자주하는 질문

Bornemann에서 추가로 개발한 훨링 공정은 가공 생산 공정 중 하나입니다. 이 공정에서는 절삭날이 균일한 간격으로 장착된 절삭 링이 동일한 방향으로 천천히 회전하는 공작물 주위를 빠르게 회전합니다. 평행 회전축이 공정 중에 서로 오프셋됩니다. 이러한 오프셋에 따라 양질의 칩 형성이 이루어져서 공작물에서 열이 방산됨에 따라 고도로 정밀한 나사 구성 요소 생산이 가능합니다.

훨링 링을 기울여서 나사 피치를 생성할 수 있습니다. 외부 훨링과 내부 훨링으로 구분됩니다. 외부 훨링의 경우 훨링 링의 절삭날이 안쪽을 향하여, 공작물의 외부가 가공됩니다. 나사 스핀들을 예로 들 수 있습니다. 내부 훨링의 경우 절삭날이 공구의 외부에 있습니다. 이 경우 공구가 공작물의 구멍을 관통하여 내부에서 가공합니다. 내부 훨링 또한 원리는 동일합니다. 내부 훨링으로 가공된 부품으로는 너트 등이 있습니다.

훨링형 나사산의 주요 장점은 더 나은 윤활 조건, 높은 정밀도와 비교적 낮은 소량 부품 생산 비용입니다.

높은 정밀도

Bornemann에서 추가로 개발한 나사 생산 공정은 특히 피치 정확도 측면에서 나사산 전조에 비해 더 높은 치수 정확도를 달성할 수 있습니다. 이는 깨끗하고 고르게 절단되면서도 공정 중 재료에 응력이 가해지지 않기 때문입니다. Bornemann 나사의 표면 품질은 연삭 나사와 동일하며 0.03mm~300mm의 피치 정확도를 달성할 수 있습니다.

향상된 윤활

선삭 방식과 달리 Bornemann 나사 스핀들은 원형이 아니라, 스크레이핑된 표면에서처럼 작은 융기가 몇 µm에 불과한 다각형으로 제작됩니다. 이에 따라 나사산의 윤활 조건이 눈에 띄게 개선됩니다.

기술적으로 매우 매끄럽게 형성되는 압연 나사산 플랭크의 경우 윤활제가 마찰 표면 사이의 움직임과 표면 압력에 의해 다소 빠르게 밀려납니다.

Bornemann 나사 스핀들의 유사 폴리곤형 나사산 플랭크는 이와 다릅니다. 윤활제가 미세한 홈에 침착되며, 이 홈은 윤활 포켓으로 사용됩니다. 이에 따라 Bornemann 나사산이 일반적으로 압연 나사산보다 윤활성이 우수합니다.

윤활성의 향상으로, 스틱 슬립 효과 발생이 줄어들고 나사산의 마모 경향이 약해집니다.

다양한 재료, 직경 & 피치

Bornemann에서 추가로 개발한 생산 프로세스는 개별 나사 형상, 사이즈 및 길이에 맞게 빠르게 조정할 수 있는 매우 유연한 공정입니다. 하스텔로이, 인콜로이, 인코넬, 모넬, 티타늄, 경화강, 플라스틱 또는 항자성 강과 같은 색다른 재료는 물론 가공 가능한 모든 재료를 문제없이 가공할 수 있습니다.

미세 균열 위험 감소

리프팅 기술 분야의 점점 더 많은 고객이 리프팅 스핀들의 미세 균열 테스트를 요청하고 있고, 균열 테스트를 거친 원료만 사용하도록 요구하고 있습니다.

냉간 성형을 통해 금형에 프레스 가공되는 나사산은 원료에 존재하는 미세 균열을 막아 이를 숨길 수 있습니다. 이후 이러한 균열이 더 이상 보이지 않으며 일반적인 테스트 방법으로도 감지되지 않습니다.

Bornemann 생산 공정 중 재료 섬유가 절단되며 재료에 추가적인 응력이 가해지지 않습니다. 이에 따라 향후 언제든지 균열 검사가 가능하며, 미세 균열을 완전히 배제할 수 있습니다.

Bornemann 나사 스핀들의 표면은 연삭된 표면과 유사하며 0.03 mm 미만에서 300 mm의 피치 정확도를 달성할 수 있습니다. 비용이 많이 드는 나사 연삭을 제외하면 다른 경쟁업체의 제조 공정은 이 수준의 정밀도를 달성하지 못합니다.

피치 정확도 외에도 너트 및 나사 스핀들의 최종 가공 시 1/100 범위의 허용 오차가 달성됩니다.

Bornemann이 최적화한 나사산 훨링 공정은 특히 중소 규모(5,000개 미만)의 수요가 있는 특수 나사와 정밀 나사에 적합합니다. 특수 나사용 절삭날은 개별적으로 저렴하게 제작할 수 있습니다. 나사산 전조의 경우 매우 비싼 전조 금형을 먼저 제조해야 합니다.

또한, Bornemann 나사산에는 이른바 윤활 포켓이 있습니다. 이는 제조 공정 중 절단 중단으로 인해 생성됩니다. 이때 나사산 플랭크에 미세한 폴리곤 형태가 생성되며 그 홈에 윤활제가 쉽게 침착됩니다. 그렇기 때문에 Bornemann 나사산은 표면 압력이 높아서 지속적인 윤활이 필수적인 고하중 리프팅 기술의 응용 분야에 특히 적합합니다. 또한, Bornemann 나사산은 윤활 조건이 개선되어 스틱 슬립 효과의 발생 가능성이 더 낮습니다.

당사 웹 사이트에 있는 나사 툴을 사용하여 필요한 나사를 디자인할 수 있습니다. 구속력 없는 계산 결과를 제공해 드립니다. 빠르고 정밀합니다.

스틱 슬립 효과는 원칙적으로 접착과 미끄러짐이 교대로 계속되는 저킹 모션입니다. 시스템이 끈적한 상태에서 미끄러지기 시작하면 스틱 슬립 효과가 발생할 수 있습니다. 이는 특히 미끄러지는 속도가 느리고, 정지 마찰이 슬라이딩 마찰보다 훨씬 클 때 발생합니다. 지진과 유사하게 2개의 판 사이에 장력이 발생하고, 이 과정에서 정지 마찰을 극복하기 위한 힘이 구축됩니다. 이 정지 마찰이 극복되면서부터는 슬라이딩 동작에 훨씬 더 적은 힘이 소요됩니다. 과도한 힘은 저킹 모션, 진동 및 그에 따른 소음의 형태로 방출됩니다. 이 효과는 나사 스핀들과 너트가 있는 시스템에서도 유사하게 작용합니다. 시동 시 시스템이 요동치고 진동을 일으켜서, 해당 공명체에서 불쾌하고 때로는 삐걱거리는 소리가 날 수 있습니다. 삐걱거리는 문에서도 스틱 슬립 효과가 발생합니다. 움직임이 방해를 받고 마모가 증가하므로, 이 효과의 발생은 근본적으로 바람직하지 않습니다. 최악의 경우 이 효과로 인해 시스템 전체의 냉간 용접을 초래할 수 있습니다. 이 주제에 관한 상세 정보를 확인할 수 있습니다.

스틱 슬립 효과는 일반적으로 정지 마찰이 슬라이딩 마찰보다 훨씬 큰 경우에 발생합니다. 따라서 이 효과를 방지하려면 정지 마찰을 줄여야 합니다. 다음과 같은 정지 마찰 공식이 고려됩니다.
FH = µH x FN
FH = 정지 마찰력 또는 정지 마찰
µ= 정지 마찰 계수
FN = 수직항력

정지 마찰은 수직항력과 정지 마찰 계수를 곱한 값입니다. 수직항력은 나사산 플랭크에 수직으로 작용하는 힘으로, 자체 무게와 하중(나사산에 지배적인 힘)으로 인해 발생합니다. 이 힘은 가능한 한 변경하지 않습니다.

정지 마찰 계수는 표면이 얼마나 잘 미끄러지는지 또는 접착되는지를 나타냅니다. 이 계수를 줄이는 것이 가장 좋습니다. 가장 쉬운 방법은 나사산 플랭크에 윤활제를 도포하는 것입니다.

Bornemann의 나사 스핀들을 사용하면 윤활 포켓이 있어서 도포가 원활하며, 이에 따라 윤활이 지속적으로 잘 이루어집니다.

윤활 부족으로 인해 너트와 스핀들이 접착과 분리를 반복하는 경우를 나사산의 “갤링” 또는 “응착 마모”라고 합니다. 이 효과는 윤활막이 파손되었을 때 높은 마찰 응력을 받는 나사 구성 요소에 자주 발생합니다.

이는 결과적으로 냉간 용접 또는 냉간 압접으로 이어질 수 있습니다. 이처럼 갤링 효과가 발생하거나 냉간 용접된 나사를 푸는 것은 극히 어렵거나 불가능합니다. 갤링 효과가 발생한 나사가 다시 풀릴 수 있는 경우에도 일반적으로 서포트 플랭크는 심하게 손상되어 사용할 수 없으며 완전히 교체해야 합니다.

너무 거친 나사산 플랭크는 부식되기 쉽고 높은 접착력을 생성하므로 마모를 촉진합니다. 나사산 경로가 적절히 디버링되지 않았거나 피치가 일정하지 않은 경우, 나사산이 쐐기형이 되어 고착되거나 냉간 용접될 수 있습니다.

이와 유사하게, 표면이 너무 매끄러우면 두 유리창이 서로 눌리는 것처럼 나사산 플랭크가 서로 “접착”될 수 있습니다. 접촉면이 매우 매끄러운 나사산의 경우 윤활제가 눌려 나오므로, 슬라이딩 부품 사이에 윤활막이 더 이상 존재할 수 없습니다. 이로 인해 매우 많은 금속 원자가 원자 수준의 경계면에서 서로 접촉합니다. 특히 이러한 경계면에 압력이 가해지면 더 이상 파괴되지 않고는 서로 분리될 수 없는 안정적인 원자 격자가 형성됩니다. 이를 냉간 압접이라고 합니다.

이것이 압연 공정을 통해 생산되어 표면이 매우 매끄러운 나사산에서 Bornemann의 정밀 나사보다 “갤링” 효과가 더 자주 발생하는 이유입니다.

또 다른 원인은 스핀들과 너트의 경도 차이가 불충분하기 때문입니다.

과도한 응력은 또한 갤링 효과 또는 냉간 용접을 유발할 수 있습니다.

초고온에서는 윤활 부족과 큰 힘으로 인해 부품이 용접될 수도 있습니다.

나사산 갤링 원인 개요:

• 윤활 부족 / 윤활막 파손
• 바람직하지 않은 재료 조합
• 고하중(나사산의 높은 표면 압력)
• 고온

나사 스핀들의 오염은 종종 심각한 고장의 원인이 됩니다. 미세한 입자는 사포처럼 작용하여 심한 마모를 유발하거나 스핀들-너트 시스템 전체의 막힘을 유발합니다. 특히 나사 스핀들을 보호하기 위해 벨로즈를 사용하지 않은 경우에 이러한 현상이 발생합니다.

손상이 발생했을 때 가능한 한 빨리 원인을 파악하기 위해서는 항상 윤활 그리스를 분석하여 손상의 원인이 되는 오염을 처음부터 배제하는 것이 좋습니다.

이를 위해 고객에게 표본 채취를 위한 분석 세트를 보내 드릴 수 있습니다. 채취한 샘플에서 모든 철 입자, 수분 함량, 첨가물 및 불순물이 분석되고, 고객은 수일 내에 권장 조치 사항이 포함된 상세 보고서를 받아 볼 수 있습니다.

표준 범위가 6,000 ~ 7,500 mm인 단일 부품으로 제공됩니다. 경우에 따라 최대 12,000 mm의 특수 치수 사양으로 제공됩니다. 그 외에도 다중 부품 스핀들을 제조할 수 있습니다. 이 스핀들은 이후 핀과 나사로 고정되고 접착됩니다. 우리가 이 방식으로 생산한 가장 긴 스핀들의 길이는 80,000mm를 초과했습니다.

직경이 최대 약 Ø450mm인 나사산을 제조할 수 있습니다. 최대 직경은 재료의 가용성과 나사 스핀들의 외부 컨투어에 따라 달라집니다.

이른바 리프팅 훨링 장치의 맞춤형 구조 덕택에 매우 긴 나사 너트와 매우 가파른 내부 나사산을 제조할 수 있습니다. 이를 통해 최대 2,500mm 길이의 내부 나사산을 제조할 수 있습니다.

나사 스핀들의 피치 정확도에 따라 용도가 결정됩니다. 피치 정확도가 높을수록 응용 케이스의 정밀도도 높아집니다.

당사의 나사 스핀들은 0.03mm~300mm의 높은 피치 정확도 사양으로 제공됩니다. 그렇기 때문에 당사의 정밀 나사는 높은 수준의 포지셔닝 정확도와 긴 수명이 요구되는 응용 분야에 특히 적합합니다.

Bornemann이 생산 공정에서 의식적으로 도입한 윤활 포켓은 윤활제를 특히 효과적으로 저장하고 분배할 수 있습니다. 고하중 리프팅 기술의 경우 엄청난 표면 압력 하에서 스핀들이 너트에 용접될 수 있으므로 우수한 윤활이 특히 중요합니다. 윤활 포켓이 있기 때문에 나사 너트가 윤활제를 완전히 밀어내지 않습니다. 이에 따라 특히 이러한 하중에 매우 큰 영향을 미치는 스틱 슬립 효과의 위험 또한 대폭 감소합니다.

우수한 윤활 덕택에 극복해야 할 접착력이 훨씬 더 작으므로, 나사 스핀들에 더 작은 드라이브를 사용할 수 있습니다. 이 주제에 관한 상세 정보를 확인할 수 있습니다.

당사의 많은 기계와 공구는 특수 나사산 프로파일 생산을 위해 특별히 설계 및 생산되었습니다. 당사 고유의 유연한 기계 설비 덕택에 알려진 거의 모든 유형의 나사산 프로파일을 생산할 수 있습니다. 여기에는 특히 사다리꼴 나사, 톱니 나사, ACME 나사, 미세 피치 나사, 미터식 나사, 스팁 스크루, 너클 나사, 위트워드 나사, 자체 역회전 스크루, 모듈형 나사 및 해당 나사 너트가 포함됩니다. 또한, 응용 분야의 개별적인 요구 사항에 적합한 고객별 플랭크 각도 사양으로 제조할 수도 있습니다.

ACME 나사는 플랭크 각도가 29°이며 주로 미국에서 사용됩니다. 유럽에서는 DIN 103에 따라 플랭크 각도가 30°인 사다리꼴 나사가 주로 사용됩니다. 두 나사 모두 자가 잠금식입니다.

나사 스핀들의 수명은 응용 케이스, 용도, 윤활 재료 조합 및 기타 외부 요인에 따라 다릅니다.

대부분의 기계 공학 분야 구성 요소에서 수명을 계산할 때 피로 손상(= 파손)이 고려되지만, 슬라이딩 나사의 수명을 결정하는 데에는 마모가 결정적입니다. 이 경우 마찰은 윤활 및 온도의 영향을 많이 받으며(= 외부 요인), 마찰력은 놀랍게도 아직까지 정확하게 계산하거나 예측할 방법이 없습니다.

따라서 궁극적으로는 실제 테스트를 통해 마모를 재현할 필요가 있습니다. 당사는 이를 위해 오랜 세월에 걸친 마모를 단 몇 주 만에 재현하는 방법을 개발했습니다. 이를 통해 고객별로 다양한 나사 유형과 윤활제를 비교하여 최적의 솔루션을 파악할 수 있습니다. 여기에서 세부 정보를 확인할 수 있습니다. www.youtube.com/watch?v=tA4qDsPSmWk. 이 주제에 관한 상세 정보를 확인할 수 있습니다.

회전 방향이 한 방향인 자체 역회전 스크루 스핀들 또는 리버싱 스핀들은 예를 들어 크레인 건설의 로프, 해양 윈치의 케이블 또는 섬유 생산에서 원사를 감는 데 사용됩니다. XXL형 또는 소형 응용 분야에 상관없이, 당사는 통용되는 표준 치수를 넘어 가공 가능한 모든 재료로 고객별 도면에 따라 자체 역회전 스크루 또는 리버싱 스핀들을 제조할 수 있습니다.

다중 시작점 나사산에는 서로 평행을 이루며 오프셋되는 다수의 나사산이 있습니다. 나사산의 수는 시작점의 수와 일치합니다. 맞물리는 나사산의 수가 더 많아서 힘이 더 효과적으로 분배됩니다.

또한, 큰 축방향 스트로크도 가능합니다. 따라서 다중 시작점 나사산을 스팁 스크루라고도 합니다. 스팁 스크루 스핀들은 작은 반경 방향 움직임을 가능한 한 큰 축방향 움직임으로 변환합니다.

여기에서 세부 정보를 확인할 수 있습니다. https://www.youtube.com/watch?v=qiAlDcD8s9Q&t=15s