풀림 방지 부품의 종류와 그 효과
풀림 방지란 볼트의 인장력의(축력) 저하를 방지하는 것입니다. 풀림 방지 부품은 나사의 사용 조건이 다양하고 사이즈도 사용분야도 다양합니다.
여기에서는 유효성으로 따져볼때 3가지로 분류하여 설명합니다.
1초기 풀림 방지 ：초기 풀림을 저지 하는 것이 메인
2축력 손실 방지(되돌림 방지)：
축력손실이 0이 되는 것을 방지하는 기능으로 너트의 탈락, 분실 방지 대책이 메인.
3회전 방지(풀림 방지) ：
체결축력과 압축력에 의존하지 않고 회전저항을 갖춘 것이 메인.
1.초기 풀림 방지
종류：
스프링 와셔 방식
나사 체결 시의 초기 축력 소실을 보완하는 타입. 스프링 와셔, 접시 스프링 와셔 등
효과：
와셔 방식 타입이 이에 해당합니다. 대표적인 것이 스프링 와셔(스프링 와셔)나 접시 스프링 와셔입니다.
이는 초기축력의 소실을 보완하는 기능으로 좌면의 미끄러짐을 확실히 방지하는 기능은 갖추어지지 않았기 때문에 너트의 되돌림 회전에 의한 풀림을 방지하기가 어렵습니다.
2.축력 소실 방지 (되돌림 방지)
종류：
（1）기계적 회전 방지 방식
너트가 움직이지 않도록 강제로 볼트에 고정하는 타입.
홈이 난 너트+나눗핀, 와이어 잠금, 이붙이 와셔, 탈락 방지용 스프링 판등
（2） 나사부 밀착도 증가 방식
“수나사”와 “암나사”의 맞물리는 틈을 가능한 한 작게 만드는 타입입니다. 탭나사, 코일형 인서트등
（3） 되돌림 토크 증대 방식
나사산을 변형하거나 나사의 유효경을 오므리거나 특수나사산 형상을 만들거나 나일론 등을 삽입하거나 하여 해서 처음부터 ‘수나사’와 ‘암나사’ 사이에 간섭을 주어 되돌림 회전에 대한 저항을 증가시키려는 것(ISO 7040-1, 2, 3, 4).
나일론 인서트 너트, 슬릿 너트 등
효과：
어느 정도의 축력 저하는 발생하나 완전히 축력이 저하되지 않도록 하여 탈락을 방지하기 위함입니다.
이 방식은 효과가 높은 제품과 단순히 분해 방지용으로 생각되는 것 등 다양한 종류가 있습니다.
종류로서는 프리베일링 토크형 타입, 프리 스피닝형 타입（스핀에 저항이 없는타입）, 기계적 회전 방지 타입, 나사부 밀착 증가 타입 등입니다.
그 중에서도 프리베일링 토크형 타입에는 전세계에서 많은 종류가 존재하며 축력 소실 정도는 제품에 따라 성능 차이가 크게 납니다.
기계적 회전 방지 타입인 홈붙이 너트+코터 핀이나 락 와이어, 이붙이 와셔에 관해서는 이상적으로 적절한 체결 상태라면 품질에 엄격한 항공 우주, 방위 산업에도 채용될 정도로 신뢰성이 높은 대책으로 축력 저하는 거의 발생하지 않습니다.
단, 적절히 체결 하기 위해서는 특별한 지식과 기술이 필요한 작업이 되기 때문에, 항공우주 및 방위산업 이외의 작업공수의 삭감이 필요한 업계에서는 현실적인 대책이라고 볼 수 없습니다.
반대로 어중간한 체결 상태는 너트 탈락 방지 대책밖에 되지 않으며 축력 저하로 인한 볼트 파손 사고로 이어지므로 주의를 기울여야 합니다.
3.회전 방지 (풀림 방지)
종류：
（1）더블 너트 방식
하 너트, 상 너트를 차례로 조인 후 상너트 고정한뒤 하너트를 역회전시키면 상하 너트의 하면 상면에 맞부딪치게 되면 나사산상태는 상하로 잡아당기는 텐션이 걸려
마찰이 증대로 인하여 너트의 회전 풀림을 방지하게 됩니다.
하기의 2가지 종류의 방법이 있습니다.
– 상너트 정회전 법 : 하너트를 고정하고 상너트를 시계 방향으로 더 조이는 방법
– 하너트 역회전 법 : 그림 (b) 상태에서 상너트를 고정하고 하너트를 반시계 방향으로 더 조이는 방법
여기서 주의 해야 할 점은 일반적으로 알려져 있는 더블너트의 체결방법은 단순히 하너트, 상너트를 차례로 조인 상태(그림 b)는 록킹 효과가 전혀 얻을수 없습니다.
풀림 방지 효과를 발휘 하기 위해서는 상너트 정회전 법, 하너트 역 회전법 어느쪽이라해도 체결 최종단계에서 맞물려 조이기까지 반드시 해야합니다.
더블 너트 사용 시 나사산 접촉 및 부하 상태
F1, F2, F3는 축력, FL은 Locking 하는 힘. (b)단계에서는 하 너트의 나사산에는 부하가 걸리지 않음에 주의해야 합니다.
상기 제시한 체결방식이라 하더라도 어느정도의 토크이여야 Locking 되는지 제시된 바가 없으며, 관리에 어려움이 있어
그림 (c)의 나사산 상태를 매번 실현하는 것은 불가능합니다.
（2）혐기성 접착제, 접착제가 들은 캡슐 볼트
나사면에 혐기성 접착제를 도포하여 나사면 간의 좁은 틈새를 경화시켜 회전풀림을 방지하는 것입니다.
체결 시에 도포 작업하는 타입과 캡슐안에 봉입된 접착제를 미리 나사부에 부착시키는 타입이 있습니다.
혐기성 접착제 사용 시 나사부 접촉 상태
（3）하드록 방식
하드록 너트의 경우, 나사부의 틈을 제거하는데 일본 고대의 목조건축에서 사용된 ‘쐐기’의 원리를 이용하고 있습니다.
하드록 너트는 상(凹),하(凸) 2종류의 너트로 구성되어, 쐐기 원리를 응용하여 편심 가공을 한 (볼트의 축력을 발생 시키는 너트) 하너트와
심원 가공을 한 ( Locking 너트) 상너트 를 결합 함으로써, 볼트의 축 중심 방향으로 강력한 응력을 발생시킵니다.
이렇게 하여 상하너트를 차례로 체결함으로 인해 볼트와 너트사이의 틈을 없애, 강력한 풀림방지 효과 발휘할 수 있습니다.
효과：
축력 저하를 거의 허용하지 않는 부류로, 회전풀림에 대한 풀림방지 기능이 높은 제품 중 하나입니다.
단, 더블너트의 경우 정전법과 역전법(맞물어 체결하는 방법)을 작업 현장에서 완전히 재현할 수 있을지 매우 의문이 드는 점입니다.
어중간한 체결 상태는 반대로 풀림의 원인이 되기도 합니다. 또한, 체결장소가 협소한 환경, 공구를 2개이상 들수 없는 환경등 상기 방법의 체결이 곤란한 현장에서는 반드시 다른 대책이 필요합니다.
혐기성 접착제의 경우도 더블 너트와 마찬가지로 올바른 순서로 작업을 하지 않으면 충분한 풀림 방지 효과가 발휘되지 않습니다.
일반적으로는 먼저 볼트를 완전 탈지(脱脂)하고 접착제를 도포한 후, 약 24시간 건조시키면 완전히 고착됩니다.
단, 이 조건하에서 작업할 수 있는 부분은 매우 한정되어 범용적이지 않습니다.
또한, 작업 종료 후 완전히 고착 되어 있는지여부 판단을 할 수 없는 점이 현장에서의 사용을 어렵게 하고 있습니다.
한편 하드록 너트의 경우에는 凸 너트를 고객 설정 값으로 체결하여 凹 너트를 당사 규정 값으로 체결하기만 하면 무분별한 진동이나 충격에도 너트의 회전풀림을 일으키지 않아 초기 축력 저하를 방지하는 제품입니다.
또한 더블너트나 혐기성 접착제와 달리 체결 경험이 없는 분이라도 쉽게 최고 수준의 Locking 상태를 실현 할 수 있으며, 재사용도 가능하므로 체결력이 높은 다양한 곳에서 없어서는 안될 풀림방지 너트로 세계에서 인식 되고 있습니다.