용접 구조물 충전: 목형 없이 감쇠 성능 얻기

강판 머신 베이스를 콘크리트나 광물 수지로 충전하면 감쇠 성능과 질량이 어떻게 늘어나는지, 납기와 원가에 미치는 영향, 효과를 좌우하는 상세 설계를 설명합니다.

강판 용접 구조물 그대로의 베이스와 주철 또는 광물 주조 베이스 사이에는 넓은 중간 지대가 있으며, 대부분의 기계 제조사는 그 가격을 확인해 보지도 않습니다. 강 구조물의 단면을 충전하는 것은 감쇠 성능을 얻는 가장 저렴한 방법이며, 독자적인 마케팅 분류가 없다는 이유로 일상적으로 간과됩니다.

충전재가 실제로 하는 일

용접한 강판 박스는 울립니다. 강재는 내부 감쇠가 매우 낮아서, 절삭, 방향 전환, 불평형 로터가 구조물에 가한 에너지가 천천히 감쇠합니다. 판 두께를 늘려도 해결되지 않습니다. 강성과 질량은 올라가지만, 재료가 에너지를 흡수하지 않는 것은 그대로입니다.

폐단면을 콘크리트나 광물 수지 혼합물로 충전하면 두 가지 유용한 효과가 있습니다.

질량. 질량이 늘면 같은 가진에 대한 진폭이 줄고 고유 진동수가 낮아져, 문제를 일으키던 가진 주파수에서 멀어지는 경우가 많습니다.

감쇠 성능. 이것이 진짜 목적입니다. 광물 충전재는 주철과 폴리머 콘크리트의 감쇠 성능을 높여 주는 것과 같은 내부 계면 메커니즘을 가지고 있습니다. 강판과 충전재 사이, 그리고 충전재 내부를 지나는 에너지가 열로 바뀝니다.

충전재가 하지 않는 일은 강성을 크게 높이는 것입니다. 강판 외피는 단면의 바깥쪽에 있으며, 굽힘과 비틀림에 재료가 가장 크게 기여하는 곳이 바로 그 위치입니다. 충전재는 중립축 근처에 있어 구조적으로 거의 역할을 하지 않습니다. 베이스가 하중을 받아 지나치게 처진다면 충전으로는 해결되지 않으며, 더 큰 단면, 더 나은 리브 배치, 또는 다른 레이아웃이 필요합니다.

올바른 선택이 되는 경우

• 정적 처짐 목표는 통과했지만 채터가 발생하는 강판 설계.
• 질량 증가가 문제가 아니라 오히려 반가운 기계.
• 목형이나 몰드 비용을 상각할 수 없는 소량 또는 중량 생산.
• 설계가 아직 바뀔 가능성이 있는 경우. 외피는 용접 구조물로 남아 계속 수정할 수 있기 때문입니다.
• 주조나 광물 주조가 비현실적인 대형 외형.

맞지 않는 경우

• 기계가 가벼워야 하거나, 이동하거나, 고객에게 바닥 하중 제한이 있는 경우.
• 감쇠가 아니라 강성이 필요한 경우.
• 수량이 충분히 많아 주물이 개당 원가로 확실히 더 저렴한 경우.
• 내부 형상에 재설계 없이 충전할 수 있는 폐단면이 없는 경우.

성패를 가르는 상세 설계

충전형 베이스의 성공과 실망은 여기에서 갈리며, 거의 전적으로 외피와 충전재 사이의 결합에 달려 있습니다.

박리를 방지하십시오. 일반 콘크리트는 경화하면서 수축해 강판에서 떨어질 수 있으며, 그 틈이 감쇠 효과의 상당 부분을 없앱니다. 선택지는 무수축 보상 배합, 수축하지 않도록 배합된 광물 수지 충전재, 또는 기계적 결합입니다. 기계적 결합은 단면을 닫기 전에 내면에 스터드, 앵글, 플레이트를 용접해 두어, 충전재가 화학적으로 어떻게 되든 물리적으로 고정되도록 하는 방법입니다.

단면을 충전 가능하게 설계하십시오. 모든 폐쇄 셀의 상부에 충전구와 벤트구를, 하부에 배수구를 두고, 공기가 갇힐 내부 포켓이 없어야 합니다. 바이브레이터가 닿지 않는 구획에는 공극이 생기며, 공극은 눈에 보이지 않는 약한 지점입니다.

정삭 전에 충전하십시오. 충전은 질량을 더하고 구조물을 경화 과정에 노출시킵니다. 둘 다 구조물을 약간 움직일 수 있습니다. 정삭이 최종 상태의 구조물에 이루어지도록, 최종 절삭 이후가 아니라 이전에 충전하십시오.

용접 구조물의 응력을 먼저 제거하십시오. 일반적인 순서는 여전히 적용됩니다. 용접, 응력 제거, 황삭, 충전 및 경화, 사양에서 요구하면 응력 제거 또는 안정화, 그리고 정삭입니다. 충전한다고 응력 제거가 필요 없어지지는 않습니다. 잔류 응력은 강재 안에 있으며 절삭하면 여전히 해방됩니다.

개구부를 제대로 밀봉하십시오. 충전구는 공장 안에서 물이 고이는 곳이 됩니다. 마개를 막고 밀봉하며, 노출된 채로 남을 내면은 닫기 전에 처리하십시오.

충전재가 무엇인지 명시하십시오. 밀도와 그에 따른 완성 중량은 크레이트, 인양 포인트, 운송비를 바꿉니다. 속이 빈 용접 구조물로 견적을 낸 뒤 충전형이라는 사실을 알게 된 제작사는 잘못된 작업으로 견적을 낸 것입니다.

원가와 납기에 미치는 영향

원가는 소폭 증가합니다. 충전재, 충전 작업 인건비, 결합용 상세 부재가 추가됩니다. 목형이나 몰드 비용의 일부에 불과하며, 이것이 상업적 근거의 전부입니다.

납기는 경화 기간만큼 늘어나며, 이는 주물 공장 대기열이 더하는 몇 주가 아니라 며칠 수준입니다. 감쇠 성능을 갖춘 구조 형식 중 가장 빠른 초도품이라는 장점을 유지합니다.

RFQ에 적는 방법

‘충전형 베이스’라고만 적고 끝내지 마십시오. 충전재의 종류를 명시하거나 제작사가 제안하기를 원한다고 적고, 결합 방법, 충전구와 벤트구 배치, 예상 완성 중량, 가공 순서에서 충전이 들어가는 위치를 명시하십시오. 그래야 돌아오는 견적이 같은 작업에 대한 것이 됩니다.

주철과 강판 용접 비교 및 에폭시 그라나이트에서 다른 대안과 비교해 보십시오.

자주 묻는 질문

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