심 플레이트는 제조업 개발 현장이나 생산 현장에서 많이 사용되고 있지만, 다양한 종류가 있고, 홈 센터나 온라인 등에서 간단하게 구입할 수 있는 것도 있습니다. 용도에 따라 적합한 재질이나 종류가 있기 때문에 어떤 사용법을 할 것인지를 잘 생각하고 심플레이트를 선택하는 것이 중요합니다. 이번 기사에서는 심 플레이트의 사용법과 선택할 때의 주의점, 가공 방법 등을 해설합니다. 각각의 특징을 이해하고 적절하게 선택해서 사용해봅시다.
목차
심 플레이트이란?
심이란?
심(SHIM)은 직역하면 ‘채움’이라는 뜻입니다. 두 부품 사이에 심을 끼워 사용합니다. 심은 크게 두 종류로 나뉘며 판형인 심플레이트와 링형인 심링으로 크게 나눌 수 있습니다. 심 플레이트는 직사각형뿐만 아니라 구멍이 뚫려 있거나 복잡한 형상을 하고 있는 경우도 있습니다. 끼워 넣는 부품에 맞춘 형상으로 가공하여 사용합니다. 심링은 원형뿐만 아니라 일부에 자투리가 들어간 C자형이나 ㄷ자형도 있습니다. 모두 제조업 생산 현장에서나 개발 과정에서 자주 사용됩니다. 일반적으로 심은 1㎜ 이하의 얇은 금속판을 가리키는 경우가 많습니다. 1㎜ 이상이 되면 스페이서라고 부르는 경우가 많을 것입니다.
심 플레이트 사용법
심 플레이트는 생산 현장의 지그나 설비 등에 자주 사용됩니다. 예를 들어, 부품의 받침 지그를 수평으로 하기 위해 심 플레이트를 사이에 두고 높이를 조정합니다. 그 외에는 부품의 덜컹거림을 억제하기 위해 틈새에 끼우기도 합니다. 지그나 설비가 원하는 대로 수평이 아니면 가공이나 조립의 문제가 발생하거나 작업 효율이 나빠지거나 할 가능성이 있습니다.
따라서 제품의 품질을 확보하기 위해 심 플레이트에 의해 조정하고 있습니다.
또한 개발 현장에서는 시제품의 치수를 조정하기 위해 자주 사용됩니다.
시작 단계에서는 부품의 치수가 흩어지는 경우가 있습니다. 치수가 흩어져 있는 부품끼리 조립하면 덜컹거리거나 올바르게 기능하지 않습니다.
그 때문에, 심 플레이트를 사이에 두고 치수를 조정합니다. 그 외에는, 심 플레이트를 사이에 두고 복수의 치수의 부품을 제작해, 어느 치수로 목적의 품질이 나오는지를 평가하거나 합니다.
심 플레이트에 사용되는 재질
스테인레스
스테인레스는 심 플레이트의 재질로 많이 사용됩니다. 강도가 강하고 녹이 잘 슬지 않으며 내열성이 뛰어나 다양한 기계에 사용됩니다. 또한 두께 정밀도가 높은 것도 특징입니다.
스틸
스틸은 비용이 저렴하고 열처리도 가능한 소재입니다. 심 플레이트로는 스테인레스처럼 자주 사용됩니다. 다양한 기계에 사용되지만 녹슬기 쉬운 특징을 가지고 있습니다. 따라서 도장이나 도금에 의해 녹을 방지하는 경우도 있습니다.
열처리 리본 강철(SK재)
열처리 리본 강철은 매우 단단한 재료입니다. 압력이 높은 경우 등 경도가 필요한 부분에 심 플레이트로 사용됩니다.
구리, 인 청동
구리는 뛰어난 전도성을 가지고 있습니다. 따라서 접지가 필요한 경우 등 전기 접점이 필요한 곳에 심 플레이트로 사용됩니다.
베릴륨 동
베릴륨동도 전도성이 뛰어나기 때문에 전기 접점이 필요한 곳에 사용됩니다. 또한 스프링 특성도 우수하기 때문에 심 플레이트뿐만 아니라 판 스프링으로도 사용됩니다.
놋쇠
놋쇠 심 플레이트는 스테인리스나 철과 마찬가지로 많이 사용되고 있습니다. 가공이 쉽고 전도성도 높기 때문에 전기 접점이 필요한 곳에서 사용됩니다.
심 플레이트를 선택할 때의 포인트
심 플레이트의 가공 방법
추출 가공
추출 가공이란 전용 금형을 사용하여 전단하는 가공 방법입니다. 부품 1개당 가공 시간이 짧기 때문에 대량 생산에 적합합니다. 프레스 가공기 등을 이용하여 가공합니다. 기준으로서는 1000장 이상의 심 플레이트를 제조하는 경우는 금형으로 뽑아 가공을 하는 편이 보다 비용 메리트가 있을 것입니다. 하지만 전용 금형이 필요하기 때문에 초기 비용이 듭니다. 따라서 소량 생산에는 적합하지 않은 가공 방법입니다. 또 추출 버의 처리가 필요한 경우도 있습니다.
에칭 가공
에칭가공이란 부식액에 의해 불필요한 부분을 제거하는 가공방법으로 중량 생산에 적합한 가공방법입니다. 기준으로는 몇 백 장 정도일 겁니다. 에칭 가공의 심 플레이트는 버어나 뒤틀림 등이 없이 고정밀도로 마무리됩니다. 또한 고가의 지그 등도 필요로 하지 않기 때문에 초기 비용을 줄일 수 있습니다. 에칭에서는 우선, 소재의 금속에 포토레지스트를 붙여 마스킹을 합니다. 다음으로 빛을 비춰 노광하고 마스킹되지 않은 부분이 감광되어 금속이 노출됩니다. 이 상태에서 에칭액에 접촉하면 노출되어 있는 금속 부분이 부식되어 제거됩니다. 마지막으로 남아있는 레지스트를 제거하고, 세정과 건조를 하여 완성됩니다.
와이어 컷팅
와이어 컷 가공이란 얇은 와이어 선에 전기를 흘려 열을 발생시켜 금속을 녹여 가공하는 방법입니다. 와이어가 직접 소재에 닿지 않고 단단한 금속도 자를 수 있습니다. 또한 금속판을 겹쳐서 자를 수 있기 때문에 동일한 형상으로 두께가 다른 심플레이트를 한번에 가공할 수 있습니다. 또한 접촉 가공이 아닌 방전을 이용하기 때문에 버가 발생하지 않는 장점이 있습니다. 한편 레이저 가공 등 다른 방법에 비해 가공 속도가 느리다는 단점이 있으므로 소량 생산용입니다.
레이저 가공
레이저 가공은 금속판을 가공하는 방법으로 자주 사용됩니다. 치수 정밀도가 높고 복잡한 형상도 가공할 수 있어 심 플레이트 뿐만 아니라 다양한 부품의 가공 방법으로 사용되고 있습니다. 레이저 가공은 레이저 빛의 열에너지에 의해 금속을 녹여 자릅니다. 소재는 얇을수록 가공 속도가 빠르지만 너무 얇으면 뒤틀림이 발생하게 됩니다. 0.05~2㎜ 정도의 대부분의 금속이 가공 가능합니다. 가공 속도가 느려서 대량 생산에는 적합하지 않습니다. 제조업에서는 지그나 설비 등의 소량 부품이나 개발 시제품 등의 가공에 자주 사용됩니다.
정리
심 플레이트의 종류와 사용법, 재질 및 가공 방법에 대해 해설했습니다.
심 플레이트는 제조업에서 자주 사용되는 부품입니다. 섬세한 치수를 조정하기 위해서는 다양한 모양, 두께의 심 플레이트가 필요할 것입니다. 범용적인 심 플레이트 뿐만 아니라 복잡한 형상의 심 플레이트가 필요한 경우에도 다양한 가공 방법으로 제작할 수 있습니다. 재질의 특징이나 두께 등을 고려하여 심 플레이트를 선택해 봅시다.
