올바른 패스너 선택: 유형별 용도 완벽 가이드

현대 기계는 보통 여러 부품이 조립돼 완전한 작동 제품을 이룹니다. 하지만 이 기계들은 거대한 힘을 내고 부품을 풀어지게 해 고장을 일으킬 만큼 큰 진동을 겪습니다.

패스너는 두 개(또는 그 이상) 부품을 기계적으로 결합해 이 문제를 완화하는 필수 하드웨어입니다. 하지만 패스너에도 여러 유형이 있으며, 각 유형마다 다른 용도에 적합합니다.

여기서 오늘날 흔히 쓰이는 다양한 패스너 유형을 다룹니다. 이 글이 제품 설계 프로젝트에서 패스너 선택 시 정보에 입각한 결정을 돕겠습니다.

패스너란 무엇인가?

"패스너"는 두 개(또는 그 이상) 부품을 기계적으로 결합하는 하드웨어 조각을 통칭하는 용어입니다. 패스너는 다양한 도구를 포함하며, 보통 금속으로 만들어지고 영구 패스너와 임시 패스너로 크게 나뉩니다.

이름 그대로 영구 패스너는 두 부품 사이에 영구적 결합을 만듭니다. 일회용 장치로, 제거 시 파괴되므로 한 번만 쓸 수 있습니다. 반면 임시 패스너는 쉽게 제거하고 재사용할 수 있으며 영구 패스너와 동등하거나 더 나은 강도를 제공합니다.

대표적인 패스너 5가지 유형

유형 1: 나사 (Screws)

나사는 머리와 날카로운 나사산이 있는 생크로 된 임시 패스너입니다. 나사로 부품을 결합하려면 드라이버로 나사를 부품 속으로 돌려야 합니다. 이 회전 동작으로 나사산이 소재에 나사산을 깎아내 단단한 기계적 결합을 만들고 풀림을 방지합니다.

나사 패스너엔 여러 유형이 있지만 머신 나사, 덱 나사, 목재 나사가 가장 대중적입니다.

머신 나사 (Machine screws)

머신 나사는 정밀한 가는 나사산을 가지며 기계 부품 조립에 이상적입니다. 다른 나사 체결 공정이 부품에 구멍을 내는 것과 달리, 머신 나사는 미리 뚫린 구멍에 설치됩니다. 이 덕분에 유지보수나 부품 교체 시 제거가 쉽습니다.

덱 나사 (Deck screws)

덱 나사는 부드러운~중간 밀도의 덱 보드 조립에 이상적입니다. 사각 드라이브와 불룩한 헤드가 스트리핑 효과(나사 헤드가 마모되는 현상)를 없애줍니다.

그림 2: 덱 나사

목재 나사 (Wood screws)

목재 나사는 뾰족한 끝과 굵은 나사산을 가집니다. 목재나 복합 소재 부품 체결에 이상적이며, 특히 비구조적 용도에 적합합니다.

유형 2: 볼트 (Bolts)

볼트는 나사와 구조가 비슷합니다. 외부 나사산(수나사산)이 끝에서 시작합니다. 하지만 나사와 달리 볼트는 셀프 태핑이 아닙니다(소재에 나사산을 깎지 않음). 대신 너트 같은 미리 형성된 부품과 미리 탭된 구멍이 필요해 결합해 기계적 조인트를 만듭니다. 가장 인기 있는 볼트 유형은 다음과 같습니다.

육각 머리 볼트 (Hexagonal head bolts)

육각 머리 볼트는 여섯 면 헤드와 완전(또는 부분) 나사산 생크를 가집니다. 높은 인장 강도를 제공해 자동차 부품 조립, 건설 프로젝트 같은 중부하 체결 용도에 이상적입니다.

양단 볼트 (Double-end bolts)

양단 볼트는 양끝에 너트를 수용할 수 있게 같은 길이의 나사산이 있는 나사봉입니다. 플랜지나 파이프 부착에 이상적입니다.

아이 볼트 (Eye bolts)

아이 볼트는 한쪽 끝에 루프가 있고 다른 끝에 나사산 생크가 있습니다(그림 6 참조). 높은 강도를 가지며 앵커링, 리깅, 호이스팅, 인장 용도에 이상적입니다. 예를 들어 1/4인치 생크 아이 볼트는 최대 500lb 인장력을 버팁니다.

유형 3: 너트 (Nuts)

너트는 나사 구멍(암나사산)을 가진 패스너로, 보통 대응하는 볼트와 함께 볼트 조인트를 만듭니다. 너트와 볼트를 패스너로 쓰는 주된 장점은 중장비 조립 시 높은 강도와 설치(및 제거) 용이성을 동시에 제공한다는 점입니다. 일반적인 너트 유형은 다음과 같습니다.

캡 너트 (Cap Nuts)

캡 너트는 돔 모양의 닫힌 끝을 가진 전통적인 육각 너트입니다. 조립 후 볼트 보호가 중요한 용도(건설, 자동차 조립 프로젝트 등)에 이상적입니다.

용접 너트 (Weld Nuts)

용접 너트는 공작물에 용접되도록 설계되었습니다. 접근하기 어려운 영역에서 부품을 체결하려 할 때 용접 너트를 선택하세요.

유형 4: 와셔 (Washers)

와셔는 볼트, 너트와 함께 쓰이는 원형 금속 디스크입니다. 마찰을 줄이고 너트와 볼트에서 체결 부품으로 하중이 고르게 분산되게 돕습니다. 와셔는 평와셔와 스프링 와셔 두 가지 유형이 있습니다.

평와셔(플랫 와셔라고도 함)는 가운데 구멍이 있는 디스크 모양입니다. 너트와 볼트에서 부품으로 하중 고른 분산만 요구되는 용도에서 가장 흔히 쓰이는 와셔 유형입니다.

반면 스프링 와셔는 스프링처럼 작동해 부품 진동으로 인한 패스너의 의도치 않은 풀림을 방지합니다.

유형 5: 리벳 (Rivets)

리벳은 부품을 결합하기 위해 구멍에 삽입되는 생크를 가진 영구 패스너입니다. 결합하려는 부품에 리벳을 삽입하면 반대편에 영구적인 헤드가 형성돼 리벳이 빠지지 않게 합니다.

리벳은 같은 직경의 나사보다 더 강하고 단단한 조인트를 만듭니다. 따라서 항공기 제조, 알루미늄 선박, 군장비 같이 강한 기계적 조인트가 필요한 용도에 이상적입니다.

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