KR100764037B1

KR100764037B1 - 석재 절단용 휠 및 그 제조공정

Info

Publication number: KR100764037B1
Application number: KR1020050128337A
Authority: KR
Inventors: 윤영세
Original assignee: 동영다이아몬드공업(주)
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2007-10-08
Also published as: KR20070067257A

Abstract

본 발명은 팁의 절개부를 충전재로 채운 석재 절단용 휠 및 그 제조공정에 관한 것이다.

종래의 석재 절단용 휠은 석재를 절단시 빠른 회전으로 인한 충격으로 인해 팁이 부러질 우려가 많고, 절개부 사이로 공기가 빠르게 통과하여 절삭소음이 심하다는 등의 여러 가지 문제점들이 있는데, 이를 해결하기 위하여, 원반형의 디스크(10)와, 상기 디스크(10)의 중심에 절삭기의 회전축이 삽입되는 회전홀(11)이 형성되고, 상기 디스크(10)의 원주부에 등간격으로 형성된 팁(20)과, 상기 팁(20)의 외측 또는 내측에 형성된 절개부(21)와, 상기 팁(20)과 팁(20) 사이에 등간격으로 형성된 슬롯(12)을 포함하는 석재 절단용 휠(30)에 있어서, 상기 절개부(21) 내에는 충전재(31)가 채워진 것을 특징으로 하는 석재 절단용 휠(30)을 제공한다.

따라서 팁의 절개부에 충전재를 채움으로써 절삭속도를 높이고, 절삭소음을 줄여 작업환경을 개선하는 효과가 있다. 또한, 충전재가 완충작용을 함으로써 팁이 작동 중 부러지는 것을 방지하는 효과가 있다.

석재, 절삭, 절단, 휠, 팁

Description

석재 절단용 휠 및 그 제조공정{CUTTING WHEEL FOR STONE CUTTING AND IT'S MANUFACTURING PROCESS}

도 1은 종래의 석재 절단용 휠을 도시한 평면도,

도 2는 본 발명에 의한 석재 절단용 휠을 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 의한 석재 절단용 휠을 도시한 평면도,

도 4는 도 2의 IV-IV선 확대단면도,

도 5는 세그먼트의 제조공정을 도시한 블럭도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 종래의 석재 절단용 휠 10 : 디스크

11 : 회전홀 12 : 슬롯

20 : 팁 21 : 절개부

30 : 본 발명의 석재 절단용 휠 31 : 충전재

32 : 세그먼트 40 : 혼합단계

41 : 성형단계 42 : 세팅단계

43 : 소결단계 44 : 냉각단계

45 : 분리단계 46 : 용접단계

본 발명은 석재 절단용 휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팁의 절개부를 충진재로 채운 석재 절단용 휠 및 그 제조공정에 관한 것이다.

일반적으로 석재나 콘크리트, 아스팔트를 절단할 때에 다아아몬드 팁이 소결된 절삭톱날을 이용한다. 상기 절삭톱날은 절삭기의 회전축에 고정되고, 모터의 구동에 따라 회전하면서 절삭물에 접하게 되는데, 이때 절삭톱날의 다이아몬드 팁이 절삭물과 접한 상태로 회전하면서 절삭물을 절삭한다. 상기 팁은 입상 또는 분말상의 고경도 물질의 연삭 입자를 포함하고 있어서 석재와 같은 단단한 물체를 절단 및 가공하는 것이 가능하다. 상기 팁에 포함된 연삭 입자로 천연품으로는 다이아몬드, 에머리, 스피네르, 석류석, 규석 점토류, 활석, 미정질 규산염 등이 있고, 인조품으로는 인조 다이아몬드 파우더, 용융 알루미나, 카아보런덤, 탄화붕소, 기타 고경도 탄화물, 산화철, 산화크롬, 알루미나, 유리가루 등이 있다. 일반적으로 석재 절단용 휠의 팁에 사용되는 연삭 입자로는 인조 다이아몬드가 많이 이용되고 있다.

종래의 석재 절단용 휠(1)은 도 1에서 도시한 바와 같이, 원반형의 디스크 (10)와, 상기 디스크(10)의 중심부에 절삭기의 회전축이 삽입하여 회전하게 하는 회전홀(11)이 형성되어있고, 상기 디스크(10)의 원주부에는 등간격으로 형성된 팁(20)이 방사형으로 구성되어 있다, 상기 팁(20)의 외측 또는 내측에는 절개부(21)가 형성되어있고, 상기 팁(20)과 팁(20) 사이에는 등간격으로 슬롯(12)이 형성되어있다.

상기 절개부(21)와 슬롯(12)의 기능은 절단시 사용되는 냉각재의 순환을 용이하게 하고, 절삭된 석재의 칩을 제거하는데 용이하게 하는데 목적이 있다.

그러나 상기와 같은 절개부(21)는 석재를 절단시 빠른 회전으로 인한 충격에 의해 팁(20)이 부러질 우려가 많고, 절개부(21) 사이로 공기가 빠르게 통과하여 절삭소음이 심하다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 절삭성이 우수한 석재 절단용 휠을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 절삭소음을 격감시킨 석재 절단용 휠을 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 석재 절단용 휠은 원반형의 디스크와, 상기 디스크의 중심에 절삭기의 회전축이 삽입되는 회전홀이 형성되고, 상기 디스크의 원 주부에 등간격으로 형성된 팁과, 상기 팁의 외측 또는 내측에 형성된 절개부와, 상기 팁과 팁 사이에 등간격으로 형성된 슬롯을 포함하는 석재 절단용 휠에 있어서, 상기 절개부 내에는 충전재가 채워진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 석재 절단용 휠(30)을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 석재 절단용 휠을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 석재 절단용 휠을 도시한 평면도이며, 도 4는 도 2의 IV-IV선 확대단면도이고, 도 5는 세그먼트의 제조공정을 도시한 블럭도이다.

본 발명의 석재 절단용 휠(30)은 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 원반형의 디스크(10) 중심부에 절삭기의 회전축이 삽입하여 회전하게 하는 회전홀(11)이 형성되어있고, 상기 디스크(10)의 원주부에는 등간격으로 형성된 다수의 팁(20)이 방사형으로 구성되어 있다, 상기 팁(20)의 외측 또는 내측에는 절개부(21)가 형성되어있고, 상기 절개부(21)에는 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 팁(20)보다 연성의 금속재로 이루어진 충전재(31)가 채워져 있다. 그리고 상기 팁(20)과 팁(20) 사이에는 등간격으로 슬롯(12)이 원주의 외측에서 내측 방향으로 길게 형성되어 있으며, 상기 슬롯(12)과 슬롯(12) 사이의 간격을 세그먼트(32)라고 한다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 석재 절단용 휠(30)의 기능 및 이에 따른 작용을 설명한다.

상기 팁(20)의 성분에는 코발트(Co)가 30~40%, 구리(Cu)가 30~40%, 주석(Sn)이 10~15%, 철(Fe)이 10~15%, 아연(Zn)이 3~5%, 니켈(Ni)이 3~5%, 기타 4~6% 가 함유되는 것이 바람직하다. 그리고 상기 충전재(31)의 성분에는 구리(Cu)가 70~90%, 주석(Sn)이 15~25%, 기타 15~20% 가 함유되는 것이 바람직하다.

상기 팁(20)과 충전재(31)로 구성된 세그먼트(32)의 제조공정을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이, 혼합-성형-세팅-소결-냉각-분리-용접의 일곱 단계를 거친다.

먼저 혼합단계(40)에서는 위에서 나열한 팁(20)의 성분인 메탈 파우더(Metal Powder)와 다이아몬드(Dianond), 그리고 역시 위에서 나열한 충전재(31)의 성분인 메탈 파우더를 각각 혼합한다. 그리고 성형단계(41)에서는 각각의 혼합된 혼합물을 이형금형에 넣어 형상을 성형한다. 세팅단계(42)에서는 팁(20) 세그먼트(32)의 빈자리에 충전재(31) 세그먼트(32)를 일 대 일로 정밀 삽입한다. 다음으로 소결단계(43)에서는 세팅된 카본 몰드(Carbon mold)를 화로 내에 장입하고, 압력, 온도, N2 gas를 투입하여 소결한다. 이때 소결 온도는 700℃ ~ 800℃이고, 압력은 200Kg/㎠ ~ 300Kg/㎠이며, N2 gas는 30N㎥/Hr로 투입하고, 시간은 1 Hr로 한다. 소결 후 냉각단계(44)에서는 냉각프레스로 장입하게 되는데, 이때 압력은 300Kg/㎠ ~ 350Kg/㎠으로 하고, N2 gas는 30N㎥/Hr로 하며, 시간은 1 Hr로 한다. 다음 분리단계(45)에서는 카본 몰드로부터 세그먼트(32)를 분리한다. 마지막으로 용접단계(46)에서는 완성된 세그먼트(32)를 용접하게 된다.

상기와 같이 제작된 본 발명의 석재 절단용 휠(30)은 동일한 조건에서 종래의 석재 절단용 휠(1)과 비교 실험을 한 결과, 절삭속도는 절개부가 없는 휠보다 22%가 향상되었으며, 절개부가 있는 종래의 석재 절단용 휠(1)보다는 2%가 향상되는 효과를 보았다. 결과적으로 충전재(31)가 팁(20)의 회전시 충격을 흡수해 흔들림을 안정되게 잡아주어 절삭성을 높여준 것이며 또한, 완충작용을 함으로써 팁(20)이 석재를 절단할 때에 충격으로 인해 모서리가 부서지는 현상을 막아준다.

한편, 절삭소음을 비교 측정한 결과, 본 발명의 석재 절단용 휠(30)은 절개부(21)가 있는 종래의 석재 절단용 휠(1)보다 소음수치가 2.4dB 감소하였다. 이는 고속회전시 절개부(21)로 유입되는 공기로 인해 발생하는 절삭소음이 상기 절개부(21)가 충전재(31)로 채워짐으로써 소음이 감소된 것이다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

이하 본 발명에 의한 석재 절단용 휠의 효과를 살펴보면,

팁의 절개부에 충전재를 채움으로써 절삭속도를 높이고, 절삭소음을 줄여 작업환경을 개선하는 효과가 있다.

또한, 충전재가 완충작용을 함으로써 팁이 작동 중 부러지는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims

절삭기의 회전축이 삽입되는 회전홀이 중심에 형성되어 있는 원반형의 디스크와; 상기 디스크의 원주부에 등간격으로 배치되고, 냉각제의 순환 및 절삭된 석재 팁의 제거를 용이하는 절개부가 외측 또는 내측에 형성되어 있는 팁과; 상기 팁과 팁 사이에 등간격으로 형성된 슬롯을 포함하는 석재 절단용 휠에 있어서,

상기 팁보다 연성의 금속재로 이루어진 충전재가 상기 절개부를 충진하고 있는 것을 특징으로 하는 석재 절단용 휠.
제 1항에 있어서,

상기 팁의 성분에는 코발트(Co), 구리(Cu), 주석(Sn), 철(Fe), 아연(Zn), 니켈(Ni) 이 포함된 것을 특징으로 하는 석재 절단용 휠.
제 1항에 있어서,

상기 충전재의 성분에는 구리(Cu), 주석(Sn) 이 포함된 것을 특징으로 하는 석재 절단용 휠.
석재절단용 휠에 있어서,

코발트(Co), 구리(Cu), 주석(Sn), 철(Fe), 아연(Zn), 니켈(Ni)을 포함하는 포함메탈 파우더(Metal Powder) 및 다이아몬드(Dianond)로 이루어지는 팁과, 구리(Cu), 주석(Sn)을 포함하는 메탈파우더로 이루어지는 충전재(31)를 각각 혼합하는 혼합단계와;

각각의 혼합된 혼합물을 이형금형에 넣어 형상을 성형하는 성형단계와;

팁 세그먼트의 빈자리에 충전재 세그먼트를 일 대 일로 정밀 삽입하는 세팅단계와;

세팅된 카본 몰드(Carbon mold)를 화로 내에 장입하고 소정의 압력, 온도, N2 gas를 투입하여 소결하는 소결단계와;

소결된 카본몰드를 냉각프레스에 장입하여 소정기간 냉각하는 냉각단계와;

상기 카본 몰드로부터 세그먼트(32)를 분리하고, 완성된 세그먼트(32)를 용접하는 용접단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 석재절달용 휠의 제조공정.
제 4항에 있어서,

상기 소결단계에서는 소결 온도를 700℃ ~ 800℃로, 압력은 200Kg/㎠ ~ 300Kg/㎠, N2 gas는 30N㎥/Hr로 투입하고, 시간은 1 Hr을 유지하는 것을 특징으로 하는 석재절단용 휠의 제조공정.
제 4항에 있어서,

상기 냉각단계에서는 압력은 300Kg/㎠ ~ 350Kg/㎠로, N2 gas는 30N㎥/Hr를 투입하고, 시간은 1 Hr을 유지하는 것을 특징으로 하는 석재절단용 휠의 제조공정.