TL;DR

맞춤형 튜브 컨트롤 암 제작에는 특정 부품 세트와 정밀한 공정이 필요합니다. 핵심 구성 요소로는 고강도 DOM 또는 크로몰리 튜빙, 로드 엔드용 나사식 용접 부싱, 고품질 부싱(델린 또는 폴리우레탄), 정밀 가공된 볼 조인트 컵이 포함됩니다. 제작 공정은 정확한 설계와 튜브의 정밀 절단 및 노칭, 기하학적 정확도를 유지하기 위한 견고한 지그 내 조립, 최대 강도와 안전성을 보장하는 꼼꼼한 TIG 용접에 달려 있습니다.

컨트롤 암 제작을 위한 핵심 구성 요소

튜브형 컨트롤 암을 처음부터 자체 제작하는 것은 차량의 서스펜션 기하구조에 완전히 통제할 수 있는 보람 있는 프로젝트입니다. 하지만 성공은 올바른 재료를 선택하는 것에서 비롯됩니다. 이는 주변 일반 철물점에서 구할 수 있는 부품이 아니라 극도의 응력을 견딜 수 있도록 설계된 특수 부품들입니다. 고품질 부품을 확보하는 것이 제작 과정에서 가장 먼저이며 가장 중요한 단계입니다.

튜브형 컨트롤 암의 기본은 튜빙 자체입니다. 대부분의 제작자들은 맨드릴 위에서 압연된 강철(DOM)과 4130 크로몰리 강철 사이에서 선택합니다. 다음 제조사들의 제품에서도 언급된 바와 같이 Porterbuilt , 두꺼운 벽의 DOM 튜빙은 높은 강도, 뛰어난 균일성 및 비용 효율성 덕분에 스트리트 및 고성능 응용 분야에 이상적인 선택입니다. 크로몰리(Cromoly)는 더 높은 강도 대 중량 비율을 제공하므로 무게가 중요한 레이싱 응용 분야에서 선호되는 소재이며, 고급 맞춤 제작물에서 자세히 설명된 선택입니다. 이 선택은 프로젝트의 예산과 성능 목표에 따라 달라집니다.

튜빙 외에도 기능적이고 조절 가능한 암을 만들기 위해 몇 가지 핵심 부품이 필요합니다. 온라인 공급업체인 JOES Racing Products 그리고 CB Chassis Products 는 이러한 부품들을 포괄적으로 제공합니다. 일반적인 쇼핑 목록은 다음과 같습니다:

• 용접용 튜브 엔드(버ング): 이 나사식 인서트는 DOM 튜브 끝부분에 용접되어 하임 조인트(로드 엔드) 또는 나사식 어댑터를 장착할 수 있도록 하며, 정밀한 정렬 조정이 가능하게 해줍니다.
• 부싱 및 슬리브: 이러한 부품들은 서스펜션 암의 프레임 측 피벗 포인트에 압입됩니다. 고품질 옵션으로는 변형이 적고 수명이 긴 델린(Delrin) 소재나 성능과 진동 흡수 사이의 균형을 제공하는 폴리우레탄이 있습니다.
• 볼 조인트 컵 또는 플레이트: 이들은 서스펜션 암의 휠 측에 있는 볼 조인트를 고정합니다. 볼트 체결식 볼 조인트용 플레이트 또는 압입식 유형용 정밀 가공된 컵일 수 있으며, 정확한 위치에 배치되어 용접되어야 합니다.
• 마운팅 탭 및 브래킷: 이들은 차량의 프레임에 용접되어 서스펜션 암 피벗을 위한 마운팅 지점을 제공합니다.

특수 사양, 대량 생산 또는 CNC 절단 플레이트 및 볼 조인트 컵과 같은 부품에서 뛰어난 정밀도가 필요한 프로젝트의 경우, 전문 제조업체와 협력하는 것이 유리할 수 있습니다. 예를 들어 Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. 서스펜션 부품에 필수적인 정밀도를 제공하는 맞춤형 자동차 스탬핑 및 금속 부품 제조를 수행하여, 완벽한 적합성과 금속학적 일관성을 보장합니다. 이는 안전성과 성능 모두에 중요합니다.

재료 비교: DOM 강철 vs. 4130 크로몰리

제작 공정: 설계에서 최종 용접까지

부품을 확보한 후 제작 공정이 시작됩니다. 이 단계에서는 정밀성, 인내심, 그리고 적절한 도구 사용이 무엇보다 중요합니다. 컨트롤 암을 제작하는 것은 단순히 튜브를 용접하는 것을 넘어서는 공학적 작업이며, 차량의 핸들링과 안전성에 직접적인 영향을 미칩니다. 최종 제품이 강도뿐 아니라 기하학적으로 완벽하도록 하기 위해 전체 과정은 철저하고 체계적이어야 합니다.

원자재에서 완제품에 이르는 여정은 명확한 절차를 따릅니다. 다음은 Wilhelm Raceworks 심지어 날카로운 모서리 대신 넉넉한 곡률 반경을 확보하는 것과 같은 사소해 보이는 세부 사항이라도 부품의 응력 및 피로 저항성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 전문적인 접근 방식이란 모든 단계에서 철저한 계획과 실행을 요구합니다.

제작 과정의 단계별 설명은 다음과 같습니다:

1. 설계 및 측정: 첫 번째 단계는 CAD 소프트웨어를 사용하여 응력 분석을 수행하거나 차량 서스펜션의 연결 지점을 정밀하게 측정하여 설계를 최종적으로 완료하는 것입니다. 목표 캠버, 캐스터 및 롤 센터를 달성하기 위해 필요한 길이, 볼 조인트 각도 및 피벗 위치를 결정해야 합니다.
2. 절단 및 노칭: 설계 시 결정된 정확한 길이로 DOM 또는 크로몰리 강관을 절단합니다. 다른 튜브와 연결될 튜브의 끝부분은 완벽하게 밀착되도록 '노칭' 또는 '코핑' 처리되어야 하며, 이는 용접 시 강력한 접합부를 형성합니다. 이러한 작업에는 튜브 노처가 가장 적합한 도구입니다.
3. 가공 및 준비: 볼 조인트를 고정하는 피팅과 같은 맞춤형 부품은 선반 또는 밀링 머신에서 가공이 필요할 수 있습니다. 용접 전에 모든 구성 부품을 철저히 세척하여 용접 품질을 해칠 수 있는 오일, 그리스 또는 산화피막을 제거해야 합니다.
4. 지그 제작: 이 단계는 아마도 가장 중요한 과정입니다. 가공 지그(fabrication jig)는 컨트롤 암의 개별 부품들을 정확한 최종 위치에 고정시키는 장치입니다. 정밀하고 강성이 높은 지그를 제작하는 것은 용접 열로 인해 컨트롤 암이 변형되지 않도록 하고, 최종적인 형상이 정확하게 유지되도록 하기 위해 필수적입니다.
5. 임시 용접 및 검증: 모든 부품을 지그에 장착한 후 부품들이 움직이지 않도록 소규모 '임시(tack)' 용접을 수행합니다. 임시 용접 후에는 지그에서 암을 분리하고 완전한 용접 전에 차량에 직접 설치하여 치수와 간격을 확인합니다.
6. 최종 용접: 서스펜션 부품의 경우 정밀도가 높고 강력하며 깔끔한 용접 이음부를 형성하기 때문에 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접이 선호되는 방식입니다. 열을 고르게 분산시키고 변형을 최소화하기 위해 이음매를 계단식 순서로 용접하세요. 4130 크로몰리 소재의 경우 취성을 방지하기 위해 천천히 냉각시켜야 하며(예: 부품을 용접 담요로 감싸는 것), 그러나 예열은 일반적으로 벽 두께가 0.120인치를 초과하는 튜브에서만 필요합니다.
7. 마감 처리: 용접 후 냉각된 컨트롤 암은 부식 방지를 위해 분체 코팅 또는 도장할 수 있습니다. 마지막으로 부싱을 프레스 핏하고 볼 조인트를 설치하여 조립을 완료하세요.

튜브형 대비 플레이트형 암: 중요한 설계 선택

맞춤형 컨트롤 암을 설계할 때 제작자가 마주하는 기본적인 선택 중 하나는 튜부형(tubular) 구조와 판상형(plated) 구조 중 어느 것을 사용할지 여부입니다. 두 방식 모두 매우 강력할 수 있지만, 각각의 제작 방식은 서로 다른 특성을 가지며, 이로 인해 다양한 용도에 적합하게 됩니다. 이러한 차이점을 이해하는 것은 차량의 사용 목적에 맞는 서스펜션 시스템을 구성하는 데 핵심적인 요소입니다.

튜부형 컨트롤 암은 이름에서 알 수 있듯이 주로 둥근 형태 또는 때때로 사각형 튜브를 사용하여 제작됩니다. 이 디자인은 도로 주행 성능 운전에서 흔히 발생하는 비틀림(torsional) 하중 및 당기기-밀기(tension and compression) 등의 다방향 힘에 저항하는 데 탁월합니다. 둥근 형태는 응력을 고르게 분산시켜, 일반 도로용 차량부터 로드레이싱 차량까지 대부분의 용도에 효율적이며 경량화된 솔루션을 제공합니다.

플레이트 암은 극한의 오프로드 레이싱에서 흔히 볼 수 있으며, 평평한 판강을 여러 조각으로 절단한 후 용접하여 상자 형태의 구조를 만든다. 이러한 제작 방식은 큰 점프 착지 시와 같은 직접적인 수직 충격에 특히 강하고 강성을 갖춘 암을 만들어낸다. 튜부 암에 비해 무거울 수 있으나, 혹독한 환경에서는 그 강도가 장점이 될 수 있다. 한 포럼 사용자의 말에 따르면, '플레이트 암은 더 강하다. 반면 튜브는 롤 케이지처럼 충격이 어느 각도에서든 가해질 수 있는 상황에 더 적합하다.' 이는 두 디자인 간의 핵심적인 장단점 차이를 보여준다.

비교: 튜부 암 대 플레이트 암