리벳팅과 용접: 어떤 기술이 나에게 적합할까요?
프로젝트에 리벳팅과 용접 중 하나를 선택하는 것은 까다로울 수 있습니다. 리벳팅은 리벳으로 부품을 기계적으로 결합하는 방식으로, 변형을 최소화하고 열악한 환경에 이상적입니다. 반면 용접은...
기계를 하나로 이어주는 보이지 않는 영웅들을 생각해 본 적이 있나요? 이 글에서는 사소한 리벳부터 강력한 용접에 이르기까지 기계 연결의 매혹적인 세계를 살펴볼 것입니다. 숙련된 기계 엔지니어로서 각 방법의 장점과 한계, 적용 분야를 안내해 드리겠습니다. 마지막에는 이러한 연결이 엔지니어링 세계에서 얼마나 중요한 역할을 하는지 깨닫게 될 것입니다.
19세기와 20세기에는 에펠탑과 자동차 골격과 같은 많은 중요한 철 구조물이 리벳으로 용접되었습니다. 20세기 후반에는 자동차 골격을 포함하여 상당수의 구조물이 용접되었습니다. 그러나 비행기 동체나 철교와 같이 더 가볍고 튼튼해야 하는 구조물도 있었으며, 이러한 구조물에는 나사 연결 기술이 사용되었습니다.
지지력의 관점에서 볼 때 리벳팅은 전단 지지력은 우수하지만 인장 지지력은 떨어집니다. 볼트 연결은 장력과 전단 강도를 모두 견딜 수 있습니다. 용접 역시 장력과 전단 강도를 견딜 수 있지만 찢어지기 쉽습니다.
볼트 연결은 분리 가능한 조인트인 반면, 리벳과 용접은 분리할 수 없습니다. 따라서 유지보수나 부품 교체가 필요한 구조물에는 볼트 연결이 더 적합합니다.
품질 보증 측면에서 볼 때 볼트 연결이 용접보다 나은 리벳 연결보다 낫습니다. 용접은 품질 확인이 가장 쉽지 않기 때문에 민간 항공기에서 용접을 덜 사용하는 이유입니다.
용접은 재료 특성에 가장 큰 영향을 미치며 상당한 잔류 응력과 변형을 유발합니다. 이는 교량과 자동차에는 견딜 수 있지만 항공기 표면과 같은 공기역학적 형상에는 적합하지 않습니다.
비용 측면에서 볼 때 볼트 연결은 리벳 및 용접 연결보다 비용이 더 많이 듭니다. 또한 무게가 추가되므로 일부 애플리케이션에서는 바람직하지 않습니다.
서로 다른 재료 연결(예: 알루미늄과 티타늄, 복합재와 티타늄, 서로 다른 계열의 알루미늄 합금)의 경우 용접은 좋은 선택이 아닙니다. 비행기에는 일반적으로 서로 다른 재료가 접합되므로 용접의 영향을 받는 적용 범위가 매우 넓습니다.
볼트 연결과 용접은 신뢰성과 비용 효율성으로 인해 토목 공학에서 더 많이 사용됩니다. 볼트는 최고의 신뢰성을 제공하며, 특히 고강도 볼트 마찰식 연결은 뛰어난 제어력과 저렴한 비용을 제공합니다.
볼트 연결은 현장 시공 환경에서 다루기가 더 쉽습니다. 리벳팅과 용접의 가열 공정이 필요하지 않으므로 더 쉽게 제어할 수 있습니다. 또한 볼트 연결부를 더 쉽게 검사할 수 있어 품질과 일관성을 높일 수 있습니다.
볼트 연결은 큰 변형과 동적 하중에도 구조적 무결성을 유지하므로 시간이 지남에 따라 다양한 응력에 직면하는 교량에 적합합니다. 고강도 볼트를 사용하면 연결부가 견고하고 내구성이 유지됩니다.
PS1: 용접 결함 는 상대적으로 제어가 어려워 피로 특성이 일관되지 않습니다.
PS2: 핫 리벳팅, 특히 큰 사이즈의 티타늄 리벳은 비행기에서도 일반적으로 사용됩니다.
보충 설명: 각 연결 기술은 발전하고 있으며 다양한 유형이 생겨났습니다.
예를 들어 리벳팅은 단면 리벳팅과 셀프 피어싱 리벳팅으로 나눌 수 있습니다.
셀프 피어싱 리벳팅은 현재 자동차 산업에서 더 많이 사용되고 있으며, 장비가 고가입니다.
단면 리벳팅은 주로 구조가 개방되어 있지 않은 상황에서 사용되며 포장 산업에서 저가형 애플리케이션입니다.
비행기에는 현지화하기 어려운 고급 리벳팅 기술이 있습니다.
용접과 같은 새로운 기술, 레이저 용접및 교반 마찰 용접은 항공 우주 산업에서도 사용되고 있습니다.
레이저 용접은 열의 영향을 받는 영역이 작고 변형이 적습니다.
교반 마찰 용접의 메커니즘은 명확하게 연구되지 않았으며 다른 마찰 용접과 다릅니다. 용접 방법.
따라서 용접은 자동차에, 리벳팅은 비행기에 사용된다는 기존의 시각은 더 이상 정확하지 않습니다.
교량에 관해서는 잘 모르지만 직관적으로 말하면 이러한 대규모 구조물은 대부분 비용 요소를 고려하고 무게에 민감하지 않으며 최신 기술 방법을 사용하지 않는 경우가 많습니다.
제작 및 현장 시공의 복잡성을 고려하지 않고 연결 방법 자체의 기계적 특성만 고려한다면 볼트 연결과 용접은 신뢰성과 비용 효율성으로 인해 토목 공학에서 더 많이 사용됩니다.
볼트는 특히 고강도 볼트 마찰식 연결의 신뢰성이 가장 뛰어납니다. 엔지니어링에서는 항상 더 적은 분산으로 더 제어 가능한 기술을 사용하는 것이 선호되며, 이는 비용 절감과 신뢰성 향상에 도움이 됩니다. 따라서 고강도 볼트 마찰식 연결은 현재 이러한 엔지니어링 요구 사항에 이상적인 방법입니다.
기존의 핫 리벳팅은 설치 전에 리벳을 가열해야 하므로 현장에서 번거로울 수 있습니다. 자연 냉각 과정(어닐링)은 제어하기 어렵기 때문에 강도와 신뢰성이 가변적입니다. 셀프 피어싱 리벳팅과 같은 최신 기술은 이러한 문제를 일부 완화하지만 장비 비용이 높습니다.
토목 공학에서 철골 구조물은 일반적으로 더 두껍고 크며 사용되는 리벳은 콜드 리벳과 동일하지 않습니다. 먼저 가열한 다음 직선 끝을 리벳으로 두드려서 그립을 만들어야 합니다.
이제 와이베이두 다리와 에펠탑의 리벳이 어떻게 부딪혔는지 두 장의 사진을 더 보시면 이해하실 수 있을 겁니다!
가열 > 설치 > 단조 및 성형
토목 공학에서 철골 구조물은 일반적으로 더 두껍고 크며, 사용되는 리벳은 콜드 리벳과 동일하지 않습니다.
먼저 가열 한 다음 직선 끝을 리벳으로 그립으로 두들겨 야합니다.
이 과정에서 리벳은 실제로 열처리와 단조라는 두 가지 공정을 거칩니다.
현대 산업 환경에서 대부분의 열처리와 단조는 야금 및 기계 가공 공장에서 이루어집니다.
열처리의 시작 온도와 가열 및 냉각 속도를 제어해야 합니다. 단조는 또한 고정밀 금형을 통해 완성됩니다.
현장 처리 환경에서는 어느 쪽도 저렴한 비용으로 잘 제어할 수 없다는 것이 분명합니다.
대부분의 토목 현장 설치의 경우 리벳이 형성된 후 실외 자연 환경에서 온도를 낮춥니다. 이 과정은 실제로 "어닐링.
어닐링은 강철의 강도를 낮추고 연성을 높입니다.
그러나 온도계가 달린 전기로에서 강철을 가열하고 자동 제어 장치로 온도를 제어하는 공장 열처리와는 다릅니다.
엔지니어들은 현장에서 자연적으로 발생하는 제어되지 않은 어닐링을 좋아하지 않습니다.
리벳은 부품에서 자연적으로 어닐링되며 강도가 얼마나 감소하고 잔류 응력이 얼마나 남을지 정확히 알 수 없습니다.
비나 강풍 등 일부 사고가 발생하더라도 '어닐링'과 반대되는 '담금질'이 발생할 수도 있습니다.
이러한 종류의 핫 리벳의 최종 성능은 매우 다양합니다.
프로젝트의 전반적인 신뢰성을 보장하기 위해 리벳의 강도를 충분히 활용하지 않으면 필요한 리벳의 수가 증가하여 낭비가 발생하고 설계가 복잡해집니다.
또한 시공이 번거롭고 사용하기 전에 각 리벳을 가열해야 합니다. 이제 이러한 핫 리벳은 토목 공학 분야에서 많이 사용되지 않습니다.
현장 용접은 환경적 요인의 영향을 받아 균열, 기포, 슬래그 포함, 불완전한 침투와 같은 잠재적 결함이 발생할 수 있습니다. 품질 관리는 숙련된 노동력과 정교한 검사 기술이 요구되는 까다로운 작업입니다. 또한 용접은 상당한 잔류 응력과 재료 변형을 유발하여 구조적 무결성을 손상시킬 수 있습니다.
용접은 매우 간단한 작업이라고 생각했지만, 철골 구조에 대한 강좌를 수강하고 약간의 정보를 읽어보니 그렇지 않았습니다. 용접은 용접 프로세스 너무 많은 것을 포함하기 때문에 매우 크고 복잡한 문제입니다. 전체 과정은 다양한 물리적, 화학적 반응의 거대한 집합체입니다.
용접은 전문 직업이 될 수 있으며, 고등 직업 학교나 기술 학교의 용접뿐만 아니라 연구 대학의 전공이기도 합니다. MARC 및 NASTRAN과 같은 많은 소프트웨어에서 용접 프로세스를 시뮬레이션하기 위한 용접 모듈을 개발했습니다. 토목 공학 분야에서도 용접이 구조물에 미치는 영향을 연구하는 학자들이 여전히 많은데, 이는 용접의 복잡성을 보여줍니다. 용접은 연결 영역의 재료를 녹이고 연결 영역 근처의 재료도 고온을 견뎌냅니다.
따라서 토목 현장 건설 조건에서 온도가 리벳보다 높기 때문에 냉각 및 재결정화로 인한 잔류 응력은 다음과 같은 조건에 도달 할 수도 있습니다. 항복 강도 의 열처리 효과. 주변 영역에 대한 열처리 효과는 제어 할 수 없으며 주변 재료의 강도와 인성이 변경됩니다. 동시에 용접 공정은 물리적 변화 일뿐만 아니라 주변 가스와 반응하고 용접 플럭스 를 사용하여 약간의 잔여물을 생성합니다.
현장 용접은 일반적으로 수작업으로 이루어지기 때문에 오류가 발생하여 언더컷, 오용접, 용접 불량과 같은 결함이 발생하는 것은 불가피합니다. 이러한 결함은 구조 강성 및 피로 성능에 중대한 영향을 미칠 수 있습니다.
특히 현장 건설 환경에서는 모든 재료를 쉽게 용접할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들어 알루미늄은 공장에서 요구 사항이 까다롭고 현장에서는 더욱 까다롭습니다. 강철은 토목 공학에서 가장 일반적으로 사용되는 재료이지만 용접성 는 매우 다양합니다. 고강도 및 합금강 일반적으로 다른 재료, 알루미늄의 높은 산화물 융점, 너무 빠른 냉각, 용접 중 반응 등으로 인해 용접성이 떨어집니다.
공장 환경에서 강철과 같은 재료는 다음과 같은 방법으로 용접할 수 있습니다. 아르곤 아크 용접 등 더 많은 장비가 필요한 용접 기술이 필요합니다. 그러나 건설 현장은 단순한 환경의 제약이 있고 아크 용접 가 일반적으로 사용되므로 이러한 재료를 용접하는 것은 비현실적입니다.
원재료는 고강도강이나 일반강이지만 공장 환경에서 다양한 냉간 및 열간 가공을 통해 얻어집니다. 따라서 동일한 물성으로 현장에서 용접하는 것은 거의 불가능합니다.
볼트 연결은 가열 공정이 필요 없기 때문에 현장에서 더 쉽게 관리할 수 있습니다. 하지만 볼트 구멍의 정확한 정렬이 중요하며, 정렬이 잘못되면 인건비와 재료비가 추가로 발생할 수 있습니다. 고강도 볼트 마찰식 연결은 적절한 마찰력을 보장하기 위해 세심한 표면 준비와 제어된 조임이 필요합니다.
리벳팅과 용접에 비해 볼팅은 현장 시공 환경에서 열처리가 제어되지 않는 가열 공정이 없어 훨씬 더 제어가 용이합니다.
부품과 볼트 모두 공장 환경에서 생산되므로 제품의 일관성이 매우 우수하며 현장에서 나사로 조일 수 있습니다. 내압 조인트는 리벳과 비슷하지만 볼트의 강도와 일관성이 리벳보다 우수합니다.
마찰 조인트는 동일하지 않으며, 현장 시공에는 마찰 제어라는 관련 문제가 있습니다. 마찰은 접촉 표면 압력의 영향을 받고 표면 거칠기하지만 이제 전단 비틀림 볼트, 토크 렌치, 표면 처리 기술로 이 문제를 해결할 수 있습니다.
전단 비틀림 볼트는 한쪽 끝이 리벳과 비슷한 둥근 머리로 각이 없고 볼트는 다른 쪽 끝의 스플라인(또는 플럼 헤드)을 통해 조여져 있습니다. 스플라인과 볼트 사이에는 미세한 목이 있으며, 부품과 볼트 사이의 마찰로 인해 발생하는 토크가 목의 비틀림 한계에 도달하면 스플라인이 비틀어집니다.
토크 렌치는 큰 육각 볼트를 조이는 데 사용하여 전단 비틀림 볼트와 동일한 효과를 얻을 수 있습니다. 오늘 누군가 감기에 걸렸다고 해서 볼트를 비틀기가 너무 어렵거나, 오늘 밤 옆집에 갈 예정이라고 해서 너무 신나지 않을 것입니다(볼트가 너무 조이면 부러질 수 있습니다).
표면 처리 공장에서 샌드블라스팅을 하거나 샌드블라스팅 후 방청 페인트를 칠하는 방식으로 할 수 있습니다.
마찰식 연결은 부재 간의 힘 전달이 마찰을 통해 이루어지므로 연결 성능이 기본적으로 부재 자체와 동일합니다. 설계 개념에 가장 부합하며 강도, 강성 및 피로 성능이 보장됩니다.
렌치 사용 방법 다이어그램
볼트 연결에 환호하고 싶을까요? 아니요!
현장에 철골 구조물을 설치해 본 사람이라면 누구나 얼마나 답답한지 알 것입니다. 볼트 연결 설치할 수 있습니다.
볼트 구멍은 여러 가지 이유(제조 오류, 용접 변형, 힘 변형 등)로 인해 볼트와 일치하지 않을 수 있으며, 볼트가 1밀리미터 정도 어긋나는 경우도 드물지 않습니다.
라인하르트의 쇠망치를 사용하여 전단 핀을 구멍에 박고 구멍을 맞추는 데 사용합니다.
그러나 두 부품이 서로 맞지 않아 볼트를 조일 수 없었습니다.
온사이트 드릴링 보정하면 구성 요소가 너무 약해질 수 있습니다.
때때로 수리 용접이나 스틸 슬리브 수리가 필요한 경우가 있는데, 이는 매우 번거로운 작업입니다.
대부분의 경우 연결 플레이트는 구성 요소 간에 직접 연결할 수 없으며 볼트에서 꼬인 스플라인을 잘라내는 것을 잊지 마세요.
이 모든 것이 합쳐져 자료 사용량이 크게 증가합니다.
볼트는 일반 Q345\Q235보다 무게가 더 비싸기 때문에 볼트 연결 가격이 너무 높습니다.
용접 시 이러한 문제가 없으며 위치 차이가 크지 않고 직접 용접할 수 있습니다.
용접의 또 다른 장점은 속도가 빠르다는 점입니다.
동시에 용접 토치는 연결뿐만 아니라 절단에도 사용할 수 있어 시공 오류를 빠르게 수정할 수 있습니다.
대부분의 경우 용접은 추가 플레이트 없이 적은 재료로 부재 간에 직접 수행할 수 있습니다.
아크 용접으로 용접 할 수있는 강철의 강도는 일반적으로 그다지 높지 않습니다. 용접 강도 는 기본 소재보다 높을 수 있습니다.
또한 용접 영역이 전체 부품을 완전히 감싸고 있어 충분한 안전 여유와 안정성을 확보할 수 있습니다.
따라서 용접은 편리하기 때문에 현장 설치 시 일반적으로 사용되는 방법입니다.
그러나 특정 환경에서 필요한 안정적인 품질을 충분히 저렴한 비용으로 얻을 수 없는 경우에는 다양한 방법을 적용할 수 없습니다.
현장 용접의 품질이 불안정한 이유는 외부 환경을 제어할 수 없고 사람의 조작을 신뢰할 수 없기 때문입니다.
따라서 용접을 공장 환경으로 옮기면 결과가 매우 달라집니다.
자동 용접기, 밀폐된 작업장, 용접 후 직선화, 연마, 열처리와 같은 공정은 용접 변형을 조정하고 잔류 응력을 줄이는 데 도움이 됩니다.
또한 대규모 결함 감지 장비는 용접 품질을 감지하고 수리하는 데 도움이 될 수 있습니다.
따라서 공장 환경에서 일부 비표준 부품을 생산하는 가장 좋은 방법은 여전히 용접입니다.
가열 공정과 같은 더 나은 기술을 사용하여 리벳팅을 개선할 수도 있습니다.
과거에는 숯 용광로를 사용했지만 지금은 와전류 가열 원리를 사용하여 리벳을 빠르게 가열하는 전기 용광로가 등장했습니다.
리벳은 가열된 후 냉각되기 때문에 플레이트에 상당한 압력을 가하고 플레이트를 압축할 수 있습니다.
또한 리벳 자체의 인성이 비교적 우수하기 때문에 동적 하중을 받는 구조물에 사용되기도 합니다. 일부 오래된 철교를 수리하기 위해 리벳을 계속 사용할 필요가 있습니다.
예를 들어, 아래 사진은 광저우 일보의 하이주 대교 수리 관련 뉴스에서 발췌한 것입니다.
토목 공사의 부피가 큰 특성으로 인해 현장에서 핫 리벳의 사용은 감소하고 있습니다. 그러나 콜드 리벳(예: 풀 리벳)은 볼트보다 가볍고 재료 사용량이 적기 때문에 가벼운 스킨과 얇은 판을 연결할 때 여전히 유용합니다.
또한 얇은 판은 용접하기 쉽지 않으며 콜드 리벳은 다양한 유형의 재료를 연결하는 데 적합하며 특히 강도가 덜 필요한 연결에 적합합니다. 토목 공학에서는 일반적으로 매우 얇은 구성 요소인 얇은 벽의 강판과 프로파일 강판을 연결하는 데 사용됩니다. 일반적인 예로는 건설 현장의 가설 울타리를 들 수 있습니다.
따라서 어떤 방식으로 연결할지 고려해야 합니다:
각 연결 유형에는 애플리케이션에서 고유한 범위가 있습니다.
항공 우주와 같은 분야에서는 여전히 리벳의 용도가 많지만, 제 분야는 아니며 다른 항공 우주 전문가들이 더 많이 소개할 때입니다.
리벳팅은 제2차 세계대전 이전에는 선박 건설에 일반적으로 사용되었지만 지금은 더 이상 사용되지 않습니다. 조선 산업에서는 더 이상 사용되지 않지만 현대 항공기 제작에는 여전히 리벳 조인트가 사용되지만 2차 세계대전 이전 선박에 사용되었던 리벳 조인트와는 매우 다릅니다.
공차 중량을 줄여야 하기 때문에 항공기 소재의 대부분은 알루미늄과 복합재입니다. 알루미늄은 용접이 쉽지 않은 반면 복합재는 용접이 불가능합니다. 항공기에는 방수 기능도 있어야 한다는 점을 고려할 때 리벳팅은 항공기 제작에 가장 적합한 옵션입니다.
볼트 연결은 주로 내륙 건설(건물, 교량, 크레인, 선박/해양 플랫폼의 갑판 장착 시설)에 사용됩니다. 볼트로 고정된 구조물은 제거하기 쉽지만 방수가 되지 않으며 볼트 자체에 녹이 슬기 쉽습니다(볼트 홈에 물이 고일 수 있음).
용접은 본질적으로 오늘날 해양 산업에서 사용되는 유일한 부품 결합 방법(리벳팅을 완전히 대체)이며 육상 건설에도 사용됩니다. 볼트 연결에 비해 용접은 불침투성이라는 장점이 있습니다. 리벳팅에 비해 용접은 빠른 속도와 현대적인 품질이라는 장점이 있습니다. 용접 기술 가 더 안정적입니다. 단점은 분해가 쉽지 않고 분해할 때 부품을 날려버리거나 잘라내야 하므로 원자재의 재사용성이 떨어진다는 점입니다.
느린 건조 속도와 더불어 2차 세계대전 이전의 리벳 선체 구조는 소다 크래커에 비유할 수 있고, 현대 용접 기술로 건조된 새로운 타이타닉은 플라스틱 조각에 비유할 수 있습니다.
대형 금속 구조물의 핵심은 사실 구성 요소의 연결 지점입니다!
이는 선박, 비행기, 차량, 로켓 등 모든 이동수단에 해당됩니다.
연결된 두 개의 보드는 하나의 복합 보드보다 강할 수 없습니다.
용접과 관련하여: 공장에서의 용접 결과에 전적으로 의존해서는 안 됩니다.
심지어 용접 재료 가 모재보다 강하면 용접 후에도 경계선의 모재는 여전히 약해집니다. 기억하세요!
예
실제 프로젝트를 예로 들어보겠습니다(저는 실제 사례를 통해 배우는 것을 좋아합니다). 포털 철골이 있는 철골 구조 공장 건물을 예로 들어보겠습니다.
일반 철골 구조 건물에 리벳팅을 사용하는 것은 비용과 난이도가 높기 때문에 용접과 볼트에 대해 알아보겠습니다.
크레인이 있는 플랜트에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다:
문틀의 철골 기둥과 기초 사이의 연결부터 시작하겠습니다.
기둥 베이스는 리지드 연결과 힌지 조인트로 나뉩니다.
전력 장비의 경우 크레인의 동적 하중, 특히 수평 제동 하중으로 인해 전체적인 불안정성이 쉽게 발생할 수 있기 때문에 견고한 연결을 하는 경향이 있습니다.
기둥 받침대를 용접하거나 볼트로 고정할 수 있지만 용접은 그리 쉬운 작업이 아닙니다.
기둥 받침대는 기둥 아래의 기초에 연결되어 있기 때문에 완전히 용접하면 불충분 한 등의 문제가 발생하기 쉽습니다. 용접 솔기용접 과정에서 기둥의 안정성을 보장하기 어렵습니다.
혹시 용접봉 엉덩이를 삐죽 내밀고 매달린 기둥을 바라보면서 손에 든 건가요?
둘째, 빔-기둥 조인트에 대해 이야기해 보겠습니다. 이것은 중요하지 않습니다.
단단히 연결되어 있는 한 볼트와 용접 모두 허용되지만 용접부는 녹이 슬기 쉬우므로 철골 구조물 제조업체가 신뢰할 수 있어야 합니다.
볼트 구멍이 조금만 어긋나도 금방 울음을 터뜨릴 수 있습니다.
다시 한 번 바람을 막는 기둥은 경첩이 달려 있어야 합니다.
그러니 망설이지 말고 볼트를 들고 한 번 찔러보세요.
마지막으로, 어느 날 공장이 고장 나면(사장님, 저를 때리지 마세요) 볼트 연결이 얼마나 쉬운가요? 두 사람이 하루에 세 개의 공장을 조여서 밤에 팔 수 있습니다.
요약하면, 연결이 힌지 연결이어야 하는 경우 볼트를 사용하세요.
단단한 연결인 경우 용접과 볼트 연결 중 선택은 상황, 난이도, 용접사의 기술 수준에 따라 달라집니다.
볼트 연결은 더 쉽고 숙련도가 낮지만 정밀도와 품질 관리 측면에서 제조업체의 요구 사항이 더 높습니다.
용접 연결은 비용을 절감할 수 있지만 재료의 인성 및 용접공의 숙련도에 대한 요구 사항이 더 높습니다.
작업을 마친 후 검사 부서에서 검사를 요청하지만 실수가 있으면 제조업체가 불만을 가질 수 있으며 할인을 제안 할 수도 있습니다.
그러나 볼트 연결에 자신이 있고 정부가 공장의 토지를 철거할 수 있다고 생각한다면 볼트 연결을 사용하여 공장에 대한 보상을 요청하고 그 위에 지을 새로운 토지를 찾을 수 있습니다.
의견 A
방금 공정 장비에 대한 기초 연구 평가를 마쳤으니 제 생각을 공유하겠습니다.
리벳팅과 볼트 체결의 가장 큰 문제는 무게 감소라는 더 큰 목표와 충돌한다는 점입니다.
볼트는 와이어가 미끄러지거나 느슨해지는 문제도 있습니다.
리벳팅과 볼트 체결 모두 간단한 원리와 검증된 기술이라는 장점이 있습니다.
많은 용접 유형마찰 용접, 교반 용접 및 레이저 아크 용접을 포함합니다.
용접의 장점은 무게를 줄일 수 있다는 것입니다.
단점은 일부 금속 소재는 용접성이 떨어지고 균열과 변형이 발생하기 쉽다는 점입니다.
동일한 재료와 다른 재료의 용접에는 서로 다른 용접 기술이 필요합니다.
공정 외에도 자동화된 용접 장비의 제조도 어렵습니다.
의견 B
용접
장점: 다양한 형태에 적합하고, 강철을 절약하며, 자동화가 가능하고, 생산 효율이 높습니다.
단점: 용접 소모품과 취급에 따라 품질이 크게 영향을 받습니다.
리벳팅
장점: 안정적인 힘 전달 연결, 인성, 우수한 가소성, 품질 확인이 용이하며 동적 하중이 가해지는 구조물에 일반적으로 사용됩니다.
단점: 고철과 추가 작업이 필요합니다.
볼트는 일반 볼트와 고강도 볼트로 나뉩니다.
일반적인 볼트는 다루기 쉽고 전단되지 않아야 합니다.
고강도 볼트는 일반 볼트와 리벳 조인트의 장점을 모두 갖춘 제품으로, 이제 리벳 조인트 대신 사용할 수 있습니다.
의견 C
결함이 있는 리벳 부품을 쉽게 관찰할 수 있어 항공우주, 조선, 교량 및 기타 분야에서 유용합니다.
용접은 효율성과 강도가 높아 기계, 장비 및 자동차 제조에 널리 사용됩니다.
볼트 연결은 분해가 편리하기 때문에 주로 조립 공정에서 사용됩니다. 예를 들어 비행기 창문 용접은 유지보수가 번거롭고 비행 중 용접은 위험합니다.
리벳팅을 사용하면 유지보수 중에 발견된 결함을 쉽게 수리할 수 있습니다. 예를 들어, 자동차 섀시의 금속 구조 부품을 리벳으로 연결하면 생산 효율성과 강도가 저하될 수 있습니다.
국립 경기장(새 둥지) 프로젝트에서 모든 부품을 용접하면 특정 부위에 응력이 집중되고 높은 고도에서 많은 양의 용접으로 인해 시공이 불편해집니다. 가장 신뢰할 수 있는 솔루션은 공장에서 '가지'를 만들어 현장에서 조립하는 것입니다.
한 리벳 기술 교사가 일본인이 만든 리벳 다리를 리벳을 가열하여 수리했습니다. 가스 용접에 넣고 차가워지면 망치로 내리칩니다.
교량 내부의 균열된 용접부를 수리하는 것은 교량 전체를 뜯어내고 다시 용접할 수 없기 때문에 어렵습니다.
의견 D
제공된 답변은 리벳팅의 장점은 명확하지 않은 채 두 가지 요점만 다루고 있습니다.
볼팅은 연결 플레이트와 볼트 모두에서 우수한 인성과 연성을 제공합니다.
큰 변형에도 지지력을 유지하며 내진성이 강합니다.
노드 부하가 초과되는 시점을 쉽게 관찰할 수 있습니다.
용접의 인성은 특히 저온에서 좋지 않아 부서지기 쉬운 손상을 입기 쉽습니다.
시공 시 볼트 시공은 용접만큼 편리하지는 않지만 시공 품질을 관리하기 쉽습니다.
용접, 특히 현장 용접은 균열, 기포, 슬래그, 용접 누출, 용융되지 않은 것과 같은 결함이 발생할 수 있습니다. 관통 용접.
용접 인력에 대한 요구 사항이 높고 시공 품질을 관찰하기 어렵습니다.
일반적인 초음파의 기술적 내용 비파괴 검사 는 고강도 볼트 토크 테스트보다 장비 및 인건비가 더 높습니다.
의견 E
제 직관을 바탕으로 몇 가지 개념에 대해 설명하겠습니다.
그리고 리벳팅 프로세스 가 가장 간단합니다. 리벳 자체는 주물이며 물체에 구멍을 뚫기만 하면 리벳팅이 가능합니다. 단점은 리벳이 충분히 큰 종방향 충격을 받으면 변형되어 무너질 수 있다는 것입니다.
모든 나사가 자체 가공되는 것은 아니기 때문에 나사 공정은 더 복잡합니다. 나사 자체의 나사산은 선반으로 만들어야 하고, 조인트의 구멍에는 네거티브 패턴을 새기기 위해 공작 기계가 필요합니다. 리벳팅에 비해 나사는 직접적인 충격을 받을 때 더 강합니다. 그러나 조인트에 장시간 왕복 진동이 가해지면 나사가 느슨해질 수 있으며 나사의 나사산 표면은 특히 녹이 슬기 쉽습니다.
용접 공정은 가장 복잡합니다. 장점 측면에서 보면 용접은 접합뿐만 아니라 재료를 융합하기도 합니다. 따라서 용접은 강도, 수밀성, 기밀성, 전기 전도성 측면에서 앞의 두 가지 유형보다 더 우수해야 합니다.
의견 F
용접의 단점:
변형이 심할 수 있습니다. 용접 온도 용접부에 응력이 집중됩니다. 따라서 많은 고정밀, 고난이도 표면 연결에는 나사산과 접착제 본딩이 사용됩니다.
검사가 어렵습니다. 용접 후에는 결함을 감지하기 위해 특수 테스트 장비가 필요하므로 비용이 증가할 수 있습니다.
사이트 제약도 문제가 될 수 있습니다.
분해가 어렵습니다. 용접 실수가 발생하면 접합부를 절단하고 다시 용접해야 합니다.
연결 성능이 뛰어나며 다양한 모양과 크기의 재료를 사용하는 대형 장비 용접에 실용적입니다.
강성, 전반적인 성능, 밀폐성이 우수합니다.
의견 G
볼트는 쉽게 제거할 수 있지만 공간을 차지하고 무게가 증가하므로 제거할 필요가 없는 경우 드물게 사용됩니다. 용접에는 장비와 작업 시간이 필요하며 모든 재료를 용접할 수 있는 것은 아닙니다. 리벳팅은 점점 줄어들고 있습니다.
의견 H
교량, 타워, 건설용 나사 등 고정된 물체는 일반적으로 리벳이나 용접으로 고정되어 있지만, 움직이는 물체나 부품은 움직이면 나사가 풀릴 수 있기 때문에 용접이나 리벳으로 고정되어 있습니다. 매 비행 전에 모든 나사를 확인하는 것은 불가능합니다.
용접은 리벳 조인트와 나사 조인트 모두 마찰로 두 부품을 연결하기 때문에 가장 안정적인 옵션이며, 두 부품 사이에 이동 방향에 힘이 있는 경우 부적합합니다. 용접은 두 개의 구성 요소를 하나의 장치로 융합합니다.
두 부품 사이에 이동 방향에 힘이 있는 경우 서로 받쳐주는 경우 나사로 고정하는 것을 고려할 수 있습니다. 예를 들어 한 부품에 홈이 있고 다른 부품에 볼록한 레일이 있는 경우 서로 일치하면 나사로 고정할 수 있습니다. 원리는 마찰력을 마운트에 대한 압력으로 변환하여 지지력과 안정성을 크게 향상시키는 것입니다.
의견 I
리벳 조인트는 광범위한 범주에 속하며 볼트가 가장 일반적인 유형 중 하나입니다. 볼트 또는 고강도 리벳팅은 용접보다 강도가 높지만 비용이 높다는 단점이 있습니다. 비행기에는 봄나사, 헉나사 등 일반 나사 링크보다 강도가 높고 가벼운 리벳 링크를 사용합니다. 비행기는 높은 안전 기준이 요구되기 때문에 용접이 불가능하고 리벳팅을 사용해야 합니다. 고속 열차는 그렇게 높은 기준이 필요하지 않으므로 일반적으로 용접을 사용합니다. 자동차는 기준이 더 낮아서 용접을 사용할 수 있지만, 랜드로버와 같은 일부 자동차 제조업체는 차체를 알루미늄으로 만들고 비행기처럼 리벳으로 연결한 자동차를 만들기도 하지만 가격이 매우 비쌉니다.
교량은 제 전문 분야는 아니지만 고강도 강철을 사용하면서 교량을 가볍게 유지해야하는 것과 같은 일부 특수 요구 사항의 경우 용접이 불가능할 수 있습니다. 용접 불량 고강도 강철의 성능. 또한 해안가 근처에는 내식성 요구 사항이 있을 수 있으며 내식성 강철은 용접이 어렵기 때문에 안전을 보장하기 위해 리벳팅을 사용하는 경우가 많습니다.
최근 몇 년 동안 용접 기술은 기존의 단점을 해결하면서 상당한 발전을 이루었습니다:
유지 관리 및 수리 고려 사항도 연결 방법 선택에 중요한 역할을 합니다:
구조 연결 분야는 다양한 방법의 강도, 내구성 및 효율성을 개선하기 위한 지속적인 연구와 개발을 통해 지속적으로 발전하고 있습니다:
구조 엔지니어링에서 리벳, 볼트 또는 용접 연결의 선택은 기계적 특성, 시공 조건, 품질 관리, 유지보수 요구 사항 및 비용의 영향을 받는 복잡한 결정입니다. 각 방법에는 장단점이 있지만, 기술과 재료의 발전으로 적용 가능성과 성능이 지속적으로 향상되고 있습니다. 교량과 같은 대규모 구조물의 경우 볼트 연결은 강도, 내구성 및 검사 용이성에 대한 요구 사항의 균형을 유지하면서 안정적이고 유지보수가 가능한 솔루션을 제공합니다. 업계가 발전함에 따라 하이브리드 및 혁신적인 기술은 구조 연결의 효율성과 효과를 더욱 최적화하여 보다 안전하고 탄력적인 구조를 보장할 것입니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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