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    왜 볼스크류를 사용해야 할까요?

    최근 몇 년 동안 고객과의 소통과 시장 피드백을 통해 미니 볼 스크류에 대한 필요성이 더욱 부각되었습니다. 특히, 미국에서 생산되어 재고로 확보 가능한 고품질 볼 스크류에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이에 따라 FUYU Linear는 직경 6mm, 8mm, 10mm 볼 스크류 제품군을 출시하여 이러한 요구에 부응했습니다.

    FUYU Linear는 의료, 실험실 자동화, 반도체 산업 분야의 애플리케이션을 목표로 합니다. 이러한 산업 분야는 자동화를 촉진하는 로봇 중 상당수가 소형 볼 스크류를 필요로 하기 때문에 향후 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

    볼 스크류 정밀도 및 정확도

    업계에서는 정확도와 정밀도를 논할 때 용어에 대한 혼란이 있을 수 있습니다. 고객들은 종종 이 두 용어가 혼용 가능하다고 말하지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 이 두 용어는 볼 스크류를 정의하고 실제 적용 방식을 설명하는 데 사용되는 별개의 용어입니다.

    정확도는 나사에 의해 정의되며, 나사의 제조 방식을 반영할 수 있습니다. 예를 들어, 나사를 압연 가공했는지, 아니면 연삭 가공했는지에 따라 달라집니다. 정확도는 다트를 중앙으로 던져 과녁의 정중앙을 맞추는 것과 같습니다. 반면, 정밀도는 너트의 성능을 결정하며, 반복성, 즉 시스템이 의도한 목표에 얼마나 자주 도달하는지를 나타냅니다.

    볼 스크류 방향

    엔지니어들이 간과하기 쉬운 또 다른 요소는 볼 스크류의 방향입니다. 볼 스크류는 하중이 축 방향에 있을 때 최상의 성능을 발휘하도록 설계되었습니다. 그 이유는 일반적으로 볼 스크류가 움직이는 동안 하중을 지지하는 프로파일 레일, 리니어 베어링 또는 레일이 있기 때문입니다.

    시스템이 수직으로 회전하면 하중 방향은 1단위 방향으로 바뀌어 힘이 완전히 아래쪽으로 작용합니다. 이는 시스템 설계에 여러 가지 영향을 미치는데, 특히 볼 스크류가 속도와 가속도 모두에서 어떻게 마모되는지가 그 예입니다. 장치가 위아래로 움직일 때, 속도와 감속은 시스템에 추가적인 하중을 가합니다. 결과적으로 바닥에 충격 하중이 발생할 수 있으므로, 하중을 역방향으로 조정하는 것이 시스템 설계에 매우 중요합니다.

    볼 스크류 속도 및 가속도

    속도는 또 다른 중요한 요소이지만, 볼 너트 속도와 나사 속도, 두 가지로 구분하는 것이 가장 좋습니다. 첫 번째는 나사 자체에 적용되며 나사가 얼마나 빨리 회전하는지를 나타냅니다. 나사의 길이는 나사 속도의 한계를 정의하는 경우가 많습니다. 예를 들어, 나사가 길수록 진동이 더 커질 수 있습니다. 시스템 진동은 부식과 수명 단축으로 이어집니다. 많은 설계자는 원하는 위치에 최대한 빨리 도달하기 위해 하중이 최대한 빨리 이동하기를 원합니다. 하지만 나사에는 해결해야 할 한계가 있습니다.

    임계 속도의 두 번째 부분은 너트에 적용됩니다. 여기서 임계 속도는 너트가 복귀 시스템의 한계 내에서 얼마나 빨리 회전할 수 있는지를 나타내며, 내부 볼 베어링이 얼마나 빨리 재순환하는지를 나타냅니다. FUYU Linear의 소형 미터법 나사 어셈블리는 매우 부드럽고 조용하며 더 높은 너트 속도에 적합한 내부 복귀 시스템을 갖추고 있습니다.

    볼 스크류 듀티 사이클

    듀티 사이클 자체는 그다지 중요하지 않습니다. 일반적으로 스크류 수명에 대한 논의로 이어지지만, 운동 프로파일을 고려할 때 이는 매우 복잡해질 수 있습니다. 운동 프로파일은 일반적으로 초기 가속, 그 다음 지속적인 운동, 그리고 마지막으로 감속으로 이어지는 사다리꼴 모양의 운동입니다. 이러한 요소들은 모두 매우 중요하지만, 가속은 일반적으로 무시되는 요소 중 하나입니다. 실제로, 참고 자료에서 볼 스크류 가속 한계를 찾는 것은 매우 어렵기 때문에 표준 1.5G로 제한되는 경우가 많습니다. 이 수치는 실제 최대 속도, 가속 및 감속은 실제로 적용 분야에 따라 달라지며, 종종 실험을 통해 정의되어야 하기 때문에 지침에 가깝습니다.

    볼 스크류의 장점 중 하나는 정해진 수명입니다. 국제 표준은 볼 스크류의 수명을 어떻게 정의하는지 명확히 하고 있습니다. 일반적으로 볼 스크류의 수명을 백만 회전으로 정의하는데, 이는 L10 수명이며 통계적으로 볼 스크류의 90%가 이 수명에 도달합니다. 실제로는 훨씬 더 오래갈 수 있지만, 이제는 정해진 최소값이 있습니다.

    볼 스크류 이동

    소형 볼 스크류에는 이동 거리와 관련된 몇 가지 요소가 있습니다. 1~2mm의 짧은 이동 거리에서는 볼이 너트 내에서 완전히 재순환되지 않아 문제가 발생합니다. 이러한 상황에서 볼 스크류 수명을 정의하고 복귀 시스템의 설계 및 기능을 고려하는 것은 볼 스크류의 성능에 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 유체 펌프는 10~100mm의 매우 짧은 이동 거리를 필요로 합니다. 마지막 1mm 이동 거리에서 가장 큰 힘이 작용하여 볼 스크류 수명을 정의하는 데 문제가 발생할 수 있습니다.

    긴 이동 거리의 적용에서도 문제가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 6mm 볼 스크류가 1m를 이동할 때 임계 속도와 처짐 방지가 중요한 요소가 됩니다. 따라서 매우 짧은 이동 거리와 긴 이동 거리 사이에는 이동 거리의 중간 지점, 즉 100~200mm가 이러한 유형의 스크류가 가장 효과적으로 작동하기에 이상적인 최적의 지점이 있습니다.

    볼 스크류 부하 용량

    볼 스크류는 축방향으로 100% 하중을 받도록 설계되었습니다. 올바르게 설계되면 볼 스크류는 L10 수명을 유지합니다. 볼 스크류가 파손되는 경우, 하중이 제대로 정렬되지 않아 스크류와 너트가 변형되는 경우가 많습니다. 볼 스크류에 레이디얼 하중이나 모멘트 하중이 가해지면 하중 용량이 90% 이상 감소하여 L10 수명에 영향을 미칠 수 있습니다. 여기서 얻을 수 있는 교훈은 카탈로그에 특정 매개변수 내에서 평행 지지 구조를 권장하는 설계 계산이 있는 경우, 해당 지침을 준수하는 것이 매우 중요하다는 것입니다.


    게시 시간: 2023년 10월 23일
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