KR20110007150U - 취성재료 기판 절단용 미끄러짐 방지 커터 휠 - Google Patents

Abstract

커터 휠(1)을 이용하여 유리절단 중 휠이 유리표면에서 미끄러지는 현상을 방지함과 동시에 공정을 간략하게 하여 생산성을 높이는 방법을 제공한다.
디스크 모양 휠의 원주부에 V형태의 칼날(4)이 형성되어있는 커터휠 로써 다이아몬드 지석(7)을 이용해 한번의 공정으로 커터휠의 칼끝(4) 예리함을 살려 유리 절단 면을 깨끗하게 하고 칼끝능선(3)에 일정량의 거친면(6)이 형성되어 미끄러지는 현상 방지 및 적은 압력으로 깊은 수직 크랙을 생성 할 수 있게 한다.

Description

취성재료 기판 절단용 미끄러짐 방지 커터 휠 {Antislip cutter wheel}

본 고안은, 디스크 모양 휠의 원주부에 V형태의 칼날(4)이 형성되어있는 커터 휠(1)로써 유리(Glass)와 같은 취성재료 기판에 스크라이브(scribe)시 미끄럼 방지효과와 생산성을 높이는 제조방법에 관한 것이다.

종래의 유리 커터용 초경합금 휠(1a)은 칼끝 형성의 연마를 하기 위해 다이아몬드 지석을 사용해 가공하며 가공 된 경사면에 다이아몬드 지석의 메시(mesh)에 따라 연마줄기(5a)가 형성되게 되어 그 커터 휠은 유리 절단 자동기기 또는 손으로 작업하는 절단구에 설치하여 유리 표면의 절단 될 부분에 절단 선을 긋는 역할을 한다.

그 유리에 형성된 절단 선으로 인해 생기는 수직 크랙은 보통 유리 두께의 10~15%의 깊이로 형성되며 그 수직크랙으로 인해 유리의 절단이 이루어 진다.

최근 일반용 유리, LCD용 유리, 렌즈 등 커터 휠의 쓰임새가 다양해지면서 종래의 커터 휠(1a)은 많은 문제점을 노출하였다.

특히 유리에 스크라이브 시 미끄러지는 현상이 많이 일어나는데 그 현상을 해결하기 위해 거친 다이아몬드 지석을 이용해 연마를 하여 칼끝을 거칠거칠한 면(5a)으로 완성하여 유리에 대한 커터 휠의 걸림 현상이나 파고드는 현상이 좋아져 미끄러지는 현상을 완화 시킬 수는 있으나 그 만큼 유리의 절단 면에 수평 크랙 등이 생겨 손상의 정도가 심해진다.

또한 직선 스크라이브 때와 달리 핸드폰 카메라에 들어가는 렌즈와 같은 소형 렌즈 가공에서는 깨끗한 절단면이 중요시 되기 때문에 이러한 수평 크랙은 치명적일 수 있다.

그래서 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 커터 휠의 칼끝 연마를 곱게(5) 하여 수평 크랙의 발생을 최소화 하고, 동시에 칼끝에 일정 량의 거친 면(6)을 형성시켜 미끄러지는 현상을 해결함에 있으며 이 두가지 공정을 한번의 공정으로 가능케 하여 생산성을 높이는 방법을 제공한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 고안은 깨끗한 유리 절단면을 얻기에 적합한 메시(mesh)와 유리 표면에서의 미끄러짐을 예방하기에 적합한 메시의 두 다이아몬드 지석(7,8)을 결합하여 커터 휠의 원주부에 형성되는 V형태의 칼날 경사면(3)을 이동(11)시키며 가공하는 제조방법을 사용한다.

상기 깨끗한 유리 절단면을 얻기에 적합한 다이아몬드 지석(7)은 1,000 ~ 2,000 메시의 범위로 설정할 수 있고, 거칠거칠한 칼끝을 최소한으로 하는 다이아몬드 결합도 50 ~ 70 %와 200 ~ 400 메시의 다이아몬드 지석(8)은 미끄러짐 예방에 접합한 범위로 할 수 있다.

도1 과 같이 상기 커터 휠 가공 시 휠 본체(1)의 중심에 뚫려있는 홀(2)에 맞는 회전 가능한 지그 본체(10)의 축(9)에 휠 본체(1)를 관통 시켜 V형태의 칼날(4)을 원하는 각도에 맞게 본체(1)와 축(9)의 경사각을 형성한다. 덧붙여서 칼날 각도는 90 ~ 160도의 범위로 하며 이상적인 각도는 125도로 설정 하였다.

상기 경사각을 형성한 커터 휠 본체(1)는 도2 와 같이 1,000 ~ 2,000 메시 다이아몬드 지석(7)으로 원하는 외경 크기에 맞게 칼끝 연마를 함과 동시에 200 ~ 400 메시 다이아몬드 지석(8) 쪽으로 이동(11)하며 계속해서 연마를 이어가되 이동 후 커터 휠은 1회전 후 연마를 완료 한다.

상기 제조 방법으로 커터 휠의 칼날 연마 완료 시 1,000 ~ 2,000 메시 연마부분(5)이 85 ~ 95 %의 면적을 차지하고 200 ~ 400 메시 연마부분(6)이 5 ~ 15 % 로 전체 면적에 균일한 간격으로 고루 분포되어 나타난다.

본 고안에 의하면 커터 휠의 원주부에 형성되는 V형태의 칼날이 전체적으로 다이아몬드 지석 1,000 ~ 2,000 메시(mesh)로 가공되어 커터 휠의 칼끝으로 인한 수평 크랙등 유리의 절단면 손상발생을 최소한으로 줄여줌으로써 깔끔한 절단면을 얻을 수 있음과 동시에 다이아몬드 지석 1,000 ~ 2,000 메시 가공 후 바로 이어지는 200 ~ 400 메시의 가공으로 커터 휠의 칼끝에 형성되는 일정 량의 거친 면으로 걸림 현상과 파고드는 현상이 좋아져 유리의 표면에 대한 미끄러짐을 예방 할 수 있다. 종래에 개발 되었던 이와 같은 문제점 해결방안 들은 2차 공정을 거쳐야 했으며 그 공정을 위해선 막대한 자금과 기술력이 필요로 하였으나 본 발명은 한번의 공정에서 이 두가지의 가공을 해결하여 자금적인 문제뿐만 아니라 가공 시간을 단축하여 생산성을 높이는 효과를 함께 가지고 있다.

도1은, 본 고안에 관한 제조 방법으로 커터 휠의 경사면에 대한 다이아몬드 지석의 연마를 나타낸 측면도.
도2는, 도1에 대한 다이아몬드 지석의 연마 시 커터 휠의 진행 방향을 나타낸 정면도.
도3은, 종래의 커터 휠을 나타낸 (a)의 정면도, 본 고안에 의한 연마 후의 커터 휠을 나타낸 (b)의 정면도.

본 고안의 취성재료 기판의 재질로 글라스, 세라믹스, 실리콘 등을 들 수 있고 용도로서는 액정패널과 플라즈마,유기EL 디스플래이 패널 등의 패널과 휴대폰 카메라, 현미경 등의 렌즈를 들 수 있다.

도1 및 도2를 사용하여 본 고안의 커터 휠의 실시 예를 설명한다.

도1은, 커터 휠(1)이 다이아몬드 지석과 맞닿은 연마 과정의 측면도이며,

도2는, 도1의 정면도로 커터 휠(1)의 가공 진행 방향(11)을 나타낸 것이다.

도1과 같이 회전 운동이 가능한 지그 본체(10)의 축(9)에 커터 휠(1)의 중심에 뚫려있는 홀(2)을 관통 시켜 1,000 ~ 2,000 메시 다이아몬드 지석(7)과 맞닿을 커터 휠의 경사면(3)의 각을 형성하여 유리의 두께에 따라 휠 원주부에 V형태의 칼날(4)이 90 ~ 160도 중 적합한 각을 정하여 형성될 수 있도록 가공을 한다.

상기 휠 본체(1)의 재료로서는 초경합금이 적합하며, 휠 본체(1)의 크기는 외경이 2 ~ 6 mm, 내경이 0.8 ~ 1.5 mm, 축방향의 두께가 0.3 ~ 1.5 mm 가 적합하다. 덧붙여서 V형태의 칼날(4)의 각도는 유리의 두께에 따라 달라지는데 유리 두께 0.3 ~ 0.5 mm일 때 칼날 각도는 115 ~ 120 도, 0.5 ~ 0.8 mm일 때 120 ~ 125 도, 0.8 ~ 1.1 mm일 때 125 ~ 130 도, 1.1 mm이상 일 때 130 ~ 160 도가 적합하다.

도2와 같이 도1의 형태로 가공을 하는 커터 휠(1)은 먼저 1,000 ~ 2,000 메시 다이아몬드 지석(7)을 거쳐 원하는 외경 크기로 가공을 하여 칼날의 예리함을 살려준 후 200 ~ 400 메시 다이아몬드 지석(8) 방향으로 이동(11)하여 계속해 가공을 이어 가는데 다이아몬드 지석과 맞닿은 휠 본체(1)의 경사면(3)이 정확히 1바퀴를 회전 후 가공을 완료 한다. 휠 본체(1)가 1바퀴 이상 회전운동을 하게 되면 가공 면이 겹치게 되므로 그 겹친 부분이 유리의 절단면에 손상을 주는 주 원인이 된다. 덧붙여서 말하면 커터 휠(1)의 칼날 연마 완료 시 1,000 ~ 2,000 메시 연마부분(5)이 85 ~ 95 %의 면적을 차지하고 200 ~ 400 메시 연마부분(6)이 5 ~ 15 %로 전체 면적에 균일한 간격으로 고루 분포되어 나타나는 것이 적합한데, 200 ~ 400 메시 다이아몬드 지석(8)의 결합도는 50 ~ 70 %로 하며, 70 %이상으로 올라가게 되면 커터 휠(1)의 경사면(3)과 칼날(4)의 거친면(6)의 면적 비율이 높아져 이 또한 유리의 절단면에 많은 손상을 입히게 된다.

상기 제조 방법으로 커터 휠(1) 연마 완료 시 도3(b)와 같은 구성이며, 커터 휠(1)의 고운 면(5)의 칼날이 유리 표면의 접촉면에 손상 없이 절단 선을 긋고, 일정 량의 거친 면(6)이 절단 중 커터 휠(1)에 대한 유리 표면에서의 걸림 현상과 파고드는 현상이 좋아지게 하여 미끄러지거나 절단되지 않는 부분이 발생하지 않도록 함과 동시에 유리의 절단 시 도움이 되는 수직크랙의 성장을 촉진시켜 준다.

도3에 있어서 휠 본체(1)의 가공한 칼날 연마면의 비율이나 다이아몬드 지석으로 인한 연마면의 조도는 도면에 의하여 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위해 상술 및 이후 예시할 수치와 다른 조건으로 도시하여 있다.

1: 커터 휠 1a: 종래의 커터 휠
2: 커터 휠의 홀(Hole) 3: 경사면
4: V형태의 칼날 5: 고운 연마면
5a: 종래의 거친 연마면 6: 거친 연마면
7: 고운 다이아몬드 지석 8: 거친 다이아몬드 지석
9: 지그 축 10: 지그 본체
11: 연마 진행 방향

Claims (3)

1. 초경합금으로 이루어져 있는 취성재료 기판 커터용으로 원주부에 V형태의 칼날이 형성된 커터 휠에 있어서,
   상기 가공된 경사면과 칼끝에 다이아몬드 지석 1,000 ~ 2,000 메시와 200 ~ 400 메시가 동시에 사용되는 제조 방법으로 인해 고운 연마 면과 거친 연마 면이 섞여 있는 것을 특징으로 하는 커터 휠.
   
   
2. 제 1항에 있어서,
   1,000 ~ 2,000 메시와 200 ~ 400 메시가 결합되어있는 다이아몬드 지석이 좌, 우 이동 없이 회전 운동만 가능한 상태이며 상기 지석에 연마 가공될 디스크 모양 커터 휠의 칼날인 V형태 능선부가 다이아몬드 지석을 마주한 상태에서 좌측 또는 우측으로 이동하며 가공되는 제조방법.
   
   
3. 제 1항에 있어서
   1,000 ~ 2,000 메시와 200 ~ 400 메시가 결합되어있는 다이아몬드 지석이 좌측 또는 우측으로 이동하며 회전 운동이 가능한 상태로 상기 지석에 연마 가공될 디스크 모양 커터 휠의 칼날인 V형태 능선부가 다이아몬드 지석을 마주한 상태에서 고정되어 가동되는 제조방법.

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