분리한 나사를 재사용할 수 있습니까? 세 가지 질문입니다

보통 “괜찮다” 또는 “새것을 써라”라는 답이 바로 나옵니다. 둘 다 맞을 수 있지만 둘 다 질문에 답하지는 않습니다.

“재사용할 수 있는가”에는 세 가지 질문이 겹쳐 있습니다.

나사 자체가 영구적으로 변했습니까?
다시 들어갈 암나사가 변했습니까?
마찰이 변했습니까?

셋 다 변하지 않았다면 대개 재사용할 수 있습니다. 하나라도 변했다면 각각 판단해야 합니다.

분리한 태핑 나사 옆에 강판 단면이 있고 내부 나사산 마루 하나가 붉게 표시되어 있습니다.

첫째, 나사 자체가 변했습니까?

대부분 눈에 보이므로 가장 확인하기 쉽습니다.

나사산 마루가 변형되거나 눌리거나 찍혔습니다. 나사산은 플랭크로 하중을 지지하므로 마루가 눌렸다면 접촉 상태가 이미 변했습니다.
드라이브 홈이 뭉개졌습니다. 이미 체결된 조인트의 강도에는 영향을 주지 않지만 다음에 분리할 수 있는지를 결정합니다. 이런 손상은 보통 첫 사용에서 생기지 않습니다.
항복점을 넘어 조인 적이 있습니다. 일부 체결 전략은 의도적으로 나사를 소성 영역에 넣으며 이런 나사는 설계상 일회용입니다. 각도 제어 자체가 이를 뜻하지는 않습니다. 탄성 영역의 각도 제어 방식도 있습니다.

“멀쩡해 보인다”는 생각보다 약한 증거입니다. 항복 뒤 신장, 피로 손상, 수소 취성과 재료 열화는 항상 눈에 보이지 않습니다. 이력을 모르는 깨끗한 나사를 육안 검사만으로 승인할 수 없습니다. 대개 다음 두 질문이 결정을 좌우합니다.

둘째, 같은 암나사입니까?

이것이 핵심이며, 태핑 나사와 나사산 성형 나사가 머신 스크루와 가장 크게 다른 지점입니다.

머신 스크루는 이미 존재하는 너트나 탭 구멍의 암나사로 들어갑니다. 분리한 뒤에도 같은 형상의 나사산이 남아 있습니다.

태핑 나사는 자신이 만든 나사산으로 돌아갑니다. 그 나사산을 다시 찾아야 하며 결과는 나사의 종류에 따라 달라집니다.

나사가 만든 나사산에 다시 체결할 때
종류	나사산 형성 방식	재체결 시
나사산 절삭식	절삭 날이 재료를 제거합니다	원래 나사산을 찾지 못하면 두 번째 나사산을 절삭할 수 있습니다
나사산 성형식, 삼각엽형	칩 없이 재료를 밀어냅니다	테이퍼 도입부가 저항이 가장 작은 경로를 따라 이미 성형된 나사산으로 돌아가는 경향이 있습니다

공개 지침은 이 경계를 분명히 나눕니다. 엔지니어링 열가소성 수지 설계 지침은 나사산 절삭식 나사를 같은 구멍에 다시 체결할 때 두 번째 나사산을 절삭하여 나사산 파손 토크와 인발 강도가 낮아질 수 있다고 경고합니다. 같은 지침은 잘 설계된 나사산 성형식 도입부가 이미 성형된 나사산에 다시 자리 잡는다고 설명합니다. 널리 쓰이는 삼각엽형 전조 나사 제조사도 테이퍼 도입부가 저항이 가장 작은 경로로 기존 나사산에 돌아간다고 밝히며, 동력 체결 시험에서는 크로스 스레딩이 발생하지 않았다고 합니다.

이를 모든 태핑 나사에 대한 일반 경고로 확대하면 안 됩니다. 이 고장은 주로 절삭식에 해당합니다. 근거가 뒷받침하는 결과는 나사산 파손 토크와 인발 강도의 뚜렷한 감소이며 구멍 전체의 파괴와 같은 말은 아닙니다. 이 글의 초판은 근거보다 강하게 썼습니다.

실무 습관은 특히 절삭식에서 여전히 유용합니다. 가볍게 누르며 먼저 나사를 역회전하여 기존 나사산 시작점으로 떨어지는 느낌을 확인한 뒤 정회전으로 조입니다. 이는 문서화된 작업 방식이지 표준이 규정한 절차가 아니며 위험을 줄일 뿐 없애지는 않습니다.

흔한 가정 하나를 바로잡습니다. 이 글도 같은 가정을 했습니다. 현대 동력 체결 장비는 이 문제에 눈먼 상태가 아닙니다. 먼저 역회전하여 기존 나사산을 잡도록 설정할 수 있고, 토크, 각도와 변위 신호로 잘못된 시작을 감지할 수도 있습니다. 어느 쪽으로든 짐작하기보다 실제 작업대가 무엇을 하도록 설정되어 있는지 확인할 가치가 있습니다. (나사산을 만드는 두 방식의 차이는 다른 글에, 이미 손상된 나사산을 어떻게 할지는 뭉개진 나사산 글에 있습니다.)

셋째, 마찰이 변했습니까?

눈에 보이지 않아 가장 자주 빠지는 항목입니다.

토크 중 얼마가 체결 축력이 되는지는 주로 마찰이 결정합니다. 이것이 토크와 체결 축력의 주제이며, 그 글의 요점은 마찰계수가 나사의 특성이 아니라 현재 상태에 있는 그 조합의 특성이라는 것입니다.

첫 체결이 그 상태를 바꿉니다. 변화 방향은 코팅과 조건에 따라 달라집니다.

윤활층이나 부동태층이 일부 전단되거나 밀려날 수 있습니다.
접촉면이 더 매끄럽게 다듬어지거나 거칠어질 수 있고 코팅이 벗겨질 수 있습니다.
두 면 사이에 미세한 응착 전이가 생길 수 있습니다.

두 번째 사용에서 같은 토크가 처음보다 더 높거나 낮은 초기 체결력을 만들 수 있습니다. 중요한 것은 방향이 아니라 더 이상 검증한 조건이 아니라는 점입니다. 체결 축력이 중요하다면 두 번째 체결은 검증되지 않은 조건입니다.

풀림 방지 기능은 별개의 문제입니다

나일론 인서트와 변형 나사산 방식은 첫 조립에서 만들어진 간섭에 의존하며 이 간섭은 사이클마다 감소합니다.

ISO 2320은 프리베일링 토크형 강재 너트의 기능 특성을 다룹니다. 두 한계가 중요합니다.

적용 범위는 너트입니다. 굵은 나사산 M5~M39와 가는 나사산 M8×1~M39×3이며 더 작은 치수나 나사 자체는 다루지 않습니다. 프리베일링 토크 값은 명시적으로 실험실 시험 조건을 바탕으로 하며 실제 용도에서는 달라질 수 있습니다.

다만 이 규격은 사이클 수를 제시하며 이 글의 초판은 그렇지 않다고 잘못 썼습니다. 인도 검사는 일반적으로 첫 설치와 분리로 시행합니다. 최초 형식 시험과 별도 합의가 없는 분쟁에서는 다섯 번째 분리 시험을 합니다. 첫 절차 뒤 네 번을 더 반복하고 다섯 번째 분리에서 최대 풀림 프리베일링 토크를 측정하며 표의 최솟값보다 낮아서는 안 됩니다. 완전히 분리한 뒤 너트와 시험 볼트의 나사산이 손상되지 않아야 합니다.

이는 형식 시험이지 허가가 아닙니다. 시험 통과가 ISO가 해당 용도에서 다섯 번 재사용을 허용했다는 뜻은 아닙니다. 허용 횟수는 제품 사양이 정합니다.

실무에서 결정하는 방법

눈에 보이는 변형, 찍힘 또는 뭉개진 드라이브 홈은 교체합니다.
태핑 나사를 같은 구멍에 다시 넣는다면 먼저 종류를 확인합니다. 두 번째 나사산 위험은 주로 절삭식에 해당하며 삼각엽형 성형식은 기존 나사산을 다시 찾도록 설계됩니다. 먼저 역회전하고 체결 장비의 실제 설정도 확인합니다.
체결 축력이 중요하면 두 번째 체결을 새로운 조건으로 취급합니다.
풀림 방지 부품은 외관이 아니라 사양이 허용한 사이클을 따릅니다.
이전 체결 토크를 모르면 교체하고 상대 부품도 확인합니다. 새 나사는 손상된 암나사, 지지면 또는 체결 부품을 수리하지 않습니다.

재사용 판단이 어려운 이유는 역학이 지나치게 복잡해서라기보다 지난번에 무엇이 일어났는지 아무도 기록하지 않았기 때문인 경우가 많습니다. 나사 사양을 빠짐없이 지정하는 방법(영어)과 나사가 풀리는 이유를 참고하십시오.

이 글은 여섯 단계 중 하나에만 해당하지 않습니다. 여러 단계를 아우르거나 조립 후에 나타나는 문제입니다. 관련 결정은 영어 글 Specifying a screw에서 설명합니다.

자주 묻는 질문