나일론 패스너의 선택 및 사용 방법

전자 장치에는 회로 기판을 고정하고 도터 기판을 실장하고 패널을 마감하는 등의 용도를 위해 패스너가 필요합니다. 다양한 재료로 만든 여러 가지 유형의 나사, 너트, 리벳이 있습니다. 패스너를 선택할 경우 전자 분리, 내부식성 및 내진동성, 가벼운 무게, 비자기 특성, 블라인드 설치를 비롯하여 전자 응용 제품의 고유한 요구 사항을 고려해야 합니다.

이 기사에서는 다양한 나일론 패스너와 그 선택 및 응용 제품에 대해 논의합니다. 설명을 위해 나사, 너트, 스냅 리벳, 가시 패스너, 팝 리벳을 포함한 Essentra Components의 예가 사용됩니다.

패스너에 나일론을 사용하는 이유

나일론은 높은 기계적 강도, 우수한 피로도, ​​내충격 및 내부식성, 뛰어난 전기 절연 속성을 갖춘 고성능 엔지니어링 열가소성 선형 폴리아미드 제품군입니다. 또한 알루미늄과 같은 금속과 비교하여 무게가 가벼우며 더 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 이러한 속성 덕분에 나일론은 전자 응용 제품에 이상적입니다. 전자 장치가 소형화됨에 따라 무게 감소는 주요 설계 목표가 되었습니다. 신뢰성 및 사용자 경험 측면에서, 능동 전자 장치에서 금속 패스너가 느슨해지는 것은 재앙일 수 있습니다. 느슨한 비전도성 나일론 패스너는 골칫거리에 지나지 않습니다.

엔지니어링 응용 제품을 위한 패스너에 사용되는 가장 일반적인 유형의 나일론은 나일론 6 및 나일론 6/6입니다. 나일론 6은 각각 6개 탄소 원자를 가진 다중 단량체에서 파생된 고분자입니다. 나일론의 화학식은 (C6H11NO)n입니다. 나일론 6/6은 각각 6개 탄소 원자를 가진 2개 단량체로 구성되었습니다. 이름이 나일론 6/6인 이유이기도 합니다.

나일론 6/6은 더 낮은 비용과 약간 더 높은 온도 범위 덕분에 패스너에 더 자주 사용되는 재료입니다.

패스너 유형

두 개 이상의 물체를 기계적 방식으로 영구적으로 또는 비영구적으로 함께 연결하는 패스너는 하드웨어 장치입니다. 널리 사용되는 기계 패스너로는 나사, 너트 및 리벳이 있습니다.

나사는 원통형 본체의 바깥쪽이 파인(스레드), 나선형 홈을 사용하는 패스너입니다. 나사는 결합 구멍 내부에 절단된 역방향 나선형 홈과 결합됩니다. 나사를 나선형 구멍으로 돌리면 나사가 결합 표면으로 들어갑니다. 나사는 주로 바깥 지름, 나사산 피치, 길이, 헤드 유형 및 드라이브 유형에 따라 지정됩니다(그림 1).

그림 1: 나사가 헤드 유형, 드라이브 유형, 바깥 지름, 나사산 피치, 길이로 지정되어 있습니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

스레드 피치는 1회 회전으로 이동하는 나사 거리 또는 인접 스레드의 피크 간 거리입니다. 미국(US)의 경우에는 주로 단위 길이당 스레드 수로 지정됩니다. UTS(Unified Thread Standard)는 북미의 단위 길이로 인치(in)를 사용합니다. UTS 나사는 공칭 지름 및 스레드 수로 지정됩니다. 예를 들어, ¼-20은 지름이 ¼in이고 인치당 20개의 나사산 수를 가진 나사입니다.

¼in 미만의 지름을 가진 나사는 0 ~ 16(게이지) 사이의 정수로 지정됩니다. 게이지 번호가 클수록 지름도 커집니다.

나사의 바깥 지름은 게이지 번호에 0.013을 곱하고 0.060in를 더하여 확인할 수 있습니다. 따라서 #6 나사는 (6 * 0.013) + 0.060in 즉, 0.138in(3.5mm)의 지름을 가집니다.

나사를 문자 M과 나사의 바깥 지름(mm), 나사산 피치(mm)로 표시하는 미터법 표준도 있습니다.

UTS 나일론 나사의 한 예인 Essentra Components 011024H100은 1in(25.4 mm) 길이의 나일론 캡 #10-24 나사(육각 헤드)입니다. Essentra Components 0401024HN은 결합되는 #10-24 나일론 육각 너트입니다. #10 패스너는 0.19in(4.826mm)의 바깥 지름을 가집니다.

헤드 유형은 응용 제품에 따라 선택할 수 있습니다. 접시 구멍을 가진 평면 및 둥근 헤드는 옷이나 물건이 걸리지 않는 모서리 없는 표면을 제공합니다. 소켓 및 필리스터 헤드 나사는 일반적으로 헤드 높이가 더 높고 카운터보어 구멍에 종종 사용됩니다. 바인더, 팬과 같은 평탄 나사와 버튼 헤드는 단자 스트립에 전선을 고정하는 데 사용됩니다. 육각 및 소켓 헤드는 고 토크의 조임이 필요한 응용 제품을 위해 고안되었습니다.

슬롯형 드라이브는 가장 일반적인 드라이브 유형이며 수동으로 사용하는 것이 가장 좋습니다. 십자형, 육각 및 소켓 드라이브는 드라이버의 헤드가 나사에서 미끌어져 떨어지지 않도록 전기 드라이버를 사용하는 경우가 많습니다.

리벳

리벳은 부품을 서로 고정시키는 비나선형 기계적 패스너입니다. 나일론 리벳의 유형은 스냅인, 바브 또는 톱니, 푸시인, 실장 버튼, 블라인드 또는 팝을 비롯하여 여러 가지가 있습니다. 설치 특성에는 영구, 탈착식, 블라인드가 포함됩니다. 유형에 상관없이 모든 리벳에는 결합 부품을 통과하는 사전 드릴 구멍이 필요합니다. 리벳 스타일에 따라 다양한 고정 메커니즘이 사용됩니다. 예를 들어, Essentra Components SR-3075W 스냅 리벳은 확장 그로멧을 사용합니다(그림 2).

그림 2: SR-3075W와 같은 스냅 리벳은 고정을 위해 확장 그로멧을 사용합니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

스냅 리벳을 구멍에 삽입한 후 헤드를 밀어 넣으면 고정을 위해 그로멧이 확장됩니다. 리벳은 해당 헤드 지름, 길이, 리벳 지름, 그립 범위에 따라 지정됩니다. 그립 범위는 리벳이 올바르게 작동하는 고정 부품의 두께입니다. Essentra Components SR-3075W는 0.253in(6.4mm)의 헤드 지름, 0.295in(7.5mm)의 길이, 0.118in(3mm)의 리벳 지름, 0.197in ~ 0.236in(5mm ~ 5.99mm)의 그립 범위를 가집니다. 이 유형의 나일론 리벳은 헤드를 위로 당겨 제거할 수 있습니다.

Essentra Components 27XT1250250과 같은 바브 또는 접시 리벳은 리브 생크를 사용하여 부품을 고정합니다(그림 3).

그림 3: 27XT1250250과 같은 바브 리벳의 리브는 리벳이 빠지지 않고 구멍에 쉽게 끼워지도록 각이 져 있습니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

바브 리벳의 리브는 삽입 시 압축되도록 각이 져 있지만 구멍의 측면에 고정되어 빠지지 않도록 합니다. 이러한 리벳은 금속, 폼, 고무, 플라스틱, 심지어 목재 부품에도 사용할 수 있습니다.

Essentra Components 27XT1250250은 0.125in(3.18mm) 구멍에 맞게 고안되었습니다. 이 리벳은 0.321in(8.15mm)의 길이와 0.062in ~ 0.250in(1.58mm ~ 6.35mm)의 그립 범위를 가집니다.

바브 리벳의 또 다른 유형은 2부분 라체트 리벳(예: Essentra Components BR1-226-01)입니다. 이 유형의 패스너는 얇은 부품을 결합하는 데 매우 유용합니다. 이는 두 개의 라체트 리벳 반쪽을 결합하여 하나의 패스너를 형성하는 방식으로 작동합니다(그림 4).

그림 4: BR1-226-01 라체트 리벳의 두 부분은 그리퍼 톱니를 인터로킹하여 견고한 연결 결합을 형성합니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

Essentra Components BR1-226-01에는 0.281in(7.14mm)의 구멍 지름이 필요합니다. 이는 0.226in(5.74mm)의 길이와 0.235in ~ 0.297in(5.97mm ~ 7.54mm)의 그립 범위를 가집니다.

푸시 리벳(예: Essentra Components 61PR400600(그림 5)은 빠르고 안정적이며 영구적인 연결을 제공합니다. 이러한 블라인드 사이드 리벳은 결합 부품의 뒷면에 액세스할 필요가 없습니다.

그림 5: 61PR400600의 사전 조립 플런저를 누르면 리벳이 펼쳐져 견고하고 영구적인 연결을 제공합니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

푸시 리벳은 리벳 본체를 패널 구멍에 삽입하고 설치 도구를 사용하여 부착된 플런저를 조립품에 눌러 리벳을 확장하는 방식으로 설치합니다. Essentra Components 61PR400600은 0.445 in(11.3mm) 길이이며 0.187in(4.75mm) 구멍에 실장됩니다. 이는 0.078in ~ 0.375in(1.98mm ~ 9.53mm)의 그립 범위를 가집니다.

Essentra Components 27AC0011 실장 버튼 또는 카누 클립은 도구 없이 시트 금속 부품 또는 조명 부품을 고정하기 위한, 손쉽게 설치할 수 있는 패스너입니다(그림 6).

그림 6: 27AC0011 실장 버튼은 얇은 시트 금속 또는 경량의 부품을 함께 고정하는 데 이상적입니다. (이미지 출처: 작성자, Essentra Components의 자료 사용)

설치하려면 리벳 본체를 미리 드릴링된 원형 구멍에 밀어 넣고 리벳 헤드가 제자리에 고정될 때까지 누르면 됩니다. 이 리벳은 0.192in(4.9mm) 구멍에 적합하며 0.515in(13.08mm) 길이입니다. 또한 0.165in ~ 0.185in(4.2mm ~ 4.7mm)의 그립 범위를 가집니다.

팝 또는 클린치 리벳은 패널의 뒷면에 액세스할 필요가 없는 또 다른 블라인드 삽입 리벳입니다. Essentra Components CR32-2-1 정밀 성형 나일론 장치를 예로 들 수 있습니다(그림 7).

그림 7: 팝 리벳을 사용하려면 리벳의 맨드릴을 리벳 헤드 방향으로 당겨서 리벳을 붕괴시키고 구멍 쪽으로 확장시키는 도구가 필요합니다. (이미지 출처: Essentra Components)

CR32-2-1에는 리벳 본체를 통과하는 맨드릴이 있습니다. 리벳을 구멍에 삽입하고 팝 리벳 도구를 사용하여 리벳 본체를 통해 맨드릴을 당깁니다. 이렇게 하면 리벳 본체가 붕괴되고 구멍 쪽으로 확장되어 부품이 함께 고정됩니다. 이 리벳은 0.126in(3.2mm)의 지름과 0.378in(9.6mm)의 길이를 가집니다. 또한 0.130in(3.3mm)의 구멍 지름이 필요하며 그립 범위는 0.157in ~ 0.276in(4.0mm ~ 7.0mm)입니다.

리벳의 각 유형은 응용 제품의 요구 사항에 맞도록 다양한 지름 범위와 길이로 제공됩니다.

리벳 지정

Essentra Components 카탈로그를 사용하면 필요한 리벳 크기를 쉽게 선택할 수 있습니다. 먼저 리벳 유형을 선택하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음, 결합 부품의 두께에 따라 카탈로그에서 해당 그립 범위에 대해 여러 적합한 구멍 지름 및 리벳 길이를 확인합니다(그림 7).

그림 8: Essentra 카탈로그는 결합되는 부품의 두께에 따라 리벳을 선택하는 방법을 제공합니다. (이미지 출처: Essentra Components)

0.083in ~ 0.087in(2.1mm ~ 2.2mm)의 구멍 지름에 대한 스냅 리벳 선택 샘플에서는 7개의 적절한 모델을 보여즙니다. 0.205in ~ 0.225in(5.2mm ~ 5.7mm) 그립 범위의 경우, 필요한 고정 두께를 달성하려면 0.295in(7.5mm) 길이(라인 7)의 리벳이 필요합니다.

결론

나일론 패스너는 전자 장치, 가전 제품, 자동차 응용 제품을 위한 여러 이점을 제공합니다. 금속 패스너보다 가벼운 나일론 패스너는 비전도성이고 내부식성이 있으며 여러 유형 및 크기로 제공됩니다.