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선재에서 완성품까지
도면대로 제작하는 파스너는 어떻게 만들어지는가
코일 형태의 선재가 포장된 특수 볼트 로트가 되기까지 여덟 단계를 거칩니다. 부품에 어떤 단계가 필요한지, 어떤 순서인지에 따라 제조 경로, 금형, 견적을 낼 수 있는 공장이 정해집니다.
아래 능력은 일반적인 범위입니다. 견적을 내는 공장이 부품에 맞는지 확인합니다.
생산 순서
냉간 압조 볼트는 모든 행을 거칩니다. 절삭 특수품은 앞의 세 단계를 건너뛰고 바 소재에서 시작합니다. 마지막 열은 공장이 해당 단계를 계획할 수 있도록 도면이나 견적 요청에 적어야 할 내용입니다.
표를 옆으로 밀면 모든 열을 볼 수 있습니다.
| 단계 | 내용 | 일반적인 능력 | 도면에 명시할 내용 |
|---|---|---|---|
| 선재 준비 | 코일을 소재 직경까지 신선하고, 합금강은 균열 없이 머리를 성형할 수 있도록 구상화 소둔합니다. | 10B21, 10B33, SCM435, 1022 등의 선재. 강도 등급에 따라 선택 | 강도 등급 또는 재질. 고객이 지정하지 않는 한 선재 종류는 불필요 |
| 냉간 압조 | 선재를 절단하고, 한 개에서 여섯 개의 다이 스테이션에서 상온 그대로 머리, 축, 축경 축소부를 성형합니다. | 대략 M2에서 M20, 길이는 10 x d 정도까지. 스테이션이 많을수록 복잡한 머리가 가능 | 머리 형상과 치수, 머리 아래 반경, 리세스 종류, 축경 축소 여부 |
| 트리밍과 포인팅 | 육각이나 플랜지 머리를 치수에 맞게 다듬고, 끝을 조립용으로 포인팅하거나 모따기합니다. | 압조기에서 하거나 별도의 트리머에서 하는 경우가 많음 | 끝 형상 (모따기, 도그 포인트, 콘)과 머리 대변 치수 공차 |
| 전조 | 평다이나 원통 다이로 금속을 밀어 나사 형상을 만듭니다. 재료를 깎아내지 않습니다. | 미터 나사와 유니파이 나사. 공차 등급은 6g 또는 2A가 기본이며, 요청 시 4h 또는 3A | 나사 크기, 피치, 공차 등급, 나사부 길이 b, 머리까지의 나사 요구 사항 |
| 2차 절삭 | 압조기로는 맞출 수 없는 가로 구멍, 홈, 슬롯, 연삭한 숄더, 엄격한 직경. | 트랜스퍼 머신이나 선반에서 드릴링, 선삭, 연삭 | 필요한 형상만, 공차와 함께 |
| 열처리 | 강도 등급 8.8 이상은 담금질과 뜨임, 태핑 나사는 침탄 경화를 합니다. | 대량은 연속 메시 벨트로, 소량은 배치로 | 강도 등급 또는 경도 범위와 측정 위치 |
| 표면처리 | 전기도금, 징크 플레이크, 인산염 피막과 오일, 부동태 처리를 열처리 후에 합니다. | 보통 외주 또는 별도 라인에서 진행 | 표면처리 규격, 두께 또는 내식 시간, 수소 취성 위험이 있으면 베이킹 |
| 선별과 검사 | 혼입품과 균열을 광학 또는 와전류로 선별한 뒤 로트 샘플링 검사를 합니다. | 합의한 계획에 따른 치수, 기계적 성질, 코팅 검사 | 검사 서류와 전수 선별 요구 여부 |
냉간 압조
압조기는 선재에서 슬러그를 절단하여 상온에서 연속된 다이로 밀어 넣습니다. 2타 압조기는 단순한 머리를 만듭니다. 다단 성형기는 소재를 네 개에서 여섯 개의 스테이션으로 보내며, 한 사이클에 압출로 축경을 줄이고, 플랜지를 업셋하고, 리세스를 펀칭할 수 있습니다.
한계는 슬러그가 좌굴하지 않고 머리로 모을 수 있는 금속의 양입니다. 선재 직경의 약 2.5배까지의 머리는 몇 번의 타격으로 성형됩니다. 더 큰 머리는 스테이션을 늘리거나 온간 성형 또는 열간 단조가 필요합니다. 그 대가로 속도를 얻습니다. 성형기는 1초도 안 되는 시간에 부품을 만들고 스크랩도 거의 없어서, 대량 생산 시 개당 단가가 어느 경로보다 낮습니다.
비용이 드는 곳은 금형입니다. 다이와 펀치는 품번마다 제작하며 수 주가 걸립니다. 냉간 압조, 절삭, 열간 단조 비교에서 경로별 비용을 비교하고, 금형 비용과 소재 크기에서 다이 비용을 좌우하는 요인을 설명합니다.
머리가 있는 부품의 설계 참고
- 머리 아래 반경접합부가 허용하는 가장 큰 반경을 지정하십시오. 날카로운 모서리는 응력 집중의 원인이 되고 다이도 마모시킵니다.
- 머리 높이표준 머리 높이는 적은 타격으로 성형됩니다. 얇고 넓은 머리는 스테이션이 추가로 필요합니다.
- 리세스 깊이낮은 머리에 깊은 리세스를 내면 벽이 너무 얇아져 압조나 체결 중에 균열이 생길 수 있습니다.
- 공차머리가 있는 부품의 직경은 보통 100분의 수 밀리미터를 유지합니다. 더 엄격한 끼워맞춤은 연삭이나 선삭 단계로 넘깁니다.
전조 나사와 절삭 나사
머리가 있는 파스너는 거의 모두 전조 나사입니다. 절삭 나사는 전조로 만들 수 없는 경우에만 씁니다. 진동이나 반복 하중을 받는 부품에서 이 차이가 가장 중요합니다.
| 전조 나사 | 절삭 나사 | |
|---|---|---|
| 성형 방식 | 다이로 금속을 밀어 성형하며 결이 나사를 따라 흐름 | 바이트, 탭, 다이로 금속을 깎아내므로 결이 끊어짐 |
| 피로 강도 | 높음. 열처리 후 전조하면 특히 높음 | 골 부분에서 낮음 |
| 소재 직경 | 유효 지름에 가까워 부품당 재료가 적음 | 바깥지름 그대로 |
| 사이클 타임 | 부품당 몇 초 | 더 길다. 특히 거친 피치에서 |
| 적합한 경우 | 대량 생산하는 대부분의 볼트와 나사. 큰 직경까지 가능 | 시제품, 매우 크거나 짧은 나사, ACME 같은 특수 형상 |
미터 나사는 ISO 965 공차 등급을, 유니파이 나사는 ASME B1.1을 따릅니다. 가공 방법의 배경: 나사 가공 (제조). 비용과 강도의 절충에 대한 자세한 내용: 전조와 절삭 비교.
CNC 선삭과 스위스형
물량이 적거나, 머리가 너무 커서 성형할 수 없거나, 냉간 성형이 잘 안 되는 재료이거나, 압조기보다 엄격한 직경 공차가 필요하면 바 소재에서 선삭합니다. 선삭한 파스너도 대부분 선반 부속 장치나 별도 전조기로 나사를 전조하므로 피로 강도의 이점을 유지합니다.
스위스형 선반은 작은 직경과 가늘고 긴 부품을 다룹니다. M6 미만의 초소형 나사, 핀, 숄더 나사가 해당합니다. 일반 선반은 바 소재 가공 능력 범위에서 더 큰 스터드와 볼트를 맡습니다. 티타늄, 니켈 합금, 큰 직경은 보통 선삭합니다.
열처리
강도 등급 8.8, 10.9, 12.9의 강 볼트는 ISO 898-1이 해당 등급에 정한 강도와 경도를 얻기 위해 담금질하고 뜨임합니다. 로 내 분위기를 관리해야 합니다. 탈탄된 표면층은 심부보다 무르고 나사부를 약하게 만들기 때문입니다. ISO 898-1은 그 층의 깊이를 제한합니다.
태핑 나사와 셀프 드릴링 나사는 대신 침탄 경화하여 단단한 표면과 질긴 심부를 만듭니다. 스테인리스 A2와 A4 볼트는 아예 경화하지 않습니다. 강도 등급 70과 80의 강도는 냉간 가공에서 나옵니다. 담금질, 뜨임, 탈탄에서 요청해야 할 검사를 설명합니다.
제조 경로를 바꾸는 형상
도면을 형상별로 읽어 보십시오. 압조기로 만들 수 없는 형상이 하나 있으면 2차 가공이 추가됩니다. 여러 개가 겹치면 부품 전체가 절삭으로 넘어갈 수 있습니다.
표를 옆으로 밀면 모든 열을 볼 수 있습니다.
| 도면의 형상 | 압조기로 성형 가능한가 | 일반적인 처리 |
|---|---|---|
| 육각, 플랜지, 버튼, 팬 머리 | 가능 | 압조기에서 성형하고 트리밍 |
| 육각 홈, Torx, 십자 리세스 | 가능 | 압조 중에 펀칭. 보안 드라이브는 전용 펀치 필요 |
| 축경 축소 또는 압출부 | 압출비 범위 내에서 가능 | 추가 스테이션에서 성형 |
| 숄더를 약 ±0.02 mm로 유지 | 직접은 불가 | 크게 압조한 뒤 선삭 또는 연삭 |
| 가로 구멍 또는 슬롯 | 불가 | 2차 가공으로 드릴링 또는 밀링 |
| 리테이닝 링용 언더컷이나 홈 | 일부 가능 | 압조 후 전조 또는 선삭 |
| 머리까지 완전 나사 | 전조로는 불가 | 나사를 절삭하지 않는 한 약 2~3 피치의 불완전 나사부가 남음 |
| 약 2.5 x d를 넘는 머리 | 어려움 | 스테이션 추가, 열간 단조 또는 바 소재 절삭 |
네 가지 경로를 일반적인 크기와 물량 범위와 함께 나란히 비교한 표는 홈에 있습니다.
표면처리는 마지막에
코팅은 열처리 후에 하며 나사 치수를 바꿉니다. ISO 4042의 전기 아연도금, ISO 10683의 징크 플레이크, ISO 10684의 용융 아연도금은 두께가 각각 다르므로 나사 여유는 전조 후가 아니라 전조 전에 계획해야 합니다.
고강도 부품에서는 코팅 선택이 수소 취성 위험도 좌우합니다. 볼트의 수소 취성에서 베이킹이 필요한 경우를 설명합니다. 강도 등급에 관한 판단은 재질 페이지에 있습니다.
매칭에 이를 활용하는 방법
먼저 도면에서 제조 경로를 읽습니다. 압조 후 전조, 절삭 후 전조, 절삭만, 열간 단조 중 하나입니다. 그다음 크기, 강도 등급, 2차 공정을 확인하고, 귀사의 물량에서 해당 경로를 운영하는 최대 3곳의 제조사에 견적 요청을 전달합니다. 영업시간 24시간 이내에 안내해 드립니다.
공정에 관한 질문
산업별 서류와 부품은 산업별 페이지에 있습니다.
전조 나사가 절삭 나사보다 강합니까?
피로 강도에서는 그렇습니다. 전조는 골 부분을 압축하고 결의 흐름을 유지하므로 전조 나사는 반복 하중에 더 잘 견딥니다. 정적 인장강도는 주로 재료와 열처리가 결정합니다. 열처리 후 전조하면 피로 강도 향상이 가장 크지만 다이에는 더 부담이 됩니다.
머리가 있는 부품에 최소 주문량이 있는 이유는 무엇입니까?
부품마다 전용 다이와 펀치가 필요하고, 압조기는 코일 한 개 분량을 가동하는 것을 전제로 셋업합니다. 수천 개 미만에서는 셋업과 금형이 가격의 대부분을 차지하며, 그래서 소량은 보통 바 소재에서 절삭하고 전조합니다.
열처리는 언제 필요합니까?
ISO 898-1 강도 등급 8.8 이상의 강 볼트는 담금질과 뜨임이 해당 등급의 일부입니다. 강도 등급 4.6에서 5.8은 강재와 냉간 가공으로 성질을 얻습니다. 셀프 태핑 나사는 상대 나사를 스스로 만들 수 있도록 침탄 경화합니다.
도금으로 고강도 볼트가 약해질 수 있습니까?
전기도금은 수소를 끌어들일 수 있으며, 약 320 HV를 넘는 부품, 예를 들어 강도 등급 10.9와 12.9는 지연 파괴 위험이 있습니다. ISO 4042는 도금 직후 베이킹을 포함한 대책을 정하고 있습니다. ISO 10683의 징크 플레이크 코팅은 전해 공정이 없습니다.