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산업기사 및 기사 컴퓨터응용가공산업기사 · 기계조립산업기사 · 기계설계산업기사 · 정밀측정산업기사 · 일반기계기사 |
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기능장 및 기술사 기계가공기능장 · 기계기술사 |
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| 항공 계열 |
기능사 항공기정비기능사 · 항공전기·전자정비기능사 |
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| 기타 | ||
1. 개요
Rivet얇은 판재를 영구적으로 결합시키는 연성금속핀을 말한다. 이 연성핀은 한쪽 지름이 다른 쪽 지름보다 큰데, 쉽게 생각하면 "==D" 모양으로 마치 버섯처럼 생긴 무른 못을 연상하면 된다.
2. 상세
강판 두 장에 구멍을 뚫고 이 무른 금속 못을 구멍에 끼워넣은 뒤 지름이 얇은 쪽을 해머로 강하게 내리쳐 납작하게 눌러주면 리벳이 유격없이 두 판재를 양쪽으로 스테이플러처럼 고정해준다. 강판 너비가 작을 경우면 몰라도 보통 강판은 리베팅을 하나만 하면 접합이 되지 않으므로 강판의 이음새를 따라 라인 형태로 여러번 찍어준다. 그러면 리벳에 의해 두 판재가 볼트로 조인 것 마냥 강력하게 접합된다.보통 강판을 이어붙일 때 볼트와 너트로 조이거나 용접이 흔히 쓰이는데, 볼트&너트의 경우 무게가 많이 나가고 미세한 떨림이나 진동으로 인해 나사가 풀릴 위험이 있으며, 강판의 상태에 따라 용접마저 불가할 때에는 리베팅이라는 선택지가 있다. 일례로, 강판 접합에 흔히 쓰이는 점용접은 강판의 두께가 4mm를 넘어가면 접합강도가 떨어지므로 다른 접합법으로 붙여야 하고, 이때 주로 리베팅 처리한다.
- 일반 리베팅 예시
| ==) | ==|\|) | [버킹바]=|\|)(리벳건) | []|\|) |
| 리벳의 모양 | 판재에 리벳을 끼움 | 꼬리에 버킹바[1]를 대고 머리를 때려 판재를 접합 | 작업 끝 |
볼트&너트 채결에 비해 가벼우면서 적당히 강력하다는 장점이 있는 반면, 리베팅은 볼트에 비해 분해가 힘들다는 단점이 있다. 특히 리벳이 정상적으로 박혔을 때는 리벳 제거 과정에서 모재(강판)가 손상될 우려가 있다.
리벳은 과거 주로 건축, 조선, 항공우주 분야에서 널리 쓰였으나, 현재는 상술된 문제점들과 기술의 발달로 항공우주공학 분야를 제외하고는 다른 공법으로 거의 대체된 상황이다[2].
2차대전 초반즈음까지 군용 장갑차/전차의 장갑 결합용으로 쓰이기도 했었다. 흔히 35(t), 38(t) 전차라 알려진 LT vz. 35, LT vz. 38이나 일본의 치하, 영국의 초기 순항전차들인 A9 / 10 전차 등을 보면 리벳이 다닥다닥 박혀있는 것을 확인할 수 있다. 리벳은 용접과는 달리 숙련공이 아니더라도 일정 이상 품질의 생산품을 제조할 수 있었기에 대량생산에 유리했으나, 피격시 무른 리벳이 충격을 받아 헐렁해져서 장갑의 결합력이 저하되기도 했고, 피탄 시 리벳이 그대로 파편이 되어서 승무원을 죽이는 경우도 있어서 2차대전 중/후반기에 가면 대부분 주조장갑이나 용접장갑으로 대체되었고,[3] 현재는 거의 모든 기갑차량이 복합장갑재를 삽입할 공간을 만들기 쉽고 장갑재의 품질이 균질한 용접장갑을 사용한다.[4]
항공우주공학 분야 또한 주기적인 정비가 필요하기 때문에 분해와 재조립을 수없이 반복하면서 강판의 손상이 누적되는 리벳의 단점은 묵과할 수 없다. 그럼에도 불구하고 볼트는 무게 증가가 심해 항공우주분야에는 치명적인 단점을 가졌으며, 용접은 항공우주쪽에서 널리 쓰이는 알루미늄에 적용하기 매우 힘들고[5], 내 외부 기압, 온도차로 용접부위에 파손이 발생하기 쉬운 치명적인 단점 때문에 리베팅은 지금 까지도 개량에 개량을 거쳐 항공우주공학 분야에서 널리 쓰이고 있다.
3. 리벳의 구조
리벳은 리벳 머리와 Shank로 이루어져 있다. 리벳 사이즈는 shank의 지름을 보고 판단한다.4. 리벳의 종류
4.1. 일반 리벳
머리모양에 따라 아래와 같이 구분한다.- 둥근머리 =D 리베팅에 흔히 쓰이는 리벳[6]
- 납작머리 =] 머리가 납작하며 머리 하단 직경이 상단에 비해 큼
- 접시머리 =< 리벳 머리가 모재 안쪽으로 파고들어 겉면에 걸리적거리는 부분이 없어짐[7]
- 둥근접시머리 =<D
- 냄비머리 =} 납작머리와 비슷하나 모서리가 없음
- 얇은납작머리 =()
- 브래지어
- 유니버설 =) 둥근머리 리벳에 비해 머리의 두께가 얇음
4.2. Blind Rivet
shank 끝에 버킹 바를 댈 수 없는 것 등으로 인해 일반 리벳을 칠 수 없는곳에 사용한다.-
Rivnut
생크 안쪽에 구멍이 뚫려 나사가 나 있는 곳에 리브 너트를 끼워 시계방향으로 돌리면 생크가 압축을 받아 오그라들면서 돌출 부위를 만든다. -
폭발리벳
생크 끝 속에 화약을 넣고 가열된 인두를 폭발시켜 리벳 작업을 한다. 연료탱크나 화재 위험이 있는 곳에서는 사용할 수 없다. -
Cherry Rivet( ==}=== )
중공식과 고정식이 존재하며 중공식은 체결 후 스템이 리벳 슬리브를 빠져나가 가운데가 비어 있다. 고정식은 고정칼라가 있어 스템이 리벳 슬리브의 마찰력에 의해 기계적으로 고정되는 리벳이다.
5. 리벳을 치는 법
5.1. 리벳 제거
통상 많이 쓰이는 둥근머리 리벳의 제거에 대해 서술한다. 리벳 제거는 리벳 머리가 적당히 평평해질 때까지 줄질[8]을 해준 후 정수리에 센터펀치를 찍는다. 그후 센터펀치를 찍은 곳을 드릴로 갈아준다.(드릴링 작업. 이때 드릴 사이즈는 shank 지름보다 한 단계 작은 사이즈로 사용한다.) 마지막으로 핀펀치를 이용해 지렛대처럼 머리를 따 목을 날린 후(...)[9] 남은 shank 위쪽에 핀펀치를 대고 그 위에 망치질을 해서 남아있는 부분을 날린다.위 방식은 모재의 손상을 최소화한 방법이다. 모재가 다소 손상되어도 상관없다면 그냥 줄질로 갈아버리거나 펀치&헤머로 머리를 내려치고 드릴로 갈아내는 것이 속편하다.
6. 리벳건
리벳 작업을 위한 전용 공구들.손으로 하는 핸드리벳건과 에어리벳건, 전기리벳건, 충전리벳건으로 나뉜다. 드릴에 장착하는 리벳건 어댑터도 있는데, 리벳건만큼의 작업성을 기대하려면 가격이 10만 원대부터 시작한다.
작업의 편의성은 충전>에어==전기>어댑터>핸드이고(에어는 컴프레셔 때문에), 힘은 에어리벳건이 가장 강력하다.
6.1. 핸드리벳건
수공구. 위의 사진처럼 한손으로도 쓰고 두손으로도 쓴다.
장점
- 작아서 휴대성이 높다.
- 손만 있으면 어디서든 작업할 수 있다.
단점
- 대량 작업시 손이 매우 아프다. 이 점 하나 때문에 현장에서는 쓰는 일이 드물다. DIY할 때나 간단한 수리를 할 때 아무것도 없으면 사용하는 정도. 작업자들은 임시로 고정할 때가 아니면 대부분 100개 단위 이상의 대량작업이라 손으로 하면(할 수는 있겠지만) 시간도 걸리고 힘도 많이든다.
6.2. 에어리벳건
가성비 좋은 동력원으로 공기를 쓰는 리벳건이다.
장점
- 강력한 힘. 공압으로 리벳을 때려 박는 만큼 힘이 매우 강하다.
- 빠른 작업속도. 강한 힘 덕분에 작업이 빠르게 끝난다.
단점
- 에어 컴프레서 필수. 에어 컴프레서가 없으면 그냥 고철덩어리다.
- 매우 비싼 가격. 리벳건은 핸드리벳건을 제외하면 상당한 고가의 공구다. 제대로 된 에어리벳건은 충전리벳건 세트로 사는것보다 더 비싸다. 리벳건만의 가격만 고려하면 안 되고 에어 컴프레셔도 따로 구비해야 하는데, 컴프레셔도 갖추면 이 중에서 가장 비싸다.
6.3. 전기리벳건
6.4. 충전리벳건
위의 사진은 밀워키의 18V 충전리벳건. 모델명은 M18-FRT
장점
- 충전식 특유의 매우높은 휴대성. 충전식이라면 이제 다 해당한다.
- 에어리벳건 만큼의 강력한 힘.
- 빠른 작업속도.
단점.
- 비싼 가격. 에어리벳건 만큼은 아니지만, 충전식도 제대로 된 물건으로 사려면 돈이 꽤 든다. 희한하게도 리벳건은 충전식이 좀 비싸다. 10.8V 모델이 본체만 20만원이 넘는다. 위 사진의 밀워키 리벳건의 경우 본체 가격만 약 40만원이다.
- 호환되는 리벳 크기가 제한적이다. 가장 많이 사용하는 4.8의 리벳을 제외하면 10.8V와 18V 모델이 서로 안맞는다.
- A/S 여부. 이건 구매하기 전에 발품을 좀 팔아야한다. 수리도 같이 하는 공구점은 무엇을 파느냐에 따라서 A/S가 될 수도 있고, 안 될수도 있다. 에어공구나 엔진공구류는 거의 되는데, 충전식은 잘 안 되는 경우가 많으니 구매하기 전에 A/S 여부를 물어봐야한다.
사실상 에어리벳건의 상위호환이다.
6.5. 리벳건 어댑터
위 사진은 mechmatic사의 리벳건 어댑터다. 가격은 10만원 대
장점
- 드릴만 있으면 리벳건 구매 불필요. 드릴은 이제 가정의 반필수품이나 마찬가지고, 거의 갖고있는 추세라 어댑터만 있으면 리벳 작업을 할 수 있다.
단점
- 싼게 비지떡. 그야말로 값싼것의 내구도를 체험해볼 수 있는 물건. 괜히 리벳건이 따로 있는 것이 아니다.
- 어색한 사용 방법. 이게 웬 말이냐 싶겠는데, 드릴은 회전하기 때문에 두 손으로 잡아줘야 한다. 또한 리벳건은 그냥 트리거만 당겨주면 체결되는데 반해 리벳건 어댑터는 리벳이 체결됐으면 드릴의 회전방향을 반대로 해서 리벳똥을 뱉어내야 한다. 게다가 강약조절이 의외로 헷갈려서 리벳이 못쓰게 되는 경우도 있어 여러모로 귀찮다.
- 임팩트 드라이버, 임팩트 렌치로 사용 시 목이 부러질 수 있다. 드라이버드릴이나 해머드릴은 회전방향으로의 타격을 주지 않기 때문에 오래 쓰지만, 임팩트를 치는 두 공구는 충격이 샹크로 전달되어서 금방 부러져버린다. 가능하면 드릴 드라이버를 사용하자.
7. 항공정비사 자격증명
맞대기, 절곡기, 원형판재가 나온다. 시간제한은 여느 작업형과 마찬가지로 30분이다. 이게 타 항목에서는 넉넉한 시간이지만 여기서는 그렇지 않다. 연습할 때 반드시 타이머를 놓고서 연습하도록 하자. 맞대기는 리벳 8개 체결 후 2개 제거를 한다. 절곡기는 긴 판재를 굽힌 후 6개 체결하고 1개를 제거한다. 후자의 경우 '선절곡 후드릴'이 올바른 순서이므로 숙지하도록 하자. 이때 락킹 플라이어로 판재를 잘 고정해야 드릴작업이 수월한데, 드릴링 후 판재 사이에 알루미늄 이물질이 남기 때문이다.
[1]
리벳의 뒷쪽 꼬리모양을 성형하기위해 대는 금속덩어리이다. 성형된 리벳의 부분을 벅테일이라고 한다.
[2]
건축은 고장력볼트, 조선은 방수처리와 모듈형 공법에 유리한 용접으로 대체되었다.
[3]
미국의
스튜어트 전차의 경우 초기형은 리벳장갑을 사용했으나 후기형부터는 모두 용접장갑으로 변경되었다.
[4]
과거 전차 부품들은 쇳물을 부어 만드는 주조장갑이였다. 대전기 미군의 중형전차
M4 셔먼의 초기형이 그 예시.
[5]
그 커다란 여객기 날개도 판재를 전혀 용접하지 않고 알루미늄합금으로 이루어진 여러개의 판재를 빈틈없이 연결하고, 블라인드 리벳을 이용해 스트링거(세로대)와 스파(날개보)같은곳에 고정하는 방식으로 만든다.
[6]
일명 "버섯돌이 리벳'.
[7]
겉표면에 유체 와류를 적게 만들기 때문에 항공기 표면 리벳팅은 거의 무조건 이 리벳이다.
[8]
줄질로 리벳 머리를 완전히 갈아낸다면 이후 과정이 필요없이 핀 펀치로 충분한 힘을 가해주면 쉽게 빠진다. 하지만 그 정도로 갈아댔다면 리벳의 머리를 완전히 없애버렸다는 건데, 그 상태면 제품 표면에 스크래치가 나 있을 것이다(...)
[9]
잘 안되면 드릴로 좀더 갈아준다.