두 관용 나사 규격은 not이라는 단어 하나로 갈리며, 그 단어가 들어간 쪽이 밀봉 위치를 알려 줍니다
이번 달 한 엔지니어링 포럼에 평행 나사를 어떻게 밀봉하느냐는 질문이 올라왔고, 질문자는 스터드에 실런트를 바르고 싶은 충동이 가장 나쁜 본능이라고 털어놓았습니다. 답글 12개가 달린 뒤 논의는 너트 아래의 실링 와셔에 이르렀습니다. 그것이 정답이며, 제목에 not이라는 단어가 들어간 규격의 적용 범위에 2000년부터 적혀 있습니다. 이 규격을 자매 규격과 나란히 읽으면 둘째 문제도 정리됩니다. 테이퍼 나사 역시 스스로 밀봉되지 않는다는 것입니다.
제목이 거의 같은 ISO 관용 나사 규격이 둘 있습니다. ISO 7-1, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads와 ISO 228-1, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads입니다. 같은 위원회, 같은 산 모양 공식, 같은 바깥지름입니다. 그리고 둘째 규격은 적용 범위에서 그 질문에 답합니다. 그런 조립품이 기밀해야 한다면 “나사부 밖의 두 체결면을 압축하고 적절한 밀봉재를 끼워서 달성해야 한다”(번역)는 것입니다.
포럼 질문은 엔진 커버의 스터드에 관한 것이었습니다. 이는 관용 나사가 아니라 일반 체결용 나사이므로 두 규격 어느 쪽도 적용되지 않습니다. 그래도 이 문장은 일반적인 답을 주며, 답글들이 아무것도 인용하지 않고 모인 답도 바로 그것이었습니다. 너트가 앉는 자리에 실링 와셔를 넣으라는 것입니다. 우리는 누구의 엔진도 진단하지 않으며, 그 논의 끝에 질문자의 의심은 어차피 개스킷과 로커 샤프트 쪽으로 옮겨 가 있었습니다. 여기서 가져갈 것은 원칙이고, 그 원칙에는 출처가 있습니다.
not이라고 말하는 규격
ISO 228-1:2000은 ISO/TC 5/SC 5가 낸 넷째 판으로 8쪽이며, 2022년에 마지막으로 검토되어 확인되었습니다. 적용 범위는 전부 읽을 수 있을 만큼 짧고, 쓸모 있는 부분은 뒤쪽 절반입니다.
“ISO 228의 이 부는 체결용 관용 나사의 나사 형태, 치수, 공차, 표시에 대한 요구 사항을 규정하며, 나사 호칭은 1/16부터 6까지이다. 암나사와 수나사 모두 평행 나사이며, 피팅, 콕과 밸브, 부속품 등 구성 부품의 기계적 조립을 위한 것이다. 이 나사는 나사부에서 기밀 결합을 이루는 밀봉용 나사로는 적합하지 않다. 이런 나사를 쓴 조립품이 기밀해야 한다면, 나사부 밖의 두 체결면을 압축하고 적절한 밀봉재를 끼워서 달성해야 한다.”(번역)
나사부 밖의 두 체결면과 그 사이의 밀봉재입니다. 너트 아래의 와셔, 피팅의 면 밀봉, 본디드 실이 그것입니다. 나사산이 아닙니다. 이 나사의 기호는 G이고, 수나사에는 두 공차 등급이 있습니다. A는 좁고 B는 넓으며, A등급은 전부 마이너스 쪽이고 암나사 공차와 값이 같으며, B등급은 그 두 배입니다.
are라고 말하면서도 밀봉재를 요구하는 규격
ISO 7-1:1994은 같은 분과위원회의 셋째 판으로 7쪽이며, 올해 마지막으로 검토되어 확인되었습니다. 이 규격은 나사산끼리의 맞물림으로 기밀해지는 결합을 위한 밀봉용 관용 나사를 다루며, 세 가지 형식이 있습니다. R은 테이퍼 수나사, Rc는 테이퍼 암나사, Rp는 평행 암나사입니다. 테이퍼는 1 대 16입니다.
여기에 아무도 예상하지 못하는 문장이 있습니다. 그 문장은 적용 범위 문단 바로 뒤에 한 줄로 따로 놓여 있으며, 그것도 나사부에서 밀봉하는 나사가 존재 이유인 규격 안에 있습니다.
“기밀 결합을 보장하려면 나사부에 적절한 밀봉재를 사용해야 한다.”(번역)
테이퍼 나사는 자기 밀봉 나사가 아닙니다. 밀봉되도록 설계된 나사이며, 규격은 치수 하나를 말하기도 전에 그렇게 밝힙니다. 테이퍼 결합은 테이퍼이기 때문에 기밀하고 밀봉재는 임시방편이라는 믿음은 관계를 거꾸로 이해한 것입니다.
그리고 주석에는 포럼 질문에 대한 문을 정면으로 닫는 한 줄이 있습니다.
“주 1 평행 관용 수나사는 밀봉용 나사로 적합하지 않다.”(번역)
따라서 이 체계 안에는 나사부에서 밀봉하는 평행 수나사라는 것이 없습니다. 잘못 만든 것이 있는 게 아니라 그런 범주 자체가 없습니다. ISO 7-1이 정의하는 유일한 평행 형식은 Rp이며, 이는 암나사로서 그 안에 끼워지는 테이퍼 수나사와 밀봉합니다.
산 모양이 같으므로 다른 것은 나사가 아닙니다
두 계열의 형상이 다르다고 가정하기 쉽습니다. ISO 228-1 4절은 한 문장으로 그 반대를 말합니다. “이 나사의 산 모양은 ISO 7-1에 규정된 평행 나사의 산 모양과 동일하다.”(번역) 두 규격 모두 h = 0.640 327 P를 주며, 두 표의 바깥지름은 공통 호칭마다 마지막 자리까지 일치합니다. 1/16의 7,723 mm부터 6의 163,830 mm까지입니다.
다른 것은 나사가 아닙니다. 그 나사산끼리의 맞물림이 압력을 견디리라고 누군가 기대하느냐입니다. 같은 호칭의 G 나사와 Rp 나사는 같은 형상으로 다른 일을 합니다.
여기서 함정이 생기며, ISO 7-1은 combination with fastening thread라는 제목의 별도 조항에서 이를 지적합니다.
“ISO 228-1에 따른 공차 등급 A 또는 B의 평행 수나사 G와 ISO 7-1에 따른 평행 암나사 Rp의 조합에는 특별한 고려가 필요하다… 그러한 나사 조합이 반드시 누설 없는 결합을 이루는 것은 아니다.”(번역)
G 수나사는 Rp 암나사에 들어갑니다. 같은 산 모양, 같은 지름입니다. Rp 나사를 소관하는 규격은 그 결과가 밀봉되지 않을 수 있다고 말하고, 이를 검토할 책임을 제품 규격에 넘깁니다. 완벽하게 조립되고 한참 하류에서 누군가가 시험하게 될 조립품에 대한 경고입니다.
표에 있지만 아무도 인용하지 않는 두 가지
첫째는 호칭입니다. ISO 7-1은 1/16부터 6까지 15개를 싣습니다. ISO 228-1은 같은 범위에 24개를 싣습니다. 추가된 9개, 즉 5/8, 7/8, 1 1/8, 1 3/4, 2 1/4, 2 3/4, 3 1/2, 4 1/2, 5 1/2은 나사부에서 밀봉하지 않는 규격에만 있습니다. 이는 두 표를 이 사이트가 직접 비교한 결과이며, 도면이 이 중 하나를 밀봉용 나사로 지정한다면 그 호칭은 ISO 7-1에 아예 없습니다.
둘째는 피치입니다. 그 15개 호칭에 피치는 네 가지뿐이고, 가장 굵은 25.4 mm당 11산이 1인치부터 6인치까지 모두를 덮습니다. 9개 호칭에 피치 하나입니다. 6인치 관의 나사는 1인치 관의 나사와 피치가 같으며, 커진 것은 지름뿐입니다.
표는 환산값이기도 하며, 규격도 그렇게 밝힙니다. “주요 치수는 인치당 산수에서 출발하여 1인치 = 25.4 mm를 기준으로 밀리미터로 환산하였다”(번역). 이것이 피치와 그 이후 모든 값을 정합니다. 같은 표의 열 제목은 number of threads in 25.4 mm입니다. 두 규격 모두 이 열을 같은 방식으로 붙이며, 둘 다 미터 옷을 입은 인치당 산수를 기술하고 있습니다.
두 규격이 일치하지 않는 마이크로미터 하나
ISO 228-1은 자기 암나사 유효 지름 공차가 “ISO 7-1 지름 공차의 플러스 편차에 대응하며, 다만 나사 호칭 1/16, 1/8, 1/4, 3/8은 예외로 약간 더 큰 값을 규정한다”(번역)고 말합니다. 그래서 확인해 보았으며, 아래 계산은 이 사이트가 한 것입니다.
먼저 ISO 7-1을 자기 자신과 대조했습니다. 그 각주에 따르면 평행 암나사의 지름 공차는 게이지 면 공차(회전 수) 곱하기 피치 곱하기 테이퍼 1/16입니다. 계산하면 다음과 같습니다.
| 호칭 | 회전 수 × 피치 × 1/16 | 계산값 | 인쇄값 |
|---|---|---|---|
| 1/16, 1/8 | 1.25 × 0.907 ÷ 16 | 0.070859 | ±0.071 |
| 1/4, 3/8 | 1.25 × 1,337 ÷ 16 | 0.104453 | ±0.104 |
| 1/2, 3/4 | 1.25 × 1,814 ÷ 16 | 0.141719 | ±0.142 |
| 1~2 | 1.25 × 2,309 ÷ 16 | 0.180391 | ±0.180 |
| 2 1/2~6 | 1.5 × 2,309 ÷ 16 | 0.216469 | ±0.216 |
다섯 건 중 다섯 건이 맞습니다. ISO 7-1은 자기 규칙과 일관됩니다.
이제 두 규격을 서로 대조합니다. 1/2부터 2까지 ISO 228-1은 +0.142와 +0.180을 인쇄하며 정확히 일치합니다. 선언된 네 개의 예외는 실제로 더 큽니다. +0.107 대 0,071, +0.125 대 0.104입니다. 그런데 2 1/4부터 위로는 ISO 7-1이 ±0.216을 인쇄한 자리에 ISO 228-1은 +0.217을 인쇄합니다.
예외 목록에 없는 호칭에서 마이크로미터 하나만큼 다릅니다. 두 문서에 인쇄된 그대로 보고하며, 둘 다 인쇄면 이미지와 대조했습니다. 우리는 이를 오류라고 부르지 않으며 설명도 갖고 있지 않습니다. ISO 7-1에는 기술 정오표가 있지만, 그것은 이 값을 건드리지 않습니다.
도면 하나로 된 정오표
ISO 7-1:1994/Cor.1:2007은 고치는 대상 판이 나온 지 13년 뒤인 2007년 8월 1일에 발행되었습니다. 2쪽이며, 그 지시 전체는 다음과 같습니다.
“6쪽. 그림 5. 그림을 다음 것으로 교체한다.”(번역)
그림 하나입니다. 테이퍼 암나사, 평행 암나사, 테이퍼 수나사에서 게이지 면, 기준면, 유효 나사부가 어디에 놓이는지 보여 주는 도면입니다. 우리는 1994년 그림과 2007년 교체 그림을 이미지로 만들어 나란히 비교했습니다. 무엇이 바뀌었는지 알아내지 못했습니다. 둘 다 같은 세 개의 뷰, 같은 표기, 같은 0.5 P 치수를 갖고 있으며, 2007년 것은 더 깔끔하게 다시 그린 것입니다. 이는 우리가 발견한 것에 대한 보고이지, 아무것도 바뀌지 않았다는 주장이 아닙니다.
분명히 바뀌어 본문에 적힌 것이 하나 있습니다. 1994년에 이 분과위원회의 이름은 threaded or plain end butt-welding fittings, threads, gauging of threads였습니다. 2007년에는 같은 SC 5의 이름이 threaded fittings, solder fittings, welding fittings, pipe threads, thread gauges입니다.
다시 스터드로
뒤에 오일이 있는 막힌 구멍 속의 스터드는 이 두 규격 어느 쪽에도 해당하지 않습니다. 일반 체결용 나사이며, ISO 7-1도 ISO 228-1도 이에 대해 직접 말하는 것이 없습니다. 그러나 ISO 228-1 적용 범위의 지시는 깔끔하게 일반화되며, 주차장에서 깨닫기보다 도면에 적어 두는 편이 낫습니다. 나사가 체결용 나사라면 밀봉은 그 밖에 있는 두 면과 그 사이의 압축 가능한 무언가입니다.
너트 아래의 본디드 와셔가 하는 일이 그것이고, 연질 금속 크러시 와셔가 하는 일도, 피팅의 면 밀봉이 하는 일도 그것입니다. 체결용 나사의 나사산에 실런트를 넣는 것은, 그 나사 부류의 규격이 적합하지 않다고 명시한 일을 나사에게 시키려는 것입니다. 때로는 통합니다. 그러나 무엇도 그것을 전제로 설계되지 않았습니다.
실링 와셔 자체의 치수 규격을 알려 드리고 싶었지만 그럴 수 없습니다. 본디드 와셔나 크러시 와셔 치수에 대해 자유롭게 읽을 수 있는 1차 자료를 찾지 못했으므로, 이 페이지는 그 크기나 재질에 대해 아무것도 말하지 않습니다. 보스 바닥에 O링을 두는 평행 나사 포트 방식도 마찬가지입니다. 이 문제에 대한 실제적이고 잘 표준화된 답이지만 우리는 읽지 않았습니다. 하나라도 읽을 수 있게 되면 별도 페이지로 다루겠습니다.
밀봉을 실제로 원뿔 위에 두고 양쪽 절반을 모두 문서로 정한 방식으로는 가스 용기 밸브 출구가 있습니다. 그 규격은 같은 휘트워스 형상을 피치 2 mm로 쓰고, 유니언 너트 아래 원뿔 부분에서 밀봉하며, 잘못된 두 부품이 맞물리지 않게 하는 데 모든 노력을 쏟습니다. 모든 가스 용기 연결부는 이웃 연결부와 0.7 mm 떨어져 있습니다.
활용 방법
- 인용하는 규격의 제목을 읽으십시오. 한쪽은 기밀 결합이 나사부에서 이루어진다고 하고, 다른 쪽은 그렇지 않다고 합니다. 그 단어가 곧 사양입니다
- 테이퍼 나사가 마른 상태로 밀봉되리라 기대하지 마십시오. ISO 7-1은 어떤 치수보다도 앞서 적용 범위에서 나사부에 적절한 밀봉재를 요구합니다
- 평행 밀봉용 수나사를 찾지 마십시오. ISO 7-1은 평행 관용 수나사가 밀봉용 나사로 적합하지 않다고 명시합니다. 이 규격이 정의하는 평행 형식인 Rp는 암나사입니다
- Rp 암나사에 G 수나사를 조합하면 표시해 두십시오. 조립은 되고 산 모양도 같지만, ISO 7-1은 그 조합이 반드시 누설 없는 결합을 이루지는 않는다고 말합니다
- 지정한 규격에 그 호칭이 있는지 확인하십시오. 1/16과 6 사이의 9개 호칭은 ISO 228-1에만 있습니다
- 체결용 나사라면 밀봉은 그 밖에 두십시오. 두 체결면과 그 사이의 밀봉재입니다. ISO 228-1 적용 범위의 그 문장이며, 포럼이 스스로 도달한 답이기도 합니다
이 글은 2단계: 나사산를 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
ISO 7-1과 ISO 228-1의 차이는 무엇입니까?
제목입니다. ISO 7-1은 나사부에서 기밀 결합을 이루는 관용 나사, ISO 228-1은 나사부에서 기밀 결합을 이루지 않는 관용 나사를 위한 규격입니다. 산 모양은 같으며 ISO 228-1이 4절에서 그렇게 밝히고, 바깥지름도 공통 호칭마다 일치합니다. 다른 것은 나사산끼리의 맞물림이 압력을 견디리라고 기대하느냐입니다.
평행 관용 나사는 어떻게 밀봉합니까?
나사부에서 하지 않습니다. ISO 228-1의 적용 범위는 이런 나사를 쓴 조립품이 기밀해야 한다면 나사부 밖의 두 체결면을 압축하고 적절한 밀봉재를 끼워서 달성해야 한다고 명시합니다. 실무에서는 너트 아래의 와셔, 피팅의 면 밀봉, 또는 본디드 실입니다.
테이퍼 관용 나사는 스스로 밀봉됩니까?
ISO 7-1은 그렇게 말하지 않습니다. 적용 범위 문단 바로 뒤에서 기밀 결합을 보장하려면 나사부에 적절한 밀봉재를 사용해야 한다고 적습니다. 1/16 테이퍼가 플랭크를 억지 상태로 만들지만, 규격은 그래도 나사부에 무언가를 기대합니다.
나사부에서 밀봉하는 평행 관용 수나사가 있습니까?
이 체계에는 없습니다. ISO 7-1 적용 범위의 주석 1은 평행 관용 수나사가 밀봉용 나사로 적합하지 않다고 명시합니다. ISO 7-1이 정의하는 유일한 평행 형식은 Rp이며, 이는 테이퍼 수나사를 받는 암나사입니다.
G 나사를 Rp 나사에 끼울 수 있습니까?
기계적으로는 가능합니다. 산 모양과 지름이 같기 때문입니다. ISO 7-1에는 바로 이 경우를 다루는 조항이 있으며, 그러한 나사 조합이 반드시 누설 없는 결합을 이루지는 않고 암나사 공차를 관련 제품 규격에서 고려해야 한다는 말로 끝납니다.
R, Rc, Rp, G는 무엇을 뜻합니까?
ISO 7-1에서 R은 테이퍼 관용 수나사, Rc는 테이퍼 암나사, Rp는 평행 암나사이며, 셋 모두 나사부에서 기밀해지는 결합용입니다. ISO 228-1에서 G는 나사부에서 기밀 결합을 이루지 않는 관용 나사이며, G 수나사는 더 좁은 공차 등급 A와 더 넓은 B로 나옵니다.
관용 나사 호칭은 몇 개입니까?
ISO 7-1은 1/16부터 6까지 15개 호칭을, ISO 228-1은 같은 범위에서 24개를 표로 싣습니다. ISO 228-1에만 있는 9개 호칭은 5/8, 7/8, 1 1/8, 1 3/4, 2 1/4, 2 3/4, 3 1/2, 4 1/2, 5 1/2이며, 이는 두 표를 이 사이트가 직접 비교한 결과입니다.
1인치 관용 나사와 6인치 관용 나사의 피치는 왜 같습니까?
ISO 7-1 표 전체에 피치가 네 가지뿐이고, 그중 가장 굵은 25.4 mm당 11산이 1인치부터 6인치까지 모든 호칭을 덮기 때문입니다. 치수는 인치 값에서 환산되었으며, 규격은 표 아래 주석에서 그렇게 밝힙니다.
일반 볼트나 스터드의 나사산에 실런트를 발라야 합니까?
두 규격 모두 일반 체결용 나사를 다루지 않으므로, 여기의 어떤 내용도 그 경우를 규정하지 않습니다. ISO 228-1이 자신이 다루는 관용 나사에 대해 말하는 것은, 기밀한 결과는 나사부 밖의 두 체결면과 그 사이의 밀봉재에서 나와야 한다는 것입니다. 너트 아래의 본디드 와셔나 연질 금속 크러시 와셔가 제공하는 것이 바로 이 원칙입니다.
참고 자료
- ISO 228-1:2000, Pipe threads where pressure-tight joints are not made on the threads, part 1: dimensions, tolerances and designation. 적용 범위, 3절과 4절, 표 1
- ISO 7-1:1994, Pipe threads where pressure-tight joints are made on the threads, part 1: dimensions, tolerances and designation. 적용 범위, 3절, 4절, 7절, 9절, 표 1
- ISO 7-1:1994/Cor 1:2007, 기술 정오표 1, 2쪽, 그림 5를 교체
- r/MechanicalEngineering, 이 글의 출발점이 된 질문, 실링 와셔에 이르는 답글 12개
ISO 7-1:1994와 ISO 228-1:2000은 공개된 iTeh 미리 보기로 읽었습니다. ISO 7-1은 셋째 판, 7쪽, ISO/TC 5/SC 5, 단계 90.93이며 2026년에 마지막으로 검토되어 확인되었습니다. ISO 228-1은 넷째 판, 8쪽, 같은 분과위원회이며 2022년에 확인되었습니다. 여기 인용한 ISO 228-1의 적용 범위는 ISO 카탈로그 페이지의 초록에도 글자 그대로 나오므로, 그 문장에 대한 독립된 둘째 출처가 됩니다. ISO 7-1 미리 보기는 스캔본이고 텍스트 층이 심하게 깨져 있어, 거기서 가져온 모든 숫자를 인쇄면 이미지와 대조했습니다. 정오표는 Japanese Standards Association의 공개 링크에서 2쪽짜리 PDF 전체로 읽었습니다. 다음은 두 규격의 진술이 아니라 이 사이트의 계산입니다. ISO 7-1 지름 공차 열을 그 각주와 대조한 검증, 그 열과 ISO 228-1 암나사 유효 지름 공차의 비교, ISO 228-1에만 있는 9개 호칭의 집계, 9개 호칭이 피치 하나를 공유한다는 관찰입니다. ISO 228-1의 0.217과 ISO 7-1의 0.216은 두 문서에 인쇄된 그대로 보고하며, 오류라고 부르지 않고 설명도 제시하지 않습니다. 그림 5의 두 판을 모두 이미지로 만들었지만 차이를 찾지 못했습니다. 이는 우리의 비교에 대한 진술이지, 정오표가 아무것도 바꾸지 않았다는 주장이 아닙니다. ISO 7-2와 ISO 228-2는 상위 규격이 언급한다는 사실 외에는 인용하지 않았고, ISO 6149, ISO 1179, SAE J514, DIN 7603은 하나도 읽지 않았으므로 전혀 인용하지 않았습니다. 따라서 이 페이지는 O링 보스 포트나 실링 와셔와 크러시 와셔의 치수에 대해 아무것도 말하지 않습니다. 나사산 각도는 미리 보기에 인쇄되어 있지 않아 적지 않았습니다. 이 글은 어떤 엔진도 진단하지 않으며, 차량이나 엔진을 특정하지 않고, 실런트나 와셔 브랜드도 언급하지 않습니다. 포럼 글은 질문의 출처로 인용했으며, 그 끝에서 질문자의 의심은 나사산에서 멀어져 있었습니다.
문의
도면에 관용 나사가 있다면 어느 규격의 어떤 기호인지, 즉 R, Rc, Rp, 또는 등급을 포함한 G인지 적어 주십시오. 두 규격은 산 모양을 공유하면서 결합이 밀봉되느냐에서 갈리기 때문입니다. 나사가 체결용이고 결합부가 유체를 막아야 한다면, 밀봉재가 어디에 놓이고 무엇에 안착하는지 적어 주십시오.
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