초록 ▼

1. 최종목표: PCD 다이아몬드의 와이어 방전가공기술을 통한 일체형 복합다이스의 제작.
본 사업은 인발 가공물의 품질을 향상시키고, 비용을 절감시킬 수 있는 일체형 인발용 복합다이스를 개발하고자 한다. 이러한 다이아몬드를 이용한 복합다이스를 제작하는데 있어서의 핵심기술은 다이아몬드의 형상부의 가공기술이다. 본 과제에서는 이러한 다이아몬드의 가공을 위하여 와이어 가공기를 도입하여 다이아몬드 가공을 기존의 일반 방전가공 기술대신에 와이어 방전가공 기술을 도입하여 원가 경쟁력 및 제작 시간을 획기적으로 단축시키고자 하였다. 금형

1. 최종목표: PCD 다이아몬드의 와이어 방전가공기술을 통한 일체형 복합다이스의 제작.
본 사업은 인발 가공물의 품질을 향상시키고, 비용을 절감시킬 수 있는 일체형 인발용 복합다이스를 개발하고자 한다. 이러한 다이아몬드를 이용한 복합다이스를 제작하는데 있어서의 핵심기술은 다이아몬드의 형상부의 가공기술이다. 본 과제에서는 이러한 다이아몬드의 가공을 위하여 와이어 가공기를 도입하여 다이아몬드 가공을 기존의 일반 방전가공 기술대신에 와이어 방전가공 기술을 도입하여 원가 경쟁력 및 제작 시간을 획기적으로 단축시키고자 하였다. 금형 설계 관점에서 보면, 기존 다이스의 베어링부의 파손 및 변형으로 불가피하게 폐기 하였던 다이스를 일체형 복합 다이스와 같이 설계변경 시킴으로 파손 및 변형 부분만을 교체할 수 있어 다이스의 수명상의 문제점도 보완하고자 하였다.

2. 개발내용 및 결과: 다이아몬드 가공기술 개발, 일체형 복합인발다이스 시제품 제작
○ D-Dies 제작을 위한 와이어 가공기술 개발: 다이아몬드 원석을 가공함에 있어 가장 핵심적인 기술로 다이아몬드에 형상을 가공하였다. 와이어 방전기의 다이아몬드 가공조건을 최적화하기 위해서는 전류(A), 전압(V), 저항(Ω) 등을 변화시키면서 정밀한 실험을 수행하여 가공조건을 최적화 하였고, 기존의 방전가공에 의존하던 가공기술을 와이어를 도입하여 가공시간 단축(약 90% 단축)의 효율성도 달성하였다.
○ 일체형 복합다이스의 형상설계 및 조립: M-Dies(Mother Dies)는 모체가 되는 1차 인발다이스로 가공물의 대략적인 사이즈를 만들어주는데, 초경합금 소재로 제작하였다. D-Dies(Diamond Dies)는 다이아몬드로 제작된 2차 인발다이스로 M-Dks 후면에 장착하여 M-Dies에서 만들어진 1차 가공물이 D-Dies를 통과하며 스크래치 제거, 정확한 치수형성, 깨끗한 면 조도를 만들어주는 본 제품의 핵심 인발다이스 부품이다. 완성품 품질을 다이아몬드 인발다이스 급으로 향상시킴을 확인할 수 있었다. 일본 다이아몬드다이스와 비교하여 1/3 정도로 원가를 절감(30% 이상)하는데 성공하였다.
○ 개발 기술의 평가 방법 및 결과: 복합다이스 수명 (1 만번 이상), 복합다이스 원가(6.2백만원 이하), 다이아몬드 다이스의 면조도 (Ra<0.2㎛ 미만), 다이아몬드다이스와 진직도(0.02mm/2mm @ Φ12.75 봉상), 다이아몬드 다이스의 진원도 (0.1mm/10mm @ Φ12.75봉상), 국내 특허출원 중. .

3. 기대효과(기술적 및 경제적 효과): 아직 산업의 희귀성이 짙은 다이아몬드를 가공할 수 있는 가공기술인 와이어 가공기와 초음파 가공기술의 가공 조건 값을 체계적으로 연구하여 산업용 다이아몬드의 적용 분야 확대 및 사업 규모를 확대할 수 있는 토대를 구축하였다. 또한 위 개발내용과 같이 구조변경을 활용하여 다이아몬드 사용량을 최소화하여 원가절감을 실현할 수 있었다.

4. 적용분야: 스테인리스 및 비철금속 등의 인발 제품의 품질 향상을 통한 경쟁력 제고 및 인발제품의 경쟁력 강화로 인발 산업의 활성화가 기대되고 있다.

(출처:보고서 초록 p.4)

목차 Contents

• 표지 ... 1생산기술사업화 지원사업 최종보고서 ... 2제출문 ... 3최종보고서 초록 ... 4목차 ... 5제 1 장 서론 ... 6 제 1 절. 개발 기술의 중요성 ... 6 제 2 절. 국내·외 관련기술의 현황 ... 18 제 3 절. 기술개발 시 예상되는 파급효과 및 활용방안 ... 19 제 4 절. 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 21제 2 장 기술개발 내용 및 방법 ... 22 제 1 절. 기술개발목표 ... 22 제 2 절. 기술개발내용 ... 23 제 3 절. 시장상황 및 기대효과 ... 24 제 4 절. 개발과제의 경쟁력 ... 26 제 5 절. 생산추진계획 ... 27 제 6 절. 위탁기술개발의 목표 및 내용 ... 28제 3 장 결과 ... 31 제 1 절. WC 및 PCD 원석의 미세구조 분석 ... 31 제 2 절. 초경 및 다결정 다이아몬드(PCD) 가공 공정의 개발 ... 33 제 3 절. 인발용 다이아몬드 복합 다이스의 형상 설계 ... 43 제 4 절. 인발용 복합다이스 시제품 제작 및 평가 ... 46 제 5 절. 개발기술의 평가방법 및 평가항목 ... 51끝페이지 ... 51