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KR101950513B1 - 경질 재료 입자를 포함하는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

경질 재료 입자를 포함하는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR101950513B1
KR101950513B1 KR1020120027466A KR20120027466A KR101950513B1 KR 101950513 B1 KR101950513 B1 KR 101950513B1 KR 1020120027466 A KR1020120027466 A KR 1020120027466A KR 20120027466 A KR20120027466 A KR 20120027466A KR 101950513 B1 KR101950513 B1 KR 101950513B1
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Abstract

경질 재료 입자를 갖는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법으로서, 우선, 접착제(23)가 공구의 작업 표면(20')의 전체 또는 일부에 소정의 막 두께로 도포된다. 그 뒤 경질 재료 입자(22)가 접착력을 지속시키기 위해 접착제(23)가 제공된 작업 표면의 영역에 도포된다. 경질 재료 입자(22)는 적합한 장치에 의해 도포되고, 그 뒤 경질 재료 입자는 접착제(23)가 경화되기 전에 부착된 상태로 유지되는 접착제(23)가 제공된 상태로 공구(20)의 작업 표면(20')에 전달된다. 이 방법에 따라 단위 면적당 분리된 경질 재료 입자의 사전정해질 수 있는 일정한 개수로 공구의 작업 표면에 신속히 코팅될 수 있다.

Description

경질 재료 입자를 포함하는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법 및 장치{Method and Device for Producing a Base Body with Hard Material Particles}
접착제가 우선 공구의 작업 표면의 전체 또는 일부에 소정의 막 두께로 도포되고, 그 뒤 경질 재료 입자가 접착력을 지속시키기 위해 접착제가 제공된 작업 표면의 영역에 도포되는, 경질 재료 입자를 포함하는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법 및 방법을 실시하기 위한 장치가 제공된다.
공보 제EP-A-1 208 945호에 따른 연마 공구를 제조하기 위한 일반적인 방법에 있어서, 우선 액적 형태의 연마재가 캐리어에 도포된다. 그 뒤, 경질 재료 입자가 연마재의 액적이 제공된 캐리어에 걸쳐서 분포되고, 이에 따라 연마재 액적과 접촉하는 경질 재료 입자들만이 캐리어에 부착된 상태로 유지된다.
본 발명의 목적은 분리된 경질 재료 입자를 기저 몸체에 신속하게 코팅할 수 있으며, 납땜(soldering)에 의한 후속 공정을 통하여 경질 재료 입자가 고정될 때까지 입자를 기저 몸체에 신뢰성 있게 부착시키는 것을 보장하는, 전술된 유형의 기저 몸체를 코팅하는 방법을 제공한다.
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본 발명에 따라, 이러한 목적은 청구항 제1항 내지 제12항의 특징에 따르는 방법에 의해 구현된다.
본 발명에 따르는 방법에 따라, 우선 접착성 막이 공구의 작업 표면의 전체 또는 일부에 균일하게 도포된다.
분리된 경질 재료 입자로 접착성 표면을 코팅하기 위하여 경질 재료 입자가 우선 분배 장치(시브) 또는 컨베이어 벨트 또는 접촉 표면에 걸쳐서 균일하게 분배되는 본 발명에 따르는 방법이 제공되며, 공구는 컨베이어 벨트 또는 분배 장치 위 또는 아래에 배치되고, 이들은 서로 사전정해진 거리에 배치된다. 다음에, 이들 경질 재료 입자는 접착성 막이 도포되는 공구의 작업 표면 상으로 접촉 표면으로부터 이동되며, 이에 따라 접착성 막은 작업 표면에 부착된 상태로 유지된다. 또한, 본원 발명은 접착제가 공구의 작업 표면의 전체 또는 일부에 소정의 막 두께로 도포되고, 그 뒤 경질 재료 입자가 접착력을 지속시키기 위한 접착제가 제공된 작업 표면의 영역에 도포되는, 경질 재료 입자, 바람직하게는 초연마재를 포함하는 기저 몸체를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 경질 재료 입자는 적합한 장치에 의해 도포되고, 그 뒤 경질 재료 입자는 접착제가 경화되기 전에 접착제가 제공된 상태로 공구의 작업 표면에 전달된다. 접촉 표면, 컨베이어 벨트 또는 분배 장치는 공구의 코팅되는 작업 표면에 대해 임의의 위치 또는 배향으로 배치될 수 있다.
접촉 표면을 갖는 플레이트-형 용기는 접촉 표면에 대해 대략 수직으로 수행되는 흔들기 동작에 의해 상향 이동하고, 이에 따라 접촉 표면 상에 배치된 경질 재료 입자는 공구의 작업 표면에 대해 상향 이동되며, 작업 표면에 부착된 상태로 유지된다. 접촉 표면을 갖는 플레이트-형 용기는 접촉 표면 상에 경질 재료 입자가 분배되도록 접촉 표면에 대해 평행하게 이동한다. 경질 재료 입자가 미터링 장치에 의해 벨트-형 컨베이어 장치에서 분리되고, 그 뒤 접착제가 제공된 공구의 작업 표면에 전달된다. 분배 장치, 바람직하게는 시브에 의해, 경질 재료 입자가 분리되고 접착제가 제공된 공구의 작업 표면으로 전달된다. 공구의 기저 몸체는 경질 재료 입자가 제공되는 작업 표면의 일부분이 분배 장치 또는 컨베이어 벨트 또는 접촉 표면으로부터 동일한 거리에 배치되도록 분배 장치 또는 컨베이어 벨트 또는 접촉 표면 위 또는 아래에서 연속적으로 또는 단계적으로 이동한다.
경질 재료 입자에 대해 이동하는 장치 및 공구의 연속적인 또는 단계적인 움직임이 전기적으로 제어되며, 상기 전기적 제어를 통하여 공구의 작업 표면에 걸쳐서 경질 재료 입자의 움직임, 시간, 단위 면적당 밀도가 설정될 수 있다. 코팅되는 공구의 복수의 구역의 작업 표면에 걸쳐서 경질 재료 입자의 밀도, 크기 및 그 외의 다른 특성이 특정 구역에 적용된다. 경질 재료 입자는 기저 몸체에 고정된다. 경질 재료 입자는 납땜 공정(soldering process)에 의해 기저 몸체 상에 고정된다. 납땜 공정은 납땜을 도포하고 불활성 가스 또는 진공 상태에서 노 내에서 최종 납땜하는 단계로 구성된다. 납땜에 추가로, 실질적으로 더 작은 경질 재료 입자 및 결합제로 구성되는 납땜 매트릭스 보강재가 공구의 경질 재료 입자로 코팅되는 작업 표면에 적용된다. 용기는 이의 접촉 표면의 수평 정렬 상태로 배치되고 홀더 상에서 높이-조절가능하게 배치되며, 경질 재료 입자는 용기 내에 규칙적으로 분포된다. 접촉 표면은 공구의 코팅되는 작업 표면에 대한 이의 위치 및 배향이 임의로 변화할 수 있다.
분리 장치의 표면으로부터 공구의 작업 표면으로 경질 재료 입자가 이동하는 동안에 작업 표면과 분리 장치의 표면 사이의 간격을 통하여 경질 재료 입자를 이동시키기 위해 분리 장치의 표면을 작업 표면으로부터 떨어져 배치된다.
공구의 코팅되는 작업 표면의 위치는 접촉 표면에 대해 원하는 경우 연속적으로 또는 단계적으로 이동될 수 있다. 기저 몸체를 고정 및 이동시키는 이 조절 장치는 스탠드, 공구를 고정하기 위해 스탠드에 고정된 척, 및 모터를 포함하고, 공구가 이의 회전축 주위에서 회전하도록 모터를 기저 몸체에 결합시킬 수 있다.
부분적인 면적의 구역을 형성함으로써, 또한 상이한 코팅 밀도 또는 구역-의존 경질 재료 입자 유형 및/또는 크기가 제공되며, 이는 예를 들어, 전술된 방법을 반복함으로써 구현될 수 있다. 본 발명에 따르는 방법에 따라 단위 면적당 분리된 경질 재료 입자의 사전정해질 수 있는 일정한 개수를 포함하는 공구의 작업 표면을 신속히 코팅할 수 있다.
이 방법 및 이들 장치의 예시적인 실시예 및 추가 선호되는 세부 사항이 종속항에 정의된다. 본 발명의 예시적인 실시예 및 추가 이점은 도면을 사용하여 하기에서 더 상세히 기술된다.
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도 1은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 분리된 경질 재료 입자를 기저 몸체에 코팅하기 위한 장치를 도시하는 도면.
도 2는 경질 재료 입자가 작업 표면에 코팅된 공구의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 방법에 의해 도포되는 다수의 경질 재료 입자의 도면과, 공구 및 용기를 절단한 부분 단면도.
도 4는 장치의 예시적인 사시도.
도 5는 장치의 추가적이고 예시적인 사시도.
임의의 표면 형상을 갖는 공구(20), 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 모든 유형의 그라인딩, 호닝(honing) 및 드레싱 공구가 연마 경질 재료 입자로 이의 작업 표면(20')이 코팅된다. 초연마재 또는 그 외의 다른 고도 연마 재료와 같은 다양한 재료가 이들 경질 재료 입자(22)로서 사용될 수 있다.
방법에서, 접착제는 우선적으로 기저 몸체의 전체 작업 표면에 대해 실질적으로 정해진 막 두께로 자체 공지된 방식으로 도포된다.
본 발명에 따라서, 경질 재료 입자(22)는 우선적으로 접촉 표면(15)에 걸쳐서 균등하게 분포된다. 전체 작업 표면에 걸쳐서 또는 코팅되는 구역에 걸쳐서 접착성 막을 갖는, 공구(20)의 기저 몸체는 접촉 표면(15)에 걸쳐서 배치되어 기저 몸체가 접촉 표면(15)으로부터 사전-정해진 거리에 배치된다. 다음에, 경질 재료 입자(22)는 접착성 막이 도포되는 기저 몸체(20)의 작업 표면(20')에 접촉 표면(15)으로부터 이동하며, 이에 따라 이들은 작업 표면(20') 상에서 접착성 막에 부착된 상태로 유지된다.
도 1에 따라서, 방법을 실시하기 위한 본 발명에 따르는 장치(10)는 다수의 스트랜드(11')로 프레임(11) 상에 고정된 용기(14), 표면에 대해 대략 수직으로 용기의 상향 및 하향 움직임을 생성하기 위하여 연결된 구동 장치(17) 및 공구(20)를 고정 및 이동시키는 조절 장치(30)를 포함한다.
이 평면형의 트로프-형 용기(planar trough-like container, 14)는 이의 접촉 표면(15)의 수평 정렬 상태로 배열되고, 가요성 종방향 요소(19)를 이용하여 홀더 상에서 높이-조절 가능하게 배치된다.
이 장착을 통하여, 용기(14)는 상하로 이동할 수 있고, 이 목적으로 용기(14)의 하측 면에는 구동 장치(17)의 플런저(18)가 제공되고, 플런저는 용기와 대략 수직으로 배열되며, 플런저의 전방 단부는 용기와 접촉한 상태로 구동 장치(17)에 의해 상하로 움직일 수 있다.
용기(14) 및 용기 내에 성기게(loosely) 배치된 경질 재료 입자(22)에 대해 수행되는 이 상하 흔들기 동작(shaking motion)에 따라, 입자는 용기(14)의 접촉 표면(15)으로부터 튀어 올라서(lift) 공구(20)의 작업 표면(20')으로 상향 이동하며, 이에 따라 작업 표면에 부착된다. 이에 따라, 경질 재료 입자(22)는 용기(14) 내에서 단일의 층으로 분포되고, 필요에 따라 코팅 중에 재차 가득 채워진다(top up). 접촉 표면을 형성하는 용기(14)는 접촉 표면(15) 상에 성기게 배치된 경질 재료 입자(22)의 분포에 영향을 미치도록 접촉 표면에 대해 평행한 움직임이 수행될 수 있다.
추가 본 발명의 단계에서, 공구(20)는 접촉 표면(15) 상에서 연속적으로 또는 단계적으로 이동하고, 이에 따라 경질 재료 입자(22)가 제공된 작업 표면(20')의 일부는 접촉 표면으로부터 항시 동일한 거리에 배치된다. 이러한 조절은 이 작업 표면(20')이 레벨 표면으로서 설계되지 않지만 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 원뿔대의 형태일 때 요구된다.
이 목적으로, 본 발명의 구성에서, 기저 몸체를 고정 및 이동시키는 조절 장치(30)가 제공되며, 이 장치는 스탠드(33), 공구를 고정하기 위해 스탠드에 고정된 척(32), 및 모터(31)를 포함하고, 공구가 이의 회전축 주위에서 회전하도록 하는 모터(31)가 공구에 결합될 수 있다. 대안적으로, 조절 장치는 기저 몸체의 위치설정을 자동으로 수행할 수 있는 로봇 또는 조정기일 수 있다.
도 2에 도시된 원통형 샤프트(21)를 포함하는, 그라인딩, 호닝 또는 드레싱 디스크(20)로서 제공된 이 원뿔형 공구(20)의 작업 표면(20')을 코팅하기 위하여, 용기(14)는 접촉 표면(15)과 이 작업 표면(20') 사이의 간격이 좁도록, 예를 들어, 대략 1 cm이도록 설계된다.
이 코팅 공정을 위한 장치(10)의 전체적인 제어를 위해, 바람직하게는 전기적 제어 시스템(도시되지 않음)이 제공되는 것이 선호되며, 이에 따라 공구(20)의 이 연속적 또는 단계적 움직임 및 용기의 상향 및 하향 움직임이 컴퓨터 또는 이와 유사한 것에 의해 제어될 수 있다. 공구의 작업 표면에 대한 경질 재료 입자의 단위 면적당 사전 정해진 밀도가 이 제어 시스템, 예를 들어, 기저 몸체의 회전 속도, 접촉 표면의 진동 여기(vibration excitation)의 진동수, 진폭 또는 시간에 의해 더욱 용이하게 제어될 수 있다. 도 3에서, 경질 재료 입자(22)의 도면과, 부분적으로 가시가능한 용기(14) 및 공구(20)의 확대된 단면도가 도시된다.
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작업 표면(20')의 코팅 이후, 그 뒤 예를 들어, 납땜 층(24)을 전체 코팅된 작업 표면에 제어방식으로 도포함으로써 접착제가 경화된다. 납땜(solder) 층에 추가로, 실질적으로 더 작은 경질 재료 입자 및 결합제를 함유하는 납땜 매트릭스 보강재가 경질 재료 입자로 코팅된 공구의 작업 표면에 도포될 수 있고, 가능한 추가 납땜 매트릭스 보강재로 납땜에 의해 경질 재료 입자(22)의 확실한 결합 고정을 위하여 후속 납땜에 의해 기저 몸체에 확고히 고정될 수 있다.
도 4에 따라서, 본 발명에 따르는 장치(40)는 경질 재료 입자(22)를 연속적 및 균등하게 공급하는 벨트-형 컨베이어 장치(41)를 포함한다. 일정 속도로 움직이는 벨트-형 컨베이어 장치(41)는 경질 재료 입자(22)가 유입 측에서 제공되고, 이 경질 재료 입자는 그 뒤 특정 길이에 걸쳐서 이송되고 이로부터 분리되며 접착성 막이 도포되는 기저 몸체(20)의 회전하는 작업 표면 상으로 떨어지며, 부착된 상태로 유지된다.
도 5에 따라서, 본 발명에 따르는 장치(44)는 예를 들어, 바람직하게는 기계적으로 이동하는 시브(sieve)와 같은 분배 장치(45)를 포함하며, 경질 재료 입자(22)는 시브 내의 홀을 통하여 접착성 막이 제공된 회전하는 기저 몸체 상으로 균등하게 떨어지고 이에 부착된 상태로 유지된다.
본 발명의 구성에서, 접촉 표면(15), 컨베이어 벨트(41) 또는 분배 장치(45)는 공구의 코팅되는 작업 표면(20') 또는 이와 유사한 것에 대하여 임의의 위치 또는 배향으로 배치될 수 있다. 이에 따라서, 작업 표면에 걸쳐서 경질 재료 입자로의 특정 코팅이 가능하다.
공구(20)의 코팅되는 작업 표면(20')의 위치는 분배 장치(45) 또는 컨베이어 벨트(41) 또는 접촉 표면(15)에 대해 원하는 경우 연속적으로 또는 단계적으로 이동할 수 있다.
접착제(23)는 또한 예를 들어, 그 뒤에 그레인(grain)이 매립되는 액체 금속 층에 대해 도우형으로(doughy) 제조될 수 있는 결합제를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

Claims (17)

  1. 경질 재료 입자를 갖는 공구를 제조하는 방법으로서,
    공구의 작업 표면의 일부에 접착제를 도포하는 단계,
    분리 장치의 표면에서 경질 재료 입자를 서로 분리하는 단계 - 상기 분리 장치는 접촉 표면을 갖는 용기를 포함하고 상기 접촉 표면 상에서 경질 재료 입자들이 분리됨 - , 및
    분리 장치의 표면으로부터 경질 재료 입자를 공구의 작업 표면으로 전달하는 단계 - 상기 작업 표면에는 접착제가 도포되고 상기 경질 재료 입자는 접착제가 경화되기 전에 상기 작업 표면에 부착된 상태로 유지됨 - , 를 포함하고,
    분리 장치의 표면으로부터 경질 재료 입자를 공구의 작업 표면으로 전달하는 단계는 접촉 표면 상의 경질 재료 입자가 튀어 올라서 공구의 작업 표면으로 상향 이동하도록 접촉 표면에 대하여 수직으로 수행되는 구동 장치의 흔들기 동작에 의해 용기를 상향 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 분리 장치의 표면에서 경질 재료 입자를 분리하는 상기 단계는 접촉 표면 상에 경질 재료 입자가 분배되도록 접촉 표면에 평행하게 용기를 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분리 장치 및 공구의 연속적인 또는 단계적인 움직임이 전기적으로 제어되며, 상기 전기적 제어를 통하여 공구의 작업 표면에 걸쳐서 경질 재료 입자의 단위 면적당 밀도가 설정될 수 있는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 공구의 작업 표면은 경질 재료 입자가 순차적으로 코팅되는 복수의 구역을 포함하고, 경질 재료 입자의 밀도, 크기 및 특성이 상기 복수의 구역에 개별적으로 적용되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 경질 재료 입자를 공구에 고정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 경질 재료 입자를 공구에 고정하는 단계는 납땜 공정에 의해 수행되는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 납땜 공정은 납땜을 도포하고 불활성 가스 또는 진공 상태의 노 내에서 최종 납땜하는 단계로 구성되는 방법.
  8. 제6항에 있어서, 납땜에 추가로, 경질 재료 입자 및 결합제로 구성되는 납땜 매트릭스 보강재를 공구의 경질 재료 입자로 코팅된 작업 표면에 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 경질 재료 입자가 제공된 작업 표면의 일부가 접촉 표면으로부터 동일한 거리에 배열되도록 용기의 접촉 표면 위에서 또는 아래에서 연속적으로 또는 단계적으로 공구를 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 분리 장치의 표면으로부터 공구의 작업 표면으로 경질 재료 입자가 이동하는 동안에 작업 표면과 분리 장치의 표면 사이의 간격을 통하여 경질 재료 입자를 이동시키기 위해 분리 장치의 표면을 작업 표면으로부터 떨어져 배치하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 분리 장치의 표면 상에 경질 재료 입자를 균일하게 분포시키기 위하여 분리 장치를 제어하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 분리 장치의 표면으로부터 공구의 작업 표면으로 경질 재료 입자가 이동하는 동안에 분리 장치에 대해 공구를 이동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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  17. 삭제
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