소식

May 30, 2023

간단한 테스트로 패스너가 헐거워지는 원인 파악

볼트 조인트는 부품을 조립하는 데 널리 사용됩니다. 그것은 놀라운 일이 아닙니다.

볼트 조인트는 부품을 조립하는 데 널리 사용됩니다. 이는 놀라운 일이 아닙니다. 조립 및 분해가 상대적으로 쉽으면서도 비용 효율적이기 때문입니다. 볼트 체결부는 볼트가 단단하게 유지되는 한 제품 수명 기간 동안 매우 안정적입니다. 불행하게도 볼트는 사용 중에 느슨해지는 경우가 많아 신뢰성 문제의 원인이 될 수 있습니다.

볼트 풀림은 이완, 자체 풀림 또는 두 가지의 조합으로 인해 발생할 수 있습니다.

자체 풀림은 외부 하중으로 인해 외부 나사산과 내부 나사산이 서로에 대해 시계 반대 방향으로 회전하는 과정입니다. 이러한 유형의 풀림은 일반적으로 전단 하중의 역전으로 인해 조인트가 반복적으로 미끄러짐으로써 발생합니다. 극단적인 경우에는 볼트가 저절로 풀려 볼트가 완전히 빠질 수도 있습니다.

이완은 외부 나사산과 내부 나사산이 회전하지 않지만 볼트가 여전히 느슨해지는 과정입니다. 이러한 유형의 풀림은 일반적으로 플라스틱이 편평해지거나 하중 지지 표면이 박혀 있기 때문에 발생합니다. 조인트 인터페이스와 패스너 스레드의 표면은 매끄러워 보입니다. 그러나 현미경으로 보면 표면이 돌기로 구성되어 있음이 분명해집니다. 결합 표면을 모아 접합을 만들면 돌기가 접촉하여 소성 변형됩니다. 대부분의 이완은 조임 과정에서 발생하지만 볼트를 조인 후에도 초기 하중 주기 동안에도 계속됩니다. 대부분의 볼트 체결부는 초기 조립 후 다시 조이지 않기 때문에 서비스 중에 발생하는 이완으로 인해 느슨해집니다.

제품은 일반적으로 시뮬레이션 또는 실제 사용 조건에서 테스트되며, 테스트 후 느슨한 볼트가 자주 발견됩니다. 느슨한 볼트가 발견되면 엔지니어가 발생한 풀림 유형을 이해하는 것이 중요합니다. 이 정보는 엔지니어가 설계를 변경하거나 쐐기형 잠금 와셔 또는 접착형 나사고정제와 같은 나사형 잠금 방법을 선택하도록 안내하여 사용 시 조인트가 느슨해지는 것을 방지할 수 있습니다.

많은 회사에서는 볼트가 적절한 토크 값으로 조여졌음을 증명하기 위해 조립자에게 토크 스트립 또는 증인 표시라고도 알려진 페인트 줄무늬로 볼트 또는 너트의 머리를 표시하도록 요구합니다. 이 기술은 귀중한 품질 보증 단계이지만 널리 알려지지 않은 점은 토크 스트라이프를 사용하여 테스트 중에 발생한 볼트 풀림 유형을 감지할 수도 있다는 것입니다(페인트 스트라이프가 조인트를 포함하도록 확장된 경우).

자체 풀림은 테스트 후 내부 스레드와 외부 스레드 사이에 상대적인 시계 반대 방향 움직임이 있었다는 증거를 찾아 쉽게 감지할 수 있습니다(표 참조).

테스트 후 볼트를 원래 토크 값으로 다시 조이면 토크 스트라이프를 사용하여 볼트 체결부의 이완을 정성적으로 측정할 수도 있습니다. 다시 조인 후 토크 스트라이프가 내부 나사산과 외부 나사산 사이에서 상대적인 시계 방향 움직임을 보이면 테스트 중에 이완이 발생했을 가능성이 높습니다.

참고: 이 기술의 정확성을 높이려면 조립 전에 나사산, 볼트 및 너트 플랜지에 윤활유를 바르고 보정된 토크 렌치를 사용하여 볼트 또는 너트를 조여야 합니다.

다음의 간단한 테스트 절차를 사용하여 볼트 체결부의 자체 풀림 및 이완을 확인할 수 있습니다.

자체 풀림, 이완 또는 두 가지의 조합으로 인해 볼트가 느슨해졌는지 이해하는 것은 올바른 설계 변경을 수행하거나 최상의 스레드 잠금 방법을 선택하는 데 중요합니다. 다행스럽게도 간단한 토크 스트라이프를 사용하여 발생한 볼트 풀림 유형을 감지할 수 있습니다.

자세한 내용은 952-843-2729로 전화하거나 www.matrixengrg.com을 방문하세요.

Jon D. Ness, 수석 엔지니어, Matrix Engineering Consultants, Eden Prairie, MN. [email protected]