패스너 12가지 유형 완벽 해설: 용도, 예시, 설치 팁

패스너(Fasteners)란?

패스너는 크고 작은 모든 기계의 여러 부품입니다. 이 부품들은 기계 내 역할과 위치에 따라 다양한 방식으로 결합됩니다.

너트, 볼트, 나사, 키, 와셔, 리벳, 앵커, 스터드, 인서트, 링, 핀 같은 고정 장치를 패스너라 부릅니다. 기계 부품을 서로 결합하는 과정을 체결(Fastening)이라 하며 세 종류로 나뉩니다.

1. 임시 체결(Temporary Fastening)
2. 반영구 체결(Semi-permanent Fastening)
3. 영구 체결(Permanent Fastening)

1. 임시 체결

기계 부품을 분해·재조립 쉽게 할 수 있게 결합하는 방식. 기계나 부품 손상 없음. 너트, 볼트, 나사, 락 핀, 와셔 사용. 주요 임시 체결체는 뒤에서 설명.

2. 반영구 체결

체결부 파괴 가능하나 작업물 손상 없음. 재개방 가능성이 적을 때 사용. 납땜, 리베팅 등.

3. 영구 체결

두 재료나 부품 사이 영구 조인트용 일회용 패스너. 영구 패스너 사용 시 부품 분리 불가. 리벳, 용접, 납땜, 브레이징 예시.

패스너의 종류

주요 패스너 유형:

1. 너트(Nuts)
2. 볼트(Bolts)
3. 나사(Screws)
4. 와셔(Washers)
5. 키와 키웨이(Key and Key-ways)
6. 스터드(Studs)
7. 리벳(Rivets)
8. 앵커(Anchors)
9. 못(Nails)
10. 인서트(Inserts)
11. 리테이닝 링(Retaining Rings)
12. 클레비스 핀과 코터 핀(Clevis Pins and Cotter Pins)

#1 너트(Nuts)

흔히 정사각형 또는 육각형인 작은 금속 블록. 볼트 체결용 내부 나사산 보유. 볼트는 주로 너트와 함께 사용. 작업 위치에 따라 다양.

#2 볼트(Bolts)

가장 널리 쓰이는 패스너. 가는 금속 봉으로 만듦. 윗쪽에 다양한 헤드 형태, 나머지 부분 또는 일부에 나사산. 이쪽으로 공작물 고정 또는 너트 체결. 그림은 너트와 볼트.

#3 나사(Screws)

기계 부품 결합용. 다양한 나사산. 나사는 실린더 감은 나선으로 볼 수 있음. 직경은 볼트보다 작음(약 1/4″ 이하). 헤드 형태 다양. 나사는 주로 네 부분으로 나뉨.

#4 와셔(Washers)

둥근 링 모양. 너트·볼트 조이기 전 스터드나 볼트에 끼움. 조인트·나사 등 체결력 확보, 너트·볼트 풀기 쉽게 하며 나사산 보호. 볼트 구멍이 볼트 직경보다 커도 와셔로 쉽게 조임 가능.

#5 키와 키웨이(Key and Key-ways)

키는 회전 기계 요소를 축에 연결해 토크 전달하는 기계 요소. 두 부품 간 상대 운동 방지. 아래 그림처럼 축에 키웨이가 있어야 키 장착 가능.

키로 기어·풀리가 축에서 돌지 않게 하고 축과 기어·풀리(또는 '휠')가 한 몸체처럼 같이 회전. 키를 축과 휠 사이 키웨이에 삽입. 축과 기어·풀리가 한 단위 됨. 키는 응력 견디려 양질 강철 제작.

#6 스터드(Studs)

헤드 없는 볼트라 할 수 있음. 양끝에 나사산 있는 긴 봉, 나사산이 전체 길이에 걸쳐 있을 수도 있음. 먼저 스터드 한 쪽을 결합할 부품 구멍에 조이고 다른 쪽에 너트 조임. 장점: 너트만 풀어 상부 분리, 하부 유지 가능. 주로 세 종류: 라운드 스터드(중간부 원형), 스퀘어 스터드(중간부 사각), 칼라 스터드(중간에서 약간 떨어진 곳 칼라). 자동차 실린더 헤드에 자주 쓰임.

#7 리벳(Rivets)

시트나 플레이트 제품을 영구 결합용. 보일러, 시트 메탈 작업에서 트렁크, 버킷 제작에 사용. 주로 연강, 때로 황동, 구리, 알루미늄 등. 리벳은 헤드, 생크(몸체), 테일 세 부분만 있음.

#8 앵커(Anchors)

배 닻처럼 재료(드라이월, 콘크리트 등) 속으로 파고들어 물체 고정. 물체 부착용.

#9 못(Nails)

넓은 평평한 헤드 가진 작은 금속 못. 나무에 박아 물건 고정 또는 걸이용. 초기부터 쓰여 가정 필수품. 나사와 못 구별 쉬움: 못은 몸체에 나사산 없음. 못 종류는 용도명에서 유래해 작업에 맞는 못 찾기 쉬움.

#10 인서트(Inserts)

강한 나사산, 보통 원통형, 스레드 부싱(Thread Bushing)이라고도 함. 오래가는 연결 고정, 손상된 나사산 수리 등 다양한 용도. 작은 나사 직경 하중을 큰 인서트 직경으로 분산시키는 게 대표적 용도.

#11 리테이닝 링(Retaining Rings)

축이나 어셈블리 제자리 고정용 패스너. 다양한 형태 설계. 기계 여러 용도 사용. 예: IC 엔진 피스톤 래치 핀 고정, 디젤 발전기 고압 연료 펌프 어셈블리 고정. 대부분 일회용으로 수리 시 교체, 일부 재사용 가능.

#12 클레비스 핀과 코터 핀(Clevis Pins and Cotter Pins)

강철 핀 또는 원통 샤프트로 추가 제조. 샤프트에 구멍 있어 코터 핀 끼워 구부려 스테이플 역할. 기계 부품 정밀 위치·정렬 유지용.

패스너 장점

1. 부품 무게 감소
2. 인장 강도 1500 MPa 고강도강 달성 가능
3. 기기 내 최소 공간 차지
4. 유지보수 쉽고 단순
5. 모든 작업장에서 설치 쉽고 단순

패스너 단점

1. 패스너 사용 시 부품 무게 증가
2. 패스너 장착용 구멍 필요해 부품 약화
3. 모든 하중 유형에서 특정 지점 작동 → 피로 유발
4. 한 번 체결하면 재체결 어려움
5. 부식 유발 흔함

마무리

오늘날 다양한 패스너 중 용도에 맞는 것 선택이 도전적입니다. 이 기사에서 패스너 종류와 용도 거의 다뤘습니다.

여전히 패스너 종류에 대해 질문이 있으면 댓글로 물어보세요. 기사가 좋으면 친구들과 공유하세요.

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