윤활이란?

일상생활을 보내고 있으면, 사물의 "마찰" 혹은 "마모"를 느끼는 일이 있지요. 사실 마찰이나 마모는 인류의 역사가 시작되기 전부터 불을 일으키는 용도 등에 이용되어 왔습니다.

"사물"의 표면을 손으로 만져 보면 촉감이 부드럽다고는 해도 표면은 울퉁불퉁하기 마련이에요. 아무리 정성스럽게 닦았다 하더라도 표면은 미세한 요철이 있습니다. 마찰의 원인은 바로 이 요철. 또한 마찰에 의해 표면의 요철이 깎여 나감으로써 마모가 발생하는 것이지요.

윤활이란 마모 · 마찰을 저감 시키는 것을 말해요. 기계를 안정적으로 운전하기 위해서는, 마모시키지 않기 위해 가능한 한 마찰을 작게 하는 것이 바람직해요. 마찰과 마모가 기계에 미치는 영향을 감소시키기 위해 필요한 것이 윤활입니다.

윤활제의 목적과 역할

마찰과 마모가 발생하면, "에너지와 자원의 손실로 이어짐" "기능이나 성능, 신뢰성이 저하" "소음이나 진동이 발생" 등등을 유발할 수 있어요. 이러한 악영향을 방지하기 위해 행하는 것이 윤활인데, 상대 운동을 하는 기계의 표면에 "기름"을 발라 마찰의 발생을 억제하는 것이죠.

윤활에 사용되는 "기름"을 "윤활유"라고 합니다. 만약 윤활제를 사용하여 윤활을 하지 않으면 비정상적인 마모를 촉진해 버리는 결과가 되요. 예를 들어, 과열을 야기하는 것은 물론, 베어링의 비정상적인 마모, 베어링 부분의 긁힘이나 발열, 심지어 회전부의 마모의 증가로까지 이어지게 되지요. 또한 윤활을 하지 않으면 기계의 작동 불량이나 부식, 막힘의 원인이 되는 등 비정상적인 작동으로 이어져 기계에 다양한 악영향을 초래하게 된답니다.

윤활제를 사용하는 목적은, 기계의 회전 · 작동 불량 등의 고장을 미연에 방지하는 데에 있어요. 공작 기계의 가동 부분 고장 원인의 약 60 %가 윤활 불량에 있다고 알려져 있지요. 공작 기계는 높은 압력을 가진 상태에서 회전하는 금속 부위가 접촉하여 마찰을 일으키는데요. 윤활제의 역할은 마모 촉진을 억제하고, 기계의 비정상적인 작동을 막는 것에 있다고 할 수 있습니다.

윤활관리의 포인트!!

윤활에서 중요한 포인트는 윤활 관리라고 할 수 있어요. 용도에 맞는 오일을 정확한 양 · 정확한 타이밍으로, 또한 적정한 방법으로 급유하는 것이 무엇보다 중요해요. 또한 윤활유의 누설에 의한 손실을 최대한 줄이고, 윤활에 관한 비용을 최소화하는 것이, 기계의 생산성과 비용의 유지에도 도움이 된답니다.

윤활 관리에서 알아야 할 점은 크게 3 가지.

"적정한 급유"

"누설"

"열화 대책"

"적정한 급유"에서 조심해야 할 포인트는 (1)오일의 종류, (2)양, (3) 주기, (4) 사용하는 장소, (5) 방법 이렇게 5가지입니다.

정해진 오일 종류를 올바르게 사용할 수 있도록 윤활제 두는 장소의 관리 및 전용 급유 포트를 이용하기 등을 신경 써야 해요. 또한 급유 도구를 사용한다면 항상 적당하고 일정한 양의 오일을 사용할 수 있어요. 급유를 하는 곳에는 급유 주기를 적어 둡시다. 이렇게 하면 정해진 주기를 지켜 윤활제를 사용할 수 있어요. 또한 적재적소에 적절한 방법으로 급유하도록 언제나 의식하는 습관도 필수적이지요.

"오일 누설"도 의식해야 할 포인트입니다. 윤활유의 누설이 발생하는 경우로는, 배관 및 탱크에서 누출을 예상할 수 있는데, 이외에도 기계의 접합부에서의 누설이나 작업 시 누설이 발생하는 경우가 있기 때문에 평소의 누설 관리는 물론, 작업 중에 오일이 새는 것에도 주의를 기울여야 해요.

그리고 "열화 대책 '도 윤활 관리에서 체크해야 할 포인트입니다. 윤활제는 사용하는 동안 열화 되는데요. 물이나 마모 가루 등 불순물이 들어가는 것, 공기에 의한 산화 등이 열화의 원인이라고 생각할 수 있어요. 기계의 안전 운전을 위해서 윤활유의 열화는 주의해야 할 포인트입니다. 윤활제를 제대로 관리하는 것은 안정된 기계의 가동을 실현하고 그 결과, 기계의 수명을 길게 유지할 수 있어요. 또한 윤활유를 적당량 사용하면 비용 절감에도 도움이 되고, 기계가 원활하게 가동되면 에너지 절약과도 이어지는 것이죠.

핸드 탭이란??

핸드 탭은 수작업으로 다루는 탭이며, 탭이란 암나사에 나사 홈을 새기기 위한 도구예요.

나사 구멍을 만드는 것이라고 생각해 주시면 알기 쉬울지도 모릅니다. 나사 구멍 작업은 일반적으로 나사산 절삭이라고도 해요.

나사 절삭이라 하면, 수나사를 만드는 이미지가 강할 수도 있지만 조금 다른데요. 나사산 절삭은 매우 섬세한 작업이 요구되고 힘을 주는 정도나 탭을 넣는 각도 등 신중하게 이루어져야 해요. 그렇지 않으면 쉽게 탭이 부러져서 탭을 꺼내기가 어려워집니다.

핸드 탭 외에도 선반에서 나사 절삭 가공을 하는 방법도 있습니다. 이 경우에는 나사 절삭 바이트를 사용하는데요. 이 바이트는 끝이 60도 각도로 만들어진 팁이 장착되어 있어서, 나사 절삭 바이트를 사용하여 같은 위치를 같은 거리 (피치)에서 여러 번에 걸쳐서 잘라갑니다. 이렇게 깎아 가다 보면 구멍이 완성되어요. 그러나 선반에서의 나사 절삭 작업은 상당히 높은 숙련도가 필요하고 조작을 잘못하면 소재뿐만 아니라 선반이나 바이트 등을 손상시키게 된답니다.

핸드 탭의 종류와 각각의 특징

탭은 앞 / 중 / 위 (1번, 2번, 3번) 으로 분류되어 있습니다.
막힘 구멍의 경우는 반드시 이 3종 세트가 필요하며, 관통 구멍의 경우는 "중" 만 있어도 작업을 할 수 있습니다.

앞 #1번 / 9산 (9P)

"앞"은 첫 번째 단계에서 사용해요. 탭 끝을 향해 경사가 나 있으며 끝이 가늘어지는 형태도 있습니다. 드릴로 뚫은 구멍을 쉽게 가공할 수 있고, 탭의 날이 적기 때문에 약한 힘으로도 절삭이 가능해요. 탭의 날 부분 길이가 9 산인 것이 특징입니다.

중 #2번 / 5산 (5P)

중간 공정에서 사용하며, 구멍의 중간까지를 가공해 줍니다. 정밀도에 크게 연연하지 않는다면 보통은 이 "중"을 많이 사용해요. 탭의 날 부분 길이가 5 산인 것이 특징입니다.

위 #3번 / 1.5산 (1.5P)

마무리 용도로 사용해요. 탭 가공의 마지막에 이용하는 것으로, 구멍의 바닥까지 가공할 수 있어요. 탭의 날 부분 길이가 1.5 산인 것이 특징입니다.

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용접 와이어란??

용접 와이어는 아크 용접에 사용되는 코일형태의 용접 재료입니다. 아크 용접 중에서도 자동 용접이나 반자동 용접에 사용되는데요, 와이어를 용접기에 세팅해서 사용해요.

먼저, 아크 용접이란? 고온에서 격렬한 빛을 방출하는 기체 방전 현상 "아크방전"을 이용한 용접 방법이에요. 모재에 전극을 접촉시켜 전류를 흘린 후에 그대로 전극을 떼어내면 둘 사이에 아크가 발생합니다. 사용하고 있는 상태의 플러그를 콘센트에서 분리했을 때, 반짝하고 빛이 보이는 것과 같은 현상인데요. 이 아크가 유발하는 고열에 의해 모재와 필러 금속을 녹여내어, 분자 레벨에서 융합시킴으로써 연결하는 방법을 아크 용접이라고 합니다.

이 전극 · 필러 금속에 사용되는 것은, 용접봉이나 TIG 토치, 그리고 용접 와이어 등 다양해요. 예를 들어 TIG 용접에서는 녹지 않는 텅스텐을 전극으로 사용하고, 용해시키는 재료인 용접봉을 별도로 준비해야합니다. 한편 자동 용접 · 반자동 용접에서는 와이어가 전극이면서 또한 필러 금속도 되기 때문에 효율적으로 용접을 할 수 있는 것이죠. 스위치를 켜면 자동으로 와이어가 배출됩니다.

이러한 특성을 가진 용접 와이어이지만, 용접하고자 하는 재료에 따라 구분해서 사용할 필요가 있어요. 기본적으로 현재 '솔리드 와이어'과 '플럭스 와이어' 이렇게 2 종류가 사용되고 있습니다.

솔리드 와이어의 특징

동질의 재료로 만들어진 단면 동질의 와이어입니다. 구리 도금을 실시한 타입도 있어요. 수 많은 현장에서 활용되고 있으며, 가장 주류인 와이어라고 할 수 있어요. 피복 아크 용접봉에 비해 능률이 좋고, 자동화가 용이하며, 반자동 용접 외에도 로봇 용접 등으로도 사용됩니다.

가능한 용접 자세의 범위가 넓고 다양한 장면에서 사용된다는 점이 특징이에요. 또한 플럭스 와이어보다 상대적으로 연기가 적게 나고, 가격도 저렴한 것이 장점이라고 말할 수 있겠지요. 또한 슬러그도 플럭스 와이어에 비해 생성되기 어렵다는 특징이 있습니다.

솔리드 와이어는 주로 "미그 용접 (MIG : Metal Inert Gas welding)"에 사용됩니다. 미그 용접은 주로 알루미늄과 스테인리스를 용접하는 방법인데요. 실드 가스 (아크를 안정시켜 대기를 오염시키지 않도록 보호하는 가스)에 알곤 가스+산소 2% 의 혼합 가스를 사용해요.

플럭스 와이어의 특징

플럭스 와이어는 이름 그대로 플럭스를 내포한 와이어예요. 플럭스 와이어 중에서도, MAG 또는 CO2 용접에 사용되는 "가스 실드 아크 용접용", 가스 실드가 불필요한 "셀프 실드 아크 용접용", 주로 덧붙임 용접에 사용되는 "서브머지 용접용 " 등등 여러 종류가 있지만, 일반적으로 플럭스 와이어라고 하면 "가스 실드 아크 용접용 " 을 말해요. 플럭스는 아크 안정제나 탈산제, 슬러그 형성제, 합금제 등 다양한 성분으로 이루어져 있는데요. 와이어에 따라서 플럭스에 포함된 성분이나 배합 비율이 달라서 각각의 특성과 단면의 모양도 다양하답니다. 그 특성을 크게 나누면 다음의 2 종류가 일반적이에요.

슬러그계

산화 티타늄을 베이스로 한 플럭스로, 용접 후에 슬러그가 비드의 표면을 덮습니다. 그렇기 때문에 용착 속도가 뛰어나고 모든 자세의 용접이 가능합니다.

메탈계

철분을 많이 함유하고 슬러그 형성제를 거의 포함하지 않는 플럭스입니다. 슬러그가 발생하기 어렵고 스패터가 적게 발생하며 용착 속도가 빠르기 때문에 하향 용접에 적합합니다.

플럭스 와이어는 솔리드 와이어보다 스패터 발생량이 적고, 비드 형상과 외관이 아름답게 완성되는 특징이 있어요. 또한 모든 자세의 용접이 가능하고 용착 속도도 크기 때문에 고효율 와이어라고 할 수 있겠지요. 하지만 와이어의 가격은 다소 비싼 편이에요.
주로 플럭스 와이어는 "마그 용접 (MAG : Metal Active Gas welding)" 에 사용됩니다. 마그 용접이란 주로 철 (강철)을 용접하는 방법인데요. 실드 가스에 탄산가스 20% + 알곤 가스 80% 의 혼합 가스를 사용합니다.