KR20070107330A - 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법 - Google Patents

초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20070107330A
KR20070107330A KR1020060039673A KR20060039673A KR20070107330A KR 20070107330 A KR20070107330 A KR 20070107330A KR 1020060039673 A KR1020060039673 A KR 1020060039673A KR 20060039673 A KR20060039673 A KR 20060039673A KR 20070107330 A KR20070107330 A KR 20070107330A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
grinding
sintered body
molding tool
elastic material
ultra
Prior art date
Application number
KR1020060039673A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100802213B1 (ko
Inventor
손종철
이기영
이진우
이진세
Original Assignee
손종철
이기영
이진우
이진세
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 손종철, 이기영, 이진우, 이진세 filed Critical 손종철
Priority to KR1020060039673A priority Critical patent/KR100802213B1/ko
Publication of KR20070107330A publication Critical patent/KR20070107330A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100802213B1 publication Critical patent/KR100802213B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009—Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/20—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially organic
    • B24D3/22—Rubbers synthetic or natural
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D2203/00—Tool surfaces formed with a pattern

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구(특히, Polishing Tool) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 석재와 같은 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 공구로써 다이아몬드 소결체와 같은 초경질 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 특정 패턴을 가지도록 매몰시켜 결합함으로써 연삭시 특정부위만의 마모로 인해 발생되는 연삭 불량(예컨대, 잔류 라인(Line)의 발생이나 부분적인 광택미달 등)을 제거하여 공구의 연삭성능을 향상시키고 그 수명을 연장시킨 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구에 있어서, 회전축에 대하여 대칭 형성되는 회전체인 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 구비되어 상기 피삭재를 연삭하는 주재(主材)로서, 블록 단위의 초경질 소결체(520)가 탄성재(530)에 성형공구(500)의 회전 방향과 일정한 각을 유지하도록 매입 형성된 연삭부(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.
다이아몬드, 성형공구, 석재, 메탈, 레진, 탄성재

Description

초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법 {Profile Polishing Tool Using Ultra-Hard Sintered Body and Elastic Material, and Method of Producing The Same}
도 1a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도,
도 1b는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 A-A' 절취면의 단면도,
도 2a는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도,
도 2b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 B-B' 절취면의 단면도,
도 3a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구에 있어서, 불균일 마모가 발생되는 부분을 도시한 도면,
도 3b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구에 있어서, 불균일 마모가 발생되는 부분을 도시한 도면,
도 4a는 종래의 연삭공구의 측면도,
도 4b는 종래의 연삭공구의 단면도,
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 사시도,
도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 C-C' 절취면의 단면도,
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부 에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제1 실시예,
도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제2 실시예,
도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제3 실시예,
도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제4 실시예,
도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제5 실시예,
도 6f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제6 실시예,
도 6g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제7 실시예,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 다이아몬드 소결체의 모양 일례를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 제조 방법을 도시한 순서도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭면을 제조하는 주형틀의 분해사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 종래의 다이아몬드 연삭공구 110 : 메탈 바디
112 : 중공부 120 : 샤프트
130 : 연삭층 140 : 물공급구
300 : 평행선 310 : 불균일 마모부
400 : 종래의 연삭공구 410 : 테이프
420 : 고무 500 : 성형공구
510 : 연삭부 520 : 다이아몬드 소결체
530 : 탄성재 600 : 다이아몬드 소결체 블록
900 : 주형틀 910 : 제1 몸체부
912 : 제1 요입부 920 : 제2 몸체부
922 : 제2 요입부
본 발명은 초경질 소결체(超硬質 燒結體)와 탄성재를 이용한 성형공구(Profiling Tool 또는 Profile Router Bit) 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 석재와 같은 취성(脆性)이 있는 피삭재(被削材)를 연삭(硏削)하는 공구로써 다이아몬드 소결체와 같은 초경질 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 특정 패턴을 가지도록 매몰시켜 결합함으로써 연삭시 특정부위만의 마모로 인해 발생되는 연삭 불량(예컨대, 잔류 라인(Line)의 발생이나 부분적인 광택미달 등)을 제거하여 공구의 연삭성능을 향상시키고 그 수명을 연장시킨 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 다이아몬드는 지구상에 존재하는 물질 중에서 가장 경도(硬度)가 높은 물질로 알려져 있다. 이러한 특성 때문에 다이아몬드는 절삭공구나 연삭공구, 내마모공구 등에 널리 사용되고 있다. 특히, 다이아몬드는 화강암이나 대리석과 같은 석재를 연삭하는 석재가공 분야 및 콘크리트 구조물을 연삭하는 건설업 분야에서 많이 사용되고 있다.
통상 다이아몬드를 이용하는 연삭공구는 도처(到處)에 다이아몬드 입자가 분포되어 있으며 물공급구를 구비하는 메탈 바디(Metal Body)로 구성된다. 여기에서, 물공급구는 다이아몬드 연삭공구가 피삭재를 연삭할시 발생되는 마찰열을 감소시키기 위해 외부로부터 공급되는 물이 지나는 통로이다.
이러한 종래의 다이아몬드 연삭공구를 설명하면 다음과 같다.
도 1a는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도이고, 도 1b는 종래의 제1 형상의 다이아몬드 연삭공구의 A-A' 절취면의 단면도이다.
그리고, 도 2a는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 사시도이고, 도 2b는 종래의 제2 형상의 다이아몬드 연삭공구의 B-B' 절취면의 단면도이다.
도 1a, 도 1b, 도 2a, 및 도 2b에 도시된 바에 따르면, 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)는 중공부(中空部; 112)로 삽입되는 샤프트(120)에 의해 메탈 바디(110)가 회전 작동하게 되고, 이러한 회전 작동시 연삭층(130)의 도처에 분포된 다이아몬드 입자가 피삭재를 연삭하게 된다. 이때, 메탈 바디(110)와 피삭재 사이 에 발생되는 마찰열을 감소시키기 위해 샤프트(120)로부터 물공급구(140)를 지나서 물이 공급된다.
이러한 다이아몬드 연삭공구(100)의 메탈 바디(110)는 그 테두리면에 연삭층(130)을 형성하는데, 연삭층(130)은 메탈(Metal)이나 레진(Resin)에 다이아몬드 입자를 가능한한 균일하게 혼합하여 제조한다. 예컨대, 전기 단계에 형상을 제작하고 거칠게 연삭하는 경우(성형 및 황삭(荒削))에는 메탈을 다이아몬드 결합재로 사용하고, 후기 단계에 매끄럽고 광택이 나도록 연삭하는 경우(Polishing)에는 레진 또는 세라믹(Ceramic)을 다이아몬드 결합재로 사용한다.
그런데, 이러한 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)는 후기 연삭 단계 진행시 전기 황삭 단계에 의해 발생된 피삭재에 잔존하는 요철과 연삭층(130)의 다이아몬드 편석(偏析) 그리고 피삭재의 내부조직 불균질 등의 원인에 의해 연삭층(130)의 특정 부분이 마모가 더 진행되어 변형이 발생하게 된다.
또한, 피삭재와 접촉하는 다이아몬드 연삭공구(100)의 일면에는 다이아몬드 연삭공구(100)의 회전 방향과 가공진행 방향이 일치하는 부분이 존재하는데, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 샤프트(120)의 평행선(300)에 접하는 연삭층(130)의 일측인 불균일 마모부(310)가 이에 해당한다. 그러면, 이러한 불균일 마모부(310)로 인해 피삭재에 라인을 남기거나 부분적으로 광택이 나지 않는 등의 문제점이 발생하였다.
또한, 종래에 사용되는 연삭공구로 다음과 같은 것도 있다.
도 4a는 종래의 연삭공구의 측면도이고, 도 4b는 종래의 연삭공구의 단면도 이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 종래의 연삭공구(400)는 메탈 바디(110)의 외주면에 테이프(Tape; 410)를 접착시키고, 메탈 바디(110)와 테이프(410) 사이에는 고무(420)를 충진하는 형태로 제조되었다. 여기에서, 테이프(410)는 금속이나 합성수지의 얇은 시트(Sheet) 표면에 초경질 재료와 레진 또는 세라믹과 같은 결합재를 혼합한 페이스트(Paste)를 일정한 무늬를 형성하도록 인쇄한 후 상온 또는 고온에서 응고시켜 제조된다.
그런데, 이러한 종래의 연삭공구(400)는 처음에는 연삭 작업이 원활하게 진행되도록 하나, 연삭공구(400)의 회전 방향과 가공진행 방향이 일치하는 부분에서는 종래의 다이아몬드 연삭공구(100)와 마찬가지로 불균일 마모가 발생하고, 이로 인해 연삭 불량을 초래하게 된다. 또한, 이러한 종래의 연삭공구(400)는 연삭층(130)이 얇은 도포막으로 소정의 두께를 형성하지 못해 연삭공구(400)의 수명이 짧으며, 피삭재를 연삭할시 연삭공구(400)를 수시로 교체해야 하는 불편이 따른다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 세그먼티드(Segmented) 다이아몬드 소결체가 특정 단위로 일정하게 즉, 공구의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 상이한 각을 이루도록 분포되게 하며, 탄성재와 더불어 피삭재를 연삭할시 마찰력에 의해 각각의 세그먼트(Segment)가 공구의 회전 방향과 상이한 방향으로 탄성 이동되도록 하여 공구의 불균일 마모를 방지하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 다이아몬드 소결체를 고무나 우레탄과 같은 탄성재에 매몰시켜 결합하여 연삭시 발생되는 완충 효과로 가공면 전체를 효과적으로 균일하게 접촉하여 특정 부분이 더 가공되거나 접촉되지 않은 부분이 발생하는 것을 방지하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 소정의 두께를 가지는 연삭층의 설계가 가능하므로 공구의 수명을 연장시키고 수시로 교체해야 하는 불편을 제거하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구에 있어서, 회전축에 대하여 대칭 형성되는 회전체인 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 구비되어 상기 피삭재를 연삭하는 주재(主材)로서, 블록 단위의 초경질 소결체(520)가 탄성재(530)에 상기 성형공구(500)의 회전 방향과 일정한 각을 유지하도록 매입 형성된 연삭부(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구의 제조방법에 있어서, (a) 메탈 바디(110) 및 초경질 소결체(520)를 제조하는 단계; (b) 분리된 주형틀(900)의 내주면에 초경질 소결체(520)를 배열시키는 단계; (c) 상기 주형틀(900)의 가운데에 상기 메탈 바디(110)를 위치시키고 이들을 결합하는 단계; (d) 상기 주형틀(900) 내부로 탄성재(530)를 주입시키고 가열가압하여 연삭부(510)를 제조하는 단계; 및 (e) 상기 연삭부(510)의 일측에서 상기 메탈 바디(110)로 관통되는 물공급구(140)를 형성하는 단계를 포함하는 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 사시도이고, 도 5b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 C-C' 절취면의 단면도이다.
상기 도 5a 및 도 5b에 도시한 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구(500)는 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 특정 단위의 다수의 다이아몬드 소결체(520)가 탄성재(530)에 결합되어 형성된 연삭부(510)를 포함하여 이루어진다.
성형공구(500)는 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트 등과 같은 취성이 있는 피삭재의 곡면을 연삭하거나 피삭재를 일정한 형태로 만드는 경우에 사용하는 공구이다. 이러한 성형공구(500)는 본 발명의 실시에 있어서 외주면 일부가 오목하거나 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 성형공구(500)는 이러한 오목부 또는 볼록부를 통하여 피삭재를 곡면 연삭하거나 원하는 형태로 가공하는 것이 가능하게 된다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 성형공구(500)는 외주면 일부가 오목하거나 볼록하게 형성되는 것에 한정되지 않는다.
이러한 성형공구(500)는 외주면 일부에 다이아몬드 소결체(520)와 탄성재(530)가 결합된 연삭부(510)가 형성된다. 이때, 다이아몬드 소결체(520)는 특정 단위로 패턴화되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 성형공구(500)는 우수한 연삭성능으로 생산성을 향상시키고, 불균일 마모로 인해 발생되는 문제점을 제거하는 것이 가능하게 된다. 여기에서, 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 메탈이나 레진에 포함시켜 형성한 주재(主材)로서 피삭재를 직접적으로 연삭하는 기능을 수행한다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)에 대한 보다 상세한 설명은 하기에서 하기로 한다.
메탈 바디(110)는 일면에서 타면을 관통하는 중공부(112)로 삽입되는 샤프트(120)를 통하여 피삭재를 연삭시 회전되는 부재이다. 이러한 메탈 바디(110)는 그 측면에 형성된 곡면이 반원 형상(Bull Nose)이나 S 형상(Ogee)으로 형성되는 것이 보통이나 본 발명의 실시에 있어서 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 메탈 바디(110)는 코어(Core)로 제작될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
연삭부(510)는 메탈 바디(110)의 측면에 형성된 곡면에 일정 두께로 접착 형성되는 주재로서 그 일면에 특정 단위로 패턴화되는 세그먼티드(Segmented) 다이아몬드 소결체(520)가 매몰 형성된다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 본 발명의 실시에 있어서 블록 단위로 패턴화되는 것을 특징으로 하는데, 이에 대한 보다 상세한 설명은 다음과 같다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제1 실시예이고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제2 실시예이다.
그리고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제3 실시예이고, 도 6d는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제4 실시예이다.
또한, 도 6e는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제5 실시예이고, 도 6f는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제6 실시예이다.
또한, 도 6g는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭부 일부에 배치되는 다이아몬드 소결체의 배열 형태의 제7 실시예이다.
도 6a를 참조하면, 연삭부(510)의 일면에 하나 이상 형성되는 다이아몬드 소결체(520)는 탄성재(530)에 매몰되어 형성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 탄성재(530)는 다이아몬드 소결체(520)와 함께 연삭부(510)를 구성하는 고무나 우레탄과 같은 탄성 물질로 이루어진 층으로서 메탈 바디(110)의 외주면에 접착 형성된 다.
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 포함하는 주재로서 상기 다이아몬드 입자를 단단하게 결속시키는 결합재(Bond)로 메탈(Metal)이나 레진(Resin)을 이용한다. 여기에서, 메탈은 초기 단계나 비교적 거칠게 연삭하는 성형공구(500)에 형성되는 다이아몬드 소결체(520)에 결합재로 사용되고, 레진은 후기 단계에 광택을 얻기 위해 연삭하는 성형공구(500)에 형성되는 다이아몬드 소결체(520)에 결합재로 사용된다.
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)에 사용되는 결합재가 메탈이나 레진에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 결합재로 세라믹이나 비트리화이드(Vitrified) 등을 사용되는 것도 가능하다.
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 다이아몬드 입자를 메탈이나 레진에 혼합하여 제조한 다음, 이를 일정 크기로 조각내어 탄성재(530)로 형성된 연삭부(510)의 일면에 매몰시켜 형성한다. 그러면, 본 발명에 따른 연삭부(510)을 제조하는 것이 가능하게 된다. 또한, 처음부터 세그먼티드 다이아몬드 소결체(520)를 제조한 후 연삭부(310)에 매몰시켜 형성할 수 있다. 한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)가 이와 같은 방법으로 제조되는 것에 한정되는 것은 아니다.
예컨대, 메탈이나 레진으로 먼저 베이스(Base)를 제조한 다음, 그 일면에 도금 또는 금속, 레진, 세라믹과 다이아몬드 혼합물의 페이스트를 도포한 후 소결하여 다이아몬드 입자를 배열시킨다. 그런 다음, 이를 일정 크기로 조각내어 형성된 다이아몬드 소결체(520)를 연삭부(510)의 일면에 매몰 형성시킬 수 있다. 이때, 메 탈이나 레진을 일정 크기로 조각낸 다음 각각의 일면에 다이아몬드 입자를 배열시켜 다이아몬드 소결체(520)를 제조하는 것도 가능하다.
이러한 다이아몬드 소결체(520)는 각각 일정한 간격을 두고 연삭부(510)에 매몰 형성되는데, 연삭시 피삭재가 어느 부분에 접촉하더라도 연삭이 가능하도록 촘촘하게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 성형공구(500)의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 소정의 각을 이루도록 하여 연삭시 각 다이아몬드 소결체(520)가 마찰력과 탄성재(530)에 의해 성형공구(500)의 회전 방향과 다른 방향으로 난반사하듯 탄성 운동을 하여 피삭재의 가공 불량을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 한편, 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)의 전부 또는 일부에 형성되도록 하는 것도 가능하다.
한편, 다이아몬드 소결체(520)는 본 발명에서 그 형태가 직육면체로 이루어진다. 그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)의 형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 다이아몬드 소결체(520)는 다른 각면체 형상이거나 곡면체 형상, 타원 형상 등 그 형상과 배열 방식에 따라 작업시 마찰력에 의해 성형공구(300)의 회전 방향과 다른 방향으로 탄성 이동이 일어날 수 있는 모든 형태를 포함한다. 이러한 다이아몬드 소결체(520)의 모양의 일례는 도 7을 참조하면 된다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 매몰 형성되므로 연삭부(510)의 두께보다 얇게 형성되는 것이 일반적이다.
이러한 다이아몬드 소결체(520)가 일정하게 분포된 연삭부(510)는 특정 영역 내에 분포된 다이아몬드 소결체(520)의 묶음인 다이아몬드 소결체 블록(600)을 형 성하는데, 다이아몬드 소결체 블록(600)은 본 발명의 실시에 있어서 반복적으로 연삭부(510)에 형성되는 것을 특징으로 한다. 그러면, 연삭부(510)는 패턴화된 다이아몬드 소결체 블록(600)을 통하여 종래 다이아몬드 입자가 무질서하게 분포시 발생되는 문제점을 해결하는 것이 가능하게 된다. 이러한 다이아몬드 소결체 블록(600)는 도 6b 또는 도 6c에서 보는 바와 같이 연삭부(510)에 형성되는 것도 가능하다.
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 블록 단위로 패턴화되어 형성되는 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 다이아몬드 소결체(520)는 도 6g에서 보는 바와 같이 연삭부(510)에 상하 대칭으로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 좌우 대칭으로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 다이아몬드 소결체(520)는 도 6d 내지 도 6f에서 보는 바와 같이 연삭부(510)의 일단에서 타단을 잇는 형태로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 다이아몬드 소결체(520)는 연삭시 피삭재가 어느 부분에 접촉하더라도 연삭이 가능하도록 촘촘하게 형성됨은 물론이다.
한편, 다이아몬드 소결체(520)는 같은 행(Row)에 동일한 크기 또는 형태의 다이아몬드 소결체(520)가 반복되는 행 단위 패턴화, 또는 같은 열(Column)에 동일한 크기 또는 형태의 다이아몬드 소결체(520)가 반복되는 열 단위 패턴화도 가능하다.
한편, 본 발명의 실시에 있어서 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)를 측면에서 바라보았을 때 서로 겹쳐지도록 형성되는 것도 가능하다.
연삭부(510)는 본 발명의 실시에 있어서 그 일면에 다이아몬드 소결체(520)를 매몰 형성하는데, 이러한 다이아몬드 소결체(520)를 연삭부(510)에 결속시키는 부재로 고무나 우레탄(Urethane)과 같은 탄성 물질이 사용된다. 그러면, 연삭시 연삭부(510)가 피삭재에 밀착되어 다이아몬드 소결체(520)가 피삭재의 연삭하고자 하는 면 전부를 고르게 연삭하는 것이 가능하게 된다. 또한, 연삭부(510)가 탄성 물질을 이용하여 제조되면 종래 메탈 바디(110)의 연삭층(130)의 경우에서처럼 파손되는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 연삭부(510)를 제조할시 이용되는 탄성 물질이 고무나 우레탄에 한정되는 것은 아니다. 한편, 연삭부(510)에 매몰 형성되어 피삭재를 연삭하는 것이 다이아몬드 소결체(520)에 한정되는 것은 아니다. 즉, 피삭재를 연삭 가능하도록 경도가 높은 물질로 이루어진 초경질 소결체이면 어떠한 것도 가능하다. 예컨대, 초경질 소결체로 루비나 사파이어와 같은 산화알루미늄 계열의 금속 입자, 티타늄과 탄소를 소결하여 얻은 탄화티타늄 계열의 금속 입자, 텅스텐에 탄소를 소결하여 얻은 초경합금 계열의 금속 입자 등이 이용되는 것도 가능하다.
본 발명에 따른 성형공구(500)는 곡면과 같이 피삭재의 가공이 용이하지 않은 부분을 가공하는데에 사용되는 장치이다. 이러한 성형공구(500)는 피삭재의 원활한 가공을 위해 메탈 바디(110) 및 연삭부(510)가 곡면체로 제조된다. 특히, 연삭부(510)의 경우에는 곡면체의 일면에 다이아몬드 소결체(520)가 특정 단위로 패턴화되어 매몰 형성되어야 하므로 이를 통상의 성형공구(500) 제조방법으로 제조하 는 것은 용이하지 않다.
따라서, 본 발명에서는 이를 가능하게 하기 위해 특수한 형태로 제작된 주형틀을 이용하여 연삭부(510)를 제조하는 것을 특징으로 한다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 하기에 기술할 성형공구(500)의 제조방법에 기술하기로 한다. 한편, 연삭부(510)를 제조할시 사용되는 것은 주형틀에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 금형을 이용하여 연삭부(510)를 제조하는 것도 가능하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구(500)의 제조 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구의 제조 방법을 도시한 순서도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 본 발명에 따른 성형공구(500)의 제조가 가능하도록 메탈 바디(110)를 제조한다(S800). 이러한 메탈 바디(110)는 분말야금(粉末冶金) 방법을 이용하여 제조 가능한데, 본 발명의 실시에 있어서 메탈 바디(110)의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 메탈 바디(110)는 주조(鑄造) 방법을 이용하여 제조하는 것도 가능하다. 또한, 메탈 바디(110)는 절삭 방법을 이용하여 제조하는 것도 가능하다.
메탈 바디(110)가 제조되면, 메탈이나 레진에 다이아몬드 입자를 혼합하여 다이아몬드 소결체(520)를 제조한다(S802). 이러한 다이아몬드 소결체(520)는 연삭부(510)에 배열 가능하도록 적절한 크기로 제조하게 되면 공정을 여러번 반복해야 하는 불편이 발생되므로 통상 큰 형태로 제조된 다음 이를 연삭부(510)에 배열할 수 있도록 조각을 내게 된다. 이때, 각각의 조각은 별도의 금형에서 대량 생산하여 사용하는 것도 가능하다.
메탈 바디(110)와 다이아몬드 소결체(520)가 제조되면, 연삭부(510)를 제조 가능하도록 특수 제작된 주형틀을 준비한다. 이하, 성형공구(500)의 제조방법은 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 성형공구에 있어서, 연삭면을 제조하는 주형틀의 분해사시도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 주형틀(900)은 그 일부인 제1 몸체부(910)와 타부인 제2 몸체부(920)로 구비되는데, 이러한 주형틀(900)의 제1 몸체부(910)와 제2 몸체부(920)는 메탈 바디(110)와 결합시 맞물릴 수 있도록 각각 일면이 요입 형성되는 제1 요입부(912) 또는 제2 요입부(922)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
연삭부(510)를 제조할 시에는 먼저 분리된 제1 몸체부(910)의 제1 요입부(912)와 제2 몸체부(920)의 제2 요입부(922)에 각각 다이아몬드 소결체(520)를 본 발명의 실시예에 따라 배열시킨다(S804).
그런 다음, 제1 몸체부(910)와 제2 몸체부(920)의 가운데에 메탈 바디(110)를 위치 결합시킨다(S806).
그런 다음, 주형틀(900) 내부로 용융(熔融) 상태의 탄성재를 주입시킨 후 가열가압시킨다(S808). 그러면, 주형틀(900)을 통하여 다이아몬드 소결체(520)가 탄성재(530)에 매몰 형성되어 본 발명에 따른 연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조하는 방법은 이에 한정되지 않는다.
연삭부(510)를 메탈 바디(110)에 접착하여 제조한 후에는, 연삭부(510)의 일측에서 메탈 바디(110)의 중공부(112)로 관통되는 물공급구(140)를 형성시킨다(S810). 이때, 연삭부(510)의 일측에서 메탈 바디(110)의 외주면으로 관통되는 물공급구(140)를 형성시키는 것도 가능하다.
그러나, 본 발명의 실시에 있어서 성형공구(500)를 제조하는 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 초경질 소결체가 특정 단위로 성형공구의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 소정의 각을 이루도록 일정하게 분포되어 연삭시 마찰력과 탄성재에 의한 다이아몬드 소결체의 불규칙 탄성 이동에 의 해 성형공구의 균일 마모를 가져와 피삭재에 잔류 라인이 형성되는 등과 같은 문제점을 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 초경질 소결체를 탄성재에 매몰시켜 결합하여 연삭시 발생되는 완충 효과에 의해 성형공구와 피삭재 간에 완벽한 접촉으로 연삭부의 특정 부분이 더 마모되거나 파손되는 것을 방지하고 피삭재에서 균일한 광택을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 연삭부가 일정 두께를 형성하여 성형공구의 수명을 연장시키고 수시로 교체해야 하는 불편을 제거하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 도금이나 페이스트를 도포한 다이아몬드 소결체일지라도 상기한 효과에 의해 종래의 일체화된 테이프를 구비하는 연삭공구보다 수명을 연장하고 잔류 라인을 형성하지 않는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구에 있어서,
    회전축에 대하여 대칭 형성되는 회전체인 메탈 바디(110)와, 상기 메탈 바디(110)의 외주면에 구비되어 상기 피삭재를 연삭하는 주재로서, 블록 단위의 초경질 소결체(520)가 탄성재(530)에 상기 성형공구(500)의 회전 방향과 일정한 각을 유지하도록 매입 형성된 연삭부(510)를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형공구.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초경질 소결체(520)는, 다이아몬드 입자, 산화알루미늄 계열의 금속 입자, 탄화티타늄 계열의 금속 입자, 초경합금 계열의 금속 입자 중 어느 하나를 메탈, 레진, 및 세라믹 중 어느 하나에 결합시켜 형성한 것을 특징으로 하는 성형공구.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초경질 소결체(520)는, 그 일면은 상기 연삭부(510)의 외부로 노출되고, 그 타면은 상기 탄성재(530)에 의해 지지되도록 상기 탄성재(530)에 매입 형성되는 것을 특징으로 하는 성형공구.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초경질 소결체(520)를 상기 탄성재(530)에 매입 형성시킴에 있어, 상기 초경질 소결체(520)를 상기 성형공구(500)의 회전 방향 또는 가공진행 방향과 각을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 성형공구.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초경질 소결체(520)를 상기 탄성재(530)에 매입 형성시킴에 있어, 상기 초경질 소결체(520)를 일정 단위별 패턴화, 행 단위 패턴화, 열 단위 패턴화 중 어느 하나의 형태로 패턴화하여 배열시킨 것을 특징으로 하는 성형공구.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성재(530)는, 우레탄 또는 고무 재질로 형성됨을 특징으로 하는 성형공구.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메탈 바디(110)의 중앙부에는 중공부(112)가 구비되고, 상기 중공부(112)로부터 외측 방향으로 연통되는 물공급구(140)가 구비되는 것을 특징으로 하는 성형공구.
  8. 취성이 있는 피삭재를 연삭하는 성형공구의 제조방법에 있어서,
    (a) 메탈 바디(110) 및 초경질 소결체(520)를 제조하는 단계;
    (b) 분리된 주형틀(900)의 내주면에 초경질 소결체(520)를 배열시키는 단계;
    (c) 상기 주형틀(900)의 가운데에 상기 메탈 바디(110)를 위치시키고 이들을 결합하는 단계;
    (d) 상기 주형틀(900) 내부로 탄성재(530)를 주입시키고 가열가압하여 연삭부(510)를 제조하는 단계; 및
    (e) 상기 연삭부(510)의 일측에서 상기 메탈 바디(110)로 관통되는 물공급구(140)를 형성하는 단계
    를 포함하는 성형공구의 제조방법.
KR1020060039673A 2006-05-02 2006-05-02 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법 KR100802213B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060039673A KR100802213B1 (ko) 2006-05-02 2006-05-02 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060039673A KR100802213B1 (ko) 2006-05-02 2006-05-02 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070107330A true KR20070107330A (ko) 2007-11-07
KR100802213B1 KR100802213B1 (ko) 2008-02-11

Family

ID=39062692

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060039673A KR100802213B1 (ko) 2006-05-02 2006-05-02 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100802213B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256251A (zh) * 2022-07-19 2022-11-01 江苏赛扬精工科技有限责任公司 一种树脂基复合结合剂磨盘及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5257589A (en) 1975-11-06 1977-05-12 Kobe Steel Ltd Grinding wheel
JPH0673813B2 (ja) 1988-04-02 1994-09-21 アミテック株式会社 研磨用成形工具と、その製造方法
JPH0679631A (ja) * 1992-08-31 1994-03-22 Niito Retsukusu Honsha:Kk 砥石の製造方法
JPH0775970A (ja) * 1993-09-07 1995-03-20 Mitsubishi Materials Corp 砥石及びその製造方法
JP2001205550A (ja) 2000-01-28 2001-07-31 Asahi Glass Co Ltd ブラウン管用ガラスパネルのフェース面研磨具
JP3445229B2 (ja) * 2000-03-03 2003-09-08 株式会社ティ・ケー・エックス 筒状砥石

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115256251A (zh) * 2022-07-19 2022-11-01 江苏赛扬精工科技有限责任公司 一种树脂基复合结合剂磨盘及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100802213B1 (ko) 2008-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100523304B1 (ko) 연마 세그먼트를 갖춘 공구
US20220055183A1 (en) Machining segment for a machining tool
CN200942489Y (zh) 超硬材料平弧形砂轮
Beaucamp et al. Advances in grinding tools and abrasives
JPWO2002022310A1 (ja) 鏡面加工用超砥粒ホイール
CN112677061A (zh) 一种钢铁打磨用钎焊金刚石磨盘及其制备方法
TW201722627A (zh) 可撓性旋轉磨具
EP0395162A1 (en) Tool for the working heads of polishing machines for stone material or the like
KR100802213B1 (ko) 초경질 소결체와 탄성재를 이용한 성형공구 및 그 제조방법
CN201271822Y (zh) 加工宝石外弧面的装夹工具
CN105473283B (zh) 整形辊子
US20090094903A1 (en) Profiling tool using ultra-hard sintered body and elastic material, and method of producing the same
JP3497492B2 (ja) 半導体デバイス加工用硬質発泡樹脂溝付パッド及びそのパッド旋削溝加工用工具
JP2008044070A (ja) ホーニング砥石
KR20040081880A (ko) 피시디 탬프 커터 및 그 제조방법
JPH04135176A (ja) 無気孔型砥石の目直し法
CA2607774A1 (en) Profiling tool using ultra-hard sintered body and elastic material
JP2006255871A (ja) ホーニング砥石およびその製造方法
US20200122354A1 (en) Method for producing a green body layer by layer from pulverous material by means of insert elements arranged in a defined manner
EP0547012A2 (en) Composite insert for cutting tools
JP3226632B2 (ja) 超砥粒層付軸状研削工具ブランクの製造法
JP2001009733A (ja) ダイヤモンド工具
CN221270854U (zh) 一种柱状金刚石磨轮
JP2013180387A (ja) ガラス板研磨工具
JP2009255185A (ja) 砥石

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
LAPS Lapse due to unpaid annual fee