KR19990083449A - Glass scriber - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커팅(cutting)부의 제작이 용이하고, 우수한 절단 성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 유리 스크라이버(scriber)를 제공한다. 상기 본 발명의 유리 스크라이버에서는, 기재에 초경막(超硬膜)을 성막하고, 기재의 선단부(先端部)로부터 초경막을 돌출시켜 커팅부를 형성한다. 초경막의 경도(硬度)를 기재의 경도보다도 높게 하고, 기재 선단부의 마모 속도를 초경막의 마모 속도보다도 빠르게 하여 초경막이 항상 선단부로부터 돌출되도록 한다. 초경막의 종류로는 다이아몬드형 탄소막, 질화 티탄막 또는 질화 크롬막을 들 수 있고, 기재의 종류로는 스테인레스강, 고속도 공구강(工具鋼), 또는 초경 합금을 들 수 있다.The present invention provides a glass scriber that is easy to manufacture a cutting portion and that can maintain excellent cutting performance for a long time. In the glass scriber of the said invention, a cemented carbide film is formed into a base material, and a cutting part is formed by protruding a cemented carbide film from the front-end | tip part of a base material. The hardness of the cemented carbide is made higher than that of the substrate, and the wear rate of the tip of the substrate is made faster than the wear rate of the cemented carbide so that the cemented carbide always protrudes from the tip. Examples of the cemented carbide film include diamond-like carbon film, titanium nitride film or chromium nitride film. Examples of the substrate include stainless steel, high-speed tool steel, and cemented carbide.
Description
본 발명은 액정 유리나 시계용 유리 등의 판형 유리재를 절단하는 공구로서 사용되는 유리 스크라이버(scriber)에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the glass scriber used as a tool which cuts plate-like glass materials, such as liquid crystal glass and the clock glass.
종래부터, 액정 유리나 시계용 유리 등의 판형 유리재를 절단하는 데에 유리 스크라이버가 사용되고 있다. 이 유리 스크라이버는 그 선단부에 설치된 커팅부를 유리면에 꽉 누르면서 이동시켜, 유리면에 커팅 라인을 형성하는 것으로, 그 후에는 유리의 이면으로부터 압력을 가해 상기 커팅 라인의 형성 시에 발생한 마이크로 크랙(micro crack)에 따라 당해 유리재를 절단한다. 그래서, 종래에는 유리 스크라이버를 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스테인레스강이나 담금질 처리를 실시한 고속도 공구강으로 이루어지는 기재(1)의 선단부(1a)에 다이아몬드 칩(2)을 끼워 넣고, 이 다이아몬드 칩(2)을 커팅부 C'로 하고 있었다.DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the glass scriber is used for cutting plate-shaped glass materials, such as liquid crystal glass and the clock glass. The glass scriber moves the cutting portion provided at the tip portion of the glass while pressing it tightly to form a cutting line on the glass surface, and then pressurizes from the back surface of the glass to generate a micro crack. The glass material is cut according to the following. 1 and 2, the diamond chip 2 is inserted into the tip 1a of the base material 1 made of stainless steel or high speed tool steel subjected to quenching. The chip | tip 2 was used as the cutting part C '.
그러나, 종래의 유리 스크라이버의 커팅부 C'는 다이아몬드 칩(2)을 포함하고 있으나, 이 다이아몬드 칩(2)을 소정의 헤드 폭으로 연마 가공하는 것이 어려워 당해 가공 공정에서의 수율이 매우 나쁘다(15% 정도). 또, 다이아몬드 칩(2)의 마모 변형에 의해 헤드 폭이 용이하게 바뀌어 버려, 800m 정도 길이의 스크라이브를 가공한 후에는 사용이 불가능하게 되어, 우수한 절단 성능이 얻어지는 기간이 매우 짧다고 하는 문제가 있다. 이 경우, 마모된 다이아몬드 칩(2)은 교정(矯正)을 할 수 없으므로, 기재(1)를 포함하여 새로운 유리 스크라이버로 교환하고 있었다.However, although the cutting part C 'of the conventional glass scriber contains the diamond chip 2, it is difficult to grind this diamond chip 2 to a predetermined head width, and the yield in the said processing process is very bad ( 15%). In addition, the head width is easily changed due to the abrasion deformation of the diamond chip 2, and after processing a scribe of about 800m in length, it becomes impossible to use, and there is a problem that the period for obtaining excellent cutting performance is very short. In this case, since the worn diamond chip 2 cannot be corrected, it replaced with the new glass scriber including the base material 1.
본 발명은 전술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 커팅부의 제작이 용이하고, 우수한 절단 성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있는 유리 스크라이버를 제공하기 위한 것이다.This invention is made | formed in view of the above-mentioned problem, and is providing the glass scriber which is easy to manufacture a cutting part and can maintain the outstanding cutting performance for a long time.
도 1은 종래의 유리 스크라이버의 사시도.1 is a perspective view of a conventional glass scriber.
도 2는 도 1에 도시된 종래 유리 스크라이버 선단부의 측면도.FIG. 2 is a side view of the conventional glass scriber tip shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 스크라이버의 사시도.3 is a perspective view of a glass scriber according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 유리 스크라이버의 측면도.4 is a side view of the glass scriber shown in FIG.
도 5는 동일한 유리 스크라이버의 작용을 나타낸 측단면도.Figure 5 is a side cross-sectional view showing the action of the same glass scriber.
도 6은 동일한 유리 스크라이버에 의해 생성된 수직 크랙 심도와 커팅 회수 간의 관계를 나타낸 그래프.6 is a graph showing the relationship between the vertical crack depth and the number of times of cutting generated by the same glass scriber.
도 7은 동일한 유리 스크라이버의 마모량과 커팅 회수 간의 관계를 나타낸 그래프.7 is a graph showing the relationship between the amount of wear and the number of times of cutting of the same glass scriber.
도 8은 커팅부의 헤드폭과 커팅 성능 간의 관계를 나타낸 그래프.8 is a graph showing the relationship between the head width and the cutting performance of the cutting portion.
도 9는 커팅부의 파괴를 나타내는 부분단면도.9 is a partial cross-sectional view showing breakage of the cutting portion.
도 10은 종래 방법에 의한 유리 스크라이버의 초경막을 형성하기 위한 공정을 개략적으로 도시하는 요부의 단면도.10 is a cross-sectional view of relevant parts schematically showing a process for forming a cemented carbide film of a glass scriber by a conventional method.
도 11은 종래 방법에 의한 초경막 상에 작용하는 힘을 도시한 도면.11 illustrates a force acting on a cemented carbide film by a conventional method.
도 12는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 스크라이버 형성 공정을 개략적으로 도시한 도면.12 schematically illustrates a glass scriber forming process according to an embodiment of the present invention.
도 13은 동일한 유리 스크라이버의 요부를 개략적으로 나타낸 확대 단면도.13 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the main portion of the same glass scriber.
도 14는 성막 각도와 막 강도 간의 관계를 나타낸 그래프.14 is a graph showing the relationship between film formation angle and film strength.
도 15는 본 발명의 초경막 상에 작용하는 힘을 도시한 도면.Figure 15 illustrates the force acting on the cemented carbide of the present invention.
도 16은 다이아몬드형 탄소막의 막 두께와 막 강도 간의 관계를 나타낸 도면.Fig. 16 is a graph showing the relationship between the film thickness and film strength of diamond-like carbon films.
도 17은 본 발명의 실시형태에 의한 유리 스크라이버를 도시한 단면도.It is sectional drawing which shows the glass scriber which concerns on embodiment of this invention.
도 18은 동일한 유리 스크라이버의 요부의 확대도.18 is an enlarged view of the main portion of the same glass scriber.
도 19는 유리 스크라이버의 작동을 예시하는 사시도.19 is a perspective view illustrating operation of the glass scriber.
도 20은 유리 스크라이버의 선단부 형상의 변형예를 개략적으로 나타낸 측면도.20 is a side view schematically showing a modification of the shape of the tip of the glass scriber.
도 21은 또 다른 변형예를 개략적으로 나타낸 측면도.21 is a side view schematically showing another modification;
도 22는 동일한 유리 스크라이버의 정면도.22 is a front view of the same glass scriber.
도 23은 유리 스크라이버 선단부의 연마 가공을 개략적으로 나타낸 측면도.FIG. 23 is a side view schematically showing the polishing process of the glass scriber tip. FIG.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기재와 기재의 선단부로부터 돌출시키도록 기재 상에 형성된 초경막으로 이루어진 커팅부를 포함하고, 이 초경막으로 피절단물인 판형 유리재를 절단하도록 하고 있다. 기재 선단부로부터의 초경막의 돌출 형성은 기재 선단부의 연마 가공에 의해 행할 수 있으며 커팅부의 헤드 폭은 초경막의 막 두께에 상당하므로, 마모 변형되어도 원하는 헤드 폭으로 유지되고, 또 내(耐)마모성이 향상되므로 장기간에 걸쳐 우수한 절단 성능을 유지할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention includes a cutting portion made of a base material and a cemented carbide film formed on the base material so as to protrude from the tip of the base material, and the plated glass material, which is to be cut, is cut by the cemented carbide film. Protrusion of the cemented carbide film from the base end portion can be carried out by polishing of the base end portion, and the head width of the cutting portion corresponds to the film thickness of the cemented carbide film, so that it is maintained at a desired head width even if abrasion is deformed, and wear resistance This improvement can maintain excellent cutting performance over a long period of time.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시형태에 의한 유리 스크라이버를 나타내며, 유리 스크라이버는 도시되어 있지는 않지만 스크라이브 장치의 홀더 부분에 지지된다. 즉, 본 실시형태의 유리 스크라이버는 직각 4각추 형상의 선단부(11a)를 가지는 기재(11) 상에 형성된 초경막(12)을 포함한다. 도 4는 유리 스크라이버 선단부 의 단면도이다. 직각 3각형의 단면 형상을 나타내는 기재(11)의 선단부(11a)에서, 그 사변부(斜邊部)a와 함께 선단부(11a)를 형성하는 저변부b에 상당하는 면 전체에 걸쳐 초경막(12)이 성막되어 있다. 본 실시형태에서는 초경막(12)의 막 두께는 5㎛ 정도이고, 선단부(11a)로부터 돌출 형성된 초경막(12)의 소정 부분을 커팅부 C로 하고 있다. 따라서, 커팅부 C의 헤드 폭은 5㎛ 정도이다.3 and 4 show a glass scriber according to an embodiment of the present invention, which is not shown but supported on the holder portion of the scribe device. That is, the glass scriber of this embodiment includes the cemented carbide film 12 formed on the base material 11 which has the front-end | tip part 11a of a quadrangular quadrangular pyramidal shape. 4 is a cross-sectional view of the glass scriber tip. At the distal end portion 11a of the base material 11 having a rectangular triangular cross-sectional shape, a cemented carbide film (over the entire surface corresponding to the distal end portion b that forms the distal end portion 11a together with its quadrilateral a ) ( 12) is formed. In this embodiment, the film thickness of the cemented carbide film 12 is about 5 micrometers, and the predetermined part of the cemented carbide film 12 which protruded from the front-end | tip part 11a is used as the cutting part C. As shown in FIG. Therefore, the head width of cutting part C is about 5 micrometers.
커팅부는 선단부(11a)의 연마 가공에 의해 얻어진다. 즉, 초경막(12)의 경도가 기재(11)의 경도보다 높은 재료를 사용하면 마모 작업시 양자의 마모 속도에 차이가 나고, 이러한 차이를 이용하여 선단부(11a)에서 초경막(12)이 지속적으로 기재(11)로부터 돌출되도록 마모 작업이 수행된다. 초경막(12) 및 기재(11)의 종류 및 재질의 조합의 예가 다음을 포함한다:The cut portion is obtained by polishing the tip portion 11a. That is, when the hardness of the cemented carbide film 12 is higher than the hardness of the base material 11, the wear rate of both of them is different during the abrasion operation, and the cemented carbide film 12 is formed at the tip portion 11a by using the difference. Abrasion work is carried out to continuously protrude from the substrate 11. Examples of combinations of materials and types of cemented carbide 12 and substrate 11 include:
(초경막/기재)(Carbide / substrate)
질화 티탄막(이하, Tin막이라고 함)/스테인레스강;Titanium nitride film (hereinafter referred to as Tin film) / stainless steel;
질화 크롬막(이하, CrN막이라고 함)/스테인레스강;Chromium nitride film (hereinafter referred to as CrN film) / stainless steel;
Tin막/고속도 공구강(工具鋼);Tin film / high speed tool steel;
CrN막/고속도 공구강;CrN film / high speed tool steel;
다이아몬드형 탄소막(이하, DLC(Diamond Like Carbon)막이라고 함)/고속도 공구강;Diamond-like carbon film (hereinafter referred to as DLC (Diamond Like Carbon) film) / high speed tool steel;
TiN막/초경 합금(텅스텐을 주성분으로 하는 분말 야금 재료);TiN film / carbide alloy (powder metallurgy material mainly composed of tungsten);
CrN막/초경 합금; 및CrN film / carbide alloys; And
DLC막/초경 합금.DLC film / carbide alloy.
상기 고속도 공구강은 담금질 처리가 실시된 것이다.The high speed tool steel has been quenched.
다음에 유리 스크라이버의 작용에 대하여 설명하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 초경막(12)을 포함하는 커팅부 C가 피절단물인 판형 유리재(15)의 표면에 꽉 눌리면서 도면에서 도면과 수직 방향으로 이동되어, 판형 유리재(15)의 표면에 커팅 라인을 형성하는 동시에, 판형 유리재(15)의 내부에 마이크로 크랙(16)을 전파시킨다.Next, the operation of the glass scriber will be described. As shown in FIG. 5, the cutting portion C including the cemented carbide film 12 is pressed against the surface of the plate-shaped glass material 15 that is the cut object and is perpendicular to the drawing in the drawing. It moves in the direction, forms a cutting line on the surface of the plate-shaped glass material 15, and propagates the micro crack 16 in the inside of the plate-shaped glass material 15. As shown in FIG.
도 6은 초경막(12)으로서 DLC막 및 TiN막을 커팅부 C로 했을 때의 판형 유리재(15)에 대한 수직 크랙 심도(深度)(크랙 발생력)와 커팅 회수와의 관계를 나타내고 있다(기재(11)는 고속도 공구강을 포함함). 비교를 위해, 도 6은 커팅부로서 종래 사용되고 있던 다이아몬드 칩의 동일한 데이터를 보여주고 있다. 도 6은 DLC막 및 TiN막이 다이아몬드 칩과 비교하여 커팅 회수의 증가에 따라 수직 크랙 심도의 저하가 작은 것을 알 수 있다.FIG. 6 shows the relationship between the vertical crack depth (crack generating force) and the number of times of cutting for the plate-shaped glass material 15 when the DLC film and the TiN film were used as the cutting part C as the cemented carbide film 12 (base material) 11 includes high speed tool steel). For comparison, FIG. 6 shows the same data of the diamond chip conventionally used as the cutting portion. 6 shows that the DLC film and the TiN film have a smaller decrease in the vertical crack depth as the number of cutting increases.
도 7은 커팅 회수에 대한 마모량의 관계(헤드 인가 압력: 300gr)를 나타내고 있지만, DLC막(비커스(Vickers) 경도 8000∼9000)이 CrN막(비커스 경도 1000 정도)보다도 마모량이 적은 것을 알 수 있다.Although FIG. 7 shows the relationship of the amount of wear to the number of times of cutting (head application pressure: 300 gr), it can be seen that the DLC film (Vickers hardness 8000 to 9000) has a smaller amount of wear than the CrN film (about 1000 Vickers hardness). .
따라서, 커팅부가 초경막, 특히 DLC막을 포함하면, 피절단물에 대한 절삭성, 내마모성 및 윤활성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, when the cutting portion includes a cemented carbide film, particularly a DLC film, the cutting property, abrasion resistance, and lubricity to the to-be-cut can be greatly improved.
도 8은 헤드 폭 즉 초경막(12) 두께와 피절단물의 크랙 심도 간의 관계를 테스트한 결과를 나타내고 있다. 도 8은 스크라이버 헤드의 최적 헤드 폭, 즉 박막 두께가 약 5㎛이고, 이러한 두께에서 절단될 피절단물의 크랙의 심도, 즉 커팅력이 문자 A로 도시된 바와 같이 크다는 것을 나타낸다.8 shows the results of testing the relationship between the head width, i.e., the thickness of the cemented carbide 12, and the depth of crack of the cutting object. Fig. 8 shows that the optimum head width of the scriber head, i.e. thin film thickness, is about 5 mu m, and the depth of crack of the cut to be cut at this thickness, i.e. the cutting force, is large as shown by the letter A. Figs.
기재(11)의 선단부(11a)의 형상은 선단부(11a)의 마모량이 증가함에 따라 변할 가능성이 있다. 예를 들어, 초기의 직각 3각형의 단면이 점차로 4각 단면에 가까워진다. 따라서, 커팅부 C의 초기 상태가 유지될 수 없다.The shape of the tip portion 11a of the base material 11 may change as the amount of wear of the tip portion 11a increases. For example, the initial rectangular triangular cross section gradually approaches the tetragonal cross section. Therefore, the initial state of the cutting portion C cannot be maintained.
본 발명의 실시형태에서는, 초경막(12)과 기재(11) 간의 경도 차이로 인해 기재(11)의 초경막(12)의 소정 부분이 기재의 선단부(11a)로부터 돌출되도록 기재(11)가 마모된다. 따라서, 종래 유리 스크라이버와는 달리, 선단부(11a)의 형상은 용이하게 초기 상태로 돌아갈 수 있으므로 유리 스크라이버가 기재와 동시에 교체될 필요는 없다.In the embodiment of the present invention, the substrate 11 is formed such that a predetermined portion of the cemented carbide film 12 of the substrate 11 protrudes from the tip 11a of the substrate due to the difference in hardness between the cemented film 12 and the substrate 11. Wear out. Therefore, unlike the conventional glass scriber, the shape of the tip portion 11a can be easily returned to the initial state, so that the glass scriber does not need to be replaced at the same time as the substrate.
상기에서 본 발명의 실시형태가 기술되었지만, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 사상을 기초로 하여 다양한 변경이 이루어질 수 있다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various changes may be made based on the spirit of the present invention.
예를 들어, 상기 기술된 본 발명의 실시형태에서 초경막(12)으로서 DLC막, TiN막, 및 CrN막이 사용되었지만 이에 한정되지 않고, 기재(11)의 종류에 따라 탄화 티탄막(TiC막)이나 산화 알루미늄막(Al2O3막) 등도 사용될 수 있다.For example, although the DLC film, the TiN film, and the CrN film were used as the cemented carbide film 12 in the above-described embodiment of the present invention, the titanium carbide film (TiC film) according to the type of the substrate 11 is not limited thereto. Or an aluminum oxide film (Al 2 O 3 film) may be used.
커팅부 C의 기능을 하는 초경막을 포함하는 유리 스크라이버는 도 9에 도시된 바와 같이 커팅부 C의 선단부에 인가되는 힘 F에 대해 상대적으로 약하다는 특징을 갖는다.The glass scriber comprising a cemented carbide functioning as the cutting portion C is characterized by being relatively weak with respect to the force F applied to the tip portion of the cutting portion C as shown in FIG. 9.
도 10은 초경막(12)가 기재(1) 상에 성막되어 있는 예를 도시하고 있다. 상기 예에서, 기재(11)의 성막 표면에 대하여 수직 방향으로 결정 성장시킴으로써 초경막(12)의 막 분자(12a)가 초경막(12)을 형성하도록 성막된다. 박막은 일반적으로 박리 방향의 힘에는 약하지만 압축 방향에 대해서는 강한 것으로 알려져 있다. 도 11은 상기 방법에 의해 성막된 초경막(12)과 힘 F의 방향 간의 관계를 도시하고 있다. 즉, 힘 F는 박리 방향으로 초경막(12)에 작용하는 힘이며, 따라서 막의 박리 또는 파괴를 일으킬 가능성이 있다. 특히, 이러한 경향은 질화 티탄 또는 질화 크롬이 초경막으로 사용될 경우 크게 나타난다. 따라서, 이러한 경우 헤드 팁이 힘 F에 의해 파괴되지 않도록 하는 것이 필요하다.10 shows an example in which the cemented carbide film 12 is formed on the substrate 1. In this example, the film molecules 12a of the cemented carbide film 12 are formed to form the cemented carbide film 12 by crystal growth in the direction perpendicular to the film formation surface of the substrate 11. Thin films are generally known to be weak in the peel direction but strong in the compression direction. 11 shows the relationship between the cemented carbide film 12 formed by the method and the direction of the force F. FIG. That is, the force F is a force acting on the cemented carbide film 12 in the peeling direction, which may cause peeling or breaking of the film. In particular, this tendency is large when titanium nitride or chromium nitride is used as a cemented carbide. Therefore, in this case it is necessary to ensure that the head tip is not destroyed by the force F.
헤드 팁의 파괴를 피하기 위한 제 2 실시예가 이하에서 기술된다. 도 12는 박막 성막 장치의 내부를 도시하고 있다.A second embodiment for avoiding breakage of the head tip is described below. 12 shows the inside of the thin film deposition apparatus.
상기 박막 성막 장치에서, 도가니(13) 상방에 위치하는 기재(11)는 그 성막면(11A)이 아래로 향하고, 수평선에 대하여 각도 θ만큼 선단부(11a)를 하방으로 경사지게 하여 배치된다. 성막 방법으로는, 예를 들면 플라즈마 화학 증착법(활성화 반응 증착법)이 사용되는데, 이 방법에서는 기재(11)와 도가니(13) 사이에 생성되는 플라즈마 영역에서 금속 원자와 가스 원자를 여기(勵起)하여, 성막면(11A) 상에 화합물을 퇴적시킨다. 이러한 방법에서, 성막면(11A)의 수직 방향에 대하여 각도 θ로 막 분자(12a)를 퇴적시켜 각도 θ로 초경막(12)을 결정 성장시킨다.In the above-mentioned thin film deposition apparatus, the substrate 11 positioned above the crucible 13 is disposed with its film formation surface 11A facing downward and inclined the tip portion 11a downward by an angle θ with respect to the horizontal line. As the film forming method, for example, a plasma chemical vapor deposition method (activation reaction vapor deposition method) is used. In this method, metal atoms and gas atoms are excited in the plasma region generated between the substrate 11 and the crucible 13. Thus, the compound is deposited on the film formation surface 11A. In this method, the film molecules 12a are deposited at an angle θ with respect to the vertical direction of the film formation surface 11A, and the cemented carbide film 12 is crystal grown at an angle θ.
도 14는 성막 각도 θ와 성막되는 초경막의 강도 간의 관계를 나타내고 있다. 도 14는 성막면(11A)에 수직(θ=0)으로 결정 성장시킨 종래의 초경막에 비하여, θ=30∼50。의 각도 범위(도 14 중 A로 나타냄)로 결정 성장시킨 초경막 쪽이 강도가 크게 증가하는 것을 알 수 있다. 그 이유는 도 15에 도시되어 있다. 종래의 초경막(12)에서는 힘 F의 전(全) 성분이 도 11에 도시된 바와 같이 막의 박리 방향으로서 받는데 반해, 본 발명의 실시형태에서는 힘 F가 도 15에 도시된 바와 같이 초경막(12)의 압축 방향으로 분산된다. 그리고, 성막 각도 θ가 50。를 초과하면 막 강도가 현저하게 저하되는 것도 확인되었다.14 shows the relationship between the film forming angle θ and the strength of the cemented film formed. Fig. 14 shows a side of the cemented carbide grown in the angular range (represented by A in Fig. 14) of θ = 30 to 50 °, as compared with the conventional cemented carbide grown vertically on the film formation surface 11A (θ = 0). It can be seen that this strength greatly increases. The reason is shown in FIG. In the conventional cemented carbide film 12, the entire component of the force F is received as the peeling direction of the film as shown in FIG. 11, whereas in the embodiment of the present invention, the force F is shown in FIG. 12) is dispersed in the compression direction. And when the film-forming angle (theta) exceeds 50 degrees, it also confirmed that film | membrane intensity | strength falls remarkably.
따라서, 본 발명의 제 2 실시형태에 의하면, 가공 중에 커팅부 C(기재 선단부(11a)를 연마하여 돌출 형성된 초경막(12)의 부분)에 작용하는 힘 F에 대하여 큰 내성(耐性)을 가져, 초경막으로 질화 티탄이나 질화 크롬을 사용하더라도 막 파괴 가능성이 저감되어 절단 성능을 유지할 수 있다.Therefore, according to 2nd Embodiment of this invention, it has big tolerance with respect to the force F acting on the cutting part C (part of the cemented carbide film 12 which protruded by grinding | polishing the base end part 11a) during processing. In addition, even when titanium nitride or chromium nitride is used as the cemented carbide film, the possibility of film breakage can be reduced to maintain cutting performance.
따라서, 상기 기술한 바와 같이, 스크라이버 헤드의 최적 헤드 폭, 즉 박막 두께가 약 5㎛이고, 이러한 두께에서 절단될 피절단물에 대한 크랙의 심도, 즉 커팅력은 도 8에 도시된 바와 같이 최대가 된다. 그러나, 초경막으로 다이아몬드형 탄소(DLC)를 사용하는 경우, 두께가 증가함에 따라 박막의 응력이 증가하고 따라서 안정한 박막 특성은 도 16에 도시된 바와 같이 약 2㎛까지의 헤드폭을 가지는 경우 얻어질 수 있다.Thus, as described above, the optimum head width of the scriber head, i.e. the thin film thickness, is about 5 mu m, and the depth of crack, i.e. the cutting force, for the cut to be cut at this thickness is shown in FIG. It is the maximum. However, when diamond-like carbon (DLC) is used as the cemented carbide, the stress of the thin film increases with increasing thickness and thus stable thin film characteristics are obtained when the head width is up to about 2 μm as shown in FIG. Can lose.
상대적으로 높은 박막 응력을 갖는 DLC와 같은 재료로 이루어지는 초경막의 박막 특성을 안정화시키기 위한 제 3 실시형태가 이하에서 도 17 내지 도 23을 참조하여 기술된다.A third embodiment for stabilizing thin film properties of a cemented carbide film made of a material such as DLC having a relatively high thin film stress is described below with reference to FIGS. 17 to 23.
도 17은 제 3 실시예의 유리 스크라이버를 도시하고 있다. 기재(11)는 한 쌍의 기부재(11A 및 11B)를 포함하고, 각각 기재 선단부(11a)에 대응하는 영역(물론, 성막면의 전체 영역 상에 형성될 수도 있음)에는 초경막(본 실시형태에서는 다이아몬드형 탄소(DCL)막)(12A 및 12B)이 각각 성막되어 있다. 이들 한 쌍의 기부재(11A, 11B)는 접착제(14)를 통해 맞붙어 있다. 더욱 상세하게는, 한 쌍의 기부재(11A, 11B)를 맞붙였을 때의 이들 사이의 간극에 접착제(14)를 흘려 넣는 동시에, 초경막(12A, 12B)도 서로 접착제에 의해 접착된다. 성막 시에, DLC막은 접착제와의 친화성이 부족하기 때문에, 접착제와의 친화성이 높은 텅스텐막이 최상층으로 성막되지만, 그 이외의 초경막, 예를 들면 질화 티탄(TiN)막이나 질화 크롬(CrN)막 등의 경우에는 텅스텐막이 불필요하다.17 shows the glass scriber of the third embodiment. The base material 11 includes a pair of base members 11A and 11B, each having a cemented carbide film (which may be formed on the entire area of the film formation surface) corresponding to the base end portion 11a, respectively. In the form, diamond-like carbon (DCL) films 12A and 12B are formed respectively. These pairs of base members 11A and 11B are joined together via an adhesive 14. More specifically, the adhesive film 14 flows into the gap between them when the pair of base members 11A and 11B are bonded together, and the cemented carbide films 12A and 12B are also bonded to each other by the adhesive. At the time of film formation, since the DLC film lacks affinity with an adhesive, a tungsten film having a high affinity with an adhesive is formed into the uppermost layer, but other cemented carbide films such as titanium nitride (TiN) films and chromium nitride (CrN) are formed. Tungsten film is unnecessary.
도 18에 도시된 바와 같이, 기재 선단부(11a)로부터 돌출 형성된 각각의 초경막 부분이 커팅부 C 역할을 하고, 그 헤드 폭 T는 각 초경막(12A, 12B) 각각의 막 두께 t의 합으로 결정된다. 즉, 각 초경막(12A, 12B)을 각각 2㎛ 정도씩 성막하면 5㎛ 정도의 헤드 폭 T를 가지는 커팅부 C가 형성된다. 기재 선단부(11a)로부터의 돌출 형성되는 각각의 초경막 부분은 기재 선단부(11a)를 연마 가공하여 형성된다. 이 때, 기재(11)의 구성 재료는 DLC막보다 경도가 낮은 것이 바람직하고, 예를 들면 담금질 처리를 실시한 고속도 공구강이나 초경 합금 등이 양호하다.As shown in Fig. 18, each cemented carbide portion protruding from the base end portion 11a serves as the cutting portion C, and the head width T is the sum of the film thickness t of each cemented carbide film 12A, 12B. Is determined. That is, when each of the cemented carbide films 12A and 12B is formed by about 2 m each, a cutting portion C having a head width T of about 5 m is formed. Each cemented carbide film portion protruding from the base end portion 11a is formed by polishing the base end portion 11a. At this time, the material of the base material 11 is preferably lower in hardness than the DLC film. For example, high-speed tool steel, cemented carbide or the like subjected to quenching treatment is preferable.
상기 기술한 바와 같이 구성되는 유리 스크라이버는 도 19에 나타낸 바와 같이 피절단물인 판형 유리재(15)의 표면에 대하여 수직의 상태에서, 커팅부 C를 꽉 누르면서 예를 들면 화살표 D로 나타낸 방향으로 이동하여 커팅 라인(17)을 형성한다. 이 때, 초경막 부분은 양측은 기부재(11A, 11B)에 의해 지지되어 있으므로, 커팅부 C에 막 박리나 막 파괴와 같은 손상을 일으키지 않고, 안정된 절단 능력이 확보되는 동시에 수명도 길어진다. 또, 종래의 한쪽 지지 구조의 유리 스크라이버에서는 얻을 수 없었던 5㎛ 정도 두께의 DLC막을 얻을 수 있으므로, 이 DLC막이 가지는 특성을 충분히 발휘시키고, 또한 최적의 헤드 폭으로 판형 유리재(15)를 절단할 수 있어, 종래보다도 절단 능력을 대폭 향상시킬 수 있다. 그리고, 도시하지 않았지만 기재(11)는 스크라이브 장치의 홀더 부분에 지지되어 있다.As described above, the glass scriber constructed as described above is perpendicular to the surface of the plate-shaped glass material 15 to be cut, in the direction indicated by the arrow D while pressing the cutting portion C tightly. Move to form the cutting line 17. At this time, since both sides of the cemented carbide film portion are supported by the base members 11A and 11B, the cutting portion C does not cause damage such as peeling of the film or breakage of the film. Thus, stable cutting ability is ensured and the service life is extended. In addition, since a DLC film having a thickness of about 5 μm, which was not obtained in the conventional glass scriber of one support structure, can be obtained, the plate-shaped glass member 15 is cut to the optimal head width while sufficiently exhibiting the characteristics of the DLC film. It is possible to significantly improve the cutting ability than before. And although not shown, the base material 11 is supported by the holder part of the scribing apparatus.
도 20 내지 도 22는 기재 선단부(11a) 형상의 제 3 실시형태를 나타내고 있다. 즉, 전술한 선단부(11a)의 형상은 4각추(錐) 형상이었지만, 도 20에서는 원호형(圓弧形)의 선단부(11a')를 도시하고 있으며, 도 21에서는 원호와 직선과의 교점으로 이루어지는 선단부(11a")를 도시하고 있다. 도 22는 양쪽 선단부(11a" 및 11b")의 단면도를 도시하고 있다. 도 23에 나타낸 바와 같은 곡면 래핑(lapping) 가공을 이용하여 선단부(11a' 또는 11a")의 가공/수정을 행할 수 있다. 그리고 이 곡면 래핑은 2개의 롤러 R1및 R2상에 래핑 테이프 L을 감고, 화살표 P로 나타낸 바와 같이 래핑 테이프 L을 왕복 이동시킴으로써 행해진다. 또, 이 과정에서 초경막(12)이 선단부(11a', 11a")로부터 돌출 형성된다. 따라서, 종래 작업에 비해 마모 작업이 용이하다.20-22 has shown 3rd Embodiment of the shape of the base material front-tip part 11a. That is, although the shape of the tip part 11a mentioned above was a four-corner shape, it shows the arc-shaped tip part 11a 'in FIG. 20, and in FIG. 21 by the intersection of a circular arc and a straight line. Fig. 22 shows a cross-sectional view of both distal ends 11a "and 11b". The distal end portion 11a 'or the curved surface lapping process as shown in Fig. 23 is used. 11a ") can be processed / modified. And this curved lapping is performed by winding the wrapping tape L on two rollers R 1 and R 2 and reciprocating the wrapping tape L as indicated by the arrow P. FIG. In this process, the cemented carbide film 12 is formed to protrude from the tip portions 11a 'and 11a ". Therefore, the abrasion work is easier than the conventional work.
상기 제 3 실시형태에서는, 한 쌍의 기부재(11A, 11B)의 양쪽에 초경막(12A, 12B)을 성막했지만, 물론 이들 중 한쪽에만 초경막을 성막하도록 해도 된다. 이 경우에는, 초경막으로서 비교적 막 응력이 작은 질화 티탄막 또는 질화 크롬막이 바람직하고, 한쪽의 기부재에 5μ 정도의 막 두께를 갖는 초경막이 성막된 후 이 초경막이 성막된 기부재를 미성막 상태의 다른 쪽 기부재에 접착제로 붙일 수 있다. 상기와 같이 하여 얻어진 커팅부는 양측이 기부재에 의해 지지되고 있으므로, 전술한 실시형태와 마찬가지로, 막 파괴나 막 박리가 방지된다.In the third embodiment, although the cemented carbide films 12A and 12B are formed on both sides of the pair of base members 11A and 11B, the cemented carbide film may be formed on only one of them. In this case, a titanium nitride film or a chromium nitride film having a relatively low film stress is preferable as the cemented carbide film, and after the cemented carbide film having a film thickness of about 5 µm is formed on one base member, the substrate member on which the cemented carbide film is formed is not formed. It can be glued to the other base of the device. Since both sides of the cutting part obtained as mentioned above are supported by the base member, similarly to the above-mentioned embodiment, film breakage and film peeling are prevented.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 유리 스크라이버는 다음과 같은 효과를 갖는다. 즉, 본 발명은 커팅부의 형성이 용이하고, 우수한 절단 성능을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다.As explained above, the glass scriber of this invention has the following effects. That is, the present invention can easily form a cutting portion, and can maintain excellent cutting performance for a long time.
또한, 커팅부에 있어서 초경막에 대한 막 파괴나 막 박리 등의 손상을 방지할 수 있고, 이로써 커팅부의 수명을 길게 할 수 있다.In addition, damage to the cemented carbide film or peeling of the cemented carbide film can be prevented in the cutting portion, thereby extending the life of the cutting portion.
또한 원하는 헤드 폭과 동일한 두께를 갖는 경우 안정된 박막 특징이 얻어질 수 없는 종류의 초경막이라도 원하는 헤드 폭을 얻을 수 있다.In addition, the desired head width can be obtained even with a kind of cemented carbide in which a stable thin film characteristic cannot be obtained when it has the same thickness as the desired head width.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP98-115402 | 1998-04-24 | ||
| JP98-115403 | 1998-04-24 | ||
| JP98-115401 | 1998-04-24 | ||
| JP10115401A JPH11310425A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Glass scrubber |
| JP11540298A JPH11310428A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Glass scrubber |
| JP11540398A JPH11310426A (en) | 1998-04-24 | 1998-04-24 | Glass scrubber |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990083449A true KR19990083449A (en) | 1999-11-25 |
Family
ID=54776448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019990014687A KR19990083449A (en) | 1998-04-24 | 1999-04-23 | Glass scriber |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR19990083449A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016060386A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | 동우화인켐 주식회사 | Method for chamfering glass |
-
1999
- 1999-04-23 KR KR1019990014687A patent/KR19990083449A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016060386A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | 동우화인켐 주식회사 | Method for chamfering glass |
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