정밀 가공 분야에서는 나사산이 어디에나 존재합니다. 항공우주용 패스너부터 자동차 부품, 의료용 임플란트부터 산업용 하드웨어까지 다양합니다.
전통적으로 실은 탭, 다이 또는 단일 포인트 도구를 사용하여 재료를 제거하는 절삭 방식으로 생산됩니다. 절삭 방식은 효과적이지만, 생산 속도가 느리고 실이 약하며, 대량 생산 시 비용이 증가한다는 한계가 있습니다.
그러나 더 빠르고, 더 강력하고, 더 경제적인 대안이 있습니다. 스레드 롤링.
스레드 롤링은 냉간 성형 공정절단 작업이 아닙니다. 금속을 제거하는 대신 나사 압연 재료를 대체하고 개혁하다 압력을 가해 놀라운 강도, 정확성, 표면 품질을 갖춘 실을 만듭니다.
1.0스레드 롤링이란 무엇인가?
스레드 롤링은 냉간 성형 공정 원통형 블랭크를 경화된 다이 사이에 압착하여 재료를 나사산 형태로 소성 변형시키는 방식입니다. 재료의 결정립 구조를 절단하는 절삭과 달리, 압연은 곡물 흐름을 보존하고 재정렬합니다 실의 방향으로 가공하여 더 강하고 피로에 강한 부품을 만듭니다.
실 압연의 주요 특징:
- 빼기 과정이 아닙니다— 칩이 생산되지 않습니다.
- 변형 경화 효과— 재료가 더 단단하고 강해집니다.
- 우수한 표면 마감— 롤링 중 다이 버니싱으로 인해
- 높은 정밀도- 일관된 형태와 차원
2.0롤링 vs. 커팅: 명확한 비교
절단된 실과 압연된 실의 차이는 상당하며, 강도, 마감, 효율성, 그리고 전반적인 비용에 영향을 미칩니다. 아래 표는 주요 차이점을 보여줍니다.
| 특징 / 측면 | 실 절단 | 스레드 롤링 |
| 프로세스 유형 | 재료 제거(절단) | 냉간성형(변위) |
| 힘 | 기준선 | 작업 경화로 인해 최대 30%가 더 강해졌습니다. |
| 표면 마감 | 더 거친 경우에는 2차 마무리가 필요할 수 있습니다. | 매끄럽고, 연속적이며, 고품질의 마감 |
| 정확도/프로필 | 도구의 날카로움과 작업자의 기술에 따라 다릅니다. | 높은 반복성, 정밀한 프로파일 |
| 재료 폐기물 | 칩을 생성합니다 | 재료 낭비가 최소화되거나 전혀 없음 |
| 생산 속도 | 보통의 | 더 빠르고 지속적인 프로세스 |
| 공구 수명 | 절단으로 인한 공구 마모가 짧음~중간 정도 | 재료의 경도에 따라 더 길어질 수 있습니다. |
| 리드타임 | 단계적 절단으로 인해 더 길어짐 | 더 짧고, 더 적은 2차 작업 |
| 이상적인 재료 | 대부분의 금속은 연성 금속에 더 적합합니다. | 더 부드러운 금속이 선호됨; 더 단단한 금속도 가능하지만 다이 수명이 단축됨 |
| 일반적인 문제 | 버, 도구 자국, 미세 균열 | 슬라이버, 긁힌 볏, 피치/나선 문제 |
이 비교에서 다음이 분명해집니다. 스레드 롤링은 강도, 표면 품질 및 효율성 측면에서 상당한 이점을 제공합니다.따라서 대량 생산이나 내구성 있는 나사산이 필요한 분야에 적합합니다.
3.0절단보다 스레드 롤링의 장점
왜 커팅 대신 롤오버를 선택해야 할까요? 그 장점은 매우 큽니다.
- 더 낮은 비용
재료 낭비가 줄어들고 도구 수명이 늘어나면 생산 비용도 그만큼 낮아집니다. - 더 높은 효율성
롤링은 절단보다 훨씬 빠르며, 특히 대량 생산의 경우 더욱 그렇습니다. - 더 강한 실
압연된 실은 최대 다음과 같은 현상을 보일 수 있습니다. 30–40%는 인장강도와 피로도가 더 높습니다. 삶 절단된 실과 비교해서. - 더 나은 표면 마감
롤링 작업은 재료를 윤이 나게 하여 매끄럽고 가공이 용이한 표면을 만듭니다. - 향상된 정확도
압연실은 대량 생산에서도 허용 오차를 줄이고 일관된 프로필을 유지합니다.
4.0재료 고려 사항: 성형성 지수
모든 재료가 롤링에 동일한 방식으로 반응하는 것은 아닙니다. 성형성 지수 재료의 나사산 압연 적합성을 평가하는 데 사용됩니다. 일반적으로 다음과 같습니다.
- 더 부드러운 소재는 더 쉽게 굴러가지만 평균적인 표면 마감을 얻을 수 있습니다.
- 더 단단한 재료는 다이 수명을 단축시키지만 종종 더 뛰어난 표면 마감을 생성합니다.
나사 압연에서의 일반적인 재료 거동
| 재료 | 경도 | 나사 표면 | 다이 라이프 |
| 황동(345, 360) | < 75 루피 | 좋음 / 나쁨 | 중간-높음 |
| 알루미늄(2024-T4, 6061-T6) | < 120파운드 | 매우 좋음 / 좋음 | 높은 |
| 스테인리스 스틸(302, 440) | < Rc 32 | 훌륭한 | 중간-낮음 |
| 강철(1018, 12L14) | < Rc 24 | 매우 좋음 / 보통 | 중간 |
원소 효과:
- 유황 강철 그리고 알루미늄의 비스무트 표면 품질을 저하시키는 조각 모양의 결함이 생길 수 있습니다.
- 유황, 납, 비스무트와 같은 원소는 기계 가공(절삭)에는 도움이 되지만 냉간 성형(압연)에는 방해가 됩니다.
결론: 적절한 재료를 선택하는 것, 즉 가공성과 성형성의 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
5.0압연 나사산에 대한 디자인 가이드라인
적절한 블랭크 설계와 특징은 성공적인 압연을 보장합니다.
블랭크 직경
권장 블랭크 직경 ≈ : 최대 피치 직경 – 0.002″
조정 비율: 0.001인치의 공백 변경으로 주요 직경이 ~0.003인치만큼 변경됩니다.
모따기 각도
일반적인 각도: 30°(압연 후 ~45° 형성)
더 단단한 재료의 경우: 다이 수명을 연장하려면 25°–28°를 사용하세요.
어깨 여유 공간
실 시작과 어깨 사이에 ≥ 1.25–1.5 × 피치 유지
실 길이 대 롤 길이
공식: 롤 작업면 = (2.5 × 피치) + 나사 길이
6.0나사 압연 공구
롤
- 다양한 부품 방향에 맞게 여러 스타일로 제공됩니다.
- 재료, 열처리 및 코팅은 성능과 도구 수명에 영향을 미칩니다.
- 롤에 더 많은 "시작"이 있으면 RPM이 더 높아지고 도구 수명이 연장됩니다.
면도 도구
- 쉬운 조정, 반복성 및 강성을 제공합니다.
- 다양한 부품 크기 및 지원 유형에 맞게 설계 가능
첨부 파일
- 레이디얼 핀치— 빠르게 고정하고 방사형으로 굴립니다.
- 축 방향 끝 롤링— 롤 폭보다 긴 실에 이상적입니다.
- 접하는— 높은 볼륨에는 빠르지만 측면 힘을 유발합니다.
- 축 회전 전달— 어깨에 인접한 스레드 롤링을 허용합니다.
7.0작동 매개변수: 속도 및 이송
스레드 롤링은 종종 프로세스 체인에서 가장 빠른 작업.
- 일반 지침: 작업물 RPM ≈ 300 × 롤 시작
- 일반적으로 롤링 속도가 높을수록 표면 마감이 향상됩니다.
- 적절한 윤활은 마찰을 줄이고 금형 수명을 연장하는 데 중요합니다.
8.0나사산 검사 및 측정
검사를 통해 압연된 나사산이 기능적 요건을 충족하는지 확인합니다. 일반적인 검사 방법은 다음과 같습니다.
- Go/No-Go 링 게이지- 간단하고 널리 사용됨
- 나사 마이크로미터 / 3선식— 피치 직경의 정확한 측정
- 트라이롤 게이지(존슨 게이지)— 기능적 적합성을 평가하기 위해
- 기능 및 세그먼트 게이지— 나사산 형태와 측면 각도를 평가합니다.
- NPT / NPTF 게이지— 테이퍼형 파이프 나사산의 경우
확인해야 할 주요 차원:
- 블랭크 직경
- 피치 직경
- 주요 직경
파이프 나사의 경우, L1/L2 게이지 그리고 육분의 게이지 밀봉성과 적절한 나사산 형태를 보장하는 데 사용됩니다.
9.0결론
스레드 롤링은 절단에 대한 대안 그 이상입니다. 우수한 제조 공정 고품질 나사산 생산을 위해. 냉간 성형을 활용하여 나사 압연은 다음과 같은 이점을 제공합니다.
- 더 높은 강도
- 낮은 비용
- 더 큰 효율성
- 뛰어난 정확도와 표면 마감
- 올바른 소재, 설계, 도구, 운영 매개변수 및 검사 관행을 결합하면 나사 압연을 통해 제품 성능과 제조 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있습니다.
산업의 경우 강도, 정밀도, 비용 효율성이 가장 중요합니다., 스레드 롤링이 빠르게 실 생산의 새로운 표준.
10.0FAQ: 스레드 롤링의 일반적인 문제
롤링된 실에 조각이나 조각이 보이는 이유는 무엇입니까?
이는 일반적으로 소재에 황, 비스무트, 납과 같은 유해한 첨가물이 포함되어 있거나 표면 처리가 불량할 때 발생합니다. 이러한 내포물은 가공에는 도움이 되지만 냉간 성형을 방해하여 압연 중 박리 현상을 유발합니다.
나사산의 피치나 리드가 올바르지 않은 원인은 무엇입니까?
피치/리드가 부정확한 이유는 롤 정렬 불량, 잘못된 설정 매개변수, 또는 툴링 마모 때문입니다. 또한 롤 설계에 비해 이송 속도가 부정확해서 발생할 수도 있습니다.
롤실의 나선 각도가 일치하지 않는 이유는 무엇입니까?
일치하지 않는 나선 각도는 일반적으로 롤 형상이 잘못되었거나, 롤 선택이 부적절하거나, 롤링 부착물의 설정 오류가 있음을 나타냅니다.
부품이나 배치 간에 롤링 결과가 일관되지 않은 이유는 무엇입니까?
재료 경도, 윤활 품질 또는 기계 안정성의 변화는 압연 조건의 불일치로 이어질 수 있습니다. 따라서 공정 매개변수를 제어된 상태로 유지하는 것이 매우 중요합니다.
속이 빈 작업물, 닫힌 구멍 또는 둥글지 않은 공백에 나사산을 굴릴 수 있습니까?
이러한 블랭크는 큰 어려움을 야기합니다. 원호가 맞지 않거나 균일하지 않은 소재는 나사산 형성을 방해하여 나사산이 약하거나 뒤틀리거나 불완전하게 형성됩니다.
왜 내 실의 중앙은 채워져 있지만 끝부분은 채워져 있지 않은 걸까요?
이는 모따기 각도가 부족하거나, 블랭크 직경이 정확하지 않거나, 롤 관통이 나사산의 입구와 출구에서 적절하게 조정되지 않았을 때 발생합니다.
롤링 실의 표면 마감이 좋지 않은 원인은 무엇입니까?
거칠거나 무딘 마감은 일반적으로 윤활이 부족하거나, 실 롤이 마모되었거나, 압연 속도가 너무 낮게 설정되어 있음을 나타냅니다.
왜 실의 형태가 왜곡되나요?
나사산의 형태 불량(둥근 측면, 부정확한 크레스트 모양)은 종종 잘못된 소재 크기, 과도한 소재 경도 또는 롤 마모로 인해 발생합니다. 소재를 정확하게 준비하고 날카로운 롤을 사용하면 이를 방지할 수 있습니다.
왜 실의 꼭대기가 완전히 형성되지 않았나요?
불완전한 크레스트는 일반적으로 블랭크 크기가 작거나, 롤 관통력이 부족하거나, 압연 압력이 부족하여 발생합니다. 블랭크 직경을 조정하고 적절한 툴링 설정을 유지하면 이 문제를 해결할 수 있습니다.
롤링된 실에 긁힌 볏이 생기는 원인은 무엇입니까?
크레스트가 긁히거나 긁히는 것은 정렬 불량, 윤활 부족, 또는 과도한 롤링 압력의 징후입니다. 이러한 결함을 방지하려면 적절한 정렬 및 윤활 관리가 필수적입니다.
참고문헌
brooksforgings.co.uk/processes/thread-rolling
www.fasteners.eu/tech-info/ISO/4755/
www.earnestmachine.co.uk/컷실과 롤실의 차이점은 무엇인가요?
www.uccomponents.com/rolled-vs-cut-fastener-threads-which-is-better-for-your-application/
