작은 와셔도 신중하게
작은 와셔도 신중하게
  • 오현식 기자
  • 승인 2019.04.23 08:28
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올바른 와셔 선택 팁 5

산업용 시스템에서는 어느 한 부분 소홀할 수 없다. 작은 오류가 생산 중단을 일으킬 수 있기 때문이다. 장비의 신뢰성을 위해서는 와셔와 같은 작은 부품 하나에도 올바른 선택이 필요하다. 

와셔washer란, 볼트/너트, 나사 등을 조일 때 머리면에 끼우는 고리로, 자리와 체결부와의 사이에 추가하는 부품이다. 볼트/너트의 접촉면에 요철이 심하거나 볼트 구멍이 지나치게 클 때 와셔를 추가함으로써 체결 효과를 높이도록 하는 것이다. 또 탭 와셔처럼 체결부의 헐거움을 방지하기 위해서도 활용된다. 

와셔는 여러 분야에서 널리 활용되고 있지만, 일반적으로 와셔라고 하면 떠오르는 것은 둥근 모양의 평 와셔이다. 그렇지만 앞서 언급한 것처럼 풀림 방지를 위한 탭 와셔, 스프링 와셔 등 용도에 따른 다양한 와셔가 존재한다. 

1. 일반적인 용도
플랫 와셔는 금속 또는 비금속 스탬핑 재질이며, 중간에 고정 장치가 통과할 수 있는 구멍을 갖고 있다. 외경(OD)과 내경(ID), 두께 모두 용도에 맞게 지정할 수 있다. 일반적으로 재료에 따라 다르지만, 일반적으로 OD와 ID는 0.005~0.190인치를, 두께는 0.080~12.000인치 사이의 와셔가 활용된다. 일반적인 둥근 형태 외에도 사각형이나 육각형, 혹은 특수한 모양을 지정하기도 한다. 

2. 풀림 방지
특수 유형 와셔 중 널리 알려진 와셔는 풀림 방지를 위한 와셔이다. 표면과 고정장치 헤드에 끼워진 금속 핑거가 특징으로, 마찰을 잃어버리는 성질을 지닌 재료가 활용된 부분에서 조립부를 고정시키는 역할을 한다. 탭 와셔tab washer는 풀림 방지 와셔의 일종으로, 조립부를 제자리에서 잠그기 위해 금속 핑거 중 하나가 고정 장치 헤드의 구성품에 끼워지는 구조를 갖고 있다. 

3. 스프링 와셔와 쐐기 와셔
스프링 와셔의 경우, 어셈블리의 기능이나 신뢰성을 높이는 데에도 활용된다. 실린더형 곡선 와셔, 초승달형 또는 곡선형 와셔로 불리우기도 하며, 일반적으로 스프링 와셔는 애플리케이션에서 약 100파운드의 주기 부하에 반응할 수 있도록 설계된다.

웨이브 와셔 또는 웨이브 스프링은 일반적으로 둘레가 3~4개 또는 6개의 파형을 갖고 있으며, 정적 하중에 반응하거나 부품 변형으로 인한 공간을 차지할 수 있다. Belleville 와셔나  원추형/구형 스프링 불리는 이 와셔는 작은 편향과 높은 하중 기능을 제공하고 열팽창 또는 제한된 공간 적용을 위한 스프링 솔루션을 제공한다.

부품의 정확한 간격을 유지하려면 쐐기shim 스택을 고려할 수 있다. 또 고온 환경 등에서는 열 팽창을 고려해 주변부와 함께 팽챙/수축되도록 특별하게 열처리되어야 한다. 

4. 미학적 측면
카운터 싱크 와셔는 부드러운 외관을 제공하고 제품의 걸리는 부분을 줄임으로써 제품의 미학적 측면을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 설계에 따라 90° 또는 각진 카운터 싱크 와셔를 선택하고, 표준 플랜지, 감겨진 플랜지, 혹은 플랜지 없음을 선택할 수 있다.

5. 디자인 세부 사항
다른 많은 설계 세부 사항은 올바른 와셔 선택에 포함된다. 강·초합금·황동·구리·니켈 실버·베릴륨 구리·인청동·알루미늄 등 다양한 금속/비금속 재질의 선택이 가능하다. 비금속 재료로는 ABS·아세탈·폴리에스테르·나일론·폴리 카보네이트·폴리에틸렌 등이 주로 활용된다.

용도에 따라 특정 경도 또는 템퍼의 와셔가 필요할 수 있다. 그러나 대부분의 경우에는 경도·평탄도·기하 공차에 대한 산업 표준으로 충분하다. 필요하다면 표면 처리 또는 코팅을 지정하거나 디버링 적용을 지정해야 한다.


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