Screw type - 스크류 종류

오늘은 나사, 스크류에 대해 알아보려고 합니다. 일상 생활에서  볼트라고도 들어보고 피스, 나사, 등등의 용어들을 한번이라도 들어보셨을꺼 같습니다. 아래글은 대략적인 비교와 일반 생활에서 많이 사용 하는 스크류에 대하여 작성해 보았습니다.

산업과 일상생활에 빠뜨릴 수 없는 기계 부품 중 하나가 체결용 부품입니다만, 그 중에서도 볼트와 스크류는 매우 비슷하지만, 각각의 구조와 용도에는 분명한 차이가 있습니다. 

1. 볼트와 스크류

- 볼트

일반적으로 볼트는 너트와 함께 사용되는 체결구 이며 볼트는 나사산이 있는 금속 막대로, 다른 부품의 구멍에 삽입한 후 반대쪽에서 너트를 조여 체결력을 발생시킵니다. 일반적으로 두 개 이상의 부재(부품)를 단단히 고정하는 데 사용되며 분해 및 재조립이 용이하다는 장점이 있습니다.

- 나사(스크류)

나사 형태로 독립적으로 고정할 수 있는 부품입니다. 일반적으로 전체 또는 부분 나사산이 있으며, 나사가 회전하면서 나사산을 재료에 직접 삽입하여 고정합니다. 목재, 플라스틱, 금속 등 다양한 재질에 사용할 수 있으며 별도의 너트가 필요하지 않습니다.

2. 볼트와 스크류 구조적 차이

항목	볼트 (Bolt)	스크류 (Screw)
나사산 유/무	보통 일부분에만 있음	전체 또는 대부분에 나사산 존재
머리(헤드) 모양	육각형, 원형 등 다양함	십자, 일자, 육각 등 드라이버용 설계
너트 사용 여부	너트 필요	일반적으로 너트 없이 사용
체결 대상	관통 구멍이 있는 구조물	나사 구멍이 없거나 없는 재료 자체

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3.  사용상의 차이점

볼트는 일반적으로 관통 구멍을 통해 소재에 삽입하고 반대쪽에서 너트를 조이는 방식으로, 구조물의 양쪽에서 볼트 조임이 가능해야 하며, 기계 조립, 자동차 부품, 철 구조물 등 강한 체결력이 필요한 곳에 자주 사용됩니다. 

나사는 드라이버나 렌치로 돌려 소재에 삽입하여 조입니다. 나사산을 만들면서 소재에 들어가므로 너트 없이도 고정할 수 있습니다. 주로 목재 가구, 가전제품 조립, 전자 기기의 내부 고정 등에 사용됩니다.

4. 재료 및 강도 비교

볼트는 일반적으로 고강도 금속(탄소강, 스테인리스강 등)으로 제작되며 무거운 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 기계적 힘이 큰 환경에서도 우수한 성능을 발휘합니다. 

나사는 다양한 재료(금속, 플라스틱 등)로 제작되며 강도보다는 편의성과 다용성을 중시합니다. 물론 금속용 나사와 같은 고강도 제품도 있지만, 일반적으로 볼트보다 체결력이 약합니다.

5. 나사재질과 마감처리

나사 재질

• 알루미늄 : 나사는 가볍고 산화에 강하며 열 및 전기적 도움이 되며 제조가 쉽습니다.
• 황동 : 나사는 강하고 전도성이 있으며 부식에 강하며 자기 투과성이 낮습니다.
• 구리 합금 : 나사는 하중 용량, 내마모성이 우수하며 자석 근처에서 사용하기에 적합합니다.
• 몰리브덴 : 나사는 녹는점이 매우 높고 매우 강합니다.
• 플라스틱 : 나사는 저렴하고 가벼운 하중에 대해 부식에 강합니다. 그들은 수영장과 같은 물 근처의 응용 분야에 일반적입니다.
• 강철 : 나사는 강한 탄산철로 생산됩니다. 코팅되지 않은 강철은 부식에 취약합니다.
• 경화 방법에 대한 경화 강철 나사는 더 강하지만 더 부서지기 쉬운 강철 버전을 생산합니다.
• 스테인리스 스틸 : 나사는 매력적인 마감 처리로 화학 및 부식에 강합니다. 탄소강처럼 경화될 수 없습니다.
• 초합금 : 나사는 우수한 기계적 강도, 표면 안정성, 내식성 및 고온에서의 크리프에 대한 내성을 나타냅니다. 일반적인 초합금에는 Hastelloy®, Inconel®, Incoloy® 및 Monel®이 포함됩니다.
• 티타늄 : 나사는 단단하고 강하며 가볍고 부식에 강합니다. 다른 금속과 합금하면 강도와 내구성이 향상됩니다.

 스크류 마감

• 나사의 기본 금속에 적용된 마감재는 재료의 내구성과 내식성을 향상시킵니다.
• 블랙 산화물 마감은 나사의 치수를 확대하지 않으며 가공 된 블랙 녹입니다. 주로 미적 목적으로 사용됩니다.
• 크롬 코팅은 장식적이고 내구성이 뛰어난 밝고 반사되는 마감 처리입니다. 그것은 전기 도금을 통해 적용됩니다.
• 아연 도금 코팅은 희생 양극으로 작용하여 기본 금속을 보호합니다. 미세한 백색 가루로 적용됩니다.
• 아연 도금 및 인산염 처리와 같은 다른 코팅은 울타리 또는 창문 응용 분야를 위한 나사와 같은 특정 유형의 하드웨어에 일반적입니다.

6.스크류 종류

나사 모양의 머리 또는 모양의 홈이 포함되어 있으므로 나사 드라이버는 나사산 방향으로 토크를 제공할 수 있습니다. 암 파스너-Fastener/수 공구 구성이 가장 일반적이지만 수 파스너-Fastener/암 공구 변형이 존재합니다. 일반적인 스크류 드라이브는 아래 표와 같습니다.

- 머리 형상 표 (많이 사용 하는 십자 기준으로 작성)

명칭	형상
PAN TYPE
TRUSS TYPE
ROUND TYPE
BINDING TYPE
I-HEAD TYPE
FLAT TYPE
OVAL TYPE
PAN WASHER TYPE

- 홈 명칭 표 

형상	명칭	형상	명칭
	Slot		Triple Square
	Phillips		Polydrive
	Square		Double Hex
	Robertson		Bristol
	Hex		Pentalobular
	Hex lobe		One Way
	Hex Socket		Spline
	Tri-wing		Security Hex
	Torq-set		Security Hexlobe

7. 챔버 형태(Shank Chamfer)

명칭	형상	설명
Die Point		약간의 모따기가 있어 미리 뚫린 구멍에 삽입 하기 좋음
Dog Point		미세한 나사산이 벗겨지는 것을 방지하기 위해 나사산이 없는 확장된 모따기가 있음
Rolled Point		나선의 처음 540 °에서 나사산 롤오버가 있음
Pinch Point		여러 얇은 재료를 관통할 때 파일럿 동작
Nail Point		목재 재료에 충돌하거나 잠그는 데 사용
Cupped Point		접촉면에 파고들어 안정적으로 고정하는 데 흔히 사용 되고 컵 포인트는 다양한 표면에 사용하여 안정적으로 고정 됨
Round Point		그립 기능을 제공하지만 다른 나사 팁처럼 끝부분이 '절단'하지 않음
Cone Point		원뿔 매우 날카로우며 스레딩을 위한 정확한 파일럿을 제공
Type-A Point		교체용 나사로 사용하거나 얇은 금속에 미리 뚫린 구멍으로 사용하는 것이 가장 좋음
Type-B Point		A형과 유사하지만 두꺼운 금속을 위한 용도 사용
Type AB Point		Type A의 정밀도 포인트와 Type B의 견고함을 결합하여 만듬
Type-C Point		무거운 판금에 사용되며 높은 구동 토크가 필요
Type-U Point		망치질이나 구동으로 사용하는 것이 가장 좋음
Type-F Point		대형 게이지 판금을 탭핑하기 위한 많은 절삭날이 있음
Type-FZ Point		플라스틱 및 기타 부드러운 재료를 탭하기 위한 많은 절삭날이 있음.
Type-1 Point		일반 유틸리티를 위해 모따기에 홈이 있음
Type-17 Point		목재 파편을 제거하기 위해 생크에 큰 홈이 있음
Type-23 Point		유형 17과 유사하지만 나사산이 더 가늘고 절삭 표면이 최대화 됩
Type-25 Point		굵은 나사산이 있는 유형 17과 23의 하이브리드 타입
Self Drilling		나사 팁은 셀프 태핑이며 사전 드릴링이 필요하지 않음

* 스크류 크기, 체결 홀 사이즈, 재료 및 상황에 따라 약간씩 차이를 두며 설계 하지만 기본적인 플라스틱 사항은 다음 글에 업로드 하겠습니다.

2025.05.02 - [설계자료] - 나사(screw) 나사 제도법 2 - 규격 표

나사(screw) 나사 제도법 2 - 규격 표