나사를 바꿀 것인가, 하우징을 바꿀 것인가: 비용을 제대로 따지는 법

먼저 이 글이 하지 않는 일부터 밝힙니다. 금액을 제시하지 않습니다. 사출 금형, 프레스 금형, 나사 다이를 수정하는 비용은 부품, 캐비티 수, 강재, 금형업체에 따라 달라집니다 — “보통 얼마”라고 말하는 사람은 추측하고 있는 것입니다. 아래에서 다루는 것은 어떤 항목이 비교에 들어가야 하는지, 그리고 각 숫자를 누구에게 물어야 하는지입니다.

두 개의 단면 체결부가 좁은 보스에 들어간 큰 나사와 더 두꺼운 하우징 보스에 들어간 작은 나사를 보여 줍니다.

가격 비교는 구매 담당자의 일이고, 가격은 비교할 수 있습니다

공급업체 두 곳, 같은 도면, 같은 수량, 두 개의 숫자. 하나가 더 낮습니다. 이 비교에는 아무 잘못이 없고, 구매 담당자는 바로 이것으로 평가받습니다.

또한 이것은 결정의 여러 부분 가운데 스프레드시트에 넣을 수 있는 형태로 도착하는 유일한 부분입니다. 나사가 장착된 뒤에 하는 모든 일은 나중에, 다른 사람의 예산으로 도착합니다.

그래서 견적을 비교한다 — 그리고 더 싼 나사가 비싼 결정이 됩니다

흔한 방식은 각 방법의 견적을 받아 비교하는 것입니다. 그러면 세 가지 비용 범주가 빠지고, 빠진 세 가지가 견적보다 큰 경우가 많습니다.

  • 일정 비용. 출시 지연, 부품을 기다리는 라인, 배치된 인력의 유휴
  • 검증 비용. 이후에 무엇을 다시 시험해야 하는지, 누가, 얼마 동안
  • 위험 비용. 변경이 실패할 확률과, 그때 처음으로 돌아가는 데 드는 비용

셋째 항목은 보통 영으로 취급됩니다. 그러나 두 방법의 실패 확률은 같지 않고, 실패하는 방식도 다릅니다. 나사 변경이 실패하면 나사 한 로트를 잃고, 금형 변경이 실패하면 금형 하나를 잃습니다.

각 열에 들어가야 할 것

맞지 않는 조립품 하나, 두 가지 방법, 항목별 정리
항목하우징 변경나사 변경
금형 캐비티 수와 범위에 따라 수정 또는 재제작 다이 조정 또는 다른 사양 — 표준품으로 해결되면 금형이 전혀 필요 없을 수도 있음
시험 사출과 샘플 금형 시험, 측정, 반복될 수 있음 샘플, 대개 더 빠름
초도품과 문서 새 초도품; 도면과 BOM 개정 새 초도품; 도면 개정
재검증 변경 내용에 따라 다름; 구조, 외관, 규제 상태까지 미칠 수 있음 어떤 항목을 바꿨는지에 따라 다름 — 길이와 머리는 주로 기하학적 확인이고, 재질과 표면 처리는 초기 체결력, 피로, 부식, 취성을 불러옴
기존 재고 이미 생산된 하우징 전체가 장기 불용 재고가 될 수 있음 이미 생산된 나사도 장기 불용 재고가 됨 — 다만 단가와 부피가 훨씬 작음
다른 부품에 미치는 영향 다른 상대 부품과 치수 사슬을 움직일 수 있음 대개 이 한 칸에 국한됨
실패 비용 금형 하나 나사 한 로트

두 열을 채우면 대개 답이 저절로 드러납니다. 요점은 어느 열의 숫자가 작은가가 아니라 어느 열의 항목이 적은가입니다. 항목이 적다는 것은 움직이는 것이 적다는 뜻이고, 움직이는 것이 적으면 뜻밖의 문제도 적습니다.

실제로 있었던 사례

한 고객이 알루미늄 압출 금형을 제작했습니다. 치수는 모두 처음 정한 사양대로였고, 문제는 금형 자체가 아니라 탭 가공이었습니다. 나사산이 깨끗하게 가공되지 않았습니다.

결과적으로 표준 나사가 끊어졌고, 사용 중이 아니라 체결 중에 끊어졌습니다.

어디에서 끊어졌는지가 곧 진단입니다. 제품이 가동된 뒤 하중을 받아 파손되는 체결 부품은 피로나 초기 체결력 부족을 가리킵니다. 체결하는 도중에 전단되는 부품은 조립 단계에서 이미 저항이 너무 컸다는 뜻입니다.

나사산이 잘못 가공되면 구멍의 골지름이 작게 남습니다 — 파일럿 구멍을 작게 뚫었거나, 탭이 재료를 뜯어내면서 재료를 남겼기 때문입니다. 그러면 나사의 나사산 끝이 구멍 나사산의 골에 닿습니다. 반경 방향 간섭입니다. 알루미늄과 강의 조합은 특히 고착이 잘 일어나서 마찰 토크가 올라가고, 결국 비틀림 응력이 나사가 견딜 수 있는 수준을 넘어 끊어집니다.

저희가 한 일은 바깥지름을 줄이는 것이었습니다. 나사산 끝이 구멍의 골에 닿지 않도록 한 것입니다. 유효 지름이 아니라 바깥지름입니다 — 둘은 서로 다른 것을 결정합니다. 유효 지름은 끼워맞춤이 얼마나 빡빡한지를 결정하고, 바깥지름은 구멍의 골지름과 만나는 치수입니다. 나사산 끝이 그 구멍의 바닥과 부딪치는지는 바깥지름의 문제입니다. 진단을 잘못하면 엉뚱한 치수를 고치게 됩니다.

이 사례가 실제로 보여 주는 것

바깥지름을 줄인다는 것은 그 나사가 해당 공차 등급의 최소 바깥지름보다 작다는 뜻입니다. ISO 사양으로 검사하면 불합격입니다. 그리고 그 나사는 똑같이 사양을 벗어난 구멍과 맞물립니다. 어느 쪽도 표준품이 아니지만, 함께 쓰면 작동합니다.

카탈로그 공급업체가 거절하는 이유가 여기에 있습니다. 그들은 규격에 맞는 부품을 팔고, 이 문제에는 일부러 규격에서 벗어난 것이 필요했습니다.

다시 표로 돌아가면, 금형은 이미 제작된 상태였으므로 그 열에는 긴 항목 목록이 있었고, 나사 열에는 하나뿐이었습니다.

⚠️ 다만 이 해법에는 대가가 있고, 일반적인 처방이 아닙니다. 바깥지름을 줄이면 전단되는 나사산 면적이 줄고, 그만큼 체결 강도도 떨어집니다. 줄어든 뒤에도 여전히 충분한 경우에만 성립합니다 — 그리고 그것은 가정하지 말고 계산해야 합니다.

답이 “하우징을 바꾸라”일 때

이 절은 저희 이익에 반하는 내용이며, 위의 표를 믿을 만한지는 이 절이 결정합니다.

  • 나사가 안전에 중요하거나 이미 인증을 받은 경우. 인증을 다시 받는 데는 대개 금형을 수정하는 것보다 더 많은 시간과 비용이 듭니다
  • 필요한 보정량이 나사로 줄 수 있는 범위를 넘는 경우. 밀리미터 단위로 누적된 오차를 체결 부품 하나로 흡수하는 것은 합리적이지 않습니다 — 그것은 치수 사슬의 문제이지 선정의 문제가 아닙니다
  • 하우징을 어차피 바꿔야 하는 경우. 그 금형을 열 다른 이유가 있다면, 이 문제를 함께 해결하는 한계 비용은 거의 영입니다
  • 나사를 바꾸면 체결부 신뢰성이 떨어지는 경우. 물림이 너무 적거나 지압 면적이 너무 작으면 — 아낀 비용이 보증 기간 중에 다시 나갑니다

귀사의 상황이 이 중 하나에 해당하면 저희가 그렇게 말씀드립니다. 저희는 그 주문을 받지 못합니다 — 하지만 귀사는 양산이 시작된 뒤에야 문제를 발견하는 일을 피할 수 있고, 다음 건으로 다시 찾아오십니다.

각 숫자를 누구에게 물어야 하는가

표를 채우기 위한 정보원
물어볼 것물어볼 곳
금형 수정 비용과 시험 횟수금형업체 또는 하우징 공급업체
기존 하우징 재고와 재공품귀사의 자재 부서
다이 조정 비용; 일회성인지, 반복 주문 때 다시 청구되는지나사 공급업체
샘플 납기와 양산 납기나사 공급업체
먼저 시험해 볼 수 있는 재고 사양이 있는지나사 공급업체
어떤 재검증이 적용되며 몇 시간이 드는지귀사의 품질 부서 또는 고객의 요구 사항

셋째 행은 제대로 물어보십시오. 관행이 업체마다 다르기 때문입니다. 금형비를 한 번에 청구하는지 단가에 분산하는지, 반복 주문 때 다시 청구하는지, 금형을 얼마나 오래 보관하는지, 파손되면 누가 부담하는지 — 이것들은 기술 문제가 아니라 계약 조건이며, 총액을 바꿉니다.

돈을 쓰기 전에 할 일 하나

표준품으로 진단을 검증하십시오.

문제가 길이 0.2 mm라고 생각한다면, 먼저 재고품으로 증명하십시오.

  • 가정이 틀렸다면 재고품 한 묶음 값만 들었고 어느 금형도 건드리지 않았습니다
  • 가정이 맞았다면 추론이 아니라 실물 증거를 가지고 특주품을 협의할 수 있습니다
  • 그리고 가장 빠른 길입니다 — 재고품은 일정 조율이 필요 없습니다

특주품 이야기는 그다음에, 필요한 것이 시험이 아니라 양산의 일관성일 때 하십시오 — 금형은 바로 그것을 위해 있습니다. 금형은 한 번의 주문으로 소모되지 않습니다. 처음에 한 번 드는 비용입니다.

관련 글

이 글은 비교의 틀을 제공하며 비용이나 일정의 추정치는 담고 있지 않습니다. 실제 숫자는 귀사의 부품, 금형, 공급업체, 검증 요구 사항에 따라 달라지므로 각 정보원에서 받아 위 표에 채워 넣어야 합니다.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

문의

금형 수정과 체결 부품 변경 사이에서 결정을 못 하고 계십니까? 도면이나 현재 장착된 부품의 샘플을 보내 주십시오. 나사 열을 저희가 채워 드립니다 — 하우징을 바꾸시라고 말씀드릴 경우까지 포함해서입니다.

sales@tigerfasteners.com

견적 요청

품목과 수량을 알려 주시면 생산 가능 여부, 납기와 가격을 회신해 드립니다.

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또는 이메일로 직접 문의 sales@tigerfasteners.com