김성모 한국화스너(주) 기술팀 과장
탭타이트를 비롯한 Thread Forming 스크류들은 한마디로 요즘 젊은이들이 즐겨 입는 쫄바지와 유사하다고 이해할 수 있다. - 입기도 어렵지만 벗기도 어렵다.
그러나 스크류의 경우 입기 어렵다는 것은 치명적 문제다. (표-1 참조)
즉, 체결이 어려운 경우, 작업자들을 피로하게 하고 건강에 큰 문제를 일으킬 수 있다.
기술 관리 없이 제조된 짝퉁 탭타이트들은 과도한 Thread Forming Torque가 요구되어 지속적으로 작업하는 경우 근골격계 질환을 야기하기도 한다.
탭타이트본사(미국 REMINIC사)가 50년의 개발역사를 갖고 있다는 것은 바로 이런 문제들을 해결하였다는 것을 의미한다.
그들 제품 즉 탭타이트 정품은 어떤 기술적 특징이 있으며 기능적 장점으로 연결되는지 살펴보기로 하겠다.
1. 탭타이트 2000
탭타이트 역사는 1961년으로 거슬러 올라간다. 탭타이트 x형이 최초로 개발되었으며, W형을 거치고 탭타이트 II형이 개발되었다.
현재 외국에서 수입되고 있는 대부분의 탭타이트 정품은 탭타이트 II형 이다.
그동안 Trilobular(둥근삼각형상), 및 Lead Threads(삽입초입부의 불완전나사)등이 개발되었다.
비슷한 시기에 유럽에서 주로 사용해오던 Duo 탭타이트의 장점을 합해서, 2000년도부터는 탭타이트 2000이 나왔으며 기존제품보다 20%이상의 기능을 향상시킨 최신형 탭타이트 스크류이다. (표-2 참조)
기술적 특징은 나사부를 둥글게 설계하여 체결에 거의 힘이 들지 않도록 하였으며 모재의 Stress를 분산시켜 Pull-out 저항성을 크게 향상시켰다.
즉, 진동풀림이 거의 없다.
또한 초입부와 심부에 적용되는 둥근삼각형상(Trilobular)이 다른 2중방식의 Lobulation이 적용된다.
이것은 체결부담(End-Load)를 작게 하기도 하지만, 작업안정성을 크게 높인다.
또한 일부 규격에서는 2~4산 정도의 테이퍼형의 Lead Threads를 두어 비스듬히 들어가도 바로서는 수직성을 크게 향상시켰다.
또한 CA포인트라는 타입은 끝단을 좁게 하여 모재간 Hole이 얼마간 일치하지 못해도 체결에 문제가 없도록 한 제품도 있다. (표-2 참조)
2. 패스타이트 2000
얇은 철판에 적용하는 경우 풀 아웃(Pull-out) 저항성을 높이기 위하여 특별한 조치들이 동원되어야 한다.
2000년도에 들어오며, 패스타이트 2000이라는 얇은 철판용으로 특별히 개발된 탭타이트 스크류가 생산되었으며 패스타이트(Fastite)라고 불린다.
기술적 특징으로는 머리부 가까운 나사는 테이퍼형으로 되어 있어서 스크류몸통이 Head부에 압착되도록 하였고, 머리부 밑단은 안으로 옴폭 들어가도록 되어 있어서 모재가 스크류 머리부 밑단으로 까지 밀려들어가서 체결안정성을 높인다.
또한 나사부는 Radius형으로 되어 탭타이트 2000의 기능을 살리는 것은 물론 2줄나사방식으로 되어 있어서, 경사진 삽입을 막고 수직으로 삽입되도록 한다.(Twin Helix Thread)
나사끝단은 둥글게 CA포인트형으로 처리되어 이어서 작은 Hole속으로 들어가면서 체결력(Thread Engagement)를 크게 늘린다. (표-3 참조)
3. 렘폼 스크류
플라스틱용 스크류의 경우 나사부가 특히 중요하다.
나사부가 조금만 잘못되어도 플라스틱을 깨는 상황이 생긴다(백화현상 등).
렘폼스크류는 직선형과 방사형의 두 종류 나사를 2원화하여 사용하였으며 서로 마주하도록 설계되어 있다.
이것은 모재내부의 이동저항(Hoop Stress)를 막아서 플라스틱의 파손을 막고 체결을 용이하게 한다.
또한 8°의 Thread Helix 각도 즉, 플라스틱용 체결류의 가장 이상적인 각도로 체결성을 최대한 살리며 Pull-out 저항성을 강화하였다.
또한 나사의 밑단이 넓어서 전반적인 안정성과 비틀림저항(Torsional Strength)을 높였다. (표-4 참조)
4. 파워락 스크류
나사류 체결의 70%가 진동풀림에 노출되고 있어서 이런 저런 풀림방지처리를 별도로 하게 된다.
고열이나 Counter-Bore등 일부상황에서는 나일론 패치 등의 사용이 안되거나 와샤류로 카바하지 못하게 된다.
이 경우 나사부의 형상을 특수하게 하여 풀림방지효과를 얻을수 있으며 가장 효과적인 것으로 파워락이 활용되고 있다.
스크류 끝부분이 암나사에 접촉되도록 하고, 나사가 2중각도로 되어 있으며 끝부분이 휘는듯한 형태로 스프링효과를 발휘한다.
이 기능으로 조정나사로도 많이 사용되고 있다.
나사의 밑단이 넓어서 안정적인 체결이 가능하다. 기존의 모든 설계와 호환성이 있어서 별도의 설계변경이 불필요한 장점도 있다. (표-5 참조)
5. 짝퉁 텝타이트의 문제점
전기한 바와 같이 쫄바지를 입기 쉽도록 하는 기능은 참으로 중요하다.
그러나, 짝퉁의 경우 그런 기술적 고려 없이 만들어지며 비교·검증·평가될 기술기준도 없이 생산된다.
결국 사용자들은 체결불량으로 기계장비제작에 큰 손실을 입히는 것은 물론, 작업자들의 건강을 크게 해치게 된다.
근간 국내에서도 정품 탭타이트가 국산화되어 생산되고 있으며 그간 수입되어 오던 물량을 대체하고 있다.
우리는 흔히 짝퉁의 경제성을 왜곡되게 이해하는 경향이 있는데, 스크류 가격은 원가의 일부에 지나지 않으며, 불량스크류로 인한 경제적 손실은 사실상 스크류값의 몇 십 배에 달한다.
짝퉁탭타이트의 생산이나 사용은 하루빨리 사라져야 한다.
