2025년 3월 1일 토요일

2025년 상반기 일반기계 일자리 전망, 스마트 제조와 친환경 기술

2025년 상반기 일반기계 산업의 일자리 전망은 AI 기술 혁신과 세계 경제 환경 변화로 다소 불안정하지만, 스마트 제조와 친환경 기계 기술의 발전으로 긍정적인 성장이 예상됩니다. 본 글은 기술 발전이 일자리 변화와 수요의 증가 및 일자리 창출의 주요 트렌드를 살펴봅니다.

일반기계 산업의 내수가 회복될 것으로 전망되지만, 수출 정체로 기계 업종 고용은 전년 동기 수준으로 유지 전망됨.
- 한국고용정보원 -


썸네일_2025년 상반기 일반기계 일자리 전망, 스마트 제조와 친환경 기술


2025년 상반기 일반기계 산업의 일자리 전망

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


“24년 하반기 구인인원
25만 5천 명,
채용인원 20만 9천 명”


일반기계
산업은 우리나라 제조업의 핵심 산업으로, 기계설비, 산업용 로봇, 자동화 시스템 등의 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 산업 전반에 걸쳐 효율적인 생산과 운용을 위한 기계 장비를 공급하며, 이는 다른 산업 분야의 경쟁력과 생산성을 높이는 데 기여하고 있습니다. 특히, AI의 발전에 따른 스마트 팩토리와 산업 자동화 분야의 발전은 일자리 변화와 고용 창출에 큰 영향을 미치고 있습니다.



2025년 상반기 일반기계 산업의 일자리 전망


“전년 대비 약 0.2%(1천 명) 상승 예상”
일반기계 산업 일자리 전망


2025년 상반기 일자리 전망은 스마트 제조, 산업 자동화, 그리고 친환경 기술의 확장에 따른 수요 증가로 긍정적일 것으로 보입니다. 한국고용정보원의 자료에 따르면, 기계산업 고용은 전반적으로 안정적인 수준을 유지할 것으로 전망되며, 특히 자동화 및 디지털화 관련 인력 수요는 증가할 것으로 예상합니다.

첫째, 사업체에서 제시하는 임금수준 등 근로조건이 구직자의 기대와 맞지 않음(30.6%)
둘째, 사업체에서 요구하는 경력을 갖춘 지원자가 없기 때문(26.5%)
셋째, 사업체에서 요구하는 학력과 자격을 갖춘 지원자가 없기 때문(20.4%)
- 24년도 인력 미충원 사유 -

("목차로 되돌아가기")



주요 성장 분야 및 일자리 창출

사업체 규모별 직종별 인원 구성 그래프

스마트 제조와 산업 자동화

스마트 제조와 산업 자동화는 2025년 상반기 일자리 창출의 주요 원동력으로, 한국은 4차 산업혁명에 맞춰 스마트 공장과 자동화 시스템을 적극 도입하고 있습니다. 특히 산업용 로봇, AI 기반 자동화 시스템, 빅데이터와 IoT를 활용한 공정 최적화가 주요 트렌드로 자리 잡고 있습니다. 이에 따라 기계 설계 엔지니어, 자동화 시스템 기술자, 로봇 공학 전문가 등 기술 인력의 수요가 늘어나게 될 것으로 판단합니다.

스마트 제조는 효율성 향상과 비용 절감을 가능하게 하며, 이를 통해 고용 창출 효과를 기대할 수 있습니다. 예를 들어, 로봇 공학, 자동화 시스템 설치 및 유지보수 등의 직종은 자동화 시스템의 확산과 함께 필수적인 역할로 그 수요가 증가할 것입니다.

친환경 기계 기술과 지속 가능한 생산

친환경 기계 기술은 2025년 상반기 중요한 키워드로 떠오르고 있습니다. 탄소 배출 규제와 지속 가능한 발전에 대한 세계적인 관심이 높아짐에 따라, 친환경 기계 설비의 수요가 급증하고 있습니다.

에너지 효율성과 친환경 생산 공정을 지원하는 기계 기술에 대한 수요가 확대되며, 이는 기계 설계 엔지니어, 친환경 기술 개발자, 에너지 효율 전문가 등의 일자리 창출로 이어질 것입니다.

정부의 그린 뉴딜 정책과 친환경 기술 투자 확대는 일반기계 산업의 성장에 큰 영향을 미치며, 친환경 기계 설비와 관련된 분야에서는 더욱 많은 고용 기회가 발생할 것으로 예상됩니다.
("목차로 되돌아가기")



일자리 감소 가능성과 도전 과제

일반기계 산업 일자리 증감 추이 그래프

2023년도 하반기부터 침체기에 들어가기 시작한 일반기계 산업도 현재 몇 가지 도전 과제에 직면해 있습니다.

첫째, 기술 혁신에 대한 빠른 대응이 필요합니다. AI, IoT, 빅데이터를 기반으로 한 디지털화는 산업의 경쟁력을 좌우하는 중요한 요소로 자리 잡고 있으며, 기술 혁신에 뒤처지지 않도록 기계 기술 개발자와 디지털 전문가의 지속적인 양성이 필요한 상황입니다.
둘째, 글로벌 경쟁력을 갖춰야 합니다. 다른 국가들의 저가 경쟁, 특히 중국이 우리나라의 기계 산업에 도전하고 있으며, 이에 따른 품질 경쟁력과 기술력을 지속적으로 강화해야 합니다. 또한, 지속 가능한 생산과 에너지 효율을 고려한 기계 설계에 대한 투자가 절실한 상황입니다.
("목차로 되돌아가기")



2023년부터 이어진 기계산업의 내수 감소 추세는 수요 산업의 설비 투자 회복 기대감으로 2025년에 소폭 개선될 것으로 예상되며, 그 중심에는 스마트 제조와 친환경 기술이 큰 성장을 이룰 것으로 보입니다. 특히, 산업 자동화, 친환경 기계 설비, 스마트 공장 구축 등에서의 일자리 창출이 기대되지만, 세계 경제의 불확실성 때문에 고용 시장은 전년 동기 수준으로 유지될 것으로 예상됩니다.



글을 마치며,

2025년 일반기계 산업의 일자리 전망은 디지털 혁신과 친환경 기술에 대한 적극적인 대응과 투자가 중요한 요소로 작용할 것입니다. 기업에서는 기술 인력 양성과 기술 혁신을 지속적으로 추진하여 내수 확대와 더 나아가 글로벌 경쟁에서 우위를 점하기 위한 노력을 게을리하면 안 될 것입니다.


“얼어붙은 고용시장의 활기가 다시 살아나기를...”


2025년 2월 26일 수요일

전기히터 설계 시 효율 극대화를 위한 전력밀도(W/cm²) 계산식

전기히터 설계의 핵심은 효율 극대화! 최적의 성능과 안전성을 구현하기 위한 전력밀도 계산 노하우. 안전하고 에너지 효율적인 전기히터 설계는 발열 면적, 전력량, 온도 등 필수 요소를 고려한 전력밀도의 계산을 통해 과열이나 비효율적인 열전달을 방지한 설계가 필요합니다.


전력밀도(W/cm²)는
전기히터가 발생시키는 열에너지가 특정 면적이나 부피에 얼마나 집중되어 있는지를 나타내는 값으로, 단위 면적당 혹은 단위 부피당 공급되는 전력의 양을 의미합니다.


“전력밀도의 단위는 W/cm²”


전기히터의 전력밀도(W/cm²) 계산 절차

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


전력밀도는 히터의 성능과 안전성에 큰 영향을 미칩니다. 전력밀도가 너무 높으면 과열과 불균형적인 열 분포 등이 발생할 수 있으며, 전력밀도가 너무 낮으면 열 발생이 느려지고 에너지 효율성이 떨어져 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 전력밀도는 사용 목적과 환경에 맞게 최적화되어야 합니다.


“전력밀도(W/cm²)
$=\frac{용량(W)}{3.14\times직경(D)\times발열길이(L)}$”


사전에 검토된 히터의 용량을 통해 전력밀도를 계산함으로써 히터의 형상을 결정하는 직경과 발열 길이를 선정할 수 있습니다.



최적의 전력밀도 값의 범위 결정하기

전력밀도 값은 평균적으로 2~15(W/cm²)일 때로, 이보다 낮거나 높을 경우 제조사 별로 약간의 차이가 있지만 히터 제작하는 데 어려움이 발생할 수 있습니다.


“효율 높은 최적의 전력밀도 값은 7~10(W/cm²)”


보통 너무 낮은 전력밀도는 수명은 길지만 발열 효율이 낮아 성능에 문제가 발생하고 반대로 높은 전력밀도는 발열 효율은 좋지만, 내부 열선의 단선으로 수명이 짧다는 단점이 발생합니다.

전력밀도가 낮을 경우, 히터 직경의 크기와 발열길이를 줄입니다.
전력밀도가 높을 경우, 히터 직경의 크기와 발열길이를 늘립니다.


링크 주소 : https://theerule.blogspot.com

("목차로 되돌아가기")



전기히터의 직경 선정하기

결정된 전력밀도 값에 맞추어 전기히터의 직경을 결정하는 것은 매우 중요합니다. 적절한 직경을 선택하는 이유는 열 집중과 확산, 히터의 크기와 형상 결정, 온도 도달 효율성에 맞추어 히터의 설계를 최적화합니다.

첫째, 직경이 작을 경우, 열을 집중시키는 데 유리합니다. 직경이 클 경우, 더 넓은 영역에 열을 분산시킬 수 있습니다. 사용하는 용도에 맞는 열 분포를 위해 직경을 조절합니다.
둘째, 직경은 히터의 크기에 영향을 미칩니다. 작은 직경의 히터는 제한된 공간에 효율적인 히터를 설계할 때 중요합니다.
셋째, 직경이 작을수록 히터가 목표 온도에 도달하는 시간이 짧아집니다. 그리고 작은 직경은 열을 빠르게 전달할 수 있는 장점이 있습니다.
- 적절한 직경을 선정해야 하는 이유 -


이와 같은 히터 직경의 선정은 전력밀도에 밀접한 관계가 있으며, 적절한 직경을 결정하는 것은 히터의 효율성, 안전성, 열 분포 등을 최적화하는 데 필수적인 요소입니다.
("목차로 되돌아가기")



전기히터의 발열길이 선정하기

발열길이는 원통 형상의 히터가 실제로 열을 발생시키는 부분으로 발열길이가 길면 히터의 전체 열 발생 면적이 넓어지며, 반대로 발열길이가 짧으면 열 발생 면적이 좁아집니다.

빠르게 온도를 상승시켜야 하는 경우, 짧은 발열길이를 선택하여 전력밀도를 높일 수 있습니다. 하지만 과열이라는 문제점도 존재합니다.
열을 고르게 분포하여 일정한 온도를 유지하는 경우, 긴 발열길이를 선택하여 전력밀도를 낮추어 안정적인 열 관리가 가능하게 합니다.
히터 설치 공간의 제한이 있는 경우, 발열길이가 길면 안정적이고 짧으면 발열 효율을 높일 수 있기 때문에 설계 목표에 맞춰서 적절한 길이를 선택합니다.
- 발열길이 결정의 중요성 -


발열길이가 길면, 전력밀도는 낮아지고 효율적인 열 분포 관리가 가능합니다.
발열길이가 짧으면, 전력밀도는 높아지고 열 집중으로 인한 과열과 열이 균일하게 분포하지 않아 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.
("목차로 되돌아가기")



전기히터의 전력밀도는 히터의 요구 성능을 결정짓는 중요한 요소로, 효율적인 열전달과 열 분포 그리고 안전성을 동시에 고려하여 설계가 이루어져야 합니다. 전력밀도가 높을수록 빠르게 열을 발생시킬 수 있지만, 과열이나 안전 문제를 초래할 수 있으므로 적절한 설계가 필요합니다.

그 외 참고 사항으로 적절한 전압, 전류, 저항 물질, 그리고 열전달 환경 등을 추가로 고려하여 설계합니다.



글을 마치며,

발열 효율이 높은 가열장치를 설계하기 위하여 전기히터의 전력밀도를 계산하는 방법과 이를 통해 히터의 사용 목적과 크기 그리고 환경 등에 맞추어 최적화하는 방법을 알아보았습니다. 어렵게만 생각했던 전기히터 설계의 전력밀도 계산 및 선정 절차에 대해서 조금이나마 이해하고 도움이 되었기를 바랍니다.

2025년 2월 24일 월요일

효율 높은 가열장치를 설계하기 위한 전기히터 용량(kW) 계산식

가열장치를 설계할 때, 전기히터를 선정하기 위해서 필요 용량(kW)을 계산해야 하는데, 첫째 가열 장치에 필요한 열량(Q)을 먼저 계산하고 둘째 계산된 열량(Q)을 시간(t)으로 나누어 전력(kW), 즉 필요한 전기히터의 용량을 구합니다.


20리터의 물을 26도에서 100도까지 5분 동안 끓일 때,
전기히터의 필요 용량은?
- 예시 문제 -

“예시 문제 풀이는 하단에서”


전기히터의 용량 계산식



“피가열물 = 가열되는 물체”
열 손실 : 실 사용 시 열 손실이 발생하므로 계산된 전력보다 더 높은 용량의 히터를 선정합니다. 열 손실은 단열 상태, 주변 환경 온도, 공기 흐름과 같은 요인에 따라 달라질 수 있습니다.
전력밀도 : 히터의 표면적당 전력밀도를 확인합니다. 높은 전력 밀도는 히터의 수명을 단축하며, 낮은 전력 밀도는 발열 성능이 저하됩니다.
안전계수 : 계산된 용량에 안전계수를 곱하여 실제 필요한 히터 용량을 결정합니다. 일반적으로 1.2~1.5의 안전 계수를 사용합니다. 안전계수는 히터의 효율과 동일한 개념으로 필요에 따라 추가로 고려합니다.
- 전기히터 용량 계산 시 추가 고려사항 -




가열장치의 피가열물의 질량 계산

“$질량(kg)=\frac{부피(cm³)\times비중(g/cm³)}{1000}$”


부피(cm³)란? 3차원의 공간 안에서 물체가 차지하는 공간의 크기를 나타내는 물리량으로, 2차원 공간에서는 넓이(cm²), 1차원 공간에서는 길이(cm)으로 나타냅니다.


“부피(cm³)=가로x세로x높이”


비중(g/cm³)이란? 어떤 물질의 밀도를 표준물질인 물의 밀도와 비교하여 무게를 나타내는 수치입니다. 일반적으로 고체와 액체는 4℃의 물이, 기체는 0℃, 1기압의 공기가 표준물질로 사용됩니다.

재료의 비중표

("목차로 되돌아가기")



가열장치의 피가열물의 비열 선정

비열이란? 어떠한 물질 1kg의 온도를 1℃ 올리는 데 필요한 열량(Q)입니다. 즉, 물질이 열을 얼마나 잘 흡수하고 온도를 보존하는지를 나타내는 물리량입니다.


“물 20℃의 비열은
1.0 kcal/kg℃”
재료의 비열표

("목차로 되돌아가기")



피가열물의 상승 온도 계산

“상승 온도(ΔT) =
요구 온도(℃) - 현재 온도(℃)”


피가열물의 현재 온도는 가열하기 전의 상태 온도로 특수한 환경이 아니라면 보통 주변 대기 온도를 기준으로 ±2℃ 정도에 맞춰서 선정합니다.

물체의 현재 온도 12℃일 때, 요구 온도를 100℃라하면 상승 온도(ΔT)는?
상승 온도(ΔT) = 100℃ - 12℃
= 88℃

("목차로 되돌아가기")



가열 온도 도달 시간 선정

“도달 시간이 30분일 때,
0.5시간으로 계산”


가열 온도 도달 시간은 피가열물을 요구 온도까지 상승시키는 대까지 걸리는 시간을 말하는 것으로 높은 요구 온도를 짧은 시간 내에 상승시키려면 히터의 용량이 너무 커지기 때문에 적절한 상승 시간을 계산해야 합니다.
("목차로 되돌아가기")



전기히터의 효율 선정

접촉면의 상태가 다소 불안정할 때, 0.2 ~ 0.3
접촉면의 상태가 비교적 밀착일 때, 0.4 ~ 0.5

“값이 1에 가까울 수록
효율이 높음”


전기히터의 효율 계산은 전기히터의 배치에 따른 피가열물의 보온과 단열, 열전도율 등 사용 환경에 따라 상이하여 정확한 값을 정하는 것이 어렵습니다. 일반적으로 경험치에 맞춰 선정하는데 평균적으로 0.2 ~ 0.5 정도에서 효율을 선택합니다.

("목차로 되돌아가기")



전기히터는 사용 환경과 조건에 따라 성능의 차이가 발생하기 때문에 계산된 값을 절대치로 결정하기보다는 제조사의 전문가와 함께 협의하여 최적의 효율을 낼 수 있는 조건을 찾아서 설계를 완료해야 합니다.

물의 질량 = 20kg
물의 비열 = 1kcal/kg℃
온도 상승 = 74℃
가열시간 = 0.12h
효율 = 0.5

$용량(kW)=\frac{20\times1\times74}{860\times0.12\times0.5}$
= 28.68 kW
- 앞서 제시한 예시 문제 풀이 -



글을 마치며,

가열장치를 설계하기 위한 전기히터의 필요 용량을 계산하는 방법을 알아보았습니다. 전기히터의 용량 선정을 어렵게만 생각하지 마시고 위의 계산식에 설정값을 대입하고 풀이하여 다양한 결괏값을 비교, 검토하여 원하는 설계 목표를 이루시길 바랍니다.

2025년 2월 22일 토요일

가열장치 설계를 위한 전열 히터와 전기히터의 종류

산업용 또는 공업용 전기히터(전열 히터)는 산업 현장의 기계장치에서 가열 또는 보온의 목적으로 사용됩니다. 전기히터의 종류는 카트리지 히터, 시즈 히터, 밴드 히터, 실리콘 고무 히터 등이 있으며, 높은 출력과 내구성을 갖춰 고효율의 가열장치를 설계할 수 있습니다.


전열 히터 또는 전기히터란?
전기 에너지가 발열체를 통과하여 열에너지로 변환되는 장치로 발생한 열은 복사, 대류, 전도 등의 방식으로 주변에 전달됩니다.

썸네일_전기히터의 종류


히터의 필요 열량 : 가열 대상의 크기와 재질 그리고 가열 온도 등을 고려하여 필요 열량을 계산합니다.
작업 환경 : 주변 온도와 습도 그리고 화학 물질 등 작업 환경 조건을 고려합니다.
안전성 : 과열 방지 장치와 누전 차단 장치 등의 안전장치를 고려합니다.
에너지 효율 : 전기 에너지의 소비량을 줄이고 발열 성능을 높이는 고효율의 조건을 계산 또는 고려합니다.
히터의 종류 : 사용하는 산업 환경의 기계장치에 맞는 히터를 고려합니다.
- 전기히터의 선정 시 고려사항 -


산업용 또는 공업용 전기히터(전열 히터)는 장치가 가열하고자 하는 매체(재질)에 따라, 형태에 따라, 가열 방식에 따라, 사용 방법에 따라 그 종류가 나누어집니다.



카트리지 히터(봉 히터)

금속 블록이나 금형에 정밀하게 구멍을 가공하고 삽입하여 가열하는 원통형 전기히터입니다. 높은 온도와 정밀한 온도 제어로 가열이 필요한 산업 현장에서 널리 사용됩니다. 히터의 전원부가 한 방향으로 구성되어 협소한 공간에 설치가 용이하며, 소형으로 제작하여도 성능이 높아 다양한 장치에 널리 사용됩니다.

카트리지 히터의 참고 사진
고밀도 가열, 정밀한 온도 제어, 다양한 크기와 전압, 긴 수명
- 카트리지 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 플라스틱의 사출 성형, 압출 성형 등의 금형 가열에서 금속 가공 공정의 열처리를 위한 금속 가열 그리고 식품 산업의 오븐과 같은 장치에서 포장 상업의 열 밀봉 장치와 포장재 가열 공정 등에 널리 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



플랜지 히터(투입 히터)

액체나 기체와 같은 유체를 가열하기 위해 탱크나 파이프에 직접 설치되는 산업용 히터입니다. 플랜지라는 연결 부품을 사용하여 설치하며, 밀폐된 압력용기에 열전달 효율이 높고 고온에 따른 압력에도 사용이 가능하도록 설계된 히터입니다.

플랜지 히터의 참고 사진
견고한 구조, 다양한 재질, 높은 효율, 다양한 용량
- 플랜지 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 가열하고자 하는 유체에 직접적인 가열이 가능하기 때문에 화학 물질의 가열과 식품의 가공, 살균 그리고 보일러 급수 가열, 오일 가열 마지막으로 금속 가공의 도금액 가열 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



시즈 히터(파이프 히터)

금속 파이프 안에 발열선을 삽입하고 절연체로 채워 넣어 만든 파이프 형태의 전기히터로 용도에 따라 다양한 형상으로 제작이 가능합니다. 카트리지 히터와는 다르게 전원부가 양 끝단에 위치하여 다소 복잡한 형상에도 설치가 용이합니다.

시즈 히터의 참고 사진
견고한 구조, 높은 온도 범위, 다양한 형태 제작, 높은 열효율, 다양한 사용 환경
- 시즈 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 산업용 액체, 기체 가열의 건조 공정과 화학 물질 가열 그리고 산업용 난방, 온수 가열 마지막으로 식품 산업의 가열 살균 공정 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



코일 히터

발열선을 코일(스프링) 형태로 제작된 전기히터입니다. 주로 고온이 필요한 산업 현장에서 사용되며, 특히 파이프 배관의 외측 면을 감싸 사용할 수 있습니다. 카트리지 히터와 시즈 히터의 장점을 혼합하여 발열 면적에 따른 고열 발생이 가능하여 열전도가 높고 수명이 비교적 길다는 장점이 있습니다.

코일 히터의 참고 사진
고온 가열, 정밀한 온도 제어, 다양한 형태 제작, 높은 열효율, 긴 수명
- 코일 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 플라스틱 열 성형을 위한 배관의 고온 가열 또는 보온의 핫 러너 시스템과 포장 공정의 열 밀봉 그리고 실험 장비의 가열, 보온 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



밴드 히터

원통형 또는 곡면형 표면을 가열하는 데 사용되는데 배관 또는 실린더와 원통형 용기의 외측을 감싸 사용되며, 코일 히터보다는 낮은 온도로 조금 더 폭넓은 범위로 사용되는 전기히터입니다. 피가열물에 접촉 상태에 따라 열전도에 영향을 미치며, 코일 히터에 비해 매우 저렴하다는 장점이 있습니다.

밴드 히터의 참고 사진
다양한 형태와 크기, 높은 온도 범위, 견고한 구조, 높은 열효율, 간편한 설치
- 밴드 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 주로 플라스틱 산업에서 사출 성형기나 압출기의 실린더 가열과 화학 물질의 가열 그리고 기타 산업의 열처리, 건조, 용융 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



IR(Infrared Radiation) 히터(세라믹 히터)

절연체로 구성된 세라믹을 통해 전파(적외선) 형태로 가열하는 방식의 전기히터입니다. 피가열물에 직접적인 접촉이 필요 없으며, 열이 적외선 복사에 의해 전달되기 때문에 건조에 효과적인 전기히터입니다. 특히 절연에 의한 화재의 위험이 낮고 간단한 구조로 설치가 용이하며 비교적 저렴합니다.

IR 히터의 참고 사진
빠른 난방, 높은 에너지 효율, 쾌적한 난방, 다양한 활용
- IR 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 주로 가정용, 산업용, 농업용의 난방 시스템으로 폭넓은 사용이 가능하며, 의료기의 물리치료와 온열 치료 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



실리콘 고무 히터(판 히터)

내열, 내한, 내약품성에 강한 실리콘 재질의 판재 형으로 적절한 탄성과 유연한 실리콘의 특성으로 다소 복잡한 형상의 피가열물의 보온에 효과적인 전기히터입니다. 재질의 유연성 때문에 완전한 밀착이 가능하여 열전달 능력이 비교적 우수하고 열의 분포가 균일하다는 장점이 있습니다.

실리콘 고무 히터의 참고 사진
뛰어난 유연성, 넓은 온도 범위, 균일한 발열, 뛰어난 내구성, 다양한 형태 제작
- 실리콘 고무 히터의 주요 특징 -


주 사용 예) 실리콘 재질로 부식과 변형이 없어 다양한 환경의 가열 공정에 사용하며, 배관의 동파 방지 보온과 생활 가전제품의 온도 유지 및 가열 등에 사용됨.

("목차로 되돌아가기")



이 외로 요구사항에 맞춰 주문 제작이 가능한 주물 히터와 알루미늄 판재 히터, 칼날 히터 등과 같은 다양한 전기히터가 있습니다. 주문 제작형 히터는 전문 히터 제작 업체의 전문가와 협의를 통해 제작이 가능하기 때문에 필히 설계 전에 사양 문의를 우선 진행할 필요가 있습니다.



글을 마치며,

여기까지 다양한 종류의 산업용 전기히터의 특징과 사용 예를 정리하였습니다. 가열 장치를 설계하기 전에 어떤 종류의 히터를 사용해야 할지 결정하는 데 조금의 도움이 되었으면 하는 바람으로 작성하였으니 설계 업무에 참고하시기를 바랍니다.

2025년 2월 21일 금요일

직교로봇의 조합 방식에 따른 명칭과 선정 시 고려사항

직교로봇은 기본 조합인 3차원 직선 축(X, Y, Z)으로 구성된 단축로봇을 조합하여 좌표계에 따라 작동하는 로봇입니다. 로봇의 조합 방식에 따라 캔틸레버, 갠트리라는 명칭으로 고정밀도를 요구하는 2차원 구동과 3차원 구동이 필요함으로 고려사항에 맞춰 선정합니다.


직교로봇의
조합에 따른 구조는 일반적으로 3개의 직선 축의 단축로봇과 엔드 이펙터(헤드 장치)로 구성됩니다. 각각의 단축로봇은 몸체에 모터와 감속기 구동부에 볼 스크류 또는 벨트 등으로 구성되어 있으며, 엔드 이펙터(헤드 장치)는 최종 작업에 필요한 에어척과 그리퍼 그리고 흡착 패드 등과 같은 장치를 장착합니다.


“단축로봇 = 직선 방향으로 왕복운동을 하는 로봇”


직교로봇을 선정을 위한 기준은?

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


1. 높은 정밀도와 반복성 : 조합에 따른 직선의 교차 방향으로 각 축이 독립적으로 움직여 각도의 조정 또는 기계적 오차가 낮아 높은 정밀도와 반복성을 유지합니다.
2. 넓은 작업 영역과 다양한 작업 가능 : 직선 축으로 구동하기 때문에 넓은 작업 영역을 가지며, 엔드 이펙트(헤드 장치)를 교체함으로 다양한 작업이 가능합니다.
3. 간단하고 단순한 구조 : 직교축이 2~3개 또는 그 이상 조합되기 때문에 시스템의 구조가 비교적 단순하게 구성됩니다.
4. 고속 이송 가능 : 자동화 시스템에서 다른 이송 장치와 비교했을 때, 움직임이 빨라 효율적입니다.
5. 높은 가성비 : 비교적 저렴하게 장치를 구매 또는 설계 제작이 가능하며, 구조가 단순하여 유지 보수가 용이합니다.
- 직교로봇의 장점 -

“Cartesian Robot or Orthogonal Robot”



직교로봇의 조합 방식

복수의 단축로봇을 직각 방향으로 설치하여,
2축 로봇 : X/Y축 또는 X/Z축 또는 Y/Z축으로 조합
3축 로봇 : X/Y/Z축으로 조합
4축 로봇 : X/Y/Z축 + 회전축으로 조합
으로 자동화 장비의 2차원 구동 또는 3차원 구동을 구현합니다.

2차원 캔틸레버, 리니어 갠트리, 평면 갠트리
3차원 캔틸레버, 3차원 갠트리
직교로봇의 조합 방식과 명칭


링크 주소 : https://theerule.blogspot.com

("목차로 되돌아가기")



직교로봇의 선정 시 고려사항

기계 장치의 직교로봇을 선정할 때, 다양한 요소를 복합적으로 고려해야 하는데, 그 내용으로 작업 영역의 크기와 작업 방식, 위치 정밀도와 반복 정밀도, 속도와 하중, 사용환경과 비용 등을 고려하여 성능의 효율 증대와 높은 생산성을 확보합니다.


작업 영역의 크기와 작업 방식

로봇의 엔트 이펙터(헤드 장치)가 이동하는 범위와 작업 영역의 크기를 파악해야 합니다. 특히 로봇의 축 길이와 좁은 공간에서 사용이 가능하지를 고려해야 하며, 작업 방식에 필요한 축의 수를 고려합니다.


위치 정밀도와 반복 정밀도

직교로봇은 주로 정밀한 작업에 사용이 되지만 때로는 낮은 정밀도에서도 사용이 가능하기 때문에 필요한 정밀도에 맞춰 결정합니다. 여기서 정밀도는 허용되는 오차 범위에 맞춰 고려합니다.


속도와 하중

로봇의 속도는 작업의 생산 효율성에 큰 영향을 미칩니다. 구성에 따른 구동 속도가 고속이 필요한지, 아니면 저속의 정밀한 속도 제어가 중요한지를 고려합니다. 그리고 각 로봇의 구동을 위한 허용 하중을 고려하는데, 엔드 이펙터(헤드 장치)의 중량을 지지하고 구동 시 부하에 따른 구동 안정성을 고려합니다.


사용환경과 비용

로봇이 구동되는 환경의 특성을 파악해야 하는데, 먼지가 많은 환경이나 고온과 저온 환경 그리고 진공 환경과 같은 특성을 파악하고 알맞은 사양의 직교로봇을 선정하여 구매 비용뿐만 아니라 유지보수에 따른 수리 비용도 고려합니다.


이 외에도 기술적 요구사항과 사용자를 위한 안전성 등을 고려하는데, 먼저 기술적 요구사항은 제어 시스템, 사용자 인터페이스, 호환성과 통합성을 고려하며, 사용자의 안전성은 구동 영역의 안전 펜스 또는 충돌 방지 시스템을 고려해야 합니다.

("목차로 되돌아가기")


간단한 설계와 높은 정확성에 따른 직선적인 이동 방식으로 단순하고 안정적인 작업을 요구하는 장치에 매우 효율적임.
- 직교로봇의 주요 특징 -



글을 마치며,

직교로봇은 산업용 로봇으로 자동화 시스템에서 가장 많이 활용되는 장치로 각 산업 분야에서 조립, 포장, 검사 등 다양한 현장에 사용되고 있습니다. 이를 잘 선정하여 최적화하면 원하는 요구사항에 맞춰 높은 생산성을 얻을 수 있기 때문에 필수 고려사항을 반드시 확인하여 선정합니다.

2025년 2월 20일 목요일

직교로봇의 구동 방식에 따른 종류와 성능 비교

직교로봇 또는 단축로봇은 장치 구조에 따른 구동 방식으로 그 종류를 나눌 수 있는데, 볼스크류 타입과 타이밍벨트 타입 그리고 리니어 타입으로 구분되어 그 종류가 나누어집니다. 이와 같이 로봇의 각 구동 방식에 따라 성능의 장점과 단점을 비교하여 선정해야 합니다.


“직교 : 직선이 서로 직각 방향으로 교차하는 것”


직교로봇이란?
직선으로 왕복 운동을 하는 로봇을 선형 단축로봇이라고 하는데, 이러한 단축로봇을 직각 방향으로 교차 설치한 것을 직교로봇이라고 부르며, 좌표축(X, Y, Z)을 기준으로 2축에서 3축으로 조합해 사용합니다.

직교로봇의 구동 방식에 따른 성능 비교

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


1. 직교로봇이 작동 중에 작업 영역에 접근 또는 간섭되는 물체가 없어야 합니다.
2. 비상 정지 장치의 위치를 확인하고 작동 전에 안전 수칙을 숙지해야 합니다. 특히 동작 중 간섭에 의한 충돌 상황을 대비해야 합니다.
3. 주기적이고 정기적인 장치의 점검과 유지보수를 실시합니다.
- 직교로봇의 사용 시 주의사항 -




직교로봇의 구조에 따른 구동 방식

직교로봇(단축로봇)의 내부 구조와 구동 방식에 따라 나누어지는데, 볼 스크류 타입과 타이밍 벨트 타입 그리고 리니어 타입으로 그 종류를 구분합니다. 각 타입별로 명확한 장점과 단점으로 설계자가 구성하고자 하는 설계 성능에 맞춰 최적의 사양을 선정합니다.


볼 스크류 타입 직교로봇

모터에 연결된 볼 스크류를 통해 직선 운동을 하는 방식입니다. 볼 스크류는 나사산이 있는 축과 볼이 삽입된 너트로 구성되어 있으며, 모터가 회전하면 나사산을 따라 너트가 축 방향으로 움직입니다.

장점 : 높은 정밀도와 하중 지지 능력 그리고 긴 수명
단점 : 타이밍 벨트 구동 타입 대비 복잡한 구조와 높은 비용


타이밍 벨트 타입 직교로봇

모터에 연결된 타이밍 벨트를 통해 직선 운동을 하는 방식입니다. 타이밍 벨트는 풀리에 감겨 있는 구성으로, 모터가 회전하면 벨트가 축 방향으로 움직입니다.

장점 : 간단한 구조와 저렴한 비용 그리고 경량
단점 : 타 구동 타입 대비 정밀도와 하중 지지 능력이 낮으며, 타이밍 벨트의 마모 및 노후화 가능성


리니어 타입 직교로봇

리니어 타입은 회전 모터가 아닌 리니어 모터로 고정자와 가동자의 구성으로 직선 운동을 하는 방식입니다. 고정자는 로봇 바디에 장착되며, 가동자가 축 방향으로 움직입니다.

장점 : 정밀한 위치 제어와 빠른 속도 그리고 높은 하중 지지 능력
단점 : 복잡한 구조와 높은 비용 그리고 유지 보수의 어려움

("목차로 되돌아가기")



직교로봇의 타입별 성능 비교와 선정 기준

직교로봇의 구동 방식은 장치의 성능과 동작 상태에 매우 중요한 요소로 잘못된 선정은 경재적으로 시간상으로 큰 손실이 발생함으로 선정 시 주의가 필요합니다. 아래 직교로봇의 구동 방식에 따른 선정 기준표를 중요 사양에 맞춰 상 · 중 · 하 단계로 정리하였으니 참고하시기를 바랍니다.

이 외 참고 사항으로 직교로봇을 선정하기 위해서 제조사의 카탈로그에 표기된 사양서를 확인할 수 있으며, 나아가 제조사의 전문가에게 상담을 통해서 쉽게 선정할 수 있습니다.

("목차로 되돌아가기")



직교로봇은 동일한 타입의 경우 각 제조사에 따른 사양과 성능의 차이는 현재 많이 좁혀진 상태로 구매 가격과 이후 유지 보수에 대한 대응 등과 같은 서비스 관련 내용을 검토하여 직교로봇을 선정하고 구매하는 것이 탁월한 선택입니다.

그리고 직교로봇의 선정 시 구동 방식과 이송 거리, 가반 하중과 같은 전체적인 사양을 검토하여 최대한 공통된 사양으로 하나의 제조사 제품을 사용한다면 가격 절감 효과와 이후 유지 보수 관련 측면에서도 편리하기 때문에 추가로 고려해야 합니다.



글을 마치며,

장비의 구동을 위한 직교로봇을 선정하기 위해선 위 구동 방식의 종류 외에 로봇의 크기와 무게, 요구 정밀도와 속도 등을 다양하게 고려할 수 있습니다.

본문에서는 구동 방식에 따른 사양 비교로 직교로봇을 선정하는 기준을 정리해 보았으며, 조금이나마 설계 업무에 도움이 되었기를 바랍니다.

2025년 2월 19일 수요일

스프링의 제작 규격에 맞는 선정 기준과 중요 고려사항

기계장치에 사용되는 스프링은 압축 스프링, 인장 스프링, 토션 스프링, 판 스프링 등과 같은 다양한 종류가 있으며, 각 스프링을 선정하기 위해서 사용 목적과 하중 조건 그리고 내구성 등과 같은 스프링 제작 규격을 고려하고 절차에 맞춰 선정합니다.


사용 목적 : 스프링이 사용될 용도와 환경
하중 조건 : 스프링이 지지해야 하는 하중의 크기와 종류
공간 제약 : 스프링이 설치될 공간의 크기와 형태
내구성 : 스프링의 수명과 내구성
가격 : 스프링의 발휘 성능에 알맞은 제작 가격
- 스프링 선정 시 주요 고려사항 -


썸네일_스프링의 종류와 용도에 맞는 선정

기계장치의 스프링을 선정하기 위한 가이드

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


스프링은
기계 장치에서 진동 흡수, 하중 지지, 운동 에너지 저장 등 다양한 기능을 수행하는 중요한 부품입니다. 적절한 스프링을 선정하는 것은 기계 장치의 성능과 수명에 큰 영향을 미치므로, 다양한 요소를 신중하게 고려해야 합니다.


“스프링의 올바른 선정은 기계 시스템의 성능과 안정성에 직결됨”




스프링의 형상에 따른 종류

▶ 압축 스프링 : 축선 방향으로 누르는 하중을 받는 스프링
▶ 인장 스프링 : 축선 방향으로 늘어나는 하중을 받는 스프링
▶ 토션 스프링 : 축선을 기준으로 양단이 비틀리는 하중을 받는 스프링
▶ 판 스프링 : 얇은 판을 한 장 또는 여러 장을 겹쳐서 만든 스프링
▶ 접시 스프링 : 평와셔와 비슷한 모양으로 생긴 스프링

이와 같은 스프링의 종류에 대하여 자세히 알고 싶으면 하기 링크를 열어 참고하시기를 바랍니다.


링크 주소 : https://theerule.blogspot.com

("목차로 되돌아가기")



스프링 선정 시 고려해야 하는 4대 요소

기계 장치에서 스프링의 선정할 때, 여러 가지 요소를 복합적으로 고려해야 하는데 그 내용으로 스프링의 형상과 크기, 하중 특성, 재료 등을 선택하여 장치의 성능과 안정성을 확보할 수 있습니다.


하중 및 하중 특성

기계 장치에서 받는 스프링의 작동 하중은 중요한 고려 사항으로, 정적 하중과 동적 하중으로 나누어집니다.

▶ 정적 하중 : 운동하지 않는 구조에 의해 일정하게 발생 하중
▶ 동적 하중 : 운동하는 구조에 의해 다변하게 발생하는 하중

위와 같은 하중의 특성을 파악하여 전달되는 하중을 계산하고 그에 알맞은 스프링을 선정합니다. 여기서 과도한 하중이 가해졌을 때, 탄성을 유지하지 못하고 파손되며, 또 너무 작은 하중에 맞춘 스프링은 제 성능을 발휘하지 못할 수 있습니다.


스프링의 재료

스프링 선재 또는 판재의 재료는 그 성능과 내구성에 큰 영향을 미칩니다.

▶ 탄소강(Spring Steel) : 가격이 저렴한 가장 일반적인 스프링 재료로, 기본적인 성능을 발휘합니다. 단, 내식성이나 내구성이 비교적 제한적일 수 있습니다.
▶ 합금강(Alloy Steel) : 고성능의 스프링에 적합한 재료로 강한 내구성 및 고온 환경에서 안정성이 탁월합니다.
▶ 스테인리스강(Stainless Steel) : 내구성과 내식성이 뛰어나기 때문에 부식 환경과 노출된 산업용 기계에 적합합니다.

일반적으로 대형 산업 기계를 제외하고 일반적인 기계 장치에서 스프링의 재질은 스테인리스강을 사용하여 습기에 따른 부식 환경에 대비하기도 합니다.


스프링의 크기 및 형태

스프링에 전달되는 하중에 따라 크기와 형태가 결정될 수 있으며, 스프링의 외경과 내경, 자유 길이와 감긴 횟수는 중요한 변수로 성능에 밀접한 관계가 있습니다.

▶ 외경과 내경 : 하중과 장치의 공간에 맞춰 결정합니다. 지나치게 크거나 작으면 효율이 낮아져 제 성능을 발휘하지 못합니다.
▶ 자유 길이 : 스프링이 압축되거나 인장되었을 때의 길이로, 스프링의 하중에 따른 탄성 유지 성능을 결정하는 중요한 요소입니다.
▶ 감긴 횟수 : 스프링의 감긴 횟수는 하중에 따른 변형을 결정하는데 일반적으로 많이 감긴 스프링은 비교적 부드럽게 운동하고, 적게 감긴 스프링은 강한 하중을 견딥니다.


피로 수명 및 내구성

스프링은 지속적인 하중(정적 또는 동적) 변화에 의해 피로 현상이 발생하며, 이는 변형 또는 파손에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.

▶ 내구성 : 반복 하중을 받는 스프링은 반드시 피로 수명을 고려하여 알맞은 재료를 결정해야 합니다.
▶ 피로 강도 : 고속으로 작동되는 고성능 기계에서는 반드시 고려해야 하는 중요한 요소입니다.


위 4대 중요 요소 이외에도 사용 환경 조건, 제작 가격과 재료의 공급성 등과 같은 부수적인 사항도 추가로 고려하여 스프링을 선정하기도 합니다.

("목차로 되돌아가기")



스프링 선정을 위한 절차

스프링을 선정하기 위한 고려 사항의 연장선상으로 선정 과정에 따른 절차 순서는
1. 환경에 따른 요구 사항 분석 -> 2. 스프링의 종류 결정 -> 3. 하중 분석 -> 4. 재료의 결정 -> 5. 크기와 형태 결정 -> 6. 내구성 분석 -> 7. 가격과 공급성 분석
과 같은 순서로 결정됩니다.

▶ 환경에 따른 요구 사항 분석 : 기계 장치가 작동되는 환경의 하중, 온도, 습도 등을 분석합니다.
▶ 스프링의 종류 결정 : 장치의 구성에 맞는 스프링의 종류(인장, 압축, 비틀림, 토션 등)를 결정합니다. 이때, 하중에 따른 변형량, 스프링 상수 등을 고려합니다.
▶ 하중 분석 : 스프링에 적용되는 하중을 계산합니다. 이때, 동적 하중과 정적 하중을 고려하여 크기와 방향, 패턴 등을 분석합니다.
▶ 재료 결정 : 장치의 사용 환경과 계산된 하중에 맞는 적합한 재료를 결정합니다.
▶ 크기 및 형태 결정 : 장치의 설계에 성능에 맞춰 하중 조건, 자유 길이와 변형량, 감긴 횟수 등을 결정합니다.
▶ 내구성 분석 : 사용 수명을 고려하여 피로 강도와 내구성을 분석합니다.
▶ 가격 및 공급성 분석 : 요구하는 성능에 맞춰 결정된 사양에 맞춰 저렴한 제작 가격, 원활한 재료의 공급을 분석하여 최적의 스프링 사양을 결정합니다.


이와 같은 스프링의 선정 절차에 따라 장치가 사용되는 환경의 특성과 목표 성능에 접합한 결정으로 비용 절감과 장치의 성능을 효율적으로 향상하는 스프링을 결정하고 선정할 수 있습니다.

("목차로 되돌아가기")



이외 스프링을 선정하기 위한 참고 사항으로 설계 데이터 북의 스프링 설계편과 스프링 제조사의 카탈로그 자료 마지막으로 제조사 전문가와의 상담을 통해서 올바른 선정을 위한 다양한 정보와 기술 자료, 선정 계산식 등을 참고하여 선정할 수 있습니다.



글을 마치며,

스프링은 설계 목적에 따른 기계 장치의 성능과 수명에 영향을 미치는 기계요소 부품으로, 다양한 주요 요소를 신중히 올바르게 고려하여 적절한 스프링을 선정해야 합니다. 본 내용을 통해서 조금이라도 쉽게 이해하고 업무에 도움이 되었기를 바랍니다.

2025년 2월 17일 월요일

스프링의 종류에 따른 용도와 특징 그리고 선정 기준

기계의 주요 요소 부품인 스프링(용수철)은 다양한 기계 장치와 일상생활에 광범위하게 사용되고 있으며, 그 종류만도 코일 스프링, 판 스프링, 접시 스프링, 토션 스프링, 고무 스프링, 가스 스프링 등으로 기계 장치의 구성에 따른 용도와 특징 그리고 선정 기준을 정리.


스프링이란?
외부의 힘으로 변형될 때 에너지를 축적하고 원 형태로 돌아갈 때 축적된 양의 에너지를 방출하도록 설계된 부품으로 스프링은 외부 힘으로 변형되었다가 원래 상태로 되돌아가는 탄성을 가진 기계요소 부품입니다.

썸네일_스프링의 종류


스프링은 기계 장치를 구성하면서 빠지지 않는 중요한 부품으로 우리 생활과 산업 전반에 광범위하게 사용되고 있습니다. 이러한 스프링에 대해서 이해하고 있다면 기계 장치의 작동 원리를 파악하는 데 도움이 됩니다.

탄성 : 외부의 힘으로 변형된 후 힘이 제거될 때 원래 상태로 되돌아가려는 성질
하중지지 : 외부에서 가해지는 힘을 지지하는 능력
진동흡수 : 외부에서 가해지는 진동 에너지를 흡수하는 능력
충격완화 : 외부에서 가해지는 충격 에너지를 완화하는 능력
- 스프링의 주요 특징 -



코일 스프링 (Coil Spring)

코일 스프링(압축, 인장, 비틀림)의 참고 사진

가장 많이 사용되는 스프링으로 원통형과 원뿔형으로 감겨 있으며, 압축과 인장 그리고 비틀림 코일 스프링 등과 같은 다양한 형태가 있습니다.


압축 코일 스프링

: 외력에 의해서 압축력을 받는 스프링.

선정 예) 코일 스프링 중에서 가장 흔하게 사용되는 형태로 완충 장치와 같은 충격을 완화하는 구조에 선정함.


인장 코일 스프링

: 외력에 의해서 인장력을 받는 스프링.

선정 예) 압축 스프링의 반대로 작동하는 장치에 사용되며, 도어 손잡이와 같이 작동 후 원위치로 돌아가는 구조에 선정함.


비틀림 코일 스프링

: 외력에 의해 비틀림 힘을 받는 스프링.

선정 예) 축 방향으로 서로 반대되는 회전력이 작동하는 장치에 사용되며, 자동 감김 롤러와 같이 회전 운동 후 원위치로 돌아가는 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")



판 스프링(Leaf Spring)

판 스프링의 참고 사진

여러 장의 판을 겹쳐서 만든 스프링으로, 높은 하중을 지지하고 강한 충격에 대하여 완충 작용이 필요한 구조에 사용됩니다.

선정 예) 강한 충격으로 압축 코일 스프링을 사용하기 힘든 장치에 사용되며, 보통 트럭의 차륜 축을 지지하기 위한 서스펜션과 같은 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")



접시 스프링(Disc Spring)

접시 스프링의 참고 사진

얇은 판의 원반 모양으로 물결 형태를 가진 스프링으로, 일반적인 스프링 와셔와는 다른 형태이며, 외력에 의한 압축력을 받는 구조에 사용됩니다.

선정 예) 좁은 공간에서의 충격을 완화하기 위한 완충 장치 또는 좁은 공간에서 큰 힘이 필요한 밸브의 자동 닫힘 또는 자동 열림과 같은 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")



토션 스프링(Torsion Spring)

토션 스프링의 참고 사진

비틀림 코일 스프링과 비슷한 구조이지만 보다 좁은 공간에서 사용할 수 있는 형태로 외력에 의해 회전 비틀림 응력을 받는 구조에 사용됩니다.

선정 예) 좁은 공간에서의 큰 힘이 필요한 자동 열림 또는 닫힘 도어 힌지와 같이 일정 각도로 회전 운동 후 원위치로 돌아가는 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")



고무 스프링(Rubber Spring)

고무 스프링의 참고 사진

고무의 탄성을 이용한 스프링으로 형태는 원형과 사각형이 대부분이지만 필요에 따라 원하는 형태로 성형이 가능한 스프링으로 주로 진동 흡수가 필요한 구조에 사용됩니다.

선정 예) 고무 스프링은 소형 장치에서 대형 장치까지 그 활용도가 넓으며, 구조가 간단하고 성형이 용이하기 때문에 구동부의 진동과 소음을 완화하는 방진 장치와 같은 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")



가스 스프링(Gas Spring)

가스 스프링의 참고 사진

가스의 압축 압력을 이용한 스프링으로 외관상 공압 실린더와 비슷한 형태이지만 그 활용법은 코일 스프링과 같은 압축력 또는 인장력이 발생하는 구조에 사용됩니다.

선정 예) 가스 스프링은 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 기계요소 부품으로 많은 가전제품에 사용되고 있습니다. 특히 코일 스프링을 대비하여 큰 하중을 지지하여 부드러운 완충 작용이 가능하기 때문에 전자 제품의 자동 열림 또는 자동 닫힘 도어와 같은 구조에 선정함.

("목차로 되돌아가기")


스프링은 기계 또는 기구를 설계하면서 빠지지 않는 주요 기계요소 부품으로 다양한 종류가 있어서 그에 대한 용도와 특징을 이해하고 있지 않으면 사용에 어려움이 있으며, 더 나아가 제작이 완료된 장치의 성능이 저하되는 문제가 발생할 수도 있기 때문에 선정에 신중히 고려해야 합니다.



글을 마치며,

스프링은 우리 생활과 기계 산업 전반에 걸쳐 없어서는 안되는 중요한 기계요소 부품입니다. 이와 같은 스프링의 종류에 따른 특징을 파악하고 있다면 기계 장치를 설계하기 위한 작동 원리를 결정하는 데 큰 도움이 될 수 있을 것입니다.

2025년 2월 14일 금요일

축형 가공품, 볼스크류 부품의 설계 도면 제도 시 기하공차 기입법

선반 CNC 가공품인 축형(원통형) 부속품 또는 볼스크류 부품의 설계 도면 제도 시 도면에 투상하고 형상과 치수에 맞는 치수공차(일반공차, 끼워맞춤 공차, 기하공차)를 실무에서 쉽게 기입하는 방법을 예시 도면을 통해 정리해 보았습니다.


형상을 구분할 수 있는 축척으로 도면에 투상(정면, 평면, 측면 등) -> 형상 치수 기입(직경, 길이 등) -> 일반 치수 공차 기입(길이 등) -> 축의 끼워맞춤 공차 기입(직경, 키 등) -> 형상에 맞는 기하공차 기입(원통도, 원주흔들림 등) -> 도면 치수 검도(오류 수정 등)
- 축형(볼스크류) 가공품의 도면 제도 순서 -


축형 가공품(볼스크류) 부품의 기하공차 기입법

( 아래 제목 클릭 시 글 위치로 이동 )


볼스크류 부품 기하공차 기입 예시 도면

볼스크류 부품 기하공차 기입 예시 도면

("목차로 되돌아가기")



축형 가공품 기하공차 기입 예시 도면

축형 가공품 기하공차 기입 예시 도면

("목차로 되돌아가기")


축형
가공품(볼스크류)의 형상에 따른 기하공차의 기호 선택은 일반적으로 중심축선을 기준으로 원주흔들림 공차와 온흔림 공차를 기본으로 기입하며, 필요에 따라 직각도 공차와 원통도 공차를 추가로 기입할 수 있습니다.


링크 주소 : https://theerule.blogspot.com/


참고로 볼스크류는 표준 구매품으로 각 제작사로부터 가공이 완료된 제품을 선정하여 구매할 수 있지만, 기계의 특성과 설계 의도에 따라 축의 양끝단을 별도 가공해야 하는 경우에 위 예시 도면을 참고하시기를 바랍니다.



글을 마치며,

어려운 설계 이론을 설명하기보다는 실무에서 더 쉽게 적용할 수 있는 예시 도면을 참고로 내용을 정리하였으니, 조금이나마 도움이 되었기를 바랍니다.