안전핀

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배경

한쪽 끝은 고정 플레이트가 있고 다른 쪽 끝은 날카로워진 코일 형태의 강철 와이어인 현대식 안전핀은 약 1825년에 뉴욕으로 거슬러 올라갈 수 있는 장치입니다. 월터 헌트라는 이름의 빚진 발명가는 상환 방법을 모색했습니다. $15 빚. 그는 날카로운 끝에서 손가락을 보호하는 의복을 고정하기 위한 "안전 핀"을 설계했습니다. 그는 1849년에 디자인에 대한 특허를 받았고 그의 아이디어를 400달러에 팔았습니다. 디자인은 그 이후로 거의 동일하게 유지되었습니다. 그러나 가장 일반적인 재료인 강철의 제조가 크게 향상되었으며 핀을 형성하는 데 사용되는 기계화 공정도 개선되었습니다. 1864년 E.J. 맨빌은 오늘날 사용되는 기계의 전신인 자동 4슬라이드 기계를 발명했습니다.

현재의 디자인은 현대적이지만 안전핀은 고대의 잠그개입니다. 금으로 장식되어 있고 길이가 몇 인치인 코일형 청동 핀이 이집트 무덤에서 발견되었습니다. 그리스인과 로마인은 이를 비골 이라고 불렀습니다. (브로치를 위한 라틴어) 일부는 의복을 고정하는 데 사용되었지만 다른 일부는 주로 옴니멘탈이었습니다. 기원전 7세기 <작은> 연대기. , 정교하게 장식된 비골에는 종종 캐치 플레이트를 따라 사자나 스핑크스가 줄지어 새겨져 있거나 납땜되어 있었습니다. 이 시기의 이란 핀은 사람의 손 모양으로 머리에서 꼬리까지 두 마리의 사자가 장식되어 있으며 8세기의 에트루리아 비골은 오리로 장식되어 있습니다. 비골은 로마 제국이 확장되면서 고대 세계 전역에서 널리 사용되었습니다. 중세 시대에 디자인은 곧은 핀을 닮은 디자인으로 되돌아갔습니다. 평민은 나무 꼬챙이로, 부귀와 지위가 높은 사람은 뼈, 상아, 은, 금, 놋으로 만들었습니다. 15세기에 핀은 인발된 와이어로 제조되었으며, 이는 현대의 안전 핀 제조에 여전히 존재하는 공정입니다. 오늘날 안전핀의 가장 큰 사용자는 소매 재봉 개념 시장이며 가장 큰 상업 사용자는 세탁 및 청소 산업입니다.

원자재

안전핀에 사용되는 가장 일반적인 금속은 스프링강, 황동 및 스테인리스강입니다. 임계 강도 요구 사항이 없는 대부분의 패스너는 철 합금인 스프링 강으로 만들어집니다. 탄소 함량이 높은 것(0.5% 이상). 철에 첨가되는 탄소의 비율을 다양화함으로써 스프링 강은 인장 강도와 탄력성이 높아 구부러지고 원래 모양으로 돌아갈 수 있습니다.

황동은 대략 2/3의 구리와 1/3의 아연의 합금입니다. 스프링 스틸보다 더 비싼 이 금속은 높은 광택까지 연마됩니다. 비자성체이며 쉽게 모양을 잡을 수 있습니다. 황동의 강도는 대부분의 안전핀 용도에 적합합니다.

황동보다 비싼 스테인리스 스틸은 크롬과 니켈을 포함하는 합금입니다(때로는 니켈 대신 망간이 사용됨). 거울과 같은 마감 처리로 부식, 온도 및 강도를 고려할 때 스테인리스 스틸을 사용합니다. 그러나 일부 안전핀 애플리케이션의 경우 스테인리스강보다 저렴한 페라이트계 저탄소 스테인리스강 유형이 사용됩니다.

기타 원료에는 다양한 코팅 및 도금이 포함됩니다. 가장 일반적인 스프링 스틸 핀의 마감은 크롬이며 최종 왁스 코팅이 뒤따릅니다. 핀이 습한 환경이나 천 조각에 장기간 노출되는 경우 강철의 부식으로 인한 얼룩을 방지하기 위해 다른 처리가 사용됩니다. 이러한 방법 중 하나는 특히 스프링 스틸 안전 핀에서 화학 크롬산염으로 핀을 코팅하는 것입니다. 황동 안전 핀의 경우 니켈 코팅이 사용되는데, 이는 일부 화학 물질에 저항하고 오랫동안 매력적으로 남아 있기 때문입니다. 주로 장식용으로 사용되는 황동 핀에 대한 더 비싼 처리는 도금입니다. 핀을 산성 수조에 돌리면 황동의 최상층이 제거되어 반짝이는 금빛 표면이 드러납니다.

제조
프로세스

현대식 안전핀 제조는 완전 자동입니다. 여러 단계를 수행하기 위해 특수 기계가 개발되어 많은 작업자를 교체하고 제조 공정의 효율성을 높입니다. 한 공장에서 하루에 300만 개 이상의 안전핀을 만들 수 있습니다. 연간 거의 10억 개입니다. 해외에 더 많은 회사가 있지만 안전핀을 만드는 미국 회사는 단 두 곳뿐입니다.

와이어 만들기

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1 철강선은 제철의 초기 단계인 선철에서 정제된다. 이 시점의 광석에는 철을 매우 부서지기 쉬운 탄소를 포함한 많은 불순물이 여전히 포함되어 있습니다. 변환기(고온 오븐)에서 산소는 탄소를 연소시키기 위해 용융된 선철에 고속으로 펌핑됩니다. 그런 다음 용강을 연속 주조라고 하는 방법으로 슬래브로 성형합니다. 금속이 금형에 부어집니다. 롤러를 곧게 펴는 동안 워터 제트는 금속을 냉각시킵니다. 덩어리를 빌릿이라고 하는 막대로 만듭니다. 그런 다음 산에 절여서 산화물 스케일을 제거하고 롤러를 통과하고 열처리한 다음 천천히 냉각하는 과정을 어닐링이라고 합니다. 그런 다음 차가운 금속은 크기가 감소하는 여러 다이를 통해 당겨 와이어로 성형됩니다. 이 단계에서 금속은 취성을 방지하기 위해 빈번한 어닐링을 거칩니다. 점점 더 좁아지는 다이를 통과하면서 와이어는 정확한 게이지(두께)를 얻습니다.

와이어 절단

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2 핀 공장에서 고탄소 스프링-강선 코일이 스풀에 로드되어 롤 스트레이트너에 공급됩니다. 이 기계는 1인치에서 최대 1피트까지의 올바른 길이로 와이어를 곧게 펴고 자릅니다. 대부분의 절단기는 다양한 직경의 와이어를 수용하도록 조정할 수 있습니다.

형성

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3 절단된 와이어 조각은 컨베이어나 카트로 연삭기로 운반됩니다. 와이어 조각은 호퍼 공급되고 연삭 휠에 대해 눌러집니다. 와이어의 한쪽 끝은 한 지점에 접지됩니다. 또한 그라인더에서 금속 조각이 연마되고 테이퍼진 가장자리에서 흠집과 버가 제거됩니다.

4 성형 공정은 4방향으로 다양한 동작이 가능한 4슬라이드 기계로 이루어집니다. 이 기계는 안전 핀을 형성하도록 맞춤 제작되었습니다. 와이어 핀은 기계에 호퍼 공급되어 체인에서 픽업됩니다. 그런 다음 아버 또는 스핀들 주위에 감겨 있습니다. 날카롭지 않은 끝은 캡을 고정할 고리로 구부러져 있습니다.

5 한편, 강판은 반대쪽에서 기계로 공급됩니다. 금속 시트를 다이에 찍어 도넛 모양의 캡을 형성하는 이상한 모양의 조각을 만듭니다.

6 스탬핑 작업은 2차원 다이컷 강철 조각을 3차원 캡으로 성형합니다.

7 기계 내부에서 날카롭게, 갈고리로 감긴 와이어가 캡과 만납니다. 그런 다음 캡은 와이어의 후크 끝 부분 주위에 압착됩니다. 이 시점에서 안전핀이 완전히 형성되고 걸쇠가 닫힙니다.

8 안전핀을 포인트 오픈 상태로 구매하여 바로 사용할 수 있는 사용자의 경우 비용이 더 많이 듭니다. 체인 끝에 있는 기계 장치가 핀을 열고 핀이 중첩되고 엉키기 때문에 마무리 작업은 더 작은 배치로 이루어져야 합니다.

마감 및 포장

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9 구멍이 뚫린 플라스틱 바구니에 핀을 넣습니다. 도금이 필요한 경우 강철 핀은 일반적으로 크롬 도금되고 황동 핀은 니켈 도금됩니다. 전기도금에서 형성된 핀은 코팅 용액의 탱크에 배치됩니다. 탱크는 전기적으로 충전되어 용액의 화학 물질이 fme 층의 핀에 부착되도록 합니다. 전기도금된 핀은 균일한 코팅을 보장하기 위해 회전하는 탱크에 의해 흔들립니다.

10 핀을 물로 헹군 다음 다른 탱크에 넣어 화학 용액으로 최종 광택을 냅니다.

11 핀은 세제 용액으로 세척하고 왁스 마감 처리합니다.

12 그런 다음 형성되고 완성된 핀이 포장됩니다. 상자당 총 10개 로트가 표준 벌크 또는 산업용 팩입니다. 대부분의 소비자는 소매용 폴리백이나 블리스터 팩으로 안전핀을 구매합니다.

미래

벨크로와 같은 보다 현대적인 패스너가 20세기에 도입되었지만 안전핀을 대체하지 않았습니다. 그 단순함과 유용성은 다음 세기로의 미래를 보장하는 것 같습니다. 덜 산업화된 국가에서 안전 핀에 대한 큰 시장이 여전히 있습니다. 예를 들어, 인도에서는 핀과 재봉 바늘이 어머니에게서 딸에게 전달되어 대대로 보관되고 사용됩니다. 이와 같은 경제에서 사람들은 대체 패스너에 쉽게 접근할 수 없으며 우리 중 많은 사람들이 상품으로 인식하는 것에 큰 가치를 부여합니다.