스레드 유형 이해 및 식별하기

스레드란 무엇인가요?

흔히 ‘나사’라고 줄여서 부르는 나사산은 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 데 사용되는 나선형 융기입니다. 둥근 막대기가 있고 그 주위에 나선형으로 와이어를 감았다고 가정해 봅시다. 이 나선형은 원통형 볼트나 파이프의 나사산과 같습니다. 나선이라고 하는 물결 모양의 홈을 형성합니다.

나사산은 원뿔이나 원통 주위를 나선형으로 감싸고 있습니다. 나사산의 ‘리드’는 매우 중요한 요소입니다. 리드는 나사가 한 바퀴 회전할 때 전진하는 양입니다. 이 리드는 나사의 기계적 이점에 관한 것입니다. 이 리드는 회전력을 선형성으로 변환하는 자동차의 효율성을 결정합니다.

나사산에는 다음과 같이 두 가지 형태가 있습니다.

• 직선 스레드: 이 스레드는 전체 길이에 걸쳐 동일한 단면 치수를 가집니다. 전체 길이에 걸쳐 동일한 강도가 요구되는 용도에 가장 적합합니다. BSPP, UN/UNF 및 미터법 병렬 스레드가 그 예입니다.
• 테이퍼드 스레드: 이 스레드는 테이퍼형입니다. 즉, 한쪽 끝이 다른 쪽 끝보다 가늘어집니다. 이는 결과적으로 더 나은 실란트 조인트를 개발하는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 파이프의 경우처럼 연결부가 밀폐되어야 하는 곳에 사용됩니다. 일반적인 나사 유형으로는 미터법 테이퍼 나사, BSPT 나사, NPT/NPTF 나사 등이 있습니다.

스레드는 기계와 고정 장치에서 중요합니다. 나사산은 견고하고 쉽게 풀 수 있으며 고치기가 매우 쉽고 상대적으로 저렴합니다. 또한 쉽게 조립하고 분해할 수 있도록 설계되어 있습니다. 이는 산업 장비의 유지보수 및 수리 서비스를 수행할 때 중요합니다.

스레드의 주요 기하학적 매개변수는 무엇인가요?

스레드를 설계하고 분석하려면 스레드의 주요 기하학적 특성을 알아야 합니다. 이러한 매개변수는 다양한 종류의 기계식 스레드 크기와 성능 특성을 설명합니다. 스레드 치수를 읽는 방법을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다음은 필수 요소에 대한 개요입니다:

1. 주 직경: 나사 주 직경은 나사산의 가장 큰 직경으로 정의됩니다. 외경 또는 외경이라고도 합니다. 나사의 두 나사산 사이의 공간 또는 너트의 나사산 바닥 사이의 공간을 의미합니다. 예를 들어 캘리퍼 또는 나사 피치 게이지를 사용하여 이 직경을 측정합니다.
2. 소경: 내경이라고도 하는 소경은 나사산의 가장 작은 지름입니다. 이는 나사의 나사산 뿌리 또는 너트의 볏 사이의 공간입니다. 일반적으로 이 치수를 측정하려면 기기가 필요합니다.
3. 피치 직경(유효 직경): 주 직경과 부 직경 사이의 거리입니다. 가상의 원통의 직경은 스레드 홈의 두 반대쪽 측면 사이의 중간 지점에서 스레드 표면에 닿습니다. 이 측정은 스레드가 얼마나 잘 맞고 공차가 있는지 확인하는 데 중요하며 일반적으로 스레드 피치 게이지를 사용하여 수행합니다.
4. 피치: 스레드의 피치는 인접한 스레드의 해당 지점 사이의 축 방향 거리를 나타냅니다. 이 측정값은 스레드 축과 평행합니다. 스레드 간격을 정의하는 데 필수적입니다.
5. Lead: Lead는 나사산이 한 바퀴 완전히 회전할 때 축 방향으로 진행하는 거리입니다. 단일 나사산 나사의 경우 리드는 피치와 같습니다. 이중 또는 삼중 나사산 나사와 같은 다중 나사산 나사의 경우 리드는 각각 피치의 두 배 또는 세 배입니다.
6. 나사 시작 수: 나사 시작 수는 나사 주위를 나선형으로 감싸는 독립적인 나사산의 수를 나타냅니다. 단일 나사산 나사는 시작이 하나이고 이중 나사산 나사는 시작이 두 개이며 나사의 리드에 직접 영향을 줍니다.
7. 나선 각도: 나사 나선 각도는 나사의 나선과 나사 축에 수직인 선 사이에 형성된 각도입니다. 나선 각도가 가파른 나사가 더 효율적입니다. 마찰이 적기 때문입니다.
8. 나사 각도: 나사 각도는 축 평면에서 측정된 나사산 측면 사이의 각도입니다. 이 각도는 스레드의 강도와 하중 지지력에 영향을 줍니다.
9. 톱니 각도: 톱니 각도는 스레드의 기하학적 모양을 설명합니다. 일반적인 형태에는 사다리꼴, 정사각형 및 삼각형 모양이 있습니다. 각 형태는 서로 다른 기계적 목적과 용도로 사용됩니다.

스레드에는 어떤 종류가 있나요?

스레드는 전 세계적으로 다양한 산업 및 상업용 애플리케이션의 기본 구성 요소입니다. 작지만 수많은 제품의 기능에 있어 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다.

일반적인 스레드 유형

• 오른쪽 및 왼쪽 나사산: 오른쪽 나사산은 시계 방향으로 조입니다. 대부분의 응용 분야에서 표준입니다. 반대로 왼쪽 나사산은 시계 반대 방향으로 조입니다. 주로 풀림을 방지하기 위해 역방향으로 움직여야 하는 경우에 덜 자주 사용됩니다.
• 테이퍼 스레드: 테이퍼 스레드는 테이퍼 표면에 새겨져 있습니다. 너트, 볼트 및 스터드와 같은 기계 부품을 결합하는 데 필수적입니다. 이러한 나사산은 마이크로미터와 같은 정밀 기기에 필수적입니다. 섬세한 기계 작업에 매우 중요합니다.
• “V” 모양 스레드: 문자 “V”와 같은 모양의 이 스레드 유형은 가장 일반적으로 사용되는 스레드 유형입니다. 탭, 다이, 선반 또는 밀링 머신 등 다양한 방법을 사용하여 제조할 수 있습니다. V형 스레드는 다양한 용도에 걸쳐 다재다능함과 신뢰성으로 잘 알려져 있습니다.

국제 및 표준 스레드

ISO 스레드 유형

• ISO 미터 나사(M): 전 세계적으로 표준화되어 주로 유럽에서 사용되며 측면 각도가 60도인 나사산입니다. 다양한 기계 어셈블리에 사용되며 치수와 피치가 밀리미터 단위로 표시되어 있습니다. DIN 13 및 DIN 14 표준에 자세히 설명되어 있습니다.
• ISO 미터법 미세 나사(MF): ISO 미터법 나사산과 비슷하지만 피치가 다릅니다. 시계 제조와 같은 정밀 응용 분야에 자주 사용됩니다.
• 강관 나사 (Pg): 전기 공학에 사용됩니다. DIN 40430에 정의되어 있으며 측면 각도가 80도입니다. 미터 나사산으로 대체되고 있습니다.
• 사다리꼴 나사(Tr): 측면 각도가 30도인 대칭형 사다리꼴 프로파일을 가집니다. DIN 103, DIN 380 및 DIN 30295를 비롯한 여러 DIN 표준이 적용됩니다.

미국 스레드 유형

• 유니온 내셔널 굵은 나사(UNC): ISO 미터법 나사의 미국식 버전입니다. 인치 치수와 60도 측면 각도가 있습니다. 주로 미국에서 사용됩니다.
• 유니온 내셔널 파인 스레드(UNF): UNC의 더 미세한 버전입니다. 측면 각도는 60도로 동일합니다. 더 미세한 스레딩이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.
• 통합 국가 특수 스레드(UNS): 피치는 다양하지만 표준 측면 각도는 60도입니다. 마이크 스탠드와 같은 특수한 용도에 사용됩니다.
• 국내 테이퍼 파이프(NPT): 파이프 피팅에 사용되는 테이퍼 파이프 나사산으로, 측면 각도가 60도이며 저압에서 자체 밀봉됩니다.
• 국내 테이퍼 파이프 드라이씰(NPTF): NPT와 비슷하지만 실런트가 없는 고압 자체 밀봉용입니다.

영국 휘트워스 스레드

• 영국 표준 휘트워스 거친(BSW/WW): 조셉 휘트워스 경이 소개했습니다. 인치를 사용하며 측면 각도가 55도입니다. 영국에서 일반적으로 사용됩니다.
• 영국 표준 미세(BSF): BSW에 대응하는 미세 나사산도 인치를 사용하며 55도의 측면 각도를 특징으로 합니다.
• 영국 표준 파이프 (BSP/G): 자체 밀봉되지 않는 원통형 휘트워스 파이프 나사산입니다. 인치 사양이 홀수이며 실제 직경과 일치하지 않습니다.
• 영국 표준 파이프 테이퍼(BSPT/R): 테이퍼형 외부 나사산과 원통형 내부 나사산이 있습니다. 자체 밀봉이 가능합니다. 수나사의 경우 R로 약칭하고 암나사의 경우 Rp로 약칭합니다.

특수 및 산업용 스레드

• 사각형 스레드: 매우 효율적이고 마찰이 적습니다. 따라서 주로 동력 전달에 사용됩니다. 여기에는 공작 기계의 잭나사와 리드나사가 포함됩니다. 그러나 설계상 V나사에 비해 견고성이 떨어집니다.
• 아크메 스레드: 아크메 스레드는 변형된 정사각형 스레드입니다. 절단하기 쉽고 강도가 더 높습니다. 따라서 벤치 바이스 및 황동 밸브에 적합합니다. 독특한 모양으로 마모를 최소화하면서 동력을 효율적으로 전달할 수 있습니다.
• 너클 스레드: 거친 작업에 사용되며 쉽게 주조 및 압연할 수 있습니다. 너클 스레드는 유리 병목, 커플링 기어, 전기 산업의 대형 몰드 절연체 등에 사용됩니다. 반원형 루트와 크레스트는 손상과 오염을 견디는 데 도움이 됩니다.
• 버트리스 스레드: 사각 스레드와 V 스레드의 장점을 결합한 스레드입니다. 한 방향으로 상당한 하중을 견딜 수 있습니다. 따라서 일방적인 당김이 일반적인 벤치 바이스와 같은 응용 분야에 이상적입니다.
• 웜 스레드: 웜 스레드는 아크메 스레드와 비슷하지만 더 깊으며, 차량용 웜 휠에 사용됩니다. 웜 스레드는 각진 동력 전달을 위한 내구성 있는 솔루션을 제공합니다.

스레드를 식별하는 도구에는 어떤 것이 있나요?

스레드를 정확하게 식별하는 것은 제조, 유지보수, 수리 등 다양한 분야에서 매우 중요합니다. 스레드 유형, 크기 및 피치를 식별하는 데 도움이 되는 몇 가지 도구를 사용할 수 있습니다. 다음은 스레드 식별에 가장 일반적으로 사용되는 도구에 대한 자세한 개요입니다:

1. 스레드 피치 게이지 1.

나사산 피치 게이지는 나사산의 피치 또는 리드를 측정하는 데 사용되는 도구입니다. 각각 다른 피치의 톱니가 있는 여러 개의 날로 구성되어 있어 사용자가 나사산 프로파일을 빠르게 맞출 수 있습니다.

• 사용 방법: 게이지의 톱니를 나사 또는 볼트의 나사산에 맞춰 피치를 결정합니다.
• 유형: 미터법 및 영국식 단위로 제공됩니다.

2. 스레드 ID/OD 캘리퍼스

캘리퍼스는 나사산의 내경(ID)과 외경(OD)을 측정합니다. 이 도구는 나사산 부품의 크기를 결정하는 데 필수적입니다.

• 사용 방법: 캘리퍼스 죠를 실의 안쪽 또는 바깥쪽 가장자리에 놓고 측정값을 읽습니다.
• 유형: 디지털, 다이얼, 버니어 캘리퍼가 일반적으로 사용됩니다.

3. 스레드 플러그 및 링 게이지

이 게이지는 각각 내부 및 외부 스레드의 정확도를 확인하는 데 사용됩니다. 스레드가 특정 표준을 준수하는지 확인합니다.

• 사용법: 플러그 게이지를 내부 나사산에 삽입하거나 링 게이지를 외부 나사산에 조여 제대로 맞는지 확인합니다.
• 유형: 미터법, UN 및 BSP를 포함한 스레드 표준에 사용할 수 있습니다.

4. 나사산 측정 와이어

나사산 측정 와이어는 나사산의 피치 직경을 정확하게 측정하기 위해 마이크로미터와 함께 사용됩니다. 정밀한 측정에 유용합니다.

• 사용법: 마이크로미터를 사용하여 전선을 트레드 홈에 놓고 전선 사이의 거리를 측정합니다.
• 유형: 세트에는 일반적으로 나사산 피치에 맞는 다양한 직경의 와이어가 포함됩니다.

5. 스레드 식별 키트

이 키트에는 스레드 유형과 크기를 식별하는 도구가 포함되어 있습니다. 여기에는 나사산 피치 게이지, 캘리퍼스, ID 카드가 포함됩니다.

• 사용법: 도구를 사용해 스레드 치수를 측정하세요. 참조 차트와 비교합니다.
• 유형: 키트: NPT, JIC, ORFS, BSP 및 미터법 스레드와 같은 특정 스레드 표준을 위한 키트를 사용할 수 있습니다.

6. VisionGauge® 나사산 검사 도구

VisionGauge®와 같은 고급 스레드 검사 도구는 접촉 없이 스레드를 측정할 수 있습니다. 빠르고 정확한 결과를 제공합니다.

• 사용 방법: 소프트웨어를 사용하여 보고할 측정값을 선택합니다. 그런 다음 자동 측정을 위해 스레드 주위에 관심 영역을 그립니다.
• 유형: 나사3에 국한되지 않고 많은 나사산 부품에 적합합니다.

7. 나사 체커

나사 체커는 간단한 도구입니다. 사용자가 나사와 볼트의 크기와 피치를 빠르게 찾을 수 있도록 도와줍니다. 사용자는 미리 뚫린 구멍이나 나사산 부분에 나사를 맞출 수 있습니다.

• 사용 방법: 나사 또는 볼트를 해당 구멍 또는 나사산 섹션에 삽입하여 크기를 결정합니다.
• 유형: 미터법 및 영국식 버전으로 제공됩니다.

8. 좌석 각도 게이지

시트 각도 게이지는 나사산 부품의 시트 표면의 각도를 측정합니다. 이는 유체 연결부를 밀봉하는 데 필수적인 요소입니다.

• 사용 방법: 게이지를 좌석 표면에 놓고 각도 측정값을 읽습니다.
• 유형: 일반적으로 포괄적인 스레드 식별 키트에 포함되어 있습니다.

스레드 유형은 어떻게 식별하나요?

엔지니어링, 제조, 유지보수와 같은 분야에서는 스레드 유형을 식별하는 것이 중요합니다. 정확한 식별은 피팅과 연결의 호환성을 보장합니다. 누출과 기계적 고장을 방지할 수 있습니다.

1단계: 남성 스레드 대 여성 스레드

실이 수나사인지 암나사인지 확인하려면 실의 위치를 살펴보세요. 나사산이 피팅의 바깥쪽에 있으면 수나사입니다. 안쪽에 있으면 암나사입니다.

한 텍스트에서는 “실의 바깥쪽에 있으면 수나사, 안쪽에 있으면 암나사”라고 설명합니다. 스레드 안쪽에 있으면 암실입니다.” 이 구분은 매우 중요합니다. 연결에 적합한 상대방을 식별하는 데 도움이 됩니다.

2단계: 스레드 모양 분류

스레드는 물리적 특성에 따라 테이퍼형 또는 평행형으로 분류할 수 있습니다. 테이퍼형 스레드는 바깥쪽으로 갈수록 좁아집니다. 보통 육안이나 캘리퍼로 확인할 수 있습니다. 한 텍스트에는 “테이퍼 스레드는 피팅 끝에서 직경이 작아집니다. “평행 나사산은 전체적으로 직경이 동일합니다.”

이러한 차이는 각 유형의 씰링 방식에 영향을 미칩니다. 테이퍼 스레드는 금속 간 쐐기 또는 약간의 스레드 왜곡을 통해 밀봉됩니다. 평행 나사산은 안전한 밀봉을 위해 O링이나 나사산 테이프가 필요한 경우가 많습니다.”

3단계: 스레드 피치 측정

스레드의 피치는 인치당 스레드의 수 또는 스레드 사이의 거리를 나타냅니다. 이를 측정하기 위해 고안된 도구인 피치 게이지를 사용할 수 있습니다. 선택하기 전에 여러 게이지를 사용해 보는 것이 중요합니다. 약간의 피치 차이는 오인의 원인이 될 수 있습니다.

4단계: 스레드 직경 및 크기 결정

캘리퍼스를 사용하여 나사산 크기를 측정할 수 있습니다. 수나사의 경우 외경을 측정합니다. 암나사의 경우 내경을 측정합니다. 한 가이드에서는 “파이프 나사산이 있는 경우 그 크기를 공칭 크기 프로필과 비교하라”고 제안합니다. 나사산이 파이프 나사산인지 비파이프 나사산인지 아는 것은 매우 중요합니다. 이는 측정과 그 용도에 영향을 미칩니다.

5단계: 스레드 유형 및 표준 지정

모든 측정을 마친 후 마지막 단계는 스레드 유형 표준을 찾는 것입니다. 여기에는 측정 결과를 표준화된 크기의 표와 비교하는 작업이 포함됩니다. “스레드 유형 표준을 결정하는 것은 스레드 유형을 식별하는 마지막 단계입니다.”라고 한 텍스트에 명시되어 있습니다. 이렇게 하면 스레드가 지정된 애플리케이션에서 올바르게 작동하는지 확인할 수 있습니다.

올바른 스레드 유형을 선택하기 위한 실용적인 팁은 무엇인가요?

올바른 나사산을 선택하는 것이 중요합니다. 다양한 용도에서 최적의 성능과 강도를 보장합니다. 선택 과정에는 스레드의 특정 특성을 파악하는 것이 포함됩니다. 여기에는 재료, 디자인 및 응용 분야의 요구 사항이 포함됩니다. 작업이 점점 더 복잡하고 다양해짐에 따라 정보에 입각한 스레드 선택이 중요합니다.

호환성 및 사용자 지정

모든 나사산이 모든 용도에 호환되는 것은 아니라는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 각 나사산 유형은 고유한 기능을 위해 설계되었습니다. 그 목적에 적합한 재료로 만들어집니다. 일부 스레드는 내구성을 위해 맞춤 제작됩니다. 다른 나사산은 부드러운 소재에 쉽게 설치할 수 있도록 최적화되어 있습니다. 이러한 맞춤화는 매우 중요합니다. 다양한 산업의 다양한 요구를 충족합니다.

디자인 요구 사항 및 변형

나사산을 선택할 때는 디자인 요구 사항을 고려해야 합니다. 일부 나사산은 나무에 직접 뚫을 수 있는 날카로운 디자인으로 되어 있습니다. 이러한 나사는 미리 뚫은 구멍 없이 빠르고 직접 적용하는 데 적합합니다.

반대로 일부 나사산에는 미리 구멍을 뚫어야 할 수도 있습니다. 이는 적절한 설치와 기능을 보장하기 위한 것입니다. 직접 드릴링이 비효율적이거나 손상될 수 있는 복잡한 재료에서는 이 작업이 중요합니다.

스레드 간격의 중요한 역할

나사산 간격은 고려해야 할 또 다른 중요한 요소입니다. 나사산마다 나사산 간격이 다릅니다. 이는 특정 작업에 대한 성능과 적합성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 볼트나 너트의 간격을 정확하게 일치시켜야 안전한 체결과 적절한 기능을 보장할 수 있습니다. 간격이 잘못되면 피팅이 느슨해져 어셈블리의 구조적 무결성이 손상될 수 있습니다.

결론

다양한 종류의 나사와 표준 나사를 간추려 정리했습니다. 이 글을 읽고 나면 프로젝트에 적합한 나사를 선택할 수 있을 것입니다. 나사에 대해 궁금한 점이 있으면 언제든지 문의해 주세요.