KR20210149441A - 유리 시트 연마 휠 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

유리 시트 가공에 적합한 연마 휠 및 그 제조 방법이 개시된다. 연마 휠:은 회전 장치의 회전축에 결합되는 부싱, 그리고 상기 부싱의 둘레에 형성되는 것으로 장변 최대 직경 25㎛ 이하 크기를 가지는 다이아몬드 분말을 포함하는 연마재와 상기 연마재를 결합하는 결합재;를 포함하는 지립층을 구비하며, 지립층 전체 중량에 대해 상기 다이아몬드 분말의 함유량은 25~25중량% 이며, 그리고 상기 다이아몬드 분말의 입자는 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가지는 구조를 가진다.

Description

유리 시트 연마 휠 및 그 제조 방법{Wheel for grinding glass sheet and manufacturing method thereof}

본 개시는 연마 휠 및 그 제조 방법에 관한 것으로 상세하게는 유리의 에지 가공용 연마 휠 및 그 제조 방법에 관련된다.

일반적으로서, 디스플레이용 유리 패널은 통상 수 밀리미터 두께의 유리 시트가 이용된다. 유리 패널의 표면 평탄도 및 테두리(에지) 면의 강도 및 표면 거칠기는 패널의 품질을 평가에 사용되는 평가 지표들이다.

유리 패널의 테두리면의 가공에는 고속 회전하는 연마휠이 사용된다. 연마휠은 두꺼운 원반형태를 가지며, 그 중심에 회전 모터에 장착되는 부싱(또는 허브)이 위치하고 그 둘레에는 유리 연마에 기여하는 지립층이 마련된다.

여기서, 상기 지립층은 박판 유리의 테두리면과 접촉되어 회전하면서 테두리면을 연마하는 것이고, 상기 부싱은, 상기 지립층의 내경면에 고정되는 것으로서, 모터의 회전축에 연결되는 것이다.

기존의 지립층은 돌가루 등의 연마재와 우레탄 등의 결합재가 혼합된 고체 덩어리로서 연마휠은 대형화되어 가는 디스플레이용 유리 기판에 요구되는 수준의 테두리면의 가공 품질을 만족시켜야 한다. 따라서, 고속의 가공 조건 하에서 가공 속도도 빠르면서도 가공된 테두리면을 품질을 높은 수준으로 유지하고 또한 그 내구성이 향상된 연마 휠에 대한 지속적인 연구가 요구된다.

본 개시는 연삭성이 향상되어 보다 많은 양의 유리기판을 연마할 수 있는 연마휠 및 그 제조 방법을 제시한다.

또한 본 개시는 양질의 테두리면 가공이 가능하면서도 그 내구성이 향상된 유리시트 연마 휠 및 그 제조 방법을 제시한다.

본 개시의 한 실시 예에 따른 유리 시트 연마 휠:은

회전 장치의 회전축에 결합되는 부싱; 그리고,

상기 부싱의 둘레에 형성되는 것으로 연마재와 상기 연마재를 결합하는 결합재, 그리고 유리 가공 시 윤활 작용하는 윤활제;를 포함하는 지립층;을 구비하며,

상기 윤활제는 6~16 중량%의 카본 파이버를 포함한다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 연마재는 장변 최대 직경 25㎛ 이하 크기를 가지는 것으로 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가지는 입자에 의한 다이아몬드(C, 금강석) 분말을 포함하며, 상기 지립층 전체 중량에 대해 상기 다이아몬드 분말의 함유량은 22~35중량% 이며, 그리고 상기 다이아몬드 분말의 입자는 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가진다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 결합재에는 23~36 중량%의 고경도 우레탄이 더 함유될 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 결합재에 6~16 중량%의 카본 파이버가 포함될 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 결합재에 6~16 중량%의 SiO₂ 및 CaCO₃ 의 혼합물질이 포함될 수 있다.

본 개시의 한 실시 예에 따르면, 상기 다이아몬드 분말을 포함하는 지립층의 경도 (ShoreD)는 86~92 범위 내의 값을 가질 수 있다.

본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 상기 연마재는 400 메쉬 SiC의 제1연마재와 600 메쉬 SiC의 제2연마재를 포함하며, 상기 지립층의 경도(Shore D)는 70-78 범위의 값을 가질 수 있다.

본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1연마재와 제2연마재는 70:30 내지 42:58의 비율로 혼합될 수 있다.

본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1연마재와 제2연마재는 1:1의 비율로 혼합될 수 있다.

본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 상기 충진재에, 상기 제1연마재와 제2연마재를 포함하는 지립층에 대해 35-45 중량%의 우레탄이 포함될 수 있다.

본 개시의 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1연마재와 제2연마재를 포함하는 지립층에 상기 충진재로 셀룰로스가 포함될 수 있다.

본 개시의 실시 예들에 따른 연마 휠의 제조 방법:은

상기 연마재와 상기 연마재를 결합하는 결합재 및 윤활제를 준비하는 단계;

상기 연마재, 결합재 및 윤활제를 혼합하여 지립층 반죽을 준비하는 단계;

연마휠 제작용 금형에 부싱을 삽입하는 단계;

상기 부싱 주위에 상기 지립층 반죽을 충진하여 압축하는 단계;

상기 금형 내에서 상기 지립층 반죽을 숙성 경화 시켜 지립층을 형성하는 단계;

상기 금형으로부터 완성된 연마 휠을 분리하여 내는 단계; 그리고

상기 연마 휠의 다듬질하는 단계;를 포함한다.

도1은 본 개시에 따른 연마 휠의 사용 상태를 보인다.
도2는 본 개시에 따른 연마 휠의 개략적 단면도이다.
도3은 본 개시에 따른 연마 휠에 사용되는 부싱의 개략적 사시도이다.
도4는 도3에 도시된 부싱의 개략적 단면도이다.
도5는 본 개시의 일 실시예에 따른 연마 휠의 제조방법에 사용되는 금형의사시도이다.
도6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 연마 휠의 제조 공정 흐름도이다.
도7는 종래 연마휠과 본 개시의 일 실시예에 따른 연마휠에 의해 유리 가공표면을 비교해 보이는 현미경 사진이다.
도8은 본 개시에 따른 연마휠에서 다이아몬드 함량 미달 및 초과에 따른 유리 가공면의 현미경 사진을 비교해 보인다.
도9는 본 개시에 따른 연마휠에서 경도 미달 및 초과에 따른 유리 가공면의 현미경 사진을 비교해 보인다.
도10a, 10b, 10c는 여러 조건으로 제조된 SiC 연마휠에 의한 유리 가공면을 보이는 현미경 사진이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명 개념의 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 개념의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인해 한정 되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명 개념의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명 개념을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되는 것으로 해석되는 것이 바람직하다. 동일한 부호는 시종 동일한 요소를 의미한다. 나아가, 도면에서의 다양한 요소와 영역은 개략적으로 그려진 것이다. 따라서, 본 발명 개념은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명 개념의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 반대로 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 개시에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 개시에서, “포함한다” 또는 “갖는다” 등의 표현은 본 개시에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.

이하에서 설명되는 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 연마 휠 및 그 제조 방법을 제시한다.

도1은 본 실시 예에 따른 연마 휠의 개략적 사시도이며, 도2는 도1에 도시된연마 휠의 부분 단면도이다.

먼저, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 박판 유리 면취용 연마 휠(1)은, 중앙 부싱(20)과 그 둘레의 지립층(10)을 포함한다.

연마 휠(1)은 고속으로 회전하면서 박판 유리(100)의 테두리면(100a)을 연마한다. 상기 부싱(20)의 회전 중심에는 회전장치의 회전축 (미도시)에 고정되는 축공(20a)이 형성되어 있다. 상기 부싱(20)은 ABS 재질의 합성수지 또는 ABS에 우레탄이 함유된 복합 합성수지 또는 금속으로 제조될 수 있다. 상기 부싱(20)의 측면에는 지립층(10)의 내경면에 매립 고정되는 것으로서 돌기부(30)를 구비한다. 돌기부(30)는 상기 지립층(10)에 매립되는 호형으로 만곡된 헤드(32)와 헤드 하부의 네크(31)를 구비한다.

도3과 도4는 상기 부싱(20)의 자세한 구조를 도시한다. 도3과 도4를 참조하면, 부싱(20)의 정 중앙에 축공(20a)가 형성되어 있고, 그 둘레에 상기 돌기부(30)가 일정한 간격으로 형성되어 있다.

상기 돌기부(30)는 상기 부싱(20)과 지립층(10)을 확고하게 상호 고정하는 결합 구조물로서 부싱(30)과 일체적으로 형성되며, 그 재질은 사출 성형이 가능한 합성수지류, 또는 절삭 가공 등에 의한 금속이다.

도1과 도2로 돌아가서, 상기 지립층(10)은, 박판 유리(100)의 테두리면(100a)을 연마하는 것으로 고체 연마재, 결합재, 윤활제 등을 함유한다. 이러한 지립층(10)의 재료에는 주성분으로 SiC 또는 다이아몬드(C, 금강석) 등 다양한 재료의 연마재와, 주성분이 우레탄인 결합재, 그리고 윤활제로서 카본 파이버를 포함한다.

상기 카본 파이버는 지립층의 윤활성을 향상해서 연삭성을 크게 개선한다. 그리고 상기 다이아몬드는 특정한 입경을 가짐으로써 유리의 가공면의 표면조도(surface roughness)를 낮추어, 예를 들어 산술 평균 조도(Ra)를 0.1 이하로 낮출수 있고, 또한 유리의 에지 가공에 기여한 부분에 마모에 의해 형성되는 하나의 가공홈(1 groove) 당 2,000m 이상의 에지 가공이 가능하게 된다.

양질의 연마휠을 제작하기 위하여 SiC 분말 및 금강석, 즉 다이아몬드 분말 등의 다양한 연마재를 이용한 실험이 실시되었다.

상기 다이아몬드 분말의 입자의 크기는 장변 또는 장축 평균 길이(폭)가 10~15㎛, 단변 또는 단축의 길이(폭)가 평균 5~10㎛의 크기를 가지며, 최대 입자크기를 장변 25㎛ 이하로 관리하는 것이 필요하다. 연마재인 다이아몬드 입자의 최대 크기가 장변 기준 25㎛ 이상이 되면, 유리 가공면의 표면 조도가 나빠지는 현상이 발견되었다. 상기와 같은 다이아몬드 분말의 입자는 Brocky 타입(type)이 양호한 연마 결과를 보였다.

비교 실험에서 기존의 SiC 분말 등의 기존 연마재를 이용한 연마휠이 평가 되었는데, SiC 분말에 의한 연마휠은 본 발명에 따른 다이아몬드 연마휠에 비해 수명이 짧고 연삭력이 떨어질 뿐 아니라 표면 거치기를 Ra 0.05 이하로 낮추기 어려웠다.

한편, 충진재 또는 결합재로는 23~36중량%의 우레탄 및 기타 결합재를 함유하였다. 기타 결합재에는 상기 우레탄과의 화학적 결합에 의해 우레탄의 경도를 높이는 물질이 포함될 수 있다.

상기와 같이 다이아몬드 분말로 혼합체로 제조된 지립층(10)의 경도(Shore D)는 86~92 범위 내의 값을 가지며, 이는 다양한 연마 실험을 통해 얻어진 최적 범위이다. 상기 경도가 86 이하이면 연마휠의 수명이 크게 낮아 지고, 반면에 경도가 92 이상이면 유리 가공 부분(에지)와의 반발력이 높아 연마를 위한 연마 조건의 셋팅이 어렵게 된다.

이러한 조건에 따른 연마 휠을 이용한 유리 시트를 가공한 결과 양호한 조도, 파티클 발생, 수명 연장 등에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 실험에 따르면, 상기 다이아몬드의 함량이 22중량% 이하이면 가공 표면 조도 산표가 확대되고 그리고 35 중량 % 이 되면 가공면에서 소위 "뜯김"이 발생하여 가공부분에 가공 불량이 나타난다.

설계 조건에 따라 중량 비율을 조정, 연마재 함량이 증가될수록 수명은 증가하나 연삭 부하에 의한 가공면 불량 및 연마 중에 발생되는 파티클 증가 등의 문제가 발생한다. 그리고 연마재 함량이 적으면 파티클 감소면에서 유리하나 연삭력이 떨어지고 수명 또한 짧아 진다.

한편, 본 개시에 따라 입경이 다른 적어도 두 종류의 SiC 분말의 혼합체를 연마재로 이용하였다.

본 개시에 따른 SiC 연마재는 #400 (400메쉬)의 SiC 분말 (제1연마재)과 #600 (600메쉬)의 SiC 분말(제2연마재)의 혼합체를 포함한다. 상기 제1연마재와 제2연마재의 SiC 분말 혼합체로 제조된 지립층(10)의 경도(Shore D)는 70~78 범위 내의 값을 가지며, 이는 다양한 연마 실험을 통해 얻어진 최적 범위이며, 구체적인 다른 실시 예에 따르면 상기 경도는 74이다. 상기와 같은 경도를 얻기 위하여 제1연마재와 제2연마재는 70:30 내지 40:60의 비율로 혼합되었으며 다른 실시 예에 따르면 50:50으로 혼합되었다.

이러한 조건에 따른 연마 휠을 이용한 유리 시트를 가공한 결과 양호한 조도, 파티클 발생, 수명 등에서 가장 좋은 결과를 얻었다. 실험에 따르면, 400 메쉬의 SiC를 상기 범위를 벗어나 높게 함유시키면 연상석이 강화되나 조도에 문제가 생기고, 600 메쉬의 SiC의 함량을 늘이면 조도가 악화되지는 않으나 연삭성이 감소하여 연마속도가 떨어진다. 상기 연마재의 재료로는 블랙 SiC 또는 그린 SiC를 적용할 수 있으며, 이를 연마재로 이용함으로써 유리에 잔류하는 이물질이 감소하고 표면 가공성이 크게 향상될 수 있다. 연마재의 비율은 45~65 중량%이며, 이를 통해서 적절한 연마 성능과 함께 내구성을 향상할 수 있다.

설계 조건에 따라 중량 비율을 조정, SiC 연마재 함량이 증가될수록 수명은 증가하나 연삭 부하에 의한 가공면 불량 및 연마 중에 발생되는 파티클 증가 등의 문제가 발생한다. 그리고 연마재 함량이 적으면 파티클 감소면에서 유리하나 연삭력이 떨어지고 수명 또한 짧아 진다.

한편, 상기 결합재는 지립층 전체에 대해 23~36 중량%의 폴리 우레탄을 포함할 수 있다. 그리고, 결합재에는 연마재의 눈막힘 등을 개선하고 전체 중량을 낮추기 위한 경량 첨가제를 포함할 수 있다. 이 첨가제에는 목분에서 추출한 셀룰로스 등이 포함될 수 있다. 한편, 상기 결합재 외에 윤활제가 포함될 수 있다. 상기 윤활제의 주성분으로 산화크롬(CrO), 세륨옥사이드(Ce₂O), 레진파우더(Resin Powder), 탄산칼슘(CaCO₃), 산화칼슘(CaO), 산화철(Fe₂O₃) 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나가 선택적으로 포함될 수 있으며, 여기에는 SiO₂가 더 포함될 수 있다. 여기에서 또한 지립층 전체 중량에 대해 6~16중량%의 CaCO₃ + SiO₂ 의 혼합체를 함유시키면 결합재의 마모 속도를 늦추어 연마휠의 수명 연장에 도움이 된다. 또한 상기 윤활제에는 6~16중량%의 카본 파이버가 포함된다. 윤활제로서 포함된 카본 파이버는 지립의 윤활성을 높임으로써 연삭성을 크게 개선하며, 이러한 카본 파이버는 본 발명에 따른 연마휠의 주요 성분이다.

이하 본 개시의 한 실시 예에 따른 연마 휠의 제조 방법에 대해 설명한다.

도5는 본 실시 예의 제조방법에서 사용하는 금형의 분리사시도로서 지립층제조용 반죽이 채워지기 전에 금형(50) 내에 부싱(20)이 장착된 상태를 보인다.

금형(50)은 원반형태의 하판(53)과 상판(51), 그리고 이들 사이의 중판(52)을 구비한다. 하판(53) 상에는 상기 부싱(20)이 고정되며, 부싱(20)의 둘레는 하판(53) 위에 얹히는 중판(52)에 의해 감싸여 있다. 상판(51)은 부싱 둘레에 지립층 반죽이 채워진 후 중판(52) 위에 장착된다.

도6은 상기 금형(50)을 이용한 연마 휠(1)의 제조 공정의 흐름을 보인다.

부싱의 제조

부싱 재료를 준비(S1)하여 부싱 금형 내에서 부싱을 사출 성형(S2) 한다.

지립층 재료 준비

지립층 원재료를 준비(S3)한 후 볼밀기 등을 이용해 교반 및 반죽(S4) 한다.

위 과정을 통해 부싱과 지립층 반죽을 준비한 후 금형을 이용한 연마 휠과정을 진행한다. 지립층 반죽의 준비에서는, 다이아몬드 분말 또는 SiC 분말 또는 기타 재료의 분말을 연마재로 준비하고 상기 연마재를 결합하는 액체 상태의 결합재 또는 충진재, 그리고 카본 파이버를 포함하는 윤활제를 준비하고, 이들을 소정 비율로 혼합하여 지립층 반죽을 준비한다.

다이아몬드 연마재의 경우, 장변 최대 직경 25㎛ 이하 크기를 가지는 것으로 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가지는 입자를 다이아몬드 분말을 포함하며, 지립층 반죽 전체 중량에 대해 상기 다이아몬드 분말을 78~65: 22~35 중량% 비율로 혼합한다.

한편, SiC 연마재는, 전술한 바와 같이, 따른 SiC 연마재는 #400 (400메쉬)의 SiC 분말 (제1연마재)과 #600 (600메쉬)의 SiC 분말(제2연마재)의 혼합체를 포함한다. 여기에서 SiC 분말 혼합체로 제조된 지립층(10)의 경도(Shore D)는 70~78 범위 내로 조절하기 위하여 제1연마재와 제2연마재는 70:30 내지 40:60의 비율로 혼합한다.

한편, 상기 카본파이버는 지립층 전체 중량에 대해 6~16의 중량%로 함유된다. 또한, 첨가제로서 지립층 전체 중량에 대해 6~16중량%의 CaCO₃ + SiO₂ 의 혼합체를 함유시킨다.

연마휠의 성형

S5: 도5에 도시된 바와 같이 금형(50)의 중앙에 부싱(20)을 장착한 후 그 둘레에 지립층 반죽을 채워 넣은 후 상판(51)을 덮어 고정한다. 이 과정에는, 지립층 반죽이 금형 내부에 치밀하게 채워지고 부싱에 완전 밀착되도록 다지는 과정이 포함된다.

S6: 금형 내에 채워진 지립층 반죽을 가압하면서 이에 대한 소성, 건조 및 숙성을 진행한다. 이 과정에서 결합재의 한 재료인 우레탄이 발포하도록 가열 과정이 포함된다. 우레탄의 발포와 함께 소성이 일정 시간 동안 진행되고, 그 이후에 건조 및 숙성을 진행한다. 이 과정에서 소성은 100도 이하에서 10시간 동안 진행된다.

S7: 금형으로부터 반완성 상태의 연마휠을 분리하여 낸 후 이물질 제거 등 마무리 과정을 거친다.

S8: 마무리 과정을 거친 연마 휠을 검사한 후 최종 완성된 연마 휠을 얻는다.

도7은 상기와 같은 과정을 통해 제작된 본 발명의 연마휠과 종래의 SiC 연마 휠에 의해 가공된 3가지 샘플(a, b, c)들에 대한 유리 가공면의 현미경 사진이다.

도시된 바와 같이 종래의 연마휠에 의한 가공 표면(좌측)과 본 발명의 연마휠에 의한 가공 표면(우측)의 조도가 차이 남을 알 수 있다. 측정에 따르면, 종래 연마휠에 의한 가공면의 조도 Ra는 0.2~0.3 정도이며, 본 발명에 따라 다이아몬드 연마재를 적용한 연마휠에 의한 가공면의 조도는 0.02~0.05로 나타났다.

이와 같이 본 발명에 따른 다이아몬드 연마휠은 종래에 비해 양호가 가공면을 형성하며, 수명 면에서도 종래에 비해 양호하게 나타났다.

도8은 본 개시에 따른 연마휠에서, 다이아몬드 함량 미달 및 초과에 따른 3가지 샘플(a, b, c)들의 유리 가공면의 현미경 사진을 비교해 보인다. 본 개시에는 다이아몬드의 함량, 즉 중량을 지립층 전체 중량에 대해 22~35% 로 그 범위를 정한다.

도8에 도시된 바와 같이, 22중량% 미만의 다이아몬드가 포함되었을 때에 연마면의 상태가 고르지 못한 품질 산포가 발생하고, 35중량% 이상이 포함된 경우 가공면의 결함이 생기고 특히 뜯겨나감이 발생한다.

도9는 본 개시에 따른 연마휠에서 경도 미달 및 초과에 따른 3가지 샘플(a, b, c)들의 유리 가공면의 현미경 사진을 비교해 보인다.

도9에 도시된 바와 같이, 지립층의 경도가 86 미만인 경우 전체적으로 연삭력이 부족하고, 그리고 경도가 92 초과할 경우 지립층과 유리 가공면 간의 튕김 현상 등에 의해 접촉 불량 및 이에 따른 연마 불량이 발생한다.

결론적으로 본 개시에 따라 제조된 연마 휠은 품질이 우수한 유리 가공면을 제공하며, 그 속도 또한 향상됨으로써 유리 가공 생산성이 개선되었다.

상기와 같은 과정을 통해 경도가 다른 여러 종류의 SiC 연마휠에 대한 실험을 수행하였으며, 그 결과는 도10a, 도10b 및 도10c에 나타내 보였다. 도10a, 도10b 및 도10c는 유리 가공면의 현미경 사진으로서, 도10a는 경도(Share D)가 80 이상으로 제조된 연마휠에 의한 가공면을 보이며, 도10b는 경도가 70~80 사이의 조건으로 제조된 연마휠에 의한 가공면을 보이며, 그리고 도10c는 경도가 D60~80 사이로 조절된 연마 휠에 의한 유리 가공면을 보인다.

도10a의 결과를 보인 연마 휠은 조도(Ra)가 Ra = 0.2 ± 0.05 로서 날카롭게 ?씬? 듯한 가공면에 결함 자국을 남겼고 이로 이해 다량의 파티클을 발생하였다.

도10b의 결과는 본 개시에 따른 경도의 범위로 제작된 연마 휠에 조도(Ra)가 Ra = 0.08 ± 0.05 로서 상당히 매끈한 유리 연마면을 보인다. 도시된 바와 같이 연마면이 매우 양화하였으며, 이로부터 발생된 파티클은 도7a의 결과를 보인 연마휠에 비해 현저히 적은 양의 파티클이 발행하였다.

도10c의 결과는 본 개시에 따른 경도의 범위 보다 높은 경도로 제작된 연마 휠로서 조도(Ra)가 Ra = 0.08 ± 0.05 로서 상당히 매끈한 유리 연마면을 보인다. 이는 본 개시에 따라 제조된 연마휠과 같은 가공 품질을 얻을 수 있고, 그러나, 가공 속도에 있어서는 본 개시에 따른 연마 휠에 비해 더디었고 따라서 생산성이 낮게 나왔다.

본 개시에서 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명 하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀 두고자 한다.

100: 연마 휠
100a: 테두리면
10: 지립층
20: 부싱
20a: 축공
30: 돌기부
31: .네크
32: 헤드
50: 금형
51: 상판
52: 중판
53: 하판

Claims (15)

1. 회전 장치의 회전축에 결합되는 부싱; 그리고,
   상기 부싱의 둘레에 형성되는 것으로 연마재와 상기 연마재를 결합하는 결합재, 그리고 유리 가공 시 윤활 작용하는 윤활제;를 포함하는 지립층;을 구비하며,
   상기 윤활제는 6~16 중량%의 카본 파이버를 포함하는, 유리가공용 연마휠.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연마재는 장변 최대 직경 25㎛ 이하 크기를 가지는 것으로 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가지는 입자에 의한 다이아몬드(C, 금강석) 분말을 포함하며,
   상기 지립층 전체 중량에 대해 상기 다이아몬드 분말의 함유량은 22~35중량% 이며, 그리고
   상기 다이아몬드 분말의 입자는 평균 10~15㎛ 의 장변 길이와 평균 5-15㎛의 단변 길이를 가지는, 유리가공용 연마휠.
3. 제2항에 있어서,
   상기 결합재에는 23~36 중량%의 고경도 우레탄이 더 함유되어 있는, 유리가공용 연마휠.
4. 제2항에 있어서,
   상기 결합재에 6~16 중량%의 SiO₂ + CaCO₃ 의 혼합물질이 포함되어 있는, 유리가공용 연마휠.
5. 제2항에 있어서,
   상기 지립층의 경도 (ShoreD)는 86~92 범위 내의 값을 가지는, 유리가공용 연마휠.
6. 제1항에 있어서,
   상기 연마재는 400 메쉬 SiC의 제1연마재와 600 메쉬 SiC의 제2연마재를 포함하며,
   상기 지립층의 경도(Shore D)는 70-78 범위의 값을 가지는, 유리가공용 연마 휠.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1연마재와 제2연마재는 70:30 내지 42:58의 비율로 혼합되는, 유리가공용 연마 휠.
8. 제6항에 있어서,
   상기 제1연마재와 제2연마재는 1:1의 비율로 혼합되는, 유리 가공용 연마 휠
9. 제6항에 있어서,
   상기 충진재에, 상기 지립층에 대해 35-45 중량%의 우레탄이 포함되어 있는, 유리가공용 연마 휠.
10. 제6항에 있어서,
    상기 충진재에 셀룰로스가 포함되어 있는 유리 가공용 연마 휠
11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 기재된 유리 가공용 연마 휠을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 연마재와 상기 연마재를 결합하는 결합재 및 윤활제를 준비하는 단계;
    상기 연마재, 결합재 및 윤활제를 혼합하여 지립층 반죽을 준비하는 단계;
    연마휠 제작용 금형에 부싱을 삽입하는 단계;
    상기 부싱 주위에 상기 지립층 반죽을 충진하여 압축하는 단계;
    상기 금형 내에서 상기 지립층 반죽을 숙성 경화 시켜 지립층을 형성하는 단계;
    상기 금형으로부터 완성된 연마 휠을 분리하여 내는 단계; 그리고
    상기 연마 휠의 다듬질하는 단계;를 포함하는, 유리가공용 연마휠의 제조방법.
12. 제6항에 있어서,
    상기 결합재에는 23~36 중량%의 고경도 우레탄이 더 함유되어 있는, 유리가공용 연마휠의 제조방법.
13. 제6항에 있어서,
    상기 결합재에 6~16 중량%의 카본 파이버가 포함되어 있는, 유리가공용 연마휠의 제조방법.
14. 제6항에 있어서,
    상기 결합재에 6~16 중량%의 SiO₂ 및 CaCO₃ 의 혼합물질이 포함되어 있는, 유리가공용 연마휠의 제조방법.
15. 제6항에 있어서,
    제1항에 있어서, 상기 지립층의 경도 (ShoreD)는 86~92 범위 내의 값을 가지는, 유리가공용 연마휠의 제조방법.

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