[기계적 이음] 리벳, 스티칭, 스테플링, 시밍, 클림핑, 스냅인 등 기계적 이음 방법

기계적 이음

가. 기계적 이음 a) 기계적 이음 : 두 개 이상의 요소들로 조립된 제품들 중에는 사용중에 기계적으로 분해될 수 있도록 접합해야 하는 경우 b) 기계적 이음의 장점 ° 가공의 용이성 ° 조립과 부품수송의 용이성 ° 부품교환과 보수유지의 간편성 ° 힌지, 미끄럼기구와 같은 움직일 수 있는 접합부 제공 ° 가공 공정의 비용절감 c) 기계적 이음법의 종류 : 볼트, 너트, 나사, 핀, 기타 체결구로 접합 d) 기계적 이음에는 일반적으로 체결구가 들어갈 구멍이 필요하며 체결부에는 인장과 전단응력이 작용하므로 이들 힘을 지탱하도록 접합부를 설계해야함   나. 구멍 준비작업 a) 재료의 종류나 성질, 두께에 따라 펀칭, 드릴링, 화학적 또는 전기적 방법, 고에너지빔 등을 이용하여 접합될 부분에 구멍을 뚫음 b) 구멍치수의 정확성과 표면정도를 위해 구멍작업 후에는 셰이빙이나 리밍, 호닝의 마무리 공정 필요함 c) 구멍의 영향 : 응력집중으로 인해 요소의 피로수명을 감소시킴 → 원주상으로 압축잔류응력을 줌으로써 해결 d) 압축잔류응력을 주는 방법 : 드리프트 핀(Drift Pin), 숏피닝, 버니싱 3.2 나사체결 부품 a) 볼트, 나사, 너트는 보통 많이 쓰이는 나사체결부품임 b) 고정방법 ° 볼트와 나사가 서로 맞물려 고정 ° 볼트와 나사가 들어갈 구멍에 스스로 나사선을 내며 맞물려 고정→나사산을 가진 구멍, 너트가 필요 없음   다. 리벳 그림 32. 리벳의 예 (a) 일반형, (b) 중공형 (c) 분리형 (d) 암수형 a) 영구적 또는 반영구적으로 사용되는 기계적 체결법 중 가장 보편적인 방법 b) 리벳팅을 하기 위해서는 우선 피접합부에 구멍을 뚫어야 함 c) 리벳의 설치는 구멍 안에 리벳을 집어 넣고 자루의 끝을 업세팅이나 헤딩을 변형시키는 것으로 마감함   라.기계적 이음에 대한 설계 그림 33. 리벳팅의 설계지침 a) 기계적 접합의 설계는 피접합물이 받는 전단 및 인장과 같은 하중의 종류와 구멍의 크기 및 간격에 대해 고려해야 함 b) 일반적인 설계지침 ° 큰 체결구를 소량 사용하는 것이 작은 체결구를 다량 사용하는 것보다 경제적임 ° 부품은 체결구를 최소한으로 사용하여 조립 ° 접합시킬 부품간의 맞춤은 가급적 헐거워야함 → 비용절감, 조립공정이 용의하도록 하기 위함 ° 표준규격의 체결구를 사용 ° 체결용 구멍은 모서리나 코너에 너무 가까이 위치하지 않아야 함 → 제품의 파단을 피하기 위함   마. 기타 체결법 그림 34. 금속 스티칭의 예 그림 35. 크림핑을 이용한 기계적 이음의 예 그림 36. 이중 록심의 성형단계 그림 37. 스프링과 스냅인 체결구를 이용한 조립의 예 a) 스티칭(Metal Stitching) 또는 스테플링(Stapling) ° 종이를 스테플러로 찍는 것과 유사 → 신속성 ° 얇은 금속 및 비금속재료의 접합에 적합하며, 구멍을 준비할 필요가 없음 → 가전제품의 포장용 종이상자에 사용 b) 시밍(Seaming) ° 두 박판의 일부분을 함께 포개 접어서 결합시키는 간단한 원리를 이용한 이음방법 ° 캔, 음식 저장용기 또는 주방용기의 뚜껑 등 ° 시밍에서 재료는 매우 작은 반경으로 겹쳐 굽혀질 수 있어야 함 → 재료의 균열, 공기나 무의 밀폐능력 저하방지 ° 시밍 부분을 접착제나 코팅, 실(Seal), 납접 등으로 보강하면 밀폐효과 개선 c) 크림핑(Crimping) ° 체결구를 사용하지 않고 접합하는 방법 → 수축이나 스웨이징으로 비드나 딤플(Dimple)을 만들어서 접합 ° 큰 국소변형을 이길 만큼 인성이 좋고, 얇은 재료로 만들어진 관이나 평판으로 된 부분의 접합에 쓰임 ° 유리병의 뚜껑이나 전선의 연결자 등 d) 스냅인 체결구(Snap-in Fastener) ° 자동차 차체와 가정용품 조립에 쓰임 e) 박음과 가압박음(Shrink and Press Fit) ° 열박음 : 두 재료의 서로 다른 열팽창과 수축을 이용→금형의 조립, 축에 기어를 설치하거나 캠 설치시 사용 ° 가압박음 : 접합되는 두 부분중 한 부분이 다른 부분에 물리적인 힘을 가해 접합강도를 유지하는 방법