KR100452563B1 - 절삭 공구의 제조 방법 - Google Patents

절삭 공구의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100452563B1
KR100452563B1 KR10-1999-7002929A KR19997002929A KR100452563B1 KR 100452563 B1 KR100452563 B1 KR 100452563B1 KR 19997002929 A KR19997002929 A KR 19997002929A KR 100452563 B1 KR100452563 B1 KR 100452563B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cutting
bearing surface
manufacturing
tool
particles
Prior art date
Application number
KR10-1999-7002929A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20000048900A (ko
Inventor
클레멘스 발만
Original Assignee
비엘젯트 바이에리쉐스 라저젠트럼 게마인뉘트지게 포르슝스게젤샤프트 엠비에치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비엘젯트 바이에리쉐스 라저젠트럼 게마인뉘트지게 포르슝스게젤샤프트 엠비에치 filed Critical 비엘젯트 바이에리쉐스 라저젠트럼 게마인뉘트지게 포르슝스게젤샤프트 엠비에치
Publication of KR20000048900A publication Critical patent/KR20000048900A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100452563B1 publication Critical patent/KR100452563B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/28Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C23C26/02Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C30/00Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
    • C23C30/005Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process on hard metal substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Formation And Processing Of Food Products (AREA)
  • Details Of Cutting Devices (AREA)

Abstract

적어도 하나의 절삭 몸체(3′)를 구비하는 절삭 공구(1′)를 제공하기 위한 방법 및 장치가 설명된다. 이 공구의 기본 몸체(2)는 일정한 방향(10)으로 이동되고, 이 시간동안 절삭재 입자(12)를 포함하는 재료(4)는 공급수단(6)에 의하여 공구의 기본 몸체(2)의 베어링 표면(5′)위에 공급된다. 가열 장치(7)는 재료(4)를 베어링 표면(5′) 위에서 용융시킴으로서, 이 재료(4)는 베어링 표면(5′)에 감긴다. 베어링 표면(5′)은 적어도 베어링 표면(5′)의 각각의 섹션(17′) 위에 놓인 재료(4)의 셋팅 시간 동안 중력 방향과 반대 방향인 공구 기본 몸체(2)의 이동 방향으로 섹션 대 섹션으로 이동된다.

Description

절삭 공구의 제조 방법{PROCESS FOR MANUFACTURING A CUTTING TOOL}
절삭 공구를 제조하기 위하여, 금속 결합된 다이어몬드 층으로부터 절삭 공구의 몸체를 만드는 것이 공지되어 있다. 이것은 예를 들면 분말 야금 또는 미리 용착된(pre-deposited) 다이어몬드 입자 상에 금속을 도금함으로써 실시된다. 이와 같이 제조된 절삭 몸체는 납땜 또는 레이저빔 용접에 의해서 공구의 기본 몸체와 결합된다. 이러한 공지된 방법의 단점은 이 절삭 공구의 제조가 복잡하며, 따라서 높은 인건비를 수반하므로, 제조 비용이 높다는 데에 있다.
상기 절삭 공구를 저렴하게 제조하는 방법은 단일-단계 레이저빔 코팅 (single-stage laser beam coating)에 의하여 제조하는 것이다. 이 제조 공정에서, 절삭재 입자를 포함하는 층 또는 상기 절삭 몸체는 각각 하나의 단일 작업과정으로 제조되고, 상기 공구의 금속 기본 몸체와 결합된다. 이러한 작업과정 동안, 상기 공구의 기본 몸체는 수평으로, 즉, 중력 방향을 가로질러 이동된다. 예를 들면 다이어몬드 입자와 같은 절삭재 입자를 포함하는 재료는 차후에 절삭 몸체를 지지하게 될 상기 이동된 공구 기본 몸체의 표면 상에 용착된다. 가열 장치는 베어링 표면에 열 에너지를 공급한다. 이 가열 장치는 용융 배스(bath)가 형성되는 곳으로, 여기로 상기 재료가 공급되고 용융된다. 이러한 제조 공정의 단점은 상기 용융 배스 내의 절삭재 입자가 중력에 거슬러 부유(floating)한다는 점에 있다. 상기 재료의 개별적인 구성성분의 높은 고유 밀도차로 인하여, 제조 공정동안 이러한 용융물의 존속기간이 너무 길어지는 경우, 상기 절삭재 입자는 상기 절삭 몸체 용융 배스내에서 이동한다. 결과적으로, 상기 절삭 몸체의 부피 내에서 상기 절삭재 입자들이 균일하게 분포되지 않는데, 이것은 상기 절삭 몸체의 높이에 걸쳐 얼더질 연속적인 절삭 품질을 위해 필요하다. 절삭재 입자의 집중화는 상기 베어링 표면으로부터 수직으로 멀리 떨어진 상기 절삭 몸체의 외부 영역으로 귀결되는 반면, 상기 베어링 표면을 향하는 상기 절삭 몸체의 부분은 실제적으로 어떠한 절삭재 입자도 포함하지 않는다. 절삭재 입자의 부유 및 상기 절삭 몸체의 전체 높이에 걸친 상기 절삭재 입자의 불규칙적인 분포는, 셋팅 시간을 줄임에 의해 상기 절삭 몸체의 기하 구조를 대략 2mm 의 폭과 3mm 의 높이까지로 하는 경우에 부분적으로 억제될 수 있다. 그러나, 더 큰 치수의 절삭 몸체 기하 구조의 경우, 상기 공구의 기본 몸체의 전진 속도 또는 재료 집단 유동 속도와 같은 파라미터들의 수정에 의해 상기 절삭재 입자의 불규칙한 분포가 방지될 수 없다.
본 발명의 목적은 상기 공구의 기본 몸체에 용착되는 절삭재 입자를 포함하는 재료로 절삭 공구를 제조하는 동안, 상기 절삭 몸체 내에서 상기 절삭재 입자들의 균일한 분포를 보장하는 것이다.
본 발명은 청구항 1 항의 전제부에 기재된 구성을 포함하는 절삭 공구의 제조방법과, 청구항 10 항의 전제부에 기재된 구성을 포함하는 절삭 공구의 제조장치에 관한 것이다.
도 1 은 중력 방향을 가로지르도록 구동되는 공구의 기본 몸체를 갖는 절삭 공구의 제조를 위한 종래 기술의 장치의 세부적인 측면도,
도 2 는 도 1 의 선 II 및 II 에 따른 상기 응고된 종래 기술의 절삭 몸체의 확대 단면도,
도 3 은 본 발명에 따라, 상기 공구의 기본 몸체가 중력의 반대 방향으로 구동되며, 단면으로 도시된 절삭 공구의 제조를 위한 장치의 측면도,
도 4 는 도 3 의 단면선 IV-IV 로 절단한 본 발명에 따라 제조된 상기 절삭 몸체의 확대 단면도,
도 5 는 본 발명에 따라 제조된 절삭 공구의 제 2 실시예의 측면도,
도 6 은 도 5 의 화살표 VI 방향으로 본 상기 절삭 공구의 제조에 사용되는 장치와 상기 절삭 공구의 부분적인 평단면도를 도시한다.
본 발명에 따르면, 상기 공구 기본 몸체의 이동방향에서 보여지는 상기 베어링 표면의 개별적인 섹션들은 각각의 섹션상에 용착되는 상기 재료의 셋팅 시간동안 상기 절삭재 입자의 중력 방향과 반대 방향으로 이동된다. 이론상으로, 상기 베어링 표면은 상기 공구 기본 몸체의 이동 방향을 따라서 다수의 미소하게 작은 섹션들로 분할될 수 있다. 상기 재료의 일정량은 상기 각 섹션들 상에 연속적으로 용착되고, 거기서 용융된다. 본 발명에 따르면, 일정량의 재료가 용착된 이러한 섹션은, 적어도, 일정량의 재료의 용융과 이러한 양의 용융물의 응고 사이의 기간, 즉, 적어도 셋팅 시간 동안, 중력방향의 반대 방향으로 이동된다. 다시 말해서, 상기 베어링 표면의 진로와는 무관하게, 상기 재료는 항상 중력 방향의 반대로 이동되는 상기 베어링 표면의 섹션 상에 용착되며, 여기서 상기 재료는 상기 절삭 몸체의 구성성분으로 작용된다. 일정량의 재료가 용착된 상기 베어링 표면의 섹션들의 상술한 이동 방향으로 인하여, 상기 절삭재 입자들의 부유는 이미 응고된 상기 섹션 내에서 항상 발생한다. 따라서, 상기 절삭 몸체의 이러한 응고된 섹션들은 상기 베어링 표면 상에 뒤이어 용착되는 상기 절삭재 입자들의 추가적인 부유를 막는 자연적인 방벽을 구성하고, 여기에는 어떠한 추가적인 조치도 필요하지 않다.
상기 절삭재 입자들의 이러한 부유는 제조되는 상기 절삭 몸체의 길이 몸체에서 상기 절삭재 입자들의 원하는 균일한 분포로 귀결되는데, 이는 상기 절삭 몸체의 제조 동안에, 용융된 재료의 미소하게 작은 섹션들이 상기 절삭 몸체의 길이 방향으로 줄지어 정렬되고, 모두가 동일한 입자 부유 거동을 갖기 때문이다. 상기 절삭 몸체의 전체 높이를 따라, 상기 절삭재 입자의 종래의 부유는, 상기 절삭 몸체의 제조 동안에 상기 베어링 표면의 배열 및 이동으로 인해 완전히 방지된다.
본 발명에 따른 절삭 몸체는 그것의 부피에 걸쳐 상기 절삭재 입자의 대체로 균일한 분포를 갖도록 제조된다. 상당히 개선된 효과를 갖는 이러한 절삭 몸체는 종래의 장치에 비해 적은 비용으로 제조될 수 있는데, 이는, 상기 절삭 몸체의 제조에 있어서, 종래의 제조 장치에 대해 상기 이동하는 공구의 기본 몸체의 위치를 수정하는 것만이 필요하기 때문이다. 이러한 위치는, 상기 절삭재 입자를 포함하는 상기 재료가 중력 방향에 반대로 이동되는 상기 베어링 표면의 섹션 상에만 용착되도록 하는 위치이다. 서로에 대한 상기 구성요소들의 위치, 즉, 상기 제조 장치 내의 장치들의 위치는 완전히 변화되지 않고 남아있을 수 있다. 그러므로, 상기 절삭 몸체 내의 절삭재 입자의 규칙적인 분포가, 비용 및 재료 면에서의 추가적인 요구조건 없이도 달성될 수 있다.
본 발명은 어떠한 절삭재 입자 부피에서도 절삭재 입자의 균일한 분포를 보장한다. 이것은, 평면 베어링 뿐만 아니라, 단면, 특히 실린더 재킷의 단편에 있어서 만곡되게 구성되거나 표면 릴리프가 구비된 베어링 표면에 대해서도 균일한 분포가 보장된다. 상기 공구의 기본 몸체는, 상기 베어링 표면의 각각의 섹션이 적어도 상기 용착된 재료 용융물의 셋팅 시간 동안에 중력 방향의 반대 방향으로 이동되도록 안내되어야 한다.
상기 절삭재 입자는 예를 들면 CBN, 다이어몬드 또는 SiC 일 수 있다.
상기 절삭 몸체내의 절삭재 입자들의 특히 양호한 규칙적인 분포를 위하여, 상기 베어링 표면의 각각의 개별적인 섹션은 적어도 할당된 상기 재료 용융물의 셋팅 시간동안 중력 방향과 정확하게 평행한 방향으로 배치되며, 그것의 이동 방향도 마찬가지로 적어도 이러한 셋팅 시간동안 중력 방향과 평행하게 배치된다. 그러나, 많은 경우에, 상기 절삭재 입자의 충분히 규칙적인 분포는, 상기 베어링 표면의 각각의 섹션 또는 그것의 이동 방향이 상기 셋팅 시간동안 중력의 방향에 대하여 예각을 가지고 배치되는 경우에 이미 달성된다. 충분한 절삭재 입자의 분포를 위하여, 상기 섹션의 표면 수직선과, 적어도 상기 할당된 재료 용융물의 셋팅 시간 동안 중력 방향으로 둘러싸인 각은 대략 60°에서 90°까지의 범위이다(청구항 2 항 및 11항). 이상적인 경우는 90°이며, 이는 평면 베어링 표면에 있어서 특히 실행되기 쉽다.
특히 평면 베어링 표면의 경우에, 상기 공구의 기본 몸체의 병진운동 또는 상기 공구의 기본 몸체에 대한 병진운동 구동은 상기 절삭 몸체의 균일한 전체 높이와 절삭재 입자의 규칙적인 분포를 얻는데 적합하다(청구항 3 및 12). 이러한 방식으로, 전형적으로 평면 베어링 표면을 갖는 혼이 또한 본 발명에 따른 방법에 의하여 제조될 수 있다.
청구항 4 항에 따른 상기 공구의 기본 몸체의 회전 운동 또는 청구항 13 항에 따른 상기 공구의 기본 몸체의 회전 구동은 상기 공구 기본 몸체에 대하여 원형의 호 또는 원형 구조의 횡단면 모양으로 고려되며, 그것의 베어링 표면은 원형의 호의 형태의 횡단면적으로 연장된다. 이 경우에, 상기 원형의 호의 각각의 미소하게 작은 섹션은 상기 단면 있는 상기 재료 용융물의 셋팅 동안에 중력 방향에 대략 평행하게 연장된다. 청구항 4 항과 13 항의 구성으로 인해, 본 발명에 따른 방법에 의한 톱날이 또한 제조될 수 있다.
청구항 5 항에 따르면, 절삭재 입자를 포함하는 상기 재료는 금속 분말(예를 들면, 청동 분말)과 상기 절삭재 입자의 혼합물이다. 이러한 혼합물은 상기 공구의 기본 몸체 상에 응고된 절삭 몸체의 양호한 점착 강도를 보장한다. 더우기, 이러한 혼합물은 단일 코팅 통로, 즉, 상기 베어링 표면 상에 상기 재료를 용착시키는 단일 통로에서 상기 절삭 몸체의 제조를 돕는다.
청구항 6 항은 성공적으로 실시해온 절삭재 입자로서 다이어몬드 입자를 제안하고 있다. 이것은 변화없이 양호한 절삭 성능을 수반하는 절삭 몸체의 특히 긴 수명을 달성하는데 도움이 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 재료는 상기 베어링 표면 상에 주입되거나(청구항 7), 상기 베어링 표면을 향하는 공급 노즐에 의하여 상기 베어링 표면 상에 주입된다(청구항 14). 이러한 방법에 의하여, 일정량의 재료가 상기 베어링 표면의 관련 섹션 상에 집중된다. 그러므로, 사용되지 않는 재료의 양은 감소된다. 이것은 상기 절삭 몸체와 전체 절삭 공구의 제조 비용을 감소시키는데 도움이 된다. 또한, 상기 재료의 입자에 의한 상기 베어링 표면의 압박하에서의 작동은 상기 절삭 몸체의 기계적으로 안정된 구조와 상기 공구의 기본 몸체에 점착하는 강도를 향상시킨다.
청구항 8 항과 15 항은 상기 베어링 표면 상에 작용하며 상기 재료 용융물을 생성시키기 위하여 레이저 빔 에너지를 제안한다. 이것은 충분한 초점 지점 크기만큼 베어링 표면에 방사하는 레이저이다. 특히, 상기 가열 장치는 고체 레이저(YAG 레이저)이다. 유리하게, 상기 가열 장치는 외부에서 구매되는 상업적으로 이용가능한 부품으로서 비교적 저가로 얻어질 수 있다. 이러한 방법으로, 상기 절삭 공구의 제조 비용은 제한될 수 있다.
청구항 16 항 내지 19 항까지는 중력 방향으로 언급되거나 및/또는 상기 재료로 코팅된 베어링 표면으로 언급되는 공급 노즐 형태의 공급 수단과 관련된 레이저 형태의 가열 장치의 바람직한 위치에 관한 것이다. 상기 공급 노즐과 관련된 가열 장치의 이러한 위치는 상기 공구의 기본 몸체의 구동 장치의 구동 속도, 재료 집단 유동 속도, 상기 재료 용융물의 셋팅 시간 등과 같은 제조 파라미터들을 적절하게 조정하는 것을 보장한다. 이것은 또한 요구되는 재료 특성을 갖는 상기 절삭 몸체의 제조를 단순화 시킨다.
상기 공구의 기본 몸체와 그것의 베어링 표면을 둘러싸는 주조 주형(casting mold)에 의하여, 미리 결정된 기하 구조를 갖는 절삭 몸체는 제조 공학의 관점에서 쉽고 정확하게 제조될 수 있다(청구항 9 항 및 20 항). 상기 응고하는 재료 용융물의 임의의 요구되는 입방형 기하구조는 이러한 주형의 도움으로 정확하게 유지될 수 있으며, 이러한 요구되는 길이의 절삭 몸체가 제조될 수 있으며, 상기 절삭 몸체의 길이 방향을 따라 응고된 절삭 몸체의 요구되는 기하학적 치수와 요구되는 형상으로부터 벗어나지 않는다. 주형 주조 및 주형들이 BROCKHAUS NATURWIS-SENSCHAFTEN UND TECHNIK, WIESBADEN 1983, ISBN 3-7653-0357-7, 제 2 권 204 쪽과 제 3 권 84쪽에 공지되어 있다. 상기 주조 주형들은 주철, 강철로 만들어진다. 구리 또는 텅스텐으로 만들어진 주형들도 또한 본 발명에 따른 절삭 공구의 제조에 적합하다.
본 발명의 세부사항은 도면을 참조로, 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
도 1 에 따른 상기 절삭 공구는 금속 표면을 연삭하기 위한 혼(1)이다. 이것은 상기 혼에 의해 지지되는 연삭 몸체로서 적어도 하나의 절삭 몸체(3)와 입방형 금속 지지스트립(2)을 포함한다. 초기 상태에서, 상기 절삭 몸체(3)는 상기 금속 지지스트립(2)의 평면 베어링 표면(5) 상에 절삭재 입자를 포함하는 금속 재료(4)로서 용착된다. 이를 위해, 절삭재 입자를 포함하는 상기 재료(4)는 공압적으로 작동되는 공급 노즐(6)에 의해 상기 베어링 표면(5) 상에 주입된다. 이것의 레이저헤드(8)와 포커싱 렌즈 시스템에 의하여, 레이저(7)는 레이저빔(9)을 동시에 방사하고, 상기 레이저빔의 에너지는 상기 레이저빔(9)과 상기 베어링 표면(5)의 상호작용 영역 속으로 주입되거나 불어넣어진 상기 재료(4)의 입자를 용융시키고, 상기 재료(4)가 공급되고 이 재료가 용융되는 용융 배스를 형성한다. 동시에 상기 재료(4)의 입자는 마찬가지로 상기 레이저빔(9)에 용융된 베어링 표면(5)에 부착된다. 이러한 방식으로, 상기 재료(4)는 상기 베어링 표면(5)과 결합되며, 상기 절삭 몸체(3)를 구성하기 위하여 응고된다.
도 1 의 상기 혼(1)은 중력 방향(G)에 대하여 수직으로 배열되는 이동 방향(10)으로 구동된다. 상기 이동 방향(10)에 평행한 절삭 몸체의 길이 방향(11) 으로 배치된 미소하게 작은 절삭 몸체 섹션들은 상기 재료(4)의 용융 후에 일정한 셋팅 시간을 갖는다. 이러한 셋팅 시간 동안, 상기 재료(4) 내에 포함된 절삭재 입자(12)는 중력 방향(G)의 반대로 부유한다. 중력 방향(G)에 직각으로 연장되는 상기 이동 방향(10)으로 인하여, 상기 절삭재 입자(12)는 상기 절삭 몸체(3)의 전체 높이를 따라 상기 절삭 몸체(3)의, 상기 베어링 표면(5) 반대편의, 절삭 가장자리(13)의 방향으로 부유한다. 종래의 절삭 공구의 제조에서는 상기 절삭재 입자(12)가 상기 절삭 가장자리(13) 부근에서 분리되거나 또는 집중되는 반면, 금속 매트릭스(14)를 형성하는 상기 금속 분말의 다른 구성성분은 상당히 적은 수의 절삭재 입자(12)를 포함하거나 또는 상기 절삭재 입자(12)들을 전혀 포함하지 않는다 (도 2).
본 발명에 따른 상기 절삭 공구의 제조에 있어서, 상기 제조 장치의 구성은 도 1 에 따른 종래 기술과 비교하여 변하지 않는다(도 3, 도 5, 도 6). 절삭 공구의 또 다른 실시예로서, 혼(1′)의 절삭 몸체(3′)(도 3) 와 톱날(15)의 절삭 몸체 (3″)(도 5)의 본 발명에 따른 제조는 도 1 과 비교하여, 이동 방향(10, 10′)과,중력 방향(G)에 대해 상기 제조 장치의 배치 변형에 의해서만 얻어진다. 도 3 에서, 상기 지지스트립(2)과 혼(1′)의 베어링 표면(5)은 드라이브에 의하여(도시되지 않음) 중력 방향(G)에 역행하는 이동 방향(10)으로 병진운동으로 전진된다. 이 경우에, 상기 이동 방향(10)은 중력 방향(G)에 평행하게 배열되지만, 다른 실시예에서, 이것은 또한 최대 약 30°의 예각으로 둘러싸도록 중력 방향(G)으로 함께 작용할 수 있다. 도 5 에서, 상기 톱날(15)의 금속 지지날(16)은 드라이브(도시되지 않음)에 의하여 이동 방향(10′)으로 회전하면서 전진되며, 상기 지지날(16)은 횡단면이 원형이며, 공구의 기본 몸체로서 작용한다. 상기 지지날(2)의 실린더 재킷형태로 된, 베어링 표면(5″)의 경우에는 물론 상기 지지스트립(2)의 평면 베어링 표면(5′)의 경우에도, 상기 절삭재 입자를 포함하는 재료(4)는 중력 방향(G)에 거의 평행하게 연장되는 미소하게 작은 섹션(17′또는 17″)에 항상 공급되고 거기서 응고된다. 상기 섹션(17′및 17″)에 수직인 표면(26)과 중력 방향(G)은 거의 90°의 각 w 을 갖는다. 상기 레이저빔의 축(19)의 위쪽(-w 로 표시됨) 또는 아래쪽(+w 로 표시됨)의 상기 섹션(17′및 17″)의 배치에 따르는- 다른 실시예에서, 각 w 는 90°> w ≥60°에 달한다. 상기 섹션(17′및 17″)에 위치된 상기 절삭재 입자(12)는 대략 상기 절삭 몸체의 길이 방향(11 또는 11′)으로 항상 부유한다. 이것은 상기 절삭 몸체(3′또는 3″)의 전체 높이에 걸쳐서 상기 금속 매트릭스(4)(도 4) 내의 절삭재 입자(12)의 균일한 분포를 달성하고, 상기 절삭재 입자(12)는 바람직하게는 다이어몬드 입자이다.
실린더 재킷 형태의 평면 베어링 표면(5)과 베어링 표면(5′)은 절삭 몸체 (3′또는 3″)의 본 발명에 따른 제조의 예일뿐이다. 물론, 베어링 표면의 다른 횡단면 형태로 본 발명에 따른 절삭 공구를 제조하는 것도 가능하다. 공구 기본 몸체와 베어링 표면의 모든 구성에 대하여, 적어도 섹션이 중력 방향(G)에 역행하여 이동되는 것이 필수적이며, 상기 절삭재 입자로 구성된 재료(4)의 관련된 부분이 응고 과정중에 있으며, 이것은 응고에서 전형적으로 나타나는 절삭재 입자(12)의 부유를 수반한다.
상기 절삭 몸체(3′, 3″)의 제조를 위하여, 상기 레이저(7)는 가열 장치로서 사용되고, 상기 공급 노즐(6)은 공급 수단으로 사용된다. 상기 공급 노즐(6)의 구멍(18)은 상기 베어링 표면(5′또는 5″) 쪽으로 향해 있다. 상기 레이저(7)의 레이저빔(9)도 또한 상기 베어링 표면(5′또는 5″) 쪽으로 향한다. 이 경우에, 상기 레이저빔 축(19)은 중력 방향(G)을 가로지르도록 이어지고, 상기 베어링 표면의 섹션(17′또는 17″)에 거의 수직으로 방사된다. 상기 공급 노즐(6)과 레이저빔 축(19)의 길이방향으로 뻗어있는 노즐축(20)은 예각을 형성하고, 이러한 예각의 각 지점(21)은 상기 절삭 몸체(3′또는 3″)의 부피 내에 있으며 상기 베어링 표면(5′또는 5″)과 간격을 두고 떨어진다.
상기 절삭 몸체(3′또는 3″)를 제조하는 동안, 중력 방향(G)에 대해 거의 평행하게 연장되는 상기 섹션(17′또는 17″)의 영역은 상기 레이저 빔(9)에 의하여 방사된다. 절삭재 입자를 포함하는 상기 재료(4)는 상기 레이저빔(9)과 섹션(17′또는 17″)이 상호작용하는 영역으로 불어 넣어지거나 주입된다. 상기 레이저빔(9) 의 충분한 전력 밀도(예를 들면,5×10³W/㎠)가 주어지면, 상기 섹션(17′또는 17″)에 부착되는 상기 재료(4)의 입자는 상기 상호작용 영역에서 용융되고, 상기 공급된 재료(4)가 안내되어 들어가고 이것이 용융되는 금속 용융 배스를 형성한다. 상기 용융 배스의 응고 과정 동안, 상기 섹션(17′또는 17″)은 중력 방향(G)에 거의 평행하게 이어지고, 이에 따라, 상기 절삭재 입자(12)는 상기 절삭 몸체의 길이 방향(11 및 11′)으로만 단지 부유한다.
상기 절삭 몸체(3′및 3″)를 구성하기 위해 등고하는 상기 용융 배스의 입방형 기하구조가 보장되도록 하기 위해, 싱기 혼(1′)과 톱날(15)은 사각형 횡단면의 주형(22) 또는 원형 횡단면의 주형(22′)에 의하여 각각 둘러싸인다. 단순화를 위하여, 도 3 과 도 5 에는 상기 주형(22 및 22′)의 절반만이 도시된다. 상기 주형은 상기 지지스트립(2)의 두개의 마주보는 측면(23) 또는 상기 지지날(16)의 두개의 측면(23′)의 옆에 위치하며, 절삭재 입자를 포함하는 재료(4)의 공급측(24) 방향으로 상기 베어링 표면(5′또는 5″) 위에 돌출된다. 상기 주형(22 및 22′)은 상기 공급측(24)을 상기 베어링 표면(5′또는 5″)에 결합시키고 도 6 에서 주입공동(25)으로서 지정되는 공동을 형성한다. 상기 재료(4)는 이러한 공동을 통하여 상기 베어링 표면(5′,5″)에 적용된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 공구의 기본 몸체에 놓여지는 절삭재입자를 포함하는 재료로 절삭 공구를 제조하는 동안 절삭 몸체내에 절삭재 입자를 균일하게 분포시킬 수 있으며, 제조 비용이 또한 저렴하다.

Claims (20)

  1. 최소한 하나의 절삭 몸체(3,3′,3″)를 구비하는 절삭 공구(1,1′,15)의 제조 방법으로서,
    상기 절삭 공구(1,1′,15)의 기본 몸체(2,16)는 상기 절삭 몸체(3,3′,3″) 를 제조하는 동안 이동되고,
    절삭재 입자(12)를 포함하는 재료(4)가 상기 이동된 기본 몸체(2, 16)의 베어링 표면(5,5′,5″) 상에 용착되며,
    상기 재료(4)는 상기 베어링 표면(5,5′,5″) 상에서 용융되어, 상기 베어링 표면(5,5′,5″)과 일체로 결합되며, 응고되어 상기 절삭 몸체(3,3′,3″)를 형성하는 절삭 공구의 제조 방법에 있어서,
    상기 베어링 표면(5′,5″)은 상기 기본 몸체(2, 16)의 이동 방향(10, 10′) 에서 일정수의 섹션(17′,17″)으로 분할될 수 있으며,
    각각의 섹션(17′,17″)은, 최소한 상기 섹션 위에 용착되는 상기 재료(4)의 응고를 위한 셋팅 시간 동안, 중력 방향(G)과 반대 방향으로 이동되고,
    상기 베어링 표면의 섹션(17′,17″)의 표면 수직선(26)과 중력 방향(G)에 의해 둘러싸인 각도(±w)는, 최소한 각각의 섹션(17′,17″) 상에 용착되는 상기 재료(4)의 셋팅 시간 동안, 90°w60°의 각도(±w)를 이루는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기본 몸체(2)는 병진 운동(10 방향) 하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기본 몸체(16)는 회전 운동(10′방향) 하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 재료(4)는 상기 절삭재 입자(12) 이외에 금속 분말(14)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 절삭재 입자(12)는 다이어몬드 입자인 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 재료(4)는 상기 베어링 표면(5′,5″) 상에 주입되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  8. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 재료(4)는 레이저빔(9) 에너지에 의하여 상기 베어링 표면(5′,5″) 상에서 용융되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  9. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 절삭 몸체(3′,3″)는 주조, 특히, 주형 주조에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 절삭 공구의 제조방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR10-1999-7002929A 1995-10-05 1996-10-07 절삭 공구의 제조 방법 KR100452563B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19536885 1995-10-05
PCT/EP1996/004341 WO1998015672A1 (de) 1995-10-05 1996-10-07 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines schneidwerkzeuges
CNB961804599A CN1160485C (zh) 1995-10-05 1996-10-07 制造切削刀具的方法和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20000048900A KR20000048900A (ko) 2000-07-25
KR100452563B1 true KR100452563B1 (ko) 2004-10-12

Family

ID=40546116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-1999-7002929A KR100452563B1 (ko) 1995-10-05 1996-10-07 절삭 공구의 제조 방법

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6316065B1 (ko)
EP (1) EP0931180B1 (ko)
JP (1) JP3894574B2 (ko)
KR (1) KR100452563B1 (ko)
CN (1) CN1160485C (ko)
AT (1) ATE198222T1 (ko)
AU (1) AU732561B2 (ko)
CA (1) CA2267899C (ko)
DE (1) DE59606241D1 (ko)
EA (1) EA000943B1 (ko)
ES (1) ES2153986T3 (ko)
WO (1) WO1998015672A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011028074A2 (en) 2009-09-04 2011-03-10 Insstek, Inc. Cutting/polishing tool and manufacturing method thereof

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19733483A1 (de) * 1997-08-01 1999-02-18 Ledermann & Co Werkzeug zur Bearbeitung von Werkstücken und Verfahren zur Herstellung dieses Werkezugs
ES2228329T3 (es) * 1999-04-26 2005-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Procedimiento para formar un revestimiento resistente al desgaste en/sobre componentes de un motor de combustion interna, especialmente un asiento de valvula.
SE518807C2 (sv) * 1999-11-09 2002-11-26 Koncentra Verkst S Ab Förfarande och anordning för att belägga ett kolvringsämne med ett skikt samt kolvring försedd med ett påvärmt beläggningsskikt
ATE299776T1 (de) * 2000-02-28 2005-08-15 Hydro Aluminium Deutschland Verfahren zur herstellung eines oberflächenlegierten zylindrischen, teilzylindrischen oder hohlzylindrischen bauteils
DE10024155A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-22 Dia Lux Diamantwerkzeuge Gmbh Schneidkörper für Schneidwerkzeuge wie Trennscheiben
DE10034763A1 (de) * 2000-07-18 2002-02-07 Siegfried Goelz Gmbh & Co Verfahren zum Herstellen von Schneidkörpern mit einer Schneidschicht
AT411654B (de) * 2001-06-25 2004-04-26 Boehler Ybbstal Band Gmbh & Co Verfahren zur herstellung eines zerspanungswerkzeuges
DE10158933A1 (de) * 2001-12-03 2003-06-12 Dialux Diamantwerkzeuge Gmbh Schneid- oder Schleif- oder Bohrwerkzeug mit Schneid- oder Schleifschichten geringer Höhe, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen Werkzeuges
AT411877B (de) * 2002-05-31 2004-07-26 Boehler Miller Messer Und Saeg Composite-flachstab
EP1725363B1 (fr) * 2004-02-18 2010-12-29 Société d'exploitation Tarrerias Bonjean Procede de fabrication d une lame tranchante
US7458765B2 (en) * 2005-09-23 2008-12-02 Fraunhofer Usa Diamond hard coating of ferrous substrates
US8505414B2 (en) * 2008-06-23 2013-08-13 Stanley Black & Decker, Inc. Method of manufacturing a blade
US9044841B2 (en) * 2008-11-19 2015-06-02 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles and methods of forming
US20100325902A1 (en) 2009-03-26 2010-12-30 The P.O.M. Group Method of manufacturing of cutting knives using direct metal deposition
US8769833B2 (en) 2010-09-10 2014-07-08 Stanley Black & Decker, Inc. Utility knife blade
EP2495062A1 (en) 2011-03-04 2012-09-05 NV Bekaert SA Sawing Bead
US9254527B2 (en) 2011-03-04 2016-02-09 Nv Bekaert Sa Method to produce a sawing bead
US8726502B2 (en) 2012-02-08 2014-05-20 General Electric Company Turbine servicing apparatus and methods
WO2021228802A1 (de) * 2020-05-12 2021-11-18 Diahon Werkzeuge Gmbh & Co. Kg Kombinationswerkzeug zur feinbearbeitung von bohrungen

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2841687A (en) * 1954-02-18 1958-07-01 Union Carbide Corp Method of applying hard-facing metals
US5462772A (en) * 1957-06-27 1995-10-31 Lemelson; Jerome H. Methods for forming artificial diamond
US3342626A (en) * 1963-10-02 1967-09-19 Avco Corp Flame spray metallizing
US4146654A (en) * 1967-10-11 1979-03-27 Centre National De La Recherche Scientifique Process for making linings for friction operated apparatus
US3839618A (en) * 1972-01-03 1974-10-01 Geotel Inc Method and apparatus for effecting high-energy dynamic coating of substrates
IT1172891B (it) * 1978-07-04 1987-06-18 Fiat Spa Procedimento per rivestire con materiale antiusura una superficie metallica
USRE32244E (en) * 1979-10-30 1986-09-09 Armotek Industries, Inc. Methods and apparatus for applying wear resistant coatings to rotogravure cylinders
IT1179061B (it) * 1984-08-20 1987-09-16 Fiat Auto Spa Procedimento per l'effettuazione di un trattamento su pezzi metallici con l'aggiunta di un materiale d'apporto e con l'impiego di un laser di potenza
US4743733A (en) * 1984-10-01 1988-05-10 General Electric Company Method and apparatus for repairing metal in an article
JPH0621335B2 (ja) * 1988-02-24 1994-03-23 工業技術院長 レ−ザ溶射法
US5270296A (en) * 1988-12-29 1993-12-14 Troy Investments Inc. High critical temperature superconducting wire with radially grown crystallites
US5038014A (en) * 1989-02-08 1991-08-06 General Electric Company Fabrication of components by layered deposition
DE3935009A1 (de) * 1989-10-20 1991-04-25 Inst Nat Sciences Appliq Vorrichtung fuer die laser-plasmabeschichtung
DE59201161D1 (de) * 1991-02-02 1995-02-23 Theysohn Friedrich Fa Verfahren zur Erzeugung einer verschleissmindernden Schicht.
KR100242727B1 (ko) * 1991-10-31 2000-03-02 에드윈 포머란츠 상피암의 현장윤곽묘사를위한생물학적염색조성물,이들의제조방법및사용방법
FR2688803B1 (fr) 1992-03-23 1994-05-06 European Gas Turbines Sa Procede de revetement d'une encoche d'une piece en alliage de nickel par laser.
DE4212035C2 (de) 1992-04-10 1996-08-14 Fraunhofer Ges Forschung Verfahren zum Umschmelzen von Oberflächen von Werkstücken mit Laserstrahlung
US5453329A (en) * 1992-06-08 1995-09-26 Quantum Laser Corporation Method for laser cladding thermally insulated abrasive particles to a substrate, and clad substrate formed thereby
US5688564A (en) * 1992-07-23 1997-11-18 Institut Polytechnique De Sevenans Process for the preparation and coating of a surface
SE9303245L (sv) * 1993-10-05 1995-04-06 Johan Lennart Olofsson Förfarande för att förbättra bestämda egenskaper på järnvägshjul

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011028074A2 (en) 2009-09-04 2011-03-10 Insstek, Inc. Cutting/polishing tool and manufacturing method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CA2267899A1 (en) 1998-04-16
ATE198222T1 (de) 2001-01-15
WO1998015672A1 (de) 1998-04-16
DE59606241D1 (de) 2001-01-25
EP0931180B1 (de) 2000-12-20
CA2267899C (en) 2005-05-03
JP2001500925A (ja) 2001-01-23
EA199900264A1 (ru) 2000-02-28
US6316065B1 (en) 2001-11-13
EA000943B1 (ru) 2000-06-26
AU7286196A (en) 1998-05-05
CN1160485C (zh) 2004-08-04
KR20000048900A (ko) 2000-07-25
JP3894574B2 (ja) 2007-03-22
ES2153986T3 (es) 2001-03-16
CN1229444A (zh) 1999-09-22
EP0931180A1 (de) 1999-07-28
AU732561B2 (en) 2001-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100452563B1 (ko) 절삭 공구의 제조 방법
KR100388150B1 (ko) 경금속 실린더 블록 및 그의 제조 방법과 그 방법을 실행하기 위한 장치
US6143378A (en) Energetic additive manufacturing process with feed wire
US4212900A (en) Surface alloying method and apparatus using high energy beam
US7258720B2 (en) Metal powder composition for use in selective laser sintering
US9764442B2 (en) Cutting/polishing tool and manufacturing method thereof
US6504127B1 (en) Laser consolidation methodology and apparatus for manufacturing precise structures
Gassmann Laser cladding with (WC+ W2C)/Co–Cr–C and (WC+ W2C)/Ni–B–Si composites for enhanced abrasive wear resistance
KR100540461B1 (ko) 내마모성 표면을 갖는 소결된 기계적 부품 및 그 제조방법
US9254527B2 (en) Method to produce a sawing bead
Klocke et al. Rapid metal tooling
EP0349501B1 (en) Method and device for providing a metal substrate with an impact resistant surface
AU781334B2 (en) Method for producing a surface-alloyed cylindrical, partially cylindrical or hollow cylindrical component and a device for carrying out said method
US4322601A (en) Surface alloying method and apparatus using high energy beam
US20050176332A1 (en) Method for producing a spark plug electrode
CA2215940C (en) Laser sintering apparatus for producing coatings and dense metal parts
McLean et al. Moldless casting by laser
WO2005077586A1 (en) Method of manufacturing three-dimensional products through deposits of successive layers of a wire melted by electron beam
Kathuria 3D microstructuring by selective laser sintering/microcladding of metallic powder
Gedda et al. DEVELOPMENT OF THE LASER CLAD-CASTING
JP2987041B2 (ja) 金属製母材表面へのセラミックス層形成方法
Mazumder et al. MATERIALS ENGINEERING~ MCHANICAL BEHAVIOR
MXPA00011598A (en) Light metal cylinder block, method for producing the same and device for carrying out said method
GB2453132A (en) Method of forming an Article

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20110922

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121004

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee