SEMS 나사의 와셔 구멍은 나사보다 작습니다

이 글의 출발점

와셔 치수 글은 중요한 점을 강조합니다. 호칭 치수만으로 와셔가 특정되지 않습니다. 같은 M4에도 소형, 보통, 대형 계열이 있으며 바깥지름은 두 배 넘게 차이 납니다.

그 글은 별도로 구매해 직접 끼우는 와셔의 세 계열과 해당 ISO 번호를 다룹니다. 나사에 이미 끼워져 공급되는 와셔는 다루지 않으며, 그 치수는 다른 표준에서 정합니다.

‘캡티브’는 설명이 아니라 정의된 용어입니다

ISO 10644는 강철 나사·와셔 조립품, M2~M12 굵은 나사산, 평평한 자리면의 머리, 강도 등급 10.9 이하를 다룹니다. 적용 범위에는 다음 정의가 한 문장으로 나옵니다.

평와셔는 캡티브, 즉 분리되지 않도록 되어 있으면서 자유롭게 회전합니다.

두 조건이 모두 중요합니다. 분리 방지는 같은 봉투의 두 부품이 아니라 조립품이 되게 합니다. 자유 회전은 와셔처럼 작동하게 합니다. 머리에 고정되어 있다면 나사와 함께 돌고, 마찰 계면도 와셔와 체결부 사이가 아니라 와셔 면으로 이동합니다.

그래서 구멍이 작습니다

나사산 위로 빠져나갈 수 있는 와셔는 캡티브가 될 수 없습니다. 따라서 빠져나갈 수 없습니다. ISO 10673은 모든 치수에서 구멍 범위를 나사산 호칭 지름보다 작게 정합니다.

와셔는 나사산이 생기기 전에 끼웁니다. 민축 블랭크에 와셔를 놓은 뒤 나사산을 전조하면, 전조된 나사산은 와셔가 통과했던 구멍보다 커집니다. 와셔를 잡는 것은 형상뿐입니다.

실무적 결과는 양방향으로 적용됩니다. 완성된 나사에는 이 와셔를 추가할 수 없습니다. 조립용 와셔를 잃었을 때 같은 호칭 치수의 일반 와셔로 바꿔도 같은 부품이 되지 않습니다. 한쪽에서는 구멍이 다르고 다른 쪽에서는 바깥지름도 다를 가능성이 큽니다.

계열은 선호가 아니라 머리 형상으로 정합니다

일반 와셔와 가장 크게 다른 부분입니다. ISO 10673의 세 형식은 단순히 소·중·대가 아니며, 표준은 각 형식의 선호 용도를 명시합니다.

조항에는 이유가 없지만, 머리가 덮을 수 있는 범위와 일치합니다. 소켓 헤드는 작은 원이므로 큰 와셔를 두면 바깥 고리가 머리 밖으로 나오고 하중도 받지 못합니다.

경도도 별도로 고르지 않고 나사에 따라 정합니다

ISO 10644는 두 구성품을 연결합니다.

따라서 10.9 나사의 와셔는 자유롭게 선택할 수 없습니다. 나사만으로 조립품을 지정하면 두 경도가 모두 허용되는 낮은 등급에서는 와셔 사양이 불완전하지만 높은 등급에서는 완전히 결정됩니다.

공급업체와 분쟁을 판단할 때 알아둘 조항도 있습니다. ISO 898-1에 따른 중재용 기계적 성질 시험은 와셔를 제거한 상태에서 수행합니다. 조립품은 나사로 판정합니다.

이 글에서 확인하지 않은 것

ISO 7089, 7090, 7092, 7093의 일반 와셔 계열 바깥지름은 여기서 인용하지 않습니다. 이 계열과의 비교는 정성적이며, 표준을 새로 읽은 결과가 아니라 이전 글에 근거합니다. 특정 일반 와셔와 특정 조립용 와셔가 치수상 같은지 입증하려면 두 표를 나란히 비교해야 합니다.

또한 조립품이 올바른 선택인지도 말하지 않습니다. 이는 기계적 판단인 동시에 취급과 이탈 방지에 관한 판단입니다. ISO 10644는 M12에서 끝나므로 그보다 큰 치수에서는 같은 형태로 문제가 제기되지 않습니다.

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

SEMS 나사에 일반 와셔를 끼워도 됩니까?

캡티브 와셔를 대신할 수는 없습니다. 조립용 와셔 구멍은 나사산 호칭 지름보다 작으므로 나사산 전조 전에 끼웠고 바깥에서 교체할 수 없습니다. 같은 호칭 치수의 일반 와셔는 볼트 구멍과 대개 다른 바깥지름을 갖습니다.

SEMS 와셔가 S, N, L 중 어느 형식인지 무엇으로 정합니까?

ISO 10673은 머리 형상별 선호를 규정합니다. S형은 육각 소켓 헤드 캡 스크루와 원통 머리 나사, N형과 L형은 육각 머리 나사에 사용합니다. 자유로운 치수 선택으로 제시하지 않습니다.

와셔 경도는 나사 등급을 따릅니까?

그렇습니다. ISO 10644는 강도 등급 8.8 이하 나사에 200 HV 또는 300 HV를 허용하고, 9.8과 10.9에는 300 HV를 요구합니다.

참고 자료

• ISO 10644:2009 — Screw and washer assemblies made of steel with plain washers; 1절 적용 범위와 캡티브 정의, 4절 경도 조합과 중재 시험 규정
• ISO 10673:2009 — Plain washers for screw and washer assemblies, small, normal and large series, product grade A; 3절 머리 형상별 분류, 4절 표 1~3
• 와셔 계열을 설명한 글 — 이 글과 나란히 놓이는 세 일반 계열

ISO 10644:2009와 ISO 10673:2009는 공식 무료 미리보기 PDF로 읽었습니다. 두 문서 모두 전체 적용 범위, 분류 조항, 치수표를 포함하며 이 글의 모든 수치는 해당 페이지에서 가져왔습니다. ISO 10644:2009는 제2판으로 1998년 초판을 대체합니다. 초판은 8.8 미만 나사에 200 HV라고 써서 8.8 자체를 비워 두었지만 현행판은 8.8 이하에서 두 경도를 모두 허용합니다. 이 글은 2009년 문구만 인용합니다. ISO 10673:2009는 ISO 카탈로그에서 2024년에 검토·확인된 것으로 기록되며, 이 상태는 문서가 아니라 카탈로그 항목에서 확인했습니다. 구멍 표의 부족 비율은 공개된 한계값으로 계산한 것이며 표준에 인쇄된 값이 아닙니다. 모든 주장은 발행 전에 독립적으로 확인했고 모두 유지되었습니다. 그 검토에서 초안에 빠졌던 M2.5와 M3.5 행도 추가했습니다. 이 글의 어떤 치수도 설계 허용값이 아닙니다.