용융 아연 도금 너트의 나사산은 아연을 입힌 뒤에 깎습니다

출처는 ISO/TC 2의 ISO 10684:2004, 체결용 부품 — 용융 아연 도금입니다. M8부터 M64까지의 보통 나사, 볼트·나사는 10.9까지, 너트는 12까지의 강도 등급을 다루며, 나사 체결품의 용융 아연 도금은 M8 미만 또는 피치 1.25 mm 미만에서 권장하지 않는다고 분명히 밝힙니다. 아래 내용은 모두 무료 미리보기에 포함된 처음 7쪽에서 가져왔습니다.

나사산이 왜 옮겨 가야 하는가

6.2.1항은 설계 전체를 좌우하는 수치를 제시합니다. 용융 도금 공정은 두꺼운 도금층을 만들며 항상 40 µm를 넘고, 따라서 이처럼 두꺼운 도금층을 수용하려면 나사산을 특별한 한계 치수로 제작해야 합니다. 두 부품의 각 플랭크에 40마이크로미터씩이면, 보통의 6H/6g 끼워맞춤이 내줄 수 있는 양을 훨씬 넘습니다.

원인은 두께이지 아연 자체가 아닙니다. 아무것도 녹이지 않기 때문에 이 수치보다 얇게 유지되는 아연 공정이 있습니다. 융점보다 낮은 온도에서 아연 분말로 키우는 도금층이며, 나사 부품에 관한 별도 조항이 있습니다.

자리를 만드는 방법은 두 가지이며, 표준은 이를 두 방법으로 설명합니다. 첫째는 너트를 키우는 방법입니다. 너트를 도금 후 오버사이즈로 공차 등급 6AZ 또는 6AX에 맞춰 탭 가공하고, 도금 전에 보통 위치 g 또는 h로 나사를 낸 볼트와 짝을 짓습니다. 둘째는 볼트를 줄이는 방법입니다. 수나사를 도금 전 언더사이즈로 공차 등급 6az에 맞춰 가공하고, 도금 후 보통 위치 H 또는 G로 탭 가공한 너트와 짝을 짓습니다.

두 방법 모두 체결부에 같은 틈새를 줍니다. 차이는 어느 부품을 고쳤는지, 공차가 어느 표준에서 왔는지, 그리고 부품을 손에 든 사람에게 결정적인 것으로 어떤 문자가 각인되었는지입니다.

강도 등급 뒤의 문자

이 표시는 ISO 898-1과 ISO 898-2가 이미 요구하는 표시에 더해, 강도 등급 표시 바로 뒤에 붙습니다. 그래서 용융 아연 도금 너트에는 8 Z, 볼트에는 8.8 U라고 적힐 수 있으며, 공급업체가 어떤 방법을 썼는지에 대한 기록은 그 두 글자가 전부입니다.

실패하는 두 조합, 표준의 표현 그대로

첫째는 나사산이 뭉개지는 조합입니다. “오버사이즈로 탭 가공한 너트(Z 또는 X 표시)는 언더사이즈 나사산의 볼트나 나사(U 표시)와 절대 조합해서는 안 된다. 이런 조합은 나사산 파손 확률이 높기 때문이다.”(번역) 두 부품이 모두 아연을 위해 틈새를 내주었으므로 남은 물림으로는 하중을 감당할 수 없습니다. 조동사에 주목하십시오. 피하는 것이 좋다가 아니라 절대 안 된다입니다.

둘째는 너트가 들어가지 않는 조합입니다. 도금 후 H 또는 G로 탭 가공한 용융 아연 도금 너트를 도금 전 g 또는 h로 나사를 낸 용융 아연 도금 볼트와 조립하면 나사산 간섭이 생깁니다. 어느 부품도 자리를 만들지 않았고, 몇 마이크로미터를 위해 설계한 틈에 80마이크로미터 이상의 아연이 들어 있습니다.

따라서 현장의 고장 자체가 진단입니다. 너트가 들어가지 않으면 양쪽 모두 움직이지 않은 것입니다. 쉽게 내려가다가 뭉개지면 양쪽 모두 움직인 것입니다. 렌치를 대기 전에 문자가 무슨 일이 있었는지 알려 줍니다.

너트는 실제로 얼마나 옮겨 가는가

표 1은 기초 편차를 제시합니다. Z 등급에서 너트의 유효 지름은 M8에서 325 µm, M64에서 420 µm까지 커집니다. 작은 쪽에서도 3분의 1 밀리미터이며, 이는 제조 실수가 아니라 공차 위치입니다.

X 등급은 다시 볼 만큼 다르게 움직입니다. M8에서는 너트를 255 µm 키우므로 Z보다 작습니다. M10에서도 310 대 330으로 여전히 작습니다. M12부터 365 대 335로 앞서고, 그 뒤로는 훨씬 빠르게 커집니다. M64에서 X 편차는 1 300 µm로 Z의 420보다 3배 남짓 큽니다. 두 등급은 M10과 M12 사이에서 교차하므로, 어느 쪽 너트가 더 헐거운지는 손에 든 크기에 따라 달라집니다.

두 표를 비교하면 하나가 더 드러납니다. 표 2의 언더사이즈 볼트 방법은 표 1의 Z 절반과 정확히 같은 12개 틈새 값과 정확히 같은 12개 도금 한계를 행마다 내놓습니다. 두 방법은 기하학적으로 같은 맞바꿈이며, 바뀌는 것은 고친 부품과 각인된 문자뿐입니다. X 등급에는 표 2에 대응하는 짝이 아예 없습니다.

틈새의 4분의 1, 그리고 따르지 않는 한 칸

두 조항은 도금 두께에 대해 같은 권고를 담고 있습니다. 나사 조합의 최소 틈새의 4분의 1을 넘지 않는 것이 바람직하다는 것입니다. 표는 이어서 그 값을 참고용으로 제시합니다.

이 사이트는 두 표의 모든 행에서 계산을 확인했습니다. 규칙은 AZ/h, AZ/g, AX/g 열에서 12개 크기 모두, 그리고 AX/h 12개 행 중 11개에서 반올림 범위 내로 정확히 성립합니다. 예외는 M56과 M60을 포함하는 피치 5.5 행으로, 최소 틈새가 1 190 µm인데 인쇄된 최대 도금 두께는 398 µm입니다. 1 190의 4분의 1은 297.5이고, 그 주변 열은 270, 398, 325 순으로 단조롭지도 않습니다. 추출 오류가 아님을 확인하려고 해당 페이지를 이미지로 렌더링해 직접 읽었으며, 인쇄된 값은 398입니다.

이 표준에는 2008년 7월에 발행된 1쪽짜리 기술 정오표가 있지만, 이 사이트는 입수하지 못했습니다. 그래서 이 페이지는 계산 결과만 보고하고 거기서 멈춥니다. 정오표가 무엇을 바꾸는지는 읽지 않았으므로 말하지 않습니다.

나중에 확인할 수 없는 것

6.1항의 주석은 가장 확실해 보이는 검증 방법을 막습니다. “용융 아연 도금 부품의 나사 공차는 도금층을 벗긴 뒤 나사를 게이지로 검사하는 방법으로 확인할 수 없다. 도금 공정 중에 부품의 강재 일부가 녹아 나가기 때문이다.”(번역)

이를 5.7항과 나란히 읽어 보십시오. 재탭 가공은 금지되어 있고, 공차는 도금을 벗겨 측정해도 되찾을 수 없습니다. 따라서 용융 아연 도금 체결품의 나사 등급은 실제로 수행한 공정의 속성이며, 각인된 문자로만 기록됩니다. 수입 검사가 부품에서 재구성할 수 있는 것이 아닙니다. 이는 판정 시험이 없는 부동태 처리 요구와 같은 구조입니다. 부품이 나중에 질문에 답해 주지 않으므로 주문서가 요구 사항을 담아야 합니다.

같은 7쪽에서 나온 공정 사실 네 가지

• 도금 욕조에는 금지 구간이 있습니다. 일반 용융 아연 도금은 455~480 °C, 고온 용융 아연 도금은 530~560 °C에서 하며, 표준은 480~530 °C 사이에서 도금해서는 안 된다고 정합니다
• M27 이상의 10.9 등급은 고온 용융 아연 도금을 해서는 안 됩니다. 미세 균열을 피하기 위해서입니다. 고온 도금의 외관은 무광으로도 설명됩니다
• 인과 규소의 합이 0.03~0.13 %이면 권장 공정이 고온 용융 아연 도금으로 바뀌므로, 강재 성분이 욕조를 결정합니다
• 수소는 도금 중만이 아니라 세정 중에도 들어갑니다. 표준은 세정 중 수소가 흡수될 수 있고 도금 욕조에서 완전히 빠져나가지 않을 수 있다고 말하며, 별도 합의가 없으면 320 HV 이상의 부품은 억제제 첨가 산, 알칼리 또는 기계적 방법으로 세정하도록 요구합니다

마지막 항목은 볼트를 부러뜨리는 방청으로도 가져갈 만합니다. 용융 아연 도금은 욕조 온도가 수소를 빼내므로 안전한 대안이라고 흔히 설명되지만, 표준은 더 신중합니다. 수소가 완전히 빠져나가지 않을 수 있다고 말하고, 세정 방법에 경도 기준을 둡니다.

주문서에 적을 것

• 부품이 아니라 짝을 구매하십시오. 틈새는 조립체에 있으며, 표준은 실패하는 두 조합을 명시합니다. Z 또는 X 너트와 U 볼트, 그리고 보통 H 또는 G 너트와 보통 g 또는 h 볼트입니다
• 어느 방법인지 묻고 문자를 기대하십시오. Z, X 또는 U는 강도 등급 바로 뒤에 붙습니다. 표시 없이 도착하면 이후 단계에서는 누구도 어떤 방식을 썼는지 알 수 없습니다
• 크기 한계에 유의하십시오. 표준은 M8~M64 보통 나사를 다루며, M8 미만 또는 피치 1.25 mm 미만 나사 체결품의 용융 아연 도금은 권장하지 않는다고 말합니다
• 하중 값이 달라진다고 보십시오. 적용 범위에는 오버사이즈로 탭 가공한 M8과 M10 너트의 보증 하중, 언더사이즈 M8과 M10 볼트의 인장 하중과 보증 하중이 ISO 898-2와 ISO 898-1보다 낮으며 표준의 부속서 A에 규정되어 있다고 적혀 있습니다

용융 아연 도금 체결부의 너트는 도금하지 않은 체결부의 너트와 같은 부품이 아닙니다. 나사산은 나중에, 도금층을 관통해, 한 번도 만나 본 적 없는 볼트에 맞추려고 고른 공차 등급으로 깎았고, 함께 다니는 것은 문자 하나뿐입니다.

이 글은 5단계: 표면 처리를 다룹니다. 전체 순서는 모재, 나사산, 머리, 구동부, 표면 처리, 문서이며, 순서를 바꾸면 재작업이 되는 이유는 영어 글 Specifying a screw에 설명되어 있습니다.

자주 묻는 질문

용융 아연 도금 너트가 용융 아연 도금 볼트에 들어가지 않는 이유는 무엇입니까?

대개 어느 부품도 특별 한계 치수로 만들지 않았기 때문입니다. ISO 10684는 도금 후 공차 위치 H 또는 G로 탭 가공한 용융 아연 도금 너트를 도금 전 g 또는 h로 나사를 낸 용융 아연 도금 볼트나 나사와 조립하면 나사산 간섭이 생긴다고 밝힙니다. 용융 도금층은 항상 40마이크로미터를 넘으며, 보통의 나사 끼워맞춤에는 그것을 수용할 자리가 없습니다.

용융 아연 도금 체결품의 Z, X, U 문자는 무엇을 뜻합니까?

아연을 위한 자리를 어떤 방법으로 만들었는지 기록합니다. 도금 후 오버사이즈로 탭 가공한 너트는 공차 등급 6AZ이면 Z, 6AX이면 X로 표시합니다. 도금 전 언더사이즈로 나사를 낸 볼트나 나사는 공차 등급 6az로 U를 표시합니다. 이 문자는 ISO 898-1과 ISO 898-2가 요구하는 표시에 더해 강도 등급 표시 바로 뒤에 붙습니다.

Z 너트를 U 볼트와 함께 써도 됩니까?

안 됩니다. 표준은 이 부분에서 이례적으로 단호합니다. Z 또는 X로 표시한 오버사이즈 탭 가공 너트는 U로 표시한 언더사이즈 나사산의 볼트나 나사와 절대 조합해서는 안 되며, 이런 조합은 나사산 파손 확률이 높기 때문입니다. 두 부품 모두 도금층을 위해 틈새를 내주었으므로 남는 나사산 물림이 너무 적습니다.

용융 아연 도금 너트의 나사산은 도금되어 있습니까?

5.7항은 너트 나사산과 기타 암나사를 용융 아연 도금 후에 탭 가공해야 하며 재탭 가공은 허용되지 않는다고 말합니다. 따라서 실제로 쓰는 나사산은 아연을 입힌 뒤에 깎습니다. 표준은 탭 가공 순서를 설명할 뿐 그 뒤의 플랭크 상태를 설명하지 않으므로, 이 페이지도 조항 이상으로 나아가지 않습니다.

맞지 않는 용융 아연 도금 너트에 탭을 다시 통과시켜도 됩니까?

ISO 10684는 재탭 가공을 허용하지 않는다고 말합니다. 용융 아연 도금 너트가 볼트에 맞지 않으면 표준은 이를 작업대에서 고칠 문제가 아니라 나사 공차 등급의 잘못된 조합으로 봅니다.

용융 아연 도금 체결품의 나사 공차를 입고 때 확인할 수 있습니까?

측정으로는 할 수 없습니다. 6.1항의 주석은 용융 아연 도금 부품의 나사 공차를 도금층을 벗긴 뒤 나사를 게이지로 검사하는 방법으로 확인할 수 없다고 밝힙니다. 도금 공정 중에 부품의 강재 일부가 녹아 나가기 때문입니다. 남는 것은 표시와 주문서에 지정한 내용입니다.

용융 아연 도금은 수소 취성을 피할 수 있습니까?

표준은 흔한 요약보다 신중합니다. 세정 중 수소가 강재에 흡수될 수 있고, 그 수소가 도금 욕조에서 완전히 빠져나가지 않을 수 있으며, 이로 인해 취성 파괴가 일어날 수 있다고 말합니다. 별도 합의가 없으면 320 HV 이상으로 열처리하거나 가공 경화한 부품은 억제제 첨가 산, 알칼리 또는 기계적 방법으로 세정해야 합니다.

참고 자료

• ISO 10684:2004, Fasteners, hot dip galvanized coatings. 적용 범위, 3항 정의, 4항, 5항, 6.1항, 표 1과 표 2를 포함한 6.2항

ISO 10684:2004는 공개 미리보기로 읽었으며, 이 표준의 미리보기에는 앞부분과 본문 처음 7쪽이 들어 있습니다. 적용 범위, 인용 표준, 정의, 재료에 관한 4항, 절차에 관한 5항 전체, 6.1항, 두 표를 포함한 6.2항입니다. 6.3항 이후, 7항, 도금 두께 요구를 포함한 8항 전체, 9~11항과 모든 부속서는 미리보기 밖에 있으며 여기서 인용하지 않습니다. 이 페이지는 도금 두께 요구를 제시하지 않습니다. 인용한 두께 수치는 6.2.1항의 도금층이 항상 40마이크로미터를 넘는다는 설명뿐입니다. 부속서 A의 감소된 하중 값은 제시하지 않고, 감소되었다는 적용 범위의 주석만 언급합니다. 1쪽짜리 기술 정오표 ISO 10684:2004/Cor 1:2008이 있으나 입수하지 못했으므로, 이 페이지는 그것이 무엇을 정정하는지 말하지 않습니다. 398이라는 값에 관한 관찰은 인쇄된 2004년판 표를 바탕으로 한 이 사이트의 계산이며, 해당 페이지를 이미지로 렌더링해 확인했습니다. 문서 자체의 서문은 ISO/TC 2 분과위원회 SC 1을 담당으로 적고 있으나, 현재 ISO 카탈로그에는 ISO/TC 2/SC 14로 등재되어 있습니다. 문서는 인쇄된 그대로 인용합니다. 표준은 90.92 단계(개정 예정)이며 마지막으로 2021년에 검토·확인되었습니다. 이 페이지는 체결, 윤활 또는 조립 지침을 제시하지 않으며, 읽은 페이지에도 그런 내용은 없습니다.