KR20200109939A - Diamond wire saw and producing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다이아몬드 비드를 사용하지 않고 다이아몬드분말과 탄성수지를 이용하여 일체형으로 형성되어 공정효율 및 내식성이 향상된 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a diamond wire saw and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a diamond wire saw and a method for manufacturing the same, which is formed integrally using diamond powder and an elastic resin without the use of diamond beads, improving process efficiency and corrosion resistance. About.
와이어 쏘잉(wire sawing)은, 와이어 또는 이러한 와이어에 복수의 다이아몬드 지립을 돌출 형성시켜 마련되는 와이어 쏘우를 이용하여, 실리콘 잉곳, 사파이어 웨이퍼 등의 절삭 가공은 물론, 연삭 가공까지 수행할 수 있는 방식이다.Wire sawing is a method that can perform cutting as well as grinding processing of silicon ingots and sapphire wafers using a wire or a wire saw prepared by protruding a plurality of diamond abrasive grains on such wires. .
이때, 와이어는 고장력 특성의 금속 재질을 이용하는데, 강선, 니켈선, 니크롬선 등이 그 예에 해당되며, 그 외에도 다양한 소재가 이용되기도 한다.In this case, the wire is made of a metal material having high tensile strength, and examples thereof include a steel wire, a nickel wire, and a nichrome wire, and various other materials are also used.
이러한 와이어의 길이 방향을 따라, 그 외주면 둘레에 다이아몬드 지립을 전착 형성함으로써, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우가 제조된다.An electrodeposited diamond wire saw is manufactured by electrodepositing and forming diamond abrasive grains around its outer circumferential surface along the longitudinal direction of the wire.
다만, 종래의 경우, 이러한 와이어 쏘우의 제조에 있어서, 와이어 상에 다이아몬드 지립을 특정 형태의 배열로 전착하는데 어려움이 따랐기에, 다량의 제품을 연속적으로 그리고 효율적으로 제조하기에는 무리가 있었다.However, in the conventional case, in the manufacture of such a wire saw, it was difficult to electrodeposit diamond abrasive grains on a wire in a specific type of arrangement, so it was unreasonable to continuously and efficiently manufacture a large amount of products.
이로 인하여, 전착 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조 단가가 높았으며, 제조 공수 또한 증가될 수밖에 없는 문제점이 있었다.For this reason, the manufacturing cost of the electrodeposited diamond wire saw was high, and there was a problem that the manufacturing man-hour was also inevitably increased.
이를 위해, 관련 제조 업계에서는, 더 낮은 비용으로, 더 공정 효율을 높일 수 있는 전착 다이아몬드 와이어 쏘우 제조 방법에 대한 개발에 박차를 가하였으나, 아직까지는 합리적인 제조 방법에 대한 방안이 제시되지 못한 실정이다.To this end, the related manufacturing industry has spurred the development of a method for manufacturing an electrodeposited diamond wire saw capable of increasing process efficiency at a lower cost, but a reasonable manufacturing method has not yet been proposed.
또한, 다이아몬드 와이어의 경우 다이아몬드 입자를 이용하여 피절삭물을 가공하는데, 가공하는 과정에서 다이아몬드가 마모되거나 탈락되었을 경우에는 절삭 성능이 급격히 감소하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 단순히 다이아몬드 입자의 양을 증가시키는 경우에는 제조 단가가 급격히 상승하는 문제가 있다.In addition, in the case of a diamond wire, an object to be cut is processed using diamond particles, but if the diamond is worn or dropped out during processing, the cutting performance is rapidly reduced. In order to solve this problem, if the amount of diamond particles is simply increased, there is a problem in that the manufacturing cost increases rapidly.
다이아몬드 와이어를 제조하기 위하여 레진을 이용하는 경우 레진과 다이아몬드 간의 화학적, 전기적 결합을 기대할 수 없으며, 단순히 물리적으로 부착되기 때문에 높은 강도의 접착력을 기대하기 어렵다는 문제가 있다.In the case of using a resin to manufacture a diamond wire, there is a problem in that it is difficult to expect a high-strength adhesive force because a chemical and electrical bond between the resin and the diamond cannot be expected, and since it is simply physically attached.
(선행특허)(Prior patent)
한국등록특허 제10-0920082호 (2009년09월25일)Korean Patent Registration No. 10-0920082 (September 25, 2009)
본 발명의 목적은 다이아몬드 비드를 생략하고 와이어의 표면에 연속공정에 의하여 다이아몬드분말을 포함하는 코팅부를 구비시킬 수 있는 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.It is an object of the present invention to provide a diamond wire saw and a method for manufacturing the same, which can omit the diamond bead and provide a coating part including diamond powder on the surface of the wire by a continuous process.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신규한 방법을 이용하여 공정효율이 향상되고 내구성이 향상된 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide a diamond wire saw having improved process efficiency and improved durability and a method of manufacturing the same by using a novel method.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 다이아몬드 와이어 쏘우의 외형을 다양한 형태로 용이하게 제어할 수 있는 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공하기 위함이다.In addition, another object of the present invention is to provide a diamond wire saw and a method of manufacturing the same, which can easily control the appearance of the diamond wire saw in various forms.
본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 중심에 구비되는 와이어; 및 다이아몬드분말과 탄성수지를 포함하는 혼합물을 상기 와이어의 적어도 일부에 코팅하여 형성되는 코팅부;로 이루어지고, 상기 코팅부는 상기 혼합물을 상기 와이어에 일체로 구비되는 다이아몬드 와이어 쏘우를 포함한다.According to an aspect of the present invention, embodiments of the present invention include a wire provided in the center; And a coating portion formed by coating a mixture containing diamond powder and an elastic resin on at least a portion of the wire, wherein the coating portion includes a diamond wire saw integrally provided with the mixture on the wire.
상기 코팅부는 상기 와이어의 외면을 적어도 일부를 덮도록 사출성형하여 구비될 수 있다.The coating unit may be provided by injection molding to cover at least a part of the outer surface of the wire.
상기 코팅부는 상기 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부보다 외측으로 돌출되도록 구비되는 제2 코팅부로 이루어지고, 상기 제1 코팅부의 외면과 상기 제2 코팅부의 외면은 교대로 노출되도록 구비될 수 있다.The coating unit may include the first coating unit and a second coating unit provided to protrude outward from the first coating unit, and an outer surface of the first coating unit and an outer surface of the second coating unit may be alternately exposed. .
상기 제1 코팅부는 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지고, 상기 제2 코팅부는 다이아몬드분말과 탄성수지 및 코어셀분말을 더 포함하도록 구비되고, 상기 코어셀분말은 다이아몬드로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.The first coating portion is made of diamond powder and elastic resin, the second coating portion is provided to further include diamond powder, elastic resin, and core cell powder, wherein the core cell powder comprises a core portion made of diamond, and the core portion It is provided to surround the outer surface and may be at least one selected from the group consisting of nickel, nickel-phosphorus, cobalt, and cobalt-phosphorus.
상기 코어셀분말에서 상기 코어부는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.In the core cell powder, the core portion may be made of a powder-shaped diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, and the cell portion may be made of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말은, 상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하고, 상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고, 팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행하고, 50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말을 결합시키고, 상기 코어셀분말을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시킬 수 있다.In the core cell powder, the diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to undergo a water-sensitization treatment. After removing the tin chloride aqueous solution with water, the diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, and stirred at room temperature at 100 rpm for 3 minutes. After removing the aqueous palladium chloride solution through a sieve and washing the diamond with water, palladium, a metal acting as a nucleus of nickel precipitation, is deposited on the surface of the diamond, and palladium is deposited on the diamond. At 90°C, pH 5, and 25 mol of nickel sulfate, 75 mol of sodium acetate, and 10 mol of sodium citrate were placed in a bath equipped with 25 L of a plating solution. By reducing the stirring speed at a speed of 5 to 15 minutes, the core cell powders adjacent to each other are combined with each other, and the core cell powder is washed with water and then maintained in a sieve for 12 hours to dry.
상기 코팅부는 상기 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부보다 외측으로 돌출되도록 구비되는 제2 코팅부로 이루어지고, 상기 제1 코팅부는 상기 와이어의 외면에 사출성형하여 구비되고, 상기 제2 코팅부는 리본형태로 사출성형한 후 상기 제1 코팅부가 구비된 외면에 헬리컬형태로 외면을 감싸서 형성될 수 있다.The coating part is composed of the first coating part and a second coating part provided to protrude outward from the first coating part, the first coating part is provided by injection molding on the outer surface of the wire, and the second coating part After injection molding into a shape, it may be formed by wrapping the outer surface in a helical shape on the outer surface provided with the first coating part.
상기 코팅부는 상기 와이어의 표면에 구비되는 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부의 외면에 구비되는 제2 코팅부를 포함하고, 상기 제1 코팅부를 구비시킨 후 상기 제1 코팅부의 외면에 플라즈마를 이용하여 1차로 표면처리하고, 상기 제2 코팅부를 구비시킨 후에 2차로 표면처리하는 것을 더 포함하고, 상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행될 수 있다.The coating part includes a first coating part provided on the surface of the wire and a second coating part provided on an outer surface of the first coating part, and after providing the first coating part, plasma is used on the outer surface of the first coating part. The surface treatment may be performed first, and then the second coating may be provided, and then the second surface treatment may be performed. The first and second surface treatments may be performed in the same manner.
상기 표면처리는, CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며, 500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행될 수 있다.The surface treatment is performed using a CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance of the counter electrode is 20 cm, and plasma is generated by applying 13.56 MHz RF to the counter electrode, and 75 wt% argon and 25 wt% oxygen at 500W It can be performed while using a mixed gas consisting of and maintaining the working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 와이어를 준비하는 와이어준비단계; 다이아몬드분말과 탄성수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 혼합물준비단계; 및 상기 혼합물을 이용하여 상기 와이어의 외면에 코팅하여 코팅부를 형성하는 코팅부형성단계;로 이루어질 수 있다.According to another aspect of the present invention, a wire preparation step of preparing a wire; A mixture preparation step of preparing a mixture containing diamond powder and an elastic resin; And a coating part forming step of forming a coating part by coating the outer surface of the wire using the mixture.
상기 와이어준비단계는, 상기 와이어를 물을 이용하여 수세하고 상온에서 건조하고, 건조된 와이어를 아노다이징처리하고, 아노다이징처리된 와이어의 외면에 방열 및 접착성을 향상시키기 위하여 방열조성물을 상기 와이어의 외면에 40㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅시키고, 90℃ 내지 100℃의 온도에서 5m/min의 건조속도로 15분간 열풍건조할 수 있다.In the wire preparation step, the wire is washed with water and dried at room temperature, the dried wire is anodized, and a heat dissipating composition is applied to the outer surface of the wire to improve heat dissipation and adhesion to the outer surface of the anodized wire. It can be coated with a thickness of 40㎛ to 70㎛, and hot air drying for 15 minutes at a drying speed of 5m/min at a temperature of 90 ℃ to 100 ℃.
상기 방열조성물은, 비스페놀A(bisphenol A) 20중량%로 이루어진 베이스수지; 디에틸렌 트리아민 10중량%인 경화제; 에폭시실란계 6중량%인 계면접착제; 아크릴로니트릴 부타디엔 러버 20중량%인 개질제; 톨루엔 10중량%인 솔벤트; 및 나머지 육방밀집구조를 갖고, 평균입경이 0.1㎛ 내지 10㎛인 알루미나필러;로 이루어질 수 있다.The heat dissipation composition includes a base resin made of 20% by weight of bisphenol A; A curing agent containing 10% by weight of diethylene triamine; 6% by weight of an epoxysilane-based interfacial adhesive; A modifier comprising 20% by weight of acrylonitrile butadiene rubber; Solvent with 10% by weight of toluene; And an alumina filler having the remaining hexagonal dense structure and having an average particle diameter of 0.1 μm to 10 μm.
상기 혼합물준비단계는, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합할 수 있다.In the preparation of the mixture, the average particle size of 20 mesh to 15000 mesh was stirred at 150 rpm with a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone. It can be mixed by adding diamond powder.
상기 혼합물준비단계에서, 상기 혼합물은 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지는 제1 혼합물과, 다이아몬드분말과 탄성수지 및 코어셀분말을 더 포함하도록 구비되는 제2 혼합물로 이루어지고, 상기 코어셀분말은 다이아몬드로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나이고, 상기 제1 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합하고, 상기 제2 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말과 코어셀분말를 투입하여 혼합할 수 있다.In the mixture preparation step, the mixture consists of a first mixture consisting of diamond powder and an elastic resin, and a second mixture further comprising diamond powder, an elastic resin, and a core cell powder, and the core cell powder is made of diamond. A core portion made of, and provided to surround the outer surface of the core portion, and is at least one selected from the group consisting of nickel, nickel-phosphorus, cobalt and cobalt-phosphorus, and the first mixture is polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, A rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyurethane, polychloroprene and silicone is stirred at 150 rpm while adding and mixing diamond powder having an average particle size of 20 mesh to 15000 mesh, and the second mixture is polyisoprene, A rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene and silicone was stirred at 150 rpm, and diamond powder and core cell powder having an average particle size of 20 mesh to 15000 mesh were added. You can mix.
상기 코어셀분말에서 상기 코어부는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.In the core cell powder, the core portion may be made of a powder-shaped diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, and the cell portion may be made of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말은, 상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하고, 상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고, 팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행하고, 50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말을 결합시키고, 상기 코어셀분말을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시킬 수 있다.In the core cell powder, the diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to undergo a water-sensitization treatment. After removing the tin chloride aqueous solution with water, the diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, and stirred at room temperature at 100 rpm for 3 minutes. After removing the aqueous palladium chloride solution through a sieve and washing the diamond with water, palladium, a metal acting as a nucleus of nickel precipitation, is deposited on the surface of the diamond, and palladium is deposited on the diamond. At 90°C, pH 5, and 25 mol of nickel sulfate, 75 mol of sodium acetate, and 10 mol of sodium citrate were placed in a bath equipped with 25 L of a plating solution. By reducing the stirring speed at a speed of 5 to 15 minutes, the core cell powders adjacent to each other are combined with each other, and the core cell powder is washed with water and then maintained in a sieve for 12 hours to dry.
상기 코팅부형성단계는, 상기 와이어에 상기 제1 혼합물을 사출성형하여 제1 코팅부를 형성하고, 상기 제1 코팅부를 형성한후 플라즈마를 이용하여 1차 표면처리를 수행하고, 1차 표면처리가 완료된 와이어의 외면에 상기 제2 혼합물을 이용하여 제2 코팅부를 형성하고, 상기 제2 코팅부를 형성한 후 플라즈마를 이용하여 2차 표면처리를 수행할 수 있다.In the coating part forming step, a first coating part is formed by injection molding the first mixture on the wire, and after forming the first coating part, a first surface treatment is performed using plasma, and the first surface treatment is performed. A second coating part may be formed on the outer surface of the finished wire using the second mixture, and after forming the second coating part, a secondary surface treatment may be performed using plasma.
상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행되고, 상기 표면처리는, CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며, 500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행될 수 있다.The first and second surface treatments are performed in the same manner, and the surface treatment is performed using a CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance between the counter electrodes is 20 cm, and the counter electrode Plasma is generated by applying RF of 13.56MHz to 500W, using a mixed gas consisting of 75wt% argon and 25wt% oxygen, and maintaining a working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 다이아몬드 비드를 생략하고 와이어의 표면에 연속공정에 의하여 다이아몬드분말을 포함하는 코팅부를 구비시킬 수 있는 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to provide a diamond wire saw and a method for manufacturing the same, which can omit the diamond bead and provide a coating part including diamond powder on the surface of the wire by a continuous process.
또한, 본 발명에 따르면 신규한 방법을 이용하여 공정효율이 향상되고 내구성이 향상된 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a diamond wire saw with improved process efficiency and improved durability and a method of manufacturing the same by using a novel method.
또한, 본 발명에 따르면 다이아몬드 와이어 쏘우의 외형을 다양한 형태로 용이하게 제어할 수 있는 다이아몬드 와이어 쏘우 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to provide a diamond wire saw and a method of manufacturing the same, which can easily control the appearance of the diamond wire saw in various forms.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 그 외의 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 기타의 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우의 사시도이다.
도 7은 제2 코팅부에 포함되는 코어셀분말을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 알루미나필러의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a diamond wire saw according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a diamond wire saw according to FIG. 5.
7 is a schematic view showing the core cell powder included in the second coating portion.
8 is a flowchart showing a method of manufacturing a diamond wire saw according to another aspect of the present invention.
9 is a diagram showing the structure of an alumina filler.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and may be implemented in various different forms. In the following description, when a certain part is connected to another part, this is only a case in which it is directly connected. Rather, it also includes cases where other media are intervened in the middle. In addition, parts not related to the present invention in the drawings are omitted in order to clarify the description of the present invention, and like reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 그 외의 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 기타의 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우의 사시도이다. 도 7은 제2 코팅부에 포함되는 코어셀분말을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a diamond wire saw according to an embodiment of the present invention. 2 is a schematic view showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention. 3 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention. 4 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention. 5 is a diagram schematically showing a diamond wire saw according to another embodiment of the present invention. 6 is a perspective view of a diamond wire saw according to FIG. 5. 7 is a schematic view showing the core cell powder included in the second coating portion.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예는 중심에 구비되는 와이어(110); 및 다이아몬드분말(122)과 탄성수지(121)를 포함하는 혼합물을 상기 와이어(110)의 적어도 일부에 코팅하여 형성되는 코팅부(120);로 이루어지고, 상기 코팅부(120)는 사출성형에 의하여 상기 와이어(110)에 일체로 구비되는 다이아몬드 와이어 쏘우(100)를 포함한다. 상기 코팅부(120)는 상기 와이어(110)의 외면을 전체를 덮도록 사출성형하여 구비될 수 있다.Referring to Figure 1, an embodiment of the present invention is a
통상, 다이아몬드 와이어 쏘우는 스틸로 이루어진 와이어에 금속분말과 다이아몬드를 소결하여 형성한 원통형의 다이아몬드 비드를 형성하고, 상기 다이아몬드 비드를 스프링과 교대로 와이어에 삽입한 후 고무나 우레탄 등을 이용하여 다이아몬드 비드와 스프링이 삽입된 와이어의 외면에 사출성형하여 제작하였다.In general, diamond wire saws form a cylindrical diamond bead formed by sintering metal powder and diamond on a steel wire, and insert the diamond bead into the wire alternately with a spring, and then use rubber or urethane to make a diamond bead. It was manufactured by injection molding on the outer surface of the wire into which the and spring were inserted.
이러한 종래 방식에 의한 다이아몬드 와이어 쏘우는 다이아몬드 비드와 와이어가 고무나 우레탄 등에 의하여 간접적으로 결합하여 결합력이 낮아 다이아몬드 와이어 쏘우의 강도가 낮았고, 또한 다이아몬드 비드와 스프링을 교대로 와이어에 삽입해야 하므로 공정효율이 낮다는 문제가 있었다. In this conventional diamond wire saw, the strength of the diamond wire saw was low due to low bonding force due to indirect bonding between the diamond bead and the wire by rubber or urethane, and the process efficiency was improved because the diamond bead and the spring had to be alternately inserted into the wire. There was a problem of being low.
또한, 다이아몬드 비드를 원하는 형태로 성형하기 어려웠고, 이에 의하여 다이아몬드 와이어 쏘우의 형태도 소정의 설계와 같이 제어하기 어렵다는 문제가 있었다.In addition, it was difficult to shape the diamond bead into a desired shape, and thereby, there was a problem that it was difficult to control the shape of the diamond wire saw as in a predetermined design.
반면, 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(100)는 다이아몬드 비드와 스프링을 이용하지 않고, 다이아몬드분말(122)과 탄성수지(121)가 혼합된 혼합물을 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)에 직접적으로 사출성형하여 제조한 비드리스(bead less)이다. 이에, 상기 다이아몬드 비드와 스프링을 와이어에 삽입하는 공정을 생략할 수 있어 공정효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, the diamond wire saw 100 according to the present embodiment does not use a diamond bead and a spring, and a mixture of
또한, 절삭 및 연삭 등의 가공작업을 직접적으로 수행하는 다이아몬드분말(122)이 상기 다이아몬드분말(122)을 지지하는 기능을 하는 와이어(110)에 집적 결합되므로, 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)에 의한 가공성을 향상시키고, 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)에서 다이아몬드분말(122)이 탈락되는 것이 방지되므로 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)의 내구성과 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, since the
본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(100)는 다이아몬드분말(122)과 탄성수지(121)가 혼합된 혼합물을 이용하여 다양한 형태의 코팅부(120)를 제조할 수 있으므로, 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)의 다양한 설계가 가능하고, 이에 다양한 형태의 대상물에 대해서 다양한 설계를 적용하여 가공할 수 있다.Since the diamond wire saw 100 according to the present embodiment can manufacture various types of
또한, 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(100)는 실리콘 잉곳, 유리 또는 석영 등과 같은 경질 취성재료의 절단용으로 이용될 수 있으며, 특히 반도체 또는 전자 재료로 실리콘 단결정, 갈륨-비소, 티탄산바륨(BaTiO3), 티탄산칼슘(CaTiO3), 티탄산리튬(LiTiO3), 알루미나, 살바륨-코발트를 비롯한 각종 세라믹 재료 등을 가공하여 반도체 소자 등으로 제작함에 있어서는 초기 가공단계로서 이들 재료의 잉곳 절단시 그 절단면이 보다 높은 평활도와 정밀도로 가공할 수 있다.In addition, the diamond wire saw 100 according to the present embodiment may be used for cutting hard brittle materials such as silicon ingot, glass or quartz, and in particular, silicon single crystal, gallium-arsenic, barium titanate ( BaTiO 3 ), calcium titanate (CaTiO 3 ), lithium titanate (LiTiO 3 ), alumina, salvalium-cobalt, etc. The cut surface can be processed with higher smoothness and precision.
상기 와이어(110)는 고장력 특성의 금속 재질을 이용하는데, 복수개의 가닥으로 이루어진 강선, 니켈선, 니크롬선 등이 이용될 수 있다. 상기 와이어(110)를 구성하는 심선은 직경은 0.05 ∼ 2.0mm 범위가 바람직하고, 상기 심선을 감싸는 랩핑소선은 한 가닥 또는 2 - 5가닥의 소선이 심선의 주위에 20° ∼ 60°의 연입각도를 유지하면서 심선의 주위에 스파이럴상으로 권회된다.The
또한, 상기 심선은 랩핑소선에 의하여 귄회되기 전 주석, 동, 황동 또는 니켈도금으로 하지도금이 수행될 수 있다.In addition, the core wire may be underplated with tin, copper, brass, or nickel plating before being wound by the wrapping element wire.
상기 심선의 도금방법으로서는 무전해 도금 혹은 전해도금 등을 비롯한 여러 도금방법이 사용될 수 있으며, 특별히 도금방법에 대한 제한은 존재하지 않는다. 한편, 랩핑전에 1차 도금을 행하는 경우에는 발청이 없고 1차 도금한 다음 스풀에 권취하여 이후 공정으로서의 랩핑과 함께 2차 도금을 연속적으로 행할 수 있다.As the plating method of the core wire, various plating methods including electroless plating or electroplating may be used, and there is no particular limitation on the plating method. On the other hand, when the primary plating is performed before lapping, there is no rust, and the primary plating is performed and then wound on a spool, and secondary plating can be continuously performed together with lapping as a subsequent step.
상기 탄성수지(121)는 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상을 수 있으며, 상기 탄성수지(121)를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합할 수 있다.The
상기 탄성수지(121) 100중량부를 기준으로 상기 다이아몬드분말(122)은 60중량부 내지 80중량부로 포함될 수 있다. 상기 다이아몬드분말(122)이 60중량부 미만이면 연삭입자로 작용되는 다이아몬드분말(122)의 함량이 너무 적어 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(100)의 절삭능이 낮아 문제되고, 80중량부를 초과하면 상기 다이아몬드분말(122)의 양이 너무 많이 다이아몬드분말(122)이 균일하게 분산되지 못할 수 있고, 상기 코팅부(120)가 상기 와이어(110)에 미접착부분이 형성될 수 있다.Based on 100 parts by weight of the
상기 코팅부(120)를 구성하는 혼합물은 계면접착제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면접착제는 상기 다이아몬드분말(122)이 상기 탄성수지(121) 내에서 견고하게 고착되도록 할 수 있다. 상기 계면접착제는 상기 다이아몬드분말 100중량부에 대해서 0.1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 계면접착제의 함량이 0.1중량부 미만이면 상기 다이아몬드분말(122)을 상기 탄성수지(121) 중에 균일하게 분산시키고 고착시키는 능력이 낮아 문제되고, 5중량부이면 충분하므로 이를 초과하여 추가되는 경우에는 생산비를 증가시키고, 최종 물성의 불순물로 작용하기 때문에 상기 범위로 첨가해야 한다.The mixture constituting the
상기 계면접착제는 에폭시실란계, 메타크릴록시실란계, 아미노실란계 커플링제 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 계면접착제로 에폭시실란계로 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane)일 수 있다.The interfacial adhesive may be made of any one selected from epoxysilane-based, methacryloxysilane-based, and aminosilane-based coupling agents. Preferably, the interfacial adhesive may be an epoxysilane-based 3-aminopropyltrimethoxysilane.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(200)는 상기 와이어(210)의 외면에 상기 코팅부(220)가 전체적으로 균일한 두께를 갖도록 구비될 수 있다.Referring to FIG. 2, the diamond wire saw 200 according to the present embodiment may be provided on the outer surface of the wire 210 so that the
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(300)는 와이어(310)의 외면에 사출성형에 의하여 코팅부(320, 330)가 구비될 수 있는데, 상기 코팅부(320, 330)는 상기 제1 코팅부(320)와 상기 제1 코팅부(320)보다 외측으로 돌출되도록 구비되는 제2 코팅부(330)로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, the diamond wire saw 300 according to the present embodiment may be provided with
예컨대, 상기 와이어(310)의 외면에서 상기 와이어(310)를 전체적으로 덮도록 1차적으로 제1 코팅부(320)를 사출성형하여 구비시키고, 이어서 상기 제1 코팅부(320) 상에 상기 제1 코팅부(320)가 교대로 노출되도록 상기 제2 코팅부(330)를 부분적으로 사출성형 하고, 상기 제1 코팅부(320)의 외면과 상기 제2 코팅부(330)의 외면은 교대로 노출되도록 구비될 수 있다.For example, a
상기 제1 및 제2 코팅부(320, 330)는 동일한 다이아몬드분말(322)과 동일한 탄성수지(321)를 이용하여 구비될 수 있다. The first and
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(400, 500)는 와이어(410, 510)의 외면에 전체적으로 구비되는 제1 코팅부(420, 520)와 상기 제1 코팅부(420, 520)의 적어도 일부를 노출시키도록 구비되는 제2 코팅부(430, 520)로 이루어질 수 있다.4 to 7, the diamond wire saws 400 and 500 according to the present embodiment include
도 4와 같이, 상기 다이아몬드 와이어 쏘우(400)는 상기 제2 코팅부(430)이 상기 제1 코팅부(420) 상에 부분적으로 코팅되어 형성될 수 있다. 또 다른 측면에 따르면, 도 5 및 도 6과 같이 본 실시예에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우(500)는 와이어(510)의 외면에 사출성형하여 상기 와이어(510)를 전체적으로 덮도록 제1 코팅부(520)를 구비시킨 후, 상기 제2 코팅부(530)는 리본형태로 사출성형한 후 상기 제1 코팅부(520)가 구비된 외면에 헬리컬형태로 외면을 감싸도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the diamond wire saw 400 may be formed by partially coating the
상기 제1 코팅부(420, 520)는 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지고, 상기 제2 코팅부(430, 530)는 상기 제1 코팅부(420, 520)와 동일한 다이아몬드분말과 탄성수지를 이용하되, 여기에 코어셀분말(650)을 더 포함하도록 구비될 수 있다.The
상기 코어셀분말(650)은 다이아몬드로 이루어지는 코어부(651)와, 상기 코어부(6512)의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 셀부(652)로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 내식성과 생산성의 관점에서 상기 셀부(652)는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.The core cell powder 650 is provided to surround the core portion 651 made of diamond and the outer surface of the core portion 6512, and made of at least one selected from the group consisting of nickel, nickel-phosphorus, cobalt and cobalt-phosphorus. It may be made of a cell portion 652. Preferably, from the viewpoint of corrosion resistance and productivity, the cell portion 652 may be made of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말(650)에서 상기 코어부(651)는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부(652)는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.In the core cell powder 650, the core portion 651 may be formed of a diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, and the cell portion 652 may be formed of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말(650)은, 상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척한다. 이어서, 상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고, 팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행한다. 그 후, 50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말(650)을 결합(652)시키고, 상기 코어셀분말(650)을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시켜 제조될 수 있다.In the core cell powder 650, the diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to undergo a water-sensitization treatment. After removing the tin chloride aqueous solution through a sieve, the diamond is washed with water. Then, the diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, stirred at room temperature at 100 rpm for 3 minutes to perform activation treatment, and the diamond was chlorinated using a sieve. After removing the palladium aqueous solution, it was washed with water to deposit palladium, a metal that acts as a nucleus of nickel precipitation, on the surface of the diamond, and the diamond on which palladium was deposited was 90°C and pH 5, nickel sulfate 25 mol, sodium acetate Electroless plating is carried out by turbulent stirring while changing the agitation direction at a speed of 90 rpm by placing it in a bath with 25 ℓ of plating solution consisting of 75 mol and 10 mol of sodium citrate. Thereafter, by reducing the stirring speed at a speed of 50 rpm and stirring for 5 to 15 minutes, the core cell powder 650 adjacent to each other was combined (652), and the core cell powder 650 was washed with water. Then, it can be prepared by drying by holding it in a sieve for 12 hours.
상기 제2 코팅부는 상기 제1 코팅부보다 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 다이아몬드 와이어 쏘우를 이용하여 대상물을 가공하는 경우, 상기 제2 코팅부에 의하여 대상물이 가공되므로, 상대적으로 상기 제1 코팅부보다 상기 제2 코팅부측으로의 부하가 더 크게 걸리게 되어 상기 다이아몬드 와이어 쏘우의 열화가 급하게 진행된다. The second coating part may be provided to protrude outward from the first coating part. Therefore, in the case of processing an object using the diamond wire saw, since the object is processed by the second coating portion, a relatively larger load is applied toward the second coating portion than the first coating portion, and thus the diamond The deterioration of the wire saw progresses rapidly.
반면, 본 실시예에서는 상기 제2 코팅부에 코어셀분말을 더 포함시킴으로써, 상기 제1 코팅부의 강도를 상기 제2 코팅부보다 크도록 구비시켜 상기 제1 코팅부와 제2 코팅부에 가해지는 외력에 대한 저항력에 대해서 밸런스를 유지시켜 상기 다이아몬드 와이어 쏘우가 열화되는 것을 방지할 수 있다. On the other hand, in this embodiment, by further including a core cell powder in the second coating portion, the strength of the first coating portion is provided to be greater than that of the second coating portion, thereby being applied to the first coating portion and the second coating portion. It is possible to prevent deterioration of the diamond wire saw by maintaining a balance with respect to the resistance to external force.
상기 코어셀분말(610)에서, 상기 코어부(611)는 상기 제2 코팅부를 구성하는 다이아몬드분말과 동일한 분말로 이루어져 이에 의하여 연삭력을 제공하면서 동시에 상기 셀부(612)에 의하여 서로 이웃하는 코어셀분말(610)과 상기 코어셀분말(610)과 접촉하는 다이아몬드분말과의 결합력이 제공할 수 있다. 상기 제2 코팅부를 이용하여 대상물을 연삭하는 과정에서 상기 코어셀분말(610)에 의하여 다이아몬드분말과 향상된 결합력에 의하여 상기 다이아몬드분말이 상기 와이어에서 탈락되지 않고 장시간 유지되어 내식성과 수명을 향상시킬 수 있다.In the
상기 코어셀분말(610)에서 코어부(611)를 형성하는 다이아몬드는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛일 수 있는데, 평균 입자 크기가 800㎛를 초과하면, 상기 다이아몬드분말과의 결합 효과가 저하되고, 1㎛ 미만이면 상기 셀부에 의한 코어셀분말(610)의 결합 정도를 제어하기 어려워져 문제된다.The diamond forming the
무전해도금로 쉘부(611)를 형성하기 전 상기 코어부(611)의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 참작시킬 수 있다. 상기 팔라듐을 침착시키는 것은, 상기 다이아몬드의 표면에 염화주석을 분산도포하여 감수성화 처리한 후, 팔라듐 금속을 석출(활성화 처리)시키는 방법이 일반적으로 사용되며, 공지의 방식으로 실시될 수 있다.Before forming the
그 후, 다이아몬드를 무전해도금 배쓰(예를 들면, 황산 니켈, 차아인산 나트륨(sodium hypophosphite), 초산 나트륨, 구연산 나트륨(sodium citrate), 황산의 혼합 배쓰)에 침지하여, 연삭 입자 표면에 니켈을 석출시키는 무전해 도금에 의하여 다이아몬드로 이루어진 코어부(611)에 셀부(612)를 형성할 수 있다.After that, diamond is immersed in an electroless plating bath (e.g., nickel sulfate, sodium hypophosphite, sodium acetate, sodium citrate, and a mixed bath of sulfuric acid) to deposit nickel on the surface of the grinding particles. The cell portion 612 may be formed in the
이 경우, 무전해도금 배쓰는, 연삭 입자들이 도금될 금속에 의해 결합되지 않도록 난류교반을 행한다. 이 상태는 도금 욕조의 크기와 형상, 및 교반 블레이드의 크기와 형상에 따라 다르므로, 장치마다 조건을 설정할 필요가 있다. 바람직하게는, 90rpm의 속도로 난류교반을 수행할 수 있다.In this case, the electroless plating bath is subjected to turbulent agitation so that the grinding particles are not bound by the metal to be plated. Since this state differs depending on the size and shape of the plating bath and the size and shape of the stirring blade, it is necessary to set conditions for each device. Preferably, turbulent agitation can be performed at a speed of 90 rpm.
셀부(612)가 형성된 후, 교반 블레이드의 회전속도를 50rpm으로 낮춤으로써 교반을 느리게 하여, 코어셀분말(610)들을 결합(612)시킬 수 있다 경우, 결합의 정도는, 교반이 느려지는 속도 및 그 유지 시간에 의해 제어될 수 있다.After the cell portion 612 is formed, by lowering the rotation speed of the stirring blade to 50 rpm to slow the stirring, when the
상기 코어셀분말(610)을 배쓰로부터 꺼내서, 물로 세척하고 건조시킨 후, 체(sieve)를 통과시킴으로써, 본 발명의 소정 크기를 갖는 코어셀분말(610)이 제조될 수 있다.The
전술한 바와 같이, 상기 코팅부가 상기 제1 및 제2 코팅부로 이루어지는 경우, 상기 코팅부는 상기 제1 코팅부를 구비시킨 후 상기 제1 코팅부의 외면에 플라즈마를 이용하여 1차로 표면처리하고, 상기 제2 코팅부를 구비시킨 후에 2차로 표면처리하는 것을 더 포함하고, 상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행될 수 있다.As described above, when the coating part is made of the first and second coating parts, the coating part is provided with the first coating part, and then the outer surface of the first coating part is first surface-treated using plasma, and the second After the coating is provided, a second surface treatment may be further included, and the first surface treatment and the second surface treatment may be performed in the same manner.
상기 표면처리는, CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며, 500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행될 수 있다.The surface treatment is performed using a CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance of the counter electrode is 20 cm, and plasma is generated by applying 13.56 MHz RF to the counter electrode, and 75 wt% argon and 25 wt% oxygen at 500W It can be performed while using a mixed gas consisting of and maintaining the working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
상기 다이아몬드분말과 탄성수지, 예컨대 고분자로 이루어지는 제1 코팅부의 외면에 플라즈마를 이용하여 1차로 표면처리함으로써, 상기 제1 코팅부 상에 구비되는 제2 코팅부가 상기 제1 코팅부에 견고하게 부착되도록 할 수 있다. 또한, 상기 제2 코팅부를 구비시킨 후 1차로 수행한 표면처리와 동일한 방법으로 2차 표면처리가 수행될 수 있다. 상기 2차 표면처리에 의하여 상기 탄성수지의 물접촉각을 감소시킬 수 있다. 이에 의하여 제1 및 제2 코팅부 표면에서의 물 젖음성을 감소시켜 대상물을 가공하는 과정에서 비산 등을 방지하기 위하여 분사되는 물이 상기 제1 및 제2 코팅부 표면으로 함침되지 않으므로, 상기 대상물을 가공하는 과정에서 물방울 등에 의한 방해를 받지 않고 대상물을 보다 정교하게 가공할 수 있다.The diamond powder and the elastic resin, for example, by first surface-treating the outer surface of the first coating portion made of a polymer using plasma, so that the second coating portion provided on the first coating portion is firmly attached to the first coating portion. can do. In addition, the second surface treatment may be performed in the same manner as the first surface treatment after the second coating is provided. The water contact angle of the elastic resin may be reduced by the second surface treatment. Accordingly, water sprayed to prevent scattering during processing of the object by reducing the wettability of water on the surface of the first and second coating portions is not impregnated into the surfaces of the first and second coating portions. In the process of processing, the object can be processed more precisely without being disturbed by water droplets.
도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 9는 알루미나필러의 구조를 나타낸 도면이다.8 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a diamond wire saw according to another aspect of the present invention, and FIG. 9 is a view showing the structure of an alumina filler.
본 발명의 일 실시예는, 와이어를 준비하는 와이어준비단계; 다이아몬드분말과 탄성수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 혼합물준비단계; 및 상기 혼합물을 이용하여 상기 와이어의 외면에 코팅하여 코팅부를 형성하는 코팅부형성단계;로 이루어지는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법을 포함한다.An embodiment of the present invention, a wire preparation step of preparing a wire; A mixture preparation step of preparing a mixture containing diamond powder and an elastic resin; And a method of manufacturing a diamond wire saw comprising a coating part forming step of forming a coating part by coating the outer surface of the wire using the mixture.
상기 와이어준비단계는, 상기 와이어를 물을 이용하여 수세하고 상온에서 건조하고, 건조된 와이어를 아노다이징처리하고, 아노다이징처리된 와이어의 외면에 방열 및 접착성을 향상시키기 위하여 방열조성물을 상기 와이어의 외면에 40㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅시키고, 90℃ 내지 100℃의 온도에서 5m/min의 건조속도로 15분간 열풍건조할 수 있다.In the wire preparation step, the wire is washed with water and dried at room temperature, the dried wire is anodized, and a heat dissipating composition is applied to the outer surface of the wire to improve heat dissipation and adhesion to the outer surface of the anodized wire. It can be coated with a thickness of 40㎛ to 70㎛, and hot air drying for 15 minutes at a drying speed of 5m/min at a temperature of 90 ℃ to 100 ℃.
상기 와이어준비단계에서 상기 와이어의 외면에 방열조성물을 구비시킬 수 있다. 상기 방열조성물은 상기 다이아몬드 와이어 쏘우를 이용하여 대상물을 가공하는 과정에서 발생하는 열이 와이어 내로 집중되지 않도록 열을 방출시킬 수 있다.In the wire preparation step, a heat radiation composition may be provided on the outer surface of the wire. The heat dissipation composition may dissipate heat so that heat generated in a process of processing an object using the diamond wire saw is not concentrated into the wire.
상기 와이어에 방열조성물을 구비시키기 전, 상기 와이어의 외면에 아노다이징처리를 수행할 수 있다.Before the heat dissipation composition is provided on the wire, an anodizing treatment may be performed on the outer surface of the wire.
상기 아노다이징은 내부에 전해액과 음극판이 구비되며, 상기 음극판과 상기 와이어로 전원을 공급하는 욕조 내에서 상기 와이어를 아노다이징하고, 아노다이징이 완료된 와이어를 5℃ 내지 15℃의 냉풍을 15분 내지 20분 동안 가하여 건조시킬 수 있다.The anodizing includes an electrolyte solution and a negative electrode plate therein, anodizing the wire in a bath supplying power to the negative electrode plate and the wire, and applying cold air at 5°C to 15°C for 15 to 20 minutes. It can be added and dried.
상기 와이어를 아노다이징처리함으로써, 와이어의 외면에는 금속산화물의 피막이 형성되어 상기 와이어의 부식을 방지하여 내구성을 향상시킬 수 있다. By anodizing the wire, a film of metal oxide is formed on the outer surface of the wire to prevent corrosion of the wire, thereby improving durability.
상기 와이어의 피막에는 다수의 미세공(micro hole)이 형성되고, 상기 미세공을 통하여 알루미나필러 등이 내부로 삽입되어 상기 알루미나필러 가 상기 와이어의 외면에 안정적으로 고정될 수 있다.A plurality of micro holes are formed in the film of the wire, and an alumina filler or the like is inserted through the micro holes so that the alumina filler can be stably fixed to the outer surface of the wire.
상기 와이어를 건조시키는 과정에서는 5℃ 내지 15℃의 냉풍을 이용할 수 있는데, 5℃ 내지 15℃의 온도의 열풍을 이용함으로써 상기 와이어의 표면에 형성된 다수의 미세공 내의 잔존하는 수분 등을 제거하고, 상기 미세공 내에 이물질 축적되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 다수의 미세공의 내부가 소정의 공간을 유지하도록 하여, 알루미나필러가 상기 미세공 내로 용이하게 침투하도록 할 수 있다.In the process of drying the wire, cold air of 5° C. to 15° C. may be used. By using hot air at a temperature of 5° C. to 15° C., moisture remaining in the plurality of micropores formed on the surface of the wire is removed, It is possible to prevent the accumulation of foreign matter in the micropores. In addition, by maintaining a predetermined space inside the plurality of micropores, the alumina filler can easily penetrate into the micropores.
상기 전해액은 황산(sulfuric acid), 수산(oxalic acid), 인산(phosphoric acid) 중 어느 하나를 포함하는 수용액일 수 있다. 또한, 상기 전해액에는 와이어의 산화를 촉진하는 산화 촉진제가 포함될 수 있다. The electrolyte may be an aqueous solution containing any one of sulfuric acid, oxalic acid, and phosphoric acid. In addition, the electrolyte may contain an oxidation accelerator that promotes oxidation of the wire.
음극판은 내부 욕조 내에서 상기 전해액에 적어도 일 부분이 침지(浸漬)된다.At least a portion of the negative electrode plate is immersed in the electrolyte solution in the inner bath.
음극판은 내부 욕조 내에서 상기 전해액에 적어도 일 부분이 침지(浸漬)된다.At least a portion of the negative electrode plate is immersed in the electrolyte solution in the inner bath.
상기 와이어를 물을 이용하여 이물질을 제거한 후, 전해액이 구비된 욕조 내에 침지시킬 수 있다. 상기 욕조 내에는 음극판이 구비되어 있고, 상기 음극판과 상기 와이어에 전원을 공급하면 상기 음극판은 음극으로 작용하고 상기 와이어를 양극으로 작용하여 상기 와이어의 외면에 산화막이 형성되어 아노다이징처리된다. 또한, 상기 욕조에는 상기 전해액의 온도를 소정의 범위로 유지시키는 히터와 상기 전해액의 온도를 측정하는 온도센서가 더 구비될 수 있다. 상기 히터와 상기 온도센서는 욕조 내의 전해액의 온도를 일정하게 유지되도록 제어하여, 상기 와이어의 아노다이징처리가 효율적으로 수행되도록 할 수 있다.After removing foreign substances by using water, the wire may be immersed in a bath provided with an electrolyte. A negative electrode plate is provided in the bathtub, and when power is supplied to the negative electrode plate and the wire, the negative electrode plate acts as a negative electrode, and an oxide film is formed on the outer surface of the wire by using the wire as a positive electrode to be anodized. In addition, a heater for maintaining the temperature of the electrolyte in a predetermined range and a temperature sensor for measuring the temperature of the electrolyte may be further provided in the bathtub. The heater and the temperature sensor may control the temperature of the electrolyte in the bath to be kept constant, so that the anodizing treatment of the wire is efficiently performed.
상기 아노다이징처리가 완료된 와이어는 방열조성물로 코팅될 수 있다.The wire on which the anodizing treatment is completed may be coated with a heat radiation composition.
상기 방열조성물은, 비스페놀A(bisphenol A) 20중량%로 이루어진 베이스수지; 디에틸렌 트리아민 10중량%인 경화제; 에폭시실란계인 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane) 6중량%인 계면접착제; 아크릴로니트릴 부타디엔 러버 20중량%인 개질제; 톨루엔 10중량%인 솔벤트; 및 나머지 육방밀집구조를 갖고, 평균입경이 0.1㎛ 내지 10㎛인 알루미나필러;로 이루어질 수 있다.The heat dissipation composition includes a base resin made of 20% by weight of bisphenol A; A curing agent containing 10% by weight of diethylene triamine; An interfacial adhesive comprising 6% by weight of 3-aminopropyltrimethoxysilane, which is an epoxysilane-based agent; A modifier comprising 20% by weight of acrylonitrile butadiene rubber; Solvent with 10% by weight of toluene; And an alumina filler having the remaining hexagonal dense structure and having an average particle diameter of 0.1 μm to 10 μm.
상기 베이스수지는 에폭시 결합을 갖는 에폭시수지로 상기 와이어 상에 구비되는 코팅부를 형성하는 탄성수지와의 결합력을 향상시킬 수 있다. 상기 비스페놀A는 벤젠 고리에 알코올기가 달린 페놀 2개로 구성된 방향족 화합물로서, 2개의 페놀과 1개의 아세톤이 반응하여 합성된다. 상기 비스페놀A가 20중량% 미만이면 본적인 접착제의 피막형성이 불가하여 접착력이 크게 저하될 수 있다.The base resin is an epoxy resin having an epoxy bond and can improve bonding strength with an elastic resin forming a coating portion provided on the wire. The bisphenol A is an aromatic compound composed of two phenols having an alcohol group on a benzene ring, and is synthesized by reacting two phenols with one acetone. If the amount of the bisphenol A is less than 20% by weight, it is impossible to form a film of the adhesive, so that the adhesive strength may be greatly reduced.
상기 경화제는 베이스수지인 에폭시를 열경화성 물질로 변화시키기 위해 첨가되는 성분으로, 아민계 또는 이미다졸계 경화제를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 디에틸렌 트리아민 10중량%를 사용한다. 상기 경화제의 함량이 너무 많으면 저온영역에서 상기 베이스수지가 너무 빨리 경화되어 접착제가 브리틀(brittle)해질 수 있고, 너무 적으면 상기 베이스수지가 전체적으로 경화되지 않아 강도를 저하시킨다.The curing agent is a component added to change the base resin epoxy into a thermosetting material, and an amine-based or imidazole-based curing agent may be used, and preferably 10% by weight of diethylene triamine is used. If the content of the curing agent is too high, the base resin is cured too quickly in a low temperature region and the adhesive may become brittle. If the amount is too small, the base resin is not cured as a whole, thereby reducing strength.
상기 계면접착제는 상기 알루미나필러를 상기 베이스수지 중에 균일하게 접착되도록 할 수 있다.The interfacial adhesive may uniformly adhere the alumina filler to the base resin.
상기 개질제는 상기 내열성, 화학적 안정성를 향상시키기 위하여 구비되는 것으로, Acrylonitrile Butadiene Rubber 중에서 Acrylo-Nitrile기가 10-100인 것 중에서 선택된 하나 이상이 화합된 러버가 바람직하다.The modifier is provided to improve the heat resistance and chemical stability, and a rubber in which at least one selected from Acrylo-Nitrile groups of 10-100 among Acrylonitrile Butadiene Rubber is combined is preferable.
상기 솔벤트(Solvent)는 용매로서, 액상으로 첨가되고, 첨가물 중 분체상의 물질, 즉 파우더(Powder)를 분산시키기 위한 것이다.The solvent is a solvent and is added in a liquid state, and is for dispersing a powdery substance, that is, a powder.
상기 알루미나필러는 도 9 (a)에 도시된 단순입방구조, (b)에 도시된 체심입방구조, (c)에 도시된 면심입방구조, (d)에 도시된 육방밀집구조로 이루어질 수 있는데, 도 4에서와 같이 육방밀집구조를 제외한 나머지 구조를 가질 경우 필러로서 60중량%까지 배합하여 접착제 조성물을 구성한다고 하더라도 에폭시를 베이스로 할 경우 열전도도가 3W/m.K를 초과하기 어렵다는 것이 밝혀져 있다.The alumina filler may have a simple cubic structure shown in Fig. 9 (a), a body-centered cubic structure shown in (b), a face-centered cubic structure shown in (c), and a hexagonal dense structure shown in (d), As shown in FIG. 4, it has been found that even if the adhesive composition is formed by mixing up to 60% by weight as a filler in the case of having a structure other than the hexagonal dense structure, the thermal conductivity is difficult to exceed 3W/mK when using epoxy as a base.
반면, 알루미나를 초미립(평균 입경 0.5㎛)으로 하여 소결용 소성 알루미나와 저소다 알루미나를 원료로 하여 분쇄한 후 육방밀집구조를 갖도록 하면 열전도성 경로를 최적화시키면서 열전도도를 높여 방열특성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, if alumina is made into ultra-fine particles (average particle diameter of 0.5㎛) and pulverized using calcined alumina for sintering and low-soda alumina as raw materials, and having a hexagonal dense structure, the thermal conductivity is improved while optimizing the thermal conduction path, thereby improving heat dissipation characteristics. I can.
상기 혼합물준비단계는, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합할 수 있다.In the preparation of the mixture, the average particle size of 20 mesh to 15000 mesh was stirred at 150 rpm with a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone. It can be mixed by adding diamond powder.
상기 다이아몬드분말의 입자가 20mesh 미만이면 상기 다이아몬드분말 입자에 의한 연마 및 절삭능이 저하되어 문제되고, 15000mesh 초과이면 상기 다이아몬드 와이어 쏘우에 의한 정밀한 절삭이 어렵고 가공물의 외면에 스크래치 등이 다수 발생하는 문제가 있다.If the particle of the diamond powder is less than 20 mesh, the polishing and cutting ability by the diamond powder particle is degraded, causing a problem, and if it exceeds 15000 mesh, it is difficult to precisely cut by the diamond wire saw, and there is a problem that many scratches, etc., occur on the outer surface of the workpiece. .
상기 혼합물준비단계에서, 상기 혼합물은 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지는 제1 혼합물과, 다이아몬드분말과 탄성수지 및 코어셀분말을 더 포함하도록 구비되는 제2 혼합물로 이루어질 수 있다.In the mixture preparation step, the mixture may consist of a first mixture comprising diamond powder and an elastic resin, and a second mixture further comprising diamond powder, an elastic resin, and a core cell powder.
상기 코어셀분말은 다이아몬드로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.The core cell powder may be at least one selected from the group consisting of a core portion made of diamond and an outer surface of the core portion, and formed of nickel, nickel-phosphorus, cobalt, and cobalt-phosphorus.
상기 제1 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합하고, 상기 제2 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말과 코어셀분말를 투입하여 혼합할 수 있다.The first mixture is a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone, while stirring at 150 rpm and having an average particle size of 20 mesh to 15000 mesh. Diamond powder is added and mixed, and the second mixture is a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone while stirring at 150 rpm and 20 mesh. Diamond powder and core cell powder having an average particle size of to 15000 mesh may be added and mixed.
바람직하게는, 내식성과 생산성의 관점에서 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.Preferably, from the viewpoint of corrosion resistance and productivity, the cell portion may be made of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말에서 상기 코어부는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어질 수 있다.In the core cell powder, the core portion may be made of a powder-shaped diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, and the cell portion may be made of nickel and nickel-phosphorus.
상기 코어셀분말은, 상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하고, 상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고, 상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고, 팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행하고, 50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말을 결합시키고, 상기 코어셀분말을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시켜 구비될 수 있다.In the core cell powder, the diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to undergo a water-sensitization treatment. After removing the tin chloride aqueous solution with water, the diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, and stirred at room temperature at 100 rpm for 3 minutes. After removing the aqueous palladium chloride solution through a sieve and washing the diamond with water, palladium, a metal acting as a nucleus of nickel precipitation, is deposited on the surface of the diamond, and palladium is deposited on the diamond. At 90° C., pH 5, nickel sulfate 25 mol, sodium acetate 75 mol, sodium citrate 10 mol. It can be provided by reducing the stirring speed at the speed of and stirring for 5 to 15 minutes to combine the core cell powders adjacent to each other, and after washing the core cell powder with water and maintaining it for 12 hours in a sieve and drying it. have.
상기 제2 코팅부는 상기 대상물을 직접 가공하는 곳으로 상기 제1 코팅부보다 더 강한 외력에 대한 영향을 받아 상기 제1 코팅부보다 상대적으로 더 빠르게 열화가 진행된다. 반면, 본 실시예에 따라 제조된 다이아몬드 와이어 쏘우는 상기 제2 코팅부에 코어셀분말을 더 포함함으로써 연마입자인 다이아몬드분말 사이의 결합력을 보다 향상시킬 수 있다. 이에 상기 제1 코팅부는 상기 제1 코팅부보다 내구성을 향상되어 상기 제1 및 제2 코팅부 사이에 가해지는 외력과 보유한 내구성 사이의 밸런싱이 유지되도록 할 수 있다.The second coating unit is a place where the object is directly processed, and is affected by an external force stronger than that of the first coating unit, so that deterioration proceeds relatively faster than the first coating unit. On the other hand, the diamond wire saw manufactured according to the present embodiment further includes a core cell powder in the second coating portion, thereby further improving the bonding strength between the diamond powders, which are abrasive particles. Accordingly, the first coating portion may have improved durability than the first coating portion, so that a balance between an external force applied between the first and second coating portions and the retained durability may be maintained.
상기 코팅부형성단계는, 상기 와이어에 상기 제1 혼합물을 사출성형하여 제1 코팅부를 형성하고, 상기 제1 코팅부를 형성한후 플라즈마를 이용하여 1차 표면처리를 수행하고, 1차 표면처리가 완료된 와이어의 외면에 상기 제2 혼합물을 이용하여 제2 코팅부를 형성하고, 상기 제2 코팅부를 형성한 후 플라즈마를 이용하여 2차 표면처리를 수행할 수 있다.In the coating part forming step, a first coating part is formed by injection molding the first mixture on the wire, and after forming the first coating part, a first surface treatment is performed using plasma, and the first surface treatment is performed. A second coating part may be formed on the outer surface of the finished wire using the second mixture, and after forming the second coating part, a secondary surface treatment may be performed using plasma.
상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행될 수 있다.The surface treatment performed first and the surface treatment performed second may be performed in the same manner.
상기 표면처리는, CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며, 500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행될 수 있다.The surface treatment is performed using a CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance of the counter electrode is 20 cm, and plasma is generated by applying 13.56 MHz RF to the counter electrode, and 75 wt% argon and 25 wt% oxygen at 500W It can be performed while using a mixed gas consisting of and maintaining the working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
제1 코팅부의 외면에 플라즈마를 이용하여 1차로 표면처리함으로써, 상기 제1 코팅부 상에 구비되는 제2 코팅부가 상기 제1 코팅부에 견고하게 부착되도록 할 수 있다. 또한, 상기 2차 표면처리에 의하여 상기 탄성수지의 물접촉각을 감소시킬 수 있다. 이에 의하여 상기 대상물을 가공하는 과정에서 상기 다이아몬드 와이어 쏘우가 물방울 등에 의한 방해를 받지 않고 대상물을 보다 정교하게 가공할 수 있다.By first surface treatment using plasma on the outer surface of the first coating portion, the second coating portion provided on the first coating portion may be firmly attached to the first coating portion. In addition, the water contact angle of the elastic resin may be reduced by the secondary surface treatment. Accordingly, in the process of processing the object, the diamond wire saw can be processed more precisely without being disturbed by water droplets or the like.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention. It must be interpreted.
100, 200, 300, 400, 500 : 다이아몬드 와이어 쏘우
110, 210, 310, 410, 510 : 와이어
120, 220 : 코팅부 100, 200, 300, 400, 500: diamond wire saw
110, 210, 310, 410, 510: wire
120, 220: coating part
Claims (16)
다이아몬드분말과 탄성수지를 포함하는 혼합물을 상기 와이어의 적어도 일부에 코팅하여 형성되는 코팅부;로 이루어지고,
상기 코팅부는 사출성형으로 상기 와이어에 일체로 구비되는 다이아몬드 와이어 쏘우.A wire provided in the center; And
Consisting of; a coating portion formed by coating a mixture containing diamond powder and an elastic resin on at least a portion of the wire,
The coating part is a diamond wire saw integrally provided with the wire by injection molding.
상기 코팅부는 상기 와이어의 외면을 전체를 덮도록 사출성형하여 구비되는 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 1,
The diamond wire saw is provided by injection molding the coating unit to cover the entire outer surface of the wire.
상기 코팅부는 상기 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부보다 외측으로 돌출되도록 구비되는 제2 코팅부로 이루어지고,
상기 제1 코팅부의 외면과 상기 제2 코팅부의 외면은 교대로 노출되도록 구비되는 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 1,
The coating part is composed of the first coating part and a second coating part provided to protrude outward from the first coating part,
A diamond wire saw provided to alternately expose the outer surface of the first coating part and the outer surface of the second coating part.
상기 제1 코팅부는 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지고,
상기 제2 코팅부는 다이아몬드분말과 탄성수지 및 코어셀분말을 더 포함하도록 구비되고,
상기 코어셀분말은 다이아몬드로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 셀부인 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 1,
The first coating part is made of diamond powder and an elastic resin,
The second coating part is provided to further include diamond powder, elastic resin, and core cell powder,
The core cell powder is a diamond wire saw comprising a core portion made of diamond and a cell portion provided to surround the outer surface of the core portion and consisting of at least one cell portion selected from the group consisting of nickel, nickel-phosphorus, cobalt and cobalt-phosphorus.
상기 코어셀분말에서 상기 코어부는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어지며, 상기 코어셀분말은,
상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고,
상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하고,
상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고,
상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고,
팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행하고,
50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말을 결합시키고,
상기 코어셀분말을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시키는 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 4,
In the core cell powder, the core portion is made of a powder-shaped diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, the cell portion is made of nickel and nickel-phosphorus, and the core cell powder,
The diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and agitated at 100 rpm for 3 minutes at room temperature for water-sensitization treatment,
The diamond is washed with water after removing the tin chloride aqueous solution through a sieve,
The diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to perform activation treatment,
After removing the aqueous palladium chloride solution by using a sieve, the diamond is washed with water to deposit palladium, a metal acting as a nucleus of nickel precipitation, on the surface of the diamond,
Palladium-deposited diamond at 90℃, pH 5, nickel sulfate 25mol, sodium acetate 75mol, sodium citrate 10mol. And
Reduce the stirring speed at a speed of 50 rpm and stir for 5 to 15 minutes to combine the neighboring core cell powders,
After washing the core cell powder with water, it is kept in a sieve for 12 hours to dry.
상기 코팅부는 상기 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부보다 외측으로 돌출되도록 구비되는 제2 코팅부로 이루어지고,
상기 제1 코팅부는 상기 와이어의 외면에 사출성형하여 구비되고,
상기 제2 코팅부는 리본형태로 사출성형한 후 상기 제1 코팅부가 구비된 외면에 헬리컬형태로 외면을 감싸서 형성되는 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 1,
The coating part is composed of the first coating part and a second coating part provided to protrude outward from the first coating part,
The first coating part is provided by injection molding on the outer surface of the wire,
A diamond wire saw formed by injection molding the second coating portion into a ribbon shape and then wrapping the outer surface in a helical shape on the outer surface provided with the first coating portion.
상기 코팅부는 상기 와이어의 표면에 구비되는 제1 코팅부와 상기 제1 코팅부의 외면에 구비되는 제2 코팅부를 포함하고, 상기 제1 코팅부를 구비시킨 후 상기 제1 코팅부의 외면에 플라즈마를 이용하여 1차로 표면처리하고, 상기 제2 코팅부를 구비시킨 후에 2차로 표면처리하는 것을 더 포함하고, 상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행되고, 상기 표면처리는,
CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며,
500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행되는 다이아몬드 와이어 쏘우.The method of claim 1,
The coating part includes a first coating part provided on the surface of the wire and a second coating part provided on an outer surface of the first coating part, and after providing the first coating part, plasma is used on the outer surface of the first coating part. The surface treatment is performed first, and then surface treatment is performed secondarily after the second coating is provided, and the surface treatment performed first and the surface treatment performed second are performed in the same manner, and the surface treatment is ,
Using the CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance of the counter electrode is 20 cm, and the plasma is generated by applying 13.56 MHz RF to the counter electrode,
Diamond wire saw performed while using a mixed gas consisting of 75wt% argon and 25wt% oxygen at 500W and maintaining the working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
다이아몬드분말과 탄성수지를 포함하는 혼합물을 준비하는 혼합물준비단계; 및
상기 혼합물을 이용하여 상기 와이어의 외면에 코팅하여 코팅부를 형성하는 코팅부형성단계;로 이루어지는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.Wire preparation step of preparing a wire;
A mixture preparation step of preparing a mixture containing diamond powder and an elastic resin; And
A method of manufacturing a diamond wire saw comprising a coating part forming step of forming a coating part by coating the outer surface of the wire using the mixture.
상기 와이어준비단계는,
상기 와이어를 물을 이용하여 수세하고 상온에서 건조하고,
건조된 와이어를 아노다이징처리하고,
아노다이징처리된 와이어의 외면에 방열 및 접착성을 향상시키기 위하여 방열조성물을 상기 와이어의 외면에 40㎛ 내지 70㎛의 두께로 코팅시키고,
90℃ 내지 100℃의 온도에서 5m/min의 건조속도로 15분간 열풍건조하는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법. The method of claim 8,
The wire preparation step,
Wash the wire with water and dry it at room temperature,
Anodizing the dried wire,
In order to improve heat dissipation and adhesion to the outer surface of the anodized wire, a heat dissipation composition is coated on the outer surface of the wire to a thickness of 40 μm to 70 μm,
A method of manufacturing a diamond wire saw for 15 minutes hot air drying at a drying speed of 5m/min at a temperature of 90°C to 100°C.
상기 방열조성물은,
비스페놀A(bisphenol A) 20중량%로 이루어진 베이스수지;
디에틸렌 트리아민 10중량%인 경화제;
3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane) 6중량%인 계면접착제;
아크릴로니트릴 부타디엔 러버 20중량%인 개질제;
톨루엔 10중량%인 솔벤트; 및
나머지 육방밀집구조를 갖고, 평균입경이 0.1㎛ 내지 10㎛인 알루미나필러;로 이루어지는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 9,
The heat dissipation composition,
A base resin consisting of 20% by weight of bisphenol A;
A curing agent containing 10% by weight of diethylene triamine;
3-aminopropyltrimethoxysilane 6% by weight of an interfacial adhesive;
A modifier comprising 20% by weight of acrylonitrile butadiene rubber;
Solvent with 10% by weight of toluene; And
A method for producing a diamond wire saw consisting of an alumina filler having the remaining hexagonal dense structure and having an average particle diameter of 0.1 μm to 10 μm.
상기 혼합물준비단계는, 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합하는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 8,
In the preparation of the mixture, the average particle size of 20 mesh to 15000 mesh was stirred at 150 rpm with a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone. A method of manufacturing a diamond wire saw in which diamond powder is added and mixed.
상기 혼합물준비단계에서, 상기 혼합물은 다이아몬드분말과 탄성수지로 이루어지는 제1 혼합물과, 다이아몬드분말과 탄성수지 및 코어셀분말을 더 포함하도록 구비되는 제2 혼합물로 이루어지고,
상기 코어셀분말은 다이아몬드로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 외면을 감싸도록 구비되고 니켈, 니켈-인, 코발트 및 코발트-인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나이고,
상기 제1 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말을 투입하여 혼합하고,
상기 제2 혼합물은 폴리이소프렌, 폴리이소부틸렌, SBS고무, 폴리우레탄, 폴리클로로프렌 및 실리콘으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 고무상의 탄성수지를 150rpm으로 교반하면서 20mesh 내지 15000mesh의 평균 입자 크기를 갖는 다이아몬드분말과 코어셀분말를 투입하여 혼합하는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 8,
In the mixture preparation step, the mixture comprises a first mixture consisting of diamond powder and an elastic resin, and a second mixture further comprising diamond powder, an elastic resin, and a core cell powder,
The core cell powder is at least one selected from the group consisting of a core portion made of diamond and an outer surface of the core portion, and is provided to surround the outer surface of the core portion, and nickel, nickel-phosphorus, cobalt and cobalt-phosphorus,
The first mixture is a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene, and silicone, while stirring at 150 rpm and having an average particle size of 20 mesh to 15000 mesh. Add diamond powder and mix,
The second mixture is a rubber-like elastic resin selected from the group consisting of polyisoprene, polyisobutylene, SBS rubber, polyurethane, polychloroprene and silicone, while stirring at 150 rpm and having an average particle size of 20 mesh to 15000 mesh. A method of manufacturing a diamond wire saw in which diamond powder and core cell powder are added and mixed.
상기 코어셀분말에서 상기 코어부는 평균 입자 크기가 1㎛ 내지 800㎛인 분말형태의 다이아몬드로 이루어지고, 상기 셀부는 니켈 및 니켈-인으로 이루어지며, 상기 코어셀분말은,
상기 다이아몬드를 염화주석 1g 및 염산 10㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화주석 수용액에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 감수성화 처리를 하고,
상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화주석 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하고,
상기 다이아몬드를 염화 팔라듐 0.5g과 염산 75㎖에 증류수를 가하여 제조된 1ℓ의 염화팔라듐 수용액 중에 투입하고, 상온에서 100rpm으로 3분 동안 교반하여 활성화 처리를 하고,
상기 다이아몬드를 체를 이용하여 염화팔라듐 수용액을 제거한 후 물을 이용하여 세척하여, 상기 다이아몬드의 표면에 니켈 석출의 핵으로 작용하는 금속인 팔라듐을 침착시키고,
팔라듐이 침착된 다이아몬드를 90℃이고 pH 5이며, 황산니켈 25mol, 초산나트륨 75mol, 구연산나트륨 10mol로 이루어진 도금용액 25ℓ가 구비된 배쓰에 넣어 90rpm의 속도로 교반 방향을 변경하면서 난류교반하여 무전해도금을 수행하고,
50rpm의 속도로 교반속도를 감소시켜 5분 내지 15분 동안 교반시켜 서로 이웃하는 코어셀분말을 결합시키고,
상기 코어셀분말을 물을 이용하여 세척한 후 체에서 12시간 동안 유지시켜 건조시키는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 12,
In the core cell powder, the core portion is made of a powder-shaped diamond having an average particle size of 1 μm to 800 μm, the cell portion is made of nickel and nickel-phosphorus, and the core cell powder,
The diamond was added to 1 liter of tin chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 1 g of tin chloride and 10 ml of hydrochloric acid, and agitated at 100 rpm for 3 minutes at room temperature for water-sensitization treatment,
The diamond is washed with water after removing the tin chloride aqueous solution through a sieve,
The diamond was added to a 1 liter palladium chloride aqueous solution prepared by adding distilled water to 0.5 g of palladium chloride and 75 ml of hydrochloric acid, and stirred at 100 rpm for 3 minutes to perform activation treatment,
After removing the aqueous palladium chloride solution by using a sieve, the diamond is washed with water to deposit palladium, a metal acting as a nucleus of nickel precipitation, on the surface of the diamond,
Palladium-deposited diamond at 90℃, pH 5, nickel sulfate 25mol, sodium acetate 75mol, sodium citrate 10mol. To do,
Reduce the stirring speed at a speed of 50 rpm and stir for 5 to 15 minutes to combine the neighboring core cell powders,
A method of manufacturing a diamond wire saw in which the core cell powder is washed with water and then kept in a sieve for 12 hours to dry.
상기 코팅부형성단계는,
상기 와이어에 상기 제1 혼합물을 사출성형하여 제1 코팅부를 형성하고,
상기 제1 코팅부를 형성한후 플라즈마를 이용하여 1차 표면처리를 수행하고,
1차 표면처리가 완료된 와이어의 외면에 상기 제2 혼합물을 이용하여 제2 코팅부를 형성하고,
상기 제2 코팅부를 형성한 후 플라즈마를 이용하여 2차 표면처리를 수행하는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 8,
The coating part forming step,
Injection molding the first mixture on the wire to form a first coating,
After forming the first coating part, a first surface treatment is performed using plasma,
Forming a second coating part using the second mixture on the outer surface of the wire on which the first surface treatment has been completed,
A method of manufacturing a diamond wire saw in which a second surface treatment is performed using plasma after forming the second coating part.
상기 1차로 수행되는 표면처리와 상기 2차로 수행되는 표면처리는 동일한 방식으로 수행되고, 상기 표면처리는,
CCP(Capacitively coupled plazma)방법을 이용하고, 대항전극의 간격은 20㎝이고, 상기 대항전극에 13.56MHz의 RF를 인가하여 플라즈마가 발생되며,
500W에서 아르곤 75wt%와 산소 25wt%로 이루어진 혼합가스를 이용하고 작업압력(working pressure)가 20mTorr 내지 30mTorr에서 유지하면서 수행되는 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 14,
The surface treatment performed first and the surface treatment performed second are performed in the same manner, and the surface treatment,
Using the CCP (Capacitively Coupled Plazma) method, the distance of the counter electrode is 20 cm, and the plasma is generated by applying 13.56 MHz RF to the counter electrode,
A method of manufacturing a diamond wire saw performed while using a mixed gas consisting of 75wt% argon and 25wt% oxygen at 500W and maintaining a working pressure at 20mTorr to 30mTorr.
상기 코팅부를 형성하는 혼합물은 계면접착제를 더 포함하고,
상기 계면접착제는 상기 다이아몬드분말 100중량부에 대해서 0.1중량부 내지 5중량부로 포함되며,
상기 계면접착제는 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-aminopropyltrimethoxysilane)인 다이아몬드 와이어 쏘우의 제조방법.The method of claim 1,
The mixture forming the coating part further includes an interfacial adhesive,
The interfacial adhesive is included in an amount of 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the diamond powder,
The method of manufacturing a diamond wire saw wherein the interface adhesive is 3-aminopropyltrimethoxysilane.
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| CN112440396A (en) * | 2021-02-01 | 2021-03-05 | 天津市镍铠表面处理技术有限公司 | Circular wire saw and manufacturing method thereof |
| KR102611902B1 (en) | 2022-12-09 | 2023-12-08 | 주식회사 유제이엘 | Method of processing thermoelectric materials for power generation |
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2019
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|---|---|---|---|---|
| CN112440396A (en) * | 2021-02-01 | 2021-03-05 | 天津市镍铠表面处理技术有限公司 | Circular wire saw and manufacturing method thereof |
| KR102611902B1 (en) | 2022-12-09 | 2023-12-08 | 주식회사 유제이엘 | Method of processing thermoelectric materials for power generation |
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