소개

이 글에서는 GB/T 3098.11-2002에 명시된 셀프 드릴링 태핑 스크류의 기계적 성능 기준에 대해 자세히 설명합니다. 이 기준은 재질, 야금학적 특성 및 기계적 성능을 포함하여 체결 용도에서 셀프 드릴링 스크류의 신뢰성과 기능성을 보장합니다. 셀프 드릴링 스크류는 사전 드릴링 없이 스스로 구멍을 뚫고 나사산을 형성하도록 설계되어 건설, 자동차 및 제조 산업에서 필수적인 도구입니다.

기술 요구사항

1.1 재료

셀프 드릴링 태핑 스크류는 드릴링 및 태핑 작업에 필요한 경도와 내구성을 제공하기 위해 침탄강 또는 열처리강으로 제작되어야 합니다.

1.2 야금학적 특성

1.2.1 표면 경도

열처리 후 셀프 드릴링 태핑 스크류의 표면 경도는 최소 530 HV0.3 이상이어야 합니다.

1.2.2 코어 경도

처리 후 심부 경도는 다음과 같아야 합니다.

• 나사산 크기가 ST4.2 이하인 경우 320 HV5 ~ 400 HV5;
• 나사산 크기가 ST4.2보다 큰 경우 320 HV10 ~ 400 HV10.

권장 최소 템퍼링 온도는 330°C입니다. 템퍼링된 마르텐사이트의 취성 위험을 최소화하기 위해 275°C에서 315°C 사이의 템퍼링 온도는 피해야 합니다.

1.2.3 침탄층 깊이

침탄층의 깊이는 표 1의 값을 준수해야 합니다.

1.2.4 미세구조

열처리 후 미세구조에서 표면 경화층과 중심부 사이에 띠 모양의 페라이트가 나타나서는 안 된다.

1.2.5 수소 취성

전기 도금된 셀프 드릴링 태핑 나사는 수소 취성으로 인해 파손될 위험이 있습니다. 제조업체 및/또는 도금업체는 GB/T 3098.17에 따른 시험을 포함하여 이러한 위험을 제어하기 위한 조치를 취해야 합니다. 또한 GB/T 5267.1에 따른 전기 도금 패스너의 수소 취성 제거 요건도 고려해야 합니다.

1.3 기계적 특성

1.3.1 시추 성능

나사의 드릴링 부분은 2.2.1항에 명시된 시험 조건에 따라 맞물리는 내부 나사산을 압출하기에 적합한 사전 제작된 구멍을 뚫어야 합니다.

1.3.2 나사산 성형 성능

섹션 2.2.1에 따라 미리 뚫린 구멍에서 셀프 드릴링 태핑 스크류는 섹션 2.2.1.1에 명시된 테스트 플레이트에 나사로 조일 때 변형 없이 맞물리는 내부 나사산을 돌출시켜야 합니다.

1.3.3 비틀림 강도

섹션 2.2.3에 따라 테스트할 때 비틀림 강도는 파괴 토크가 표 4의 값과 같거나 그 이상임을 보장해야 합니다.

시험 방법

2.1 야금학적 특성 시험

2.1.1 표면 경도 시험

표면 경도 시험은 GB/T 4340.1에 따라 실시해야 합니다. 압흔은 평평한 표면, 가급적 나사 머리 부분에 만들어야 합니다.

2.1.2 코어 경도 시험

코어 경도 시험은 GB/T 4340.1에 따라 횡단 미세 단면에서 실시해야 합니다.

2.1.3 침탄층 깊이 측정

침탄층 깊이는 나사산 정상부와 뿌리부 사이의 중간 지점 또는 ST4.2 이하 나사의 경우 뿌리부에서 현미경을 사용하여 종단면을 측정합니다. 판정을 위해서는 나사산 단면에 300g의 시험력을 가하여 마이크로 비커스 경도를 측정하고, 중심 경도보다 30HV 이상 높은 지점에서 깊이를 계산합니다.

2.1.4 미세구조 시험

미세구조 시험은 관련 금속조직검사 기준을 따라야 합니다.

2.2 기계적 특성 시험

2.2.1 드릴링 및 탭핑 테스트

2.2.1.1 시험 장비

시험판은 탄소 함량이 0.23% 이하이고 경도가 110 HV30 ~ 165 HV30인 저탄소강으로 제작해야 합니다(GB/T 4340.1 기준). 판 두께는 표 2를 준수해야 합니다. 시험 장치의 예시는 그림 1에 나와 있습니다(도면은 여기에 표시되지 않음. 자세한 내용은 표준을 참조하십시오).

참고: 시험판 두께는 두 개의 강판으로 구성될 수 있습니다. 이 값들은 합격 검사용으로만 사용됩니다.

2.2.1.2 테스트 절차

코팅 또는 코팅되지 않은 나사(용도에 따라)를 테스트 플레이트에 나사산 하나가 완전히 통과할 때까지 조입니다. 표 2의 축 방향 힘과 나사 속도는 드릴링과 탭핑 모두에 적용됩니다.

2.2.2 시추 검사

합의에 따라 드릴링 검사를 수행할 수 있습니다. 테스트 플레이트는 2.2.1.1에 따라 표 3의 두께로 제작합니다. 위치 지정점을 미리 뚫어 놓습니다. 드릴링 후 최대 구멍 크기는 표 3의 제한을 초과해서는 안 됩니다. 그림 2의 지그(도면에는 표시되지 않음, 표준 참조)는 그림 1을 보완하는 것으로, 슬리브 내경은 나사산 외경보다 약 0.25mm 더 큽니다. 슬리브 길이는 드릴 포인트 연장을 허용합니다. 표 2의 축 방향 힘은 설치 지침이 되며, 이를 초과하면 드릴 포인트 파손 또는 과열이 발생할 수 있습니다.

2.2.3 토크 테스트

나사를 해당 나사산 분할 다이 또는 장치에 고정할 때 고정 부위가 손상되지 않도록 주의하십시오. 해당 장치는 그림 3에 예시되어 있습니다(도면에는 나타나 있지 않으며, 표준을 참조하십시오). 고정 후, 나사산의 최소 두 부분이 장치를 통과하여 나와야 하며, 드릴 포인트 부분을 제외한 나사산의 최소 두 부분이 단단히 고정되어야 합니다. 짧은 나사의 경우, 나사 머리에 힘을 가하지 않고 나사산 전체를 고정하십시오. 보정된 장치를 사용하여 파손될 때까지 토크를 가하십시오. 나사는 표 4의 파손 토크(단위: N·m)를 충족해야 합니다.

토크 측정 시 토크 렌치의 측정 오차는 규정값의 ±3% 이내여야 합니다. 동등한 정확도를 가진 전동 측정 장치를 사용할 수 있습니다. 판정 시에는 수동 토크 렌치를 사용하십시오.

자주 묻는 질문

GB/T 3098.11-2002 규격에 따른 셀프 드릴링 태핑 나사에 필요한 재료는 무엇입니까?

지정된 경도와 성능을 얻으려면 침탄강 또는 열처리된 강철로 만들어야 합니다.

전기 도금 나사에서 수소 취성은 어떻게 관리됩니까?

제조업체와 도금업체는 균열 위험을 방지하기 위해 GB/T 3098.17에 따른 시험을 포함한 조치를 시행하고 수소 제거와 관련하여 GB/T 5267.1을 고려해야 합니다.

이 나사의 최소 표면 경도는 얼마입니까?

열처리 후 표면 경도는 최소 530 HV0.3 이상이어야 합니다.

특정 열처리 온도를 피해야 하는 이유는 무엇일까요?

275°C에서 315°C 사이의 온도에서 템퍼링하면 템퍼링된 마르텐사이트의 취성 위험이 증가하므로 최소 330°C를 권장합니다.

ST4.8 나사의 비틀림 강도 요구 사항은 무엇입니까?

지정된 방법에 따라 시험했을 때 최소 파괴 토크는 6.9 N·m입니다.

중재를 위해 침탄층 깊이는 어떻게 측정하나요?

나사산 프로파일에 300g의 힘으로 마이크로 비커스 경도를 측정하되, 경도가 코어보다 30HV 이상 높아지는 지점부터 시작하십시오.