스크랩 코일 와인더 제작 - 1. 직선운동 샤프트 제작

[실운현 오원철]

* 제작에 앞서 금속을 이용하고 작은 물체를 드릴링하는 작업이 많으므로 꼭 안전에 주의바랍니다.

   특히, 작은 금속을 드릴링 할때는 꼭 재료를 핸드 바이스라도 이용해서 재료를 안전하게 잡고 가공하셔야 합니다. 

제작 초기의 완성된 모습은 아래와 같습니다.

(나중에 최종 조립분과는 바닥판 재질하고 베벨기어부분이 다릅니다)

 

처음 제작할 것은 직선 왕복장치 제작입니다.

이 부분의 핵심은 1. 유격과 저항이 없이 샤프트가 좌우로 움직이게 하는 것 2. 캠과 압력을 유지하기 위하여 스프링을 장착하는 것 3. 캠의 회전을 부드럽게 받아주는 베어링 부분입니다.

 

우선 샤프트를 고정시키는 부분을 제작합니다.

 

우선 “ㄷ”자 알류미늄 장식을 구입합니다. 청계천에 인테리어나 화장실용품 판매하는 곳에 가면 목욕실용 선반을 고정하는 블록이 있습니다. 높이가 높은 것으로 구입합니다.

가격이 좀 왔다갔다하는데 개당 2-3천원 준 것 같습니다

다음으로 사프트을 잡아줄 베어링을 구입합니다. 사실 여기에 직선운동 베어링까지 사용할 필요가 없어서 그냥 알류미늄 장식을 관통해 사용할까 했는데 핸드드릴로 작업하니까 정확한 드릴링이 안되어 축이 뻑뻑하거나 너무 헐렁해 지면서 직선운동에 유격이 발생하여 베어링을 구입했습니다.

정확한 베어링 명칭은 linear bush로 내부에 볼베어링이 있습니다.

저는 모든 축의 직경을 6밀리로 했기때문에 6밀리용을 양쪽에 설치하고자 구입했고, 이 베어링을 쓰게되면 일반재질 샤프트로는 금방 마모가 된다고하여 같이 사용되는 6밀리 x 1미터 shaft도 구입했습니다. 베어링이 개당 만원정도이고 샤프트도 만원정도 준 것 같습니다.

 

스프링은 세운상가에서 청계천을 건너면 공구를 파는 곳에 스프링만 파는 곳이 있습니다.

그냥 길거리에 전시된 상자 중에서 내경이 6밀리 이상인 것을 구입하시면 됩니다.

개당 천원 정도한 것 같습니다.

제작은 우선 알류니뮴 장식을 베어링 외경에 맞도록 드릴링합니다.

아래와 같은 스텝드릴비트를 사용하면 큰 동심원을 수월하게 드릴링 가능합니다.

가격은 비싸지만 자작을 하면서 스위치, 진공관소켓 등 대형구멍을 천공할 때 정말 효자 같은 장비입니다

  

원래 계획은 양쪽으로 베어링을 장착하는 것이었으나 이 베어링이 조금이라도 축이 어긋나면 뻑뻑해짐니다.

그래서 그냥 베아링 두개를 서로 맞붙히고 장식의 한쪽 면에 고정했습니다.

베어링을 구입하시면 장착할 때까지 박스에 보관하시고 손으로 만지기 전에 한번 붓으로 붙어있는 가공후 쇠조각을 털어낸 이후 만지시기 바랍니다.

저는 그냥 만졌다가 손 이곳 저곳에 쇳가루가 박혀서 좀 고생했습니다.

 

다음으로 캠과 접촉하는 부분으로 이곳은 캠 폭이 넓다면 그냥 막대를 접속해도 되지만, 캠이 얇은 판으로 된 경우는 받아주는 부분을 V자로 가공해야 합니다.

좀 더 원활한 캠 회전을 위해 V자 홈이 있는 볼 베어링을 사용했습니다.

우선 볼 베어링을 종로3가에서 청계천으로 가는 길에 있는 베어링가게에서 구입합니다. 개당 2천5백원 정도이며 내경은 6밀리 외경은 12밀리 정도입니다.

다시 알류미늄 장식을 파는 을지로4가에 인테리어 금속을 판매하는 곳에서 그림과 같은 장식을 구입합니다.

저는 “다보나라” 라는 곳에서 구입했는데 잘 보시고 베어링이 저렇게 들어갈 수 있는지 확인하셔야 됩니다. 비슷한 것이 있는데 저 깊이가 좀 낮은 것은 베어링이 들어가지 않습니다. 나중에 줄 작업을 한다면 별 문제가 없습니다.

사진의 반대편에 나사가 1개 있는데 이것을 풀고 베어링을 넣고 적당한 와셔를 넣고 조이면 그냥 단단히 고정됩니다

참 그리고 기본적으로 제작에는 탭내기 드릴이 반드시 필요합니다.

모든 알류미늄 장식이 그냥 인테리어 용도라 사진과 같이 축에 고정하는 나사 홈 같은 것이 전혀 없습니다. 저는 3밀리 탭을 이용했습니다.

기타 축을 고정하는 칼라 (collar)도 역시 알류미늄 장식으로 구멍을 넓히고 옆에 탭을 내서 고정했습니다. 구입해서 사용하실 경우 베어링을 판매하는 곳에 shaft collar라는 완성품을 구입할 수 있습니다 

일단 여기까지 조립한 후 원활하게 직선운동을 하는지 눌러 테스트해보시기 바랍니다.

생각보다는 좀 뻑뻑하고 원활하게 움직이지 않는 느낌이지만 실제 프레임에 고정해서 캠과 연동하면 부드럽게 움직입니다.

그럼 다음에는 캠 샤프트 제작을 올리겠습니다.