의 성형과정에서 사용되는 장치는 절삭에 관계되는 여러 가지 기계가 사용될 수 있다. 예를 들어, 레이져 커팅기, 밀링머신 등 여러 가지 절삭관련 장치가 디스크의 외형을 성형하는데 사용되고, 여기에서 사용되는 장치는 통상적인 것이므로 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 외형이 성형된 디스크(100)를 블라스팅(blasting)한다(S40). 블라스팅은 압축공기를 사용하여 유리알갱이(glass bead), 금강사(Al-oxide), 프라스틱 메디아(plastic media), 세라믹 볼(ceramic ball) 등을 가공하고자 하는 가공물의 표면에 분사시켜 스케일제거(de-scaling), 코팅 전처리(surface preparation), 표면처리(surface finishing), 표면연마(polishing), 바리제거(de-burring), 무광택처리(de-flashing) 및 피닝(peening)작업 등을 하는 가공과정이다.

블라스팅의 효과로는 상기 열처리과정(S30)을 거친 디스크(100)에 피닝을 하면 디스크 표면의 압축강도가 높이지기 때문에 피로강도가 증가하는 효과가 있다. 또한 블라스팅은 무광택처리와 같은 표면처리 효과을 부가적으로 가지고 있기 때문에 별도의 표면처리 과정이 필요하지 않다.

본 발명의 실시예에서는 블라스팅을 하는 입자로 커럼덤 결정(corundumcrystal)과 뮤라이트 결정(mulite crystal) 및 기타성분으로 구성된 인조 알루미나 계통의 고강도 결정입자인 인조 금강사를 사용한다.

도 2은 본 발명에 따른 블레이드의 제 2실시예를 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 단계 중 디스크를 열처리하는 단계(S20)를 생략한 단계로서, 절단하고자 하는 대상물에 따라 열처리가 필요하지 않은 경우를 위한 것이다. 도 2의 단계는 열처리단계(S20)를 제외하고는 도 1의 단계와 같으므로 설명을 생략하기로 한다.

한편, 도면에 도시하지는 않았지만 실시예의 적용에 따라서, 각 단계의 순서는 조합이 가능하다. 예를 들어, 원판의 형태로 디스크를 가공하는 단계(S10) 전에 열처리단계(S20)를 거칠 수도 있고, 디스크의 성형(S30) 후에 열처리단계(S20)를 같을 수도 있다. 이상에서 본 발명에 따른 실시예를 설명하였으나, 이는 예시이며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 다양한 변화와 변형이 가능할 것이나, 이러한 변화와 변형은 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 첨부된 청구범위를 통해 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 다른 블레이드의 제작공정은 아래와 같은 이점이 있다.

첫째, 디스크의 표면에 블라스팅을 하기 때문에, 블라스팅의 피닝(peening)효과에 의해 디스크의 표면에 압축강도가 증가한다. 그래서 디스크는 피닝효과가가지는 장점인 피로강도가 증가하는 장점을 가지고 있다.

둘째, 통상적으로 사용되던 도색과정을 블라스팅에 의해 표면처리과정으로 대체했기 때문에, 도색과정에서 발생하는 페인트에 의한 악취와 환경오염을 없애는 장점을 가지고 있다.

셋째, 통상적으로 도색과정 전에 디스크의 전처리과정인 세척작업을 블라스팅으로 인한 코팅전처리 효과가 대신하기 때문에, 부가적으로 있을 수도 있는 표면코팅 시 세척작업에 사용되는 용액으로 인한 수질오염을 없애는 장점을 가지고 있다.

넷째, 종래에 이용되던 그라인더를 사용한 연마과정을 제거하고, 블라스팅 과정을 도입함으로써, 연마과정에서 발생하던 분진의 발생이 없어서 작업장의 작업환경이 좋아지는 장점이 있다.

다섯째, 블레이드에 다이아몬드 팁 용접 작업시 용접강도를 증가시키는 효과가 있다.

여섯째, 부가적으로 있을 수도 있는 도장 작업 시 도료의 흡착성을 증가시켜 도장 수명을 연장시키는 효과가 있다.

일곱째, 그라인드 연마의 경우에는 입체적인 형태의 블레이드를 연마하는데 애로점이 있지만, 블라스팅으로 연마과정을 대신하면 입체적인 형태의 블레이드도 무리없이 작업할 수 있는 장점이 있다.

여덟째, 열처리나 디스크의 모양을 성형하는 단계에서 발생하는 디스크의 산화면을 제거하는 장점을 가지고 있다.

아홉째, 각 성형과정에서 발생하는 디스크 테두리의 버(bur)를 제거하는 장점을 가지고 있다.

Claims (2)

1. 원재료를 원판형태의 디스크로 가공하는 단계와;

   상기 원판형태의 디스크를 열처리하는 단계와;

   상기 열처리한 디스크를 사용 용도에 맞는 모양으로 성형하는 단계와;

   상기 성형을 마친 디스크에 블라스팅을 하는 단계

   를 포함하는 블레이드의 제작공정
2. 원재료를 원판형태의 디스크로 가공하는 단계와;

   상기 디스크를 사용 용도에 맞는 모양으로 성형하는 단계와;

   상기 성형을 마친 디스크에 블라스팅을 하는 단계

   를 포함하는 블레이드의 제작공정