실전 기계 설계 가장 많이 사용하는 가공품 소재

실전 기계 설계를 할 때 가장 많이 사용하는 가공품 소재에 대해 이야기하려 합니다. 기계 설계에 있어 가장 기본 중 하나가 가공품의 소재를 어떻게 선택할 것이냐 에 있습니다. 가공품 소재 선택은 매우 중요하지만 기준만 있으면 어렵지 않게 선택할 수 있지만 처음 설계를 하시는 분들은 어려울 수 있는 부분이기에 대표적인 가공품 소재에 대해 설명드리고자 합니다.

 

 

 

1. SM45C

기본적으로 가장 많이 쓰는 소재중 하나인 SM45C는 강성이 강하여 하중이나 힘을 받아야 하는 부분에 주로 쓰는 소재입니다. 하지만 무게가 A6061대비 3배나 무겁기에 로봇 등의 구동부 위의 가공품에 들어갈 시 꼭 써야 할지 생각을 하고 사용해야 합니다. 구동부 위에 하중이 높아질수록  구동부가 필요로 하는 속도와 힘들 내기가 힘들어져 그만큼 큰 모터를 사용해야 하기 때문에 굳이 필요하지 않은 부분에 SM45C를 사용한다면 설비의 크기와 단가가 높아질 수 있습니다. 그리고 SM45C는 표면 처리를 한다 해도 녹이 쓸 수 있음으로 프라즈마 근처엔 사용하지 못하고. 녹이 발생하는 공간이나 약품을 사용하는 근처에 또한 사용하기 어렵습니다. 또 설계자에게 힘든 부분은 SM45C는 표면처리가 벗겨지면 녹이 슬기 때문에 가공품을 수정하게 되면 다시 표면 처리를 해야 하는 번거로움이 발생할 수 있어 조금 부담이 되는 소재이지만 가장 많이 사용하고 애용하는 소재 중 하나입니다.

 

2. A6061

SM45C와 더불어 가장 많이 쓰는 소재 중 하나입니다. 일반적으로 철판을 절곡 해서 사용하는 부분이 아니면 A6061을 사용할지 SM45C를 사용할지 선택하게 되어있습니다. A6061은 SM45C에 비해 무게가 3배나 가볍고 표면처리가 벗겨져도 녹이 슬지 않기 때문에 많이 사용하는 소재입니다. 가공성 또한 좋고 소재가 적당히 물러 정밀 가공품에 사용하기 적합합니다. 위에 말씀드렸듯 녹이 슬지 않아 사용함에 재약이 덜하고 무게가 가벼워 구동부 위에 올라가기에도 적합합니다. 하지만 SM45C에 비해 상대적으로 소재가 약하여 하중을 버텨야 하는 곳이나 힘을 받아야 하는 곳에는 사용하기 적합하지 않습니다. 그래도 설계자로서 현품 수정하기도 좋고 무게도 가벼워 여려 부분에 부담 없이 사용하기 좋은 애용하는 소재중 하나입니다.

 

3. STS304

일명 써스라고 많이 부르는 소재입니다. STS 304는 판제이며 절곡품의 많은 부분을 이소재로 사용하는데 강성도 강하고 두께도 종류가 많아 많이 애용하는 소재입니다. B.K으로 가장 많이 사용하는데 STS304는 녹이 슬지 않아 마찰이 있는 부위나 동작 부위에 사용이 가능하여 여부 위에 사용할 수 있습니다. 대표적으로 어떤 기구 물을 고정하는 B.K이나 케이블 배어 , 고어케이블 같이 동작 부위에 사용을 많이 합니다. 소재의 단가는 동일하게 많이 사용하는 SCP1의 판제보다 비싼 편입니다. 단점은 현품수정이 어렵습니다. 소재가 강성이 강해서 일반적으로 레이저 커팅을 해서 절곡 하는 소재라 추가 현품수정을 하기 위에 드릴로 HOLE 읍내 가서 단가공을 하려 해도 가공이 어렵습니다. 대체적으로 불량이 난다면 세로 제작하는 소재 중하나입니다.

 

4. STS303

STS304는 판제였다면 STS303은 위의 A6061이나 SM45C처럼 일반적으로 가공할 수 있는 소재입니다. 장점은 위와 같이 녹이 슬지 않고 강성이 강하다는 거지만 위 소재들보다 많이 사용하진 않습니다. 너무 강격 한 두 가지의 소재보다 단가가 비싸고 대부분은 A6061이나 SM45C로 사용이 가능하기에 하중이나 힘을 받거나 녹이 발생할 수 있는 취약부위에 사용합니다.

 

5. SCP1

SCP1 은 STS304와 같은 판제 형 소재입니다. SCP1 은 녹이 발생하기 때분에 대부분 도장을 하여 사용합니다. 하지만 단가가 저렵하여 COVER 부분에 많이 애용하는 설비에 를 제작 시 많이 사용하는 소재입니다.

 

6. NC

NC는 플라스틱의 한 종류로 다른 소재들에 비해 많이 강성이 약하기 때문에 다른 소재와 마찰이나 충돌이 생기더라도 상대편 가공물에 흠집이나 대미지를 최소화시켜주기 때문에 쓸리며 이동 행하는 부위나 다른 가공품과 충돌이 발생할 수 있는 부위에 사용됩니다.

 

7. 우레탄

우레탄은 대표적으로 가장 많이 사용하는 부위는 스토퍼입니다. 로봇 같은 구동부는 센서 위치와 스토퍼 위치가 있는대 조그로 조작 시 스토퍼까지 부딪치는 경우가 많아 그때 볼스큐루나 LM의 파손 없이 충격을 흡수해 주며 멈출 수 있는 소재로서 스토퍼에 가장 많이 사용됩니다. 우레탄은 쇼어라는 단단함 강도를 조절할 수 있는대 일반적으론 60 쇼어를 가장 많이 사용하며 단단해야 하는 부위는 90 쇼어를 많이 사용합니다.

 

8. STD11

STD11 은 특수한 부위에 사용되는 소제입니다. 기본적으로 열처리가 필요한 부위에 사용되며 TOOL 같은 히터로 열을 가하거나 변영이 없어야 하고 강성이 많이 필요한 부위에 사용하는 소재입니다. 

 

결론적으로 가장 많이 사용하는 소재 8가지에 대해 알아봤습니다. 실제로 설계할 때 잴 처음 배우는 거중 하나가 소재가 어떤 것이 있냐 인대 처음엔 어디에 무엇을 사용해야 할지 많이 헤매는 경우가 많습니다. 그렇지만 기계설계관련하여 정리된 자료가 많이 한정적이라 한 번에 요약한 소재 특성이나 사용 부위 등을 정리해 보았습니다. 많은 분들에 도움이 되었으면 좋겠습니다.