베이스 플레이트란, 문자 그대로 베이스(기초, 토대)가 되는 플레이트(판)를 말합니다. 이 기사에서는 기계 설계에 있어서 베이스 플레이트의 정의, 재질에 의한 특징 및 사용 사례를 소개합니다.
목차
베이스 플레이트란?
베이스 플레이트는 기계 및 구조물을 구축할 때 기초로 사용되는 평평한 플레이트입니다. 또 기계 가공에 있어서는, 지그를 놓거나 고정하는 테이블로서도 이용됩니다. 베이스 플레이트는 어떤 분야에서든 기초가 되는 평평한 판인 것에는 변하지 않습니다. 그러나 사용되는 분야에 따라 정의와 사용법이 다르기 때문에 주의가 필요합니다.
기계 설계 분야의 베이스 플레이트
기계 설계 분야의 베이스 플레이트는 여러 구성 요소와 부품을 함께 고정하기 위한 기초이며 무게가 있는 기계의 토대입니다.
여러 구성 요소로 구성된 장치의 경우 각 요소와 구성 요소의 위치가 변경되지 않도록 고정하기 위해 베이스 플레이트가 사용됩니다. 여러 요소를 하나의 장치로 정리하여 설치 및 이동을 쉽게 하거나 장치로서의 성능과 신뢰성을 높이는 역할이 있습니다.
예를 들어, 복수의 지그를 베이스 플레이트에 고정하여 복잡한 형상의 워크를 고정할 수 있게 하거나 워크를 누르는 실린더와 워크를 받는 지그의 위치 관계가 변하지 않도록 합니다.
금형의 베이스 플레이트도 생각하는 방식은 같습니다. 금형은 슬라이드나 E핀 등 복수의 기구로 이루어지는 복잡한 장치이므로, 이들을 정리해 고정하기 위해서 베이스 플레이트가 사용됩니다.
또한, 무게가 있는 기계의 토대는 기계의 무게를 적절히 지지하기 위한 베이스 플레이트를 사용합니다. 기계의 설치면에 정밀도를 갖게 해 기계가 올바르게 움직이게 하는 역할이 있습니다. 또한 진동이나 소음을 흡수하거나 기계나 장치의 정밀도 향상, 수명의 증가 등에도 도움이 됩니다.
건설 분야의 베이스 플레이트
건축 분야에서는 주로 건물과 구조물의 기둥과 지주가 지면과 바닥에 접하는 장소에 설치됩니다. 이러한 기둥과 지주가 지면과 바닥의 기초에 단단히 고정되도록 앵커 볼트를 칠 수 있습니다.
기계 설계에서 베이스 플레이트의 중요한 점
기계 설계의 베이스 플레이트에는 주로 다음과 같은 점이 요구됩니다.
안정성
기계나 장치의 하중을 적절히 지지하거나 기계나 장치가 작동할 때 발생하는 진동을 흡수하는 등 기초로서 안정해야 합니다. 또 기계나 장치를 움직일 때 이동하지 않도록 지지해 오랫동안 사용하고 있어도 변형하지 않고 그 위치 관계가 변하지 않는 것도 요구됩니다.
재질 선정
베이스 플레이트의 재료는 기계의 용도나 사용 환경에 따라 선정해야 합니다.
가장 먼저 고려해야 할 것은 베이스 플레이트에 가해지는 하중입니다. 큰 하중이 걸리면 강성이 높고 내구성있는 재료가 필요합니다. 또한 온도 변화가 큰 환경에서는 온도에 의한 팽창이나 수축이 적은 소재를 선택해야 합니다. 또한 물을 사용하는 기계, 장치이거나 습도가 높은 장소에서 사용하는 경우에는 방청 처리 등의 추가 처리도 필요합니다.
치수 정밀도
베이스 플레이트에는 많은 홀과 홈이 있습니다. 홀에 볼트를 통과하거나 홈을 사용하여 기계나 장치를 고정하기 때문입니다. 그 홀이나 홈의 치수 정밀도는 그대로 기계나 장치의 정밀도로서 반영됩니다. 따라서 베이스 플레이트의 치수 정밀도는 매우 중요합니다.
또한 설계 변경 및 유지 보수를 위해 기계와 장비가 베이스 플레이트에서 제거될 수 있습니다. 재설치 후에도 같은 조건으로 사용할 수 있도록 베이스 플레이트의 정밀도가 필요합니다.
베이스 플레이트의 종류
베이스 플레이트에 사용되는 소재에는 주로 다음과 같은 것을 들 수 있습니다.
스테인레스
강성이 높고 내식성도 높은 소재입니다.
금형의 베이스 플레이트나 기계의 토대, 기계 가공시의 지그 테이블 등, 다양한 장면에서 사용할 수 있습니다.
큰 하중이 걸리는 장면이나, 부식하기 쉬운 환경, 고온 환경에서 사용됩니다.
알루미늄
스테인리스에 비해 가볍고 부드러운 소재입니다. 깎기 쉽고 취급하기 쉬운 한편, 손상 쉽고, 파손에는 주의가 필요합니다.
라인에 복수의 지그를 고정하는 지그 플레이트나 소형의 측정 장치의 베이스, 소형 기계의 기초에 사용할 수 있습니다. 소재의 강도가 그다지 높지 않기에 큰 하중이 걸리는 장치나 대형 장치에는 그다지 적합하지 않습니다.
표면 처리를 실시하면 내식성, 내마모성도 향상됩니다.
FRP(섬유 강화 플라스틱)
알루미늄보다 더 가벼운 소재입니다. FRP의 구성에 의해 강도를 올릴 수 있지만, 스테인리스만큼 강성은 없습니다. 또한 고온 환경에도 그리 강하지 않습니다. 가벼움이 요구되고 비교적 작은 하중을 받는 용도에 적합합니다. 예를 들어, 기존의 건축물 위에 태양광 패널을 증설할 때의 기초로 하거나, 작고 가벼운 정밀 기기 내부의 테이블에 사용하거나 합니다.
베이스 플레이트 사례
계속해서, 미스미 meviy로 실제로 가공한 사례를 소개합니다.
의료기구 제조 장치 내 베이스 플레이트
의료 기기를 제조하고 있는 메이커가, 메비로 베이스 플레이트의 가공을 실시했습니다. 제조 라인내에서 부품끼리를 결합시킬 때에, 각각의 부품을 고정하는 양산 지그의 기초로서 사용하는 것입니다.
큰 하중이 걸리거나, 고온 환경에 놓이거나 하는 일이 없기 때문에, 비용을 생각해 재료에는 A2017을 채용. 내구성을 제공하기 위해 표면 처리에 흑색 아노다이징을 실시했습니다.
저충격, 일정 힘 수동 클램프 기구
노브가 붙은 암을 쓰러뜨리면 스토퍼 볼트가 워크를 조용히 클램프하는 기구입니다. 암을 쓰러뜨리는 것으로 링크 베이스를 시작하고 내부 샤프트가 밀려 암이 약간 스윙하여 스토퍼 볼트가 움직입니다.
이 장치에서 베이스 플레이트의 역할은 스토퍼 볼트의 반력으로 인해 링크베이스가 변위되지 않도록 지원하는 것입니다. 클램프시의 충격을 크게 하지 않기 위해서도, 워크 유지부나 링크 베이스가 이동하지 않는 것이 필요합니다.
정리
베이스 플레이트는 기계 및 구조물을 구축할 때 기초로 사용되는 평평한 플레이트입니다. 건축, 건설 분야에서도 사용되지만 기계 분야에 있어서는 복수의 장치나 요소를 정리해 고정하거나 장치의 토대에 사용됩니다. 강도나 안정성, 정밀도가 요구되는 것 외에 사용 환경에 맞춘 재료 선정이 필요합니다. 베이스 플레이트의 재료에는 스테인레스나 알루미늄이 많이 사용되고, FRP가 사용되는 경우도 있습니다.
