볼트, 너트 풀림과 조임 토크가 다른 이유

볼트, 너트 풀 때와 조일 때 토크가 다른 이유

볼트를 조인 후에 즉시 풀게 되면 조임 토크 보다 약 20 % 낮은 토크에서 볼트가 풀린다. 그 이유는 볼트의 조임 토크 성분은 볼트 머리 마찰력 + 나사산 마찰력 + 볼트 인장력 성분인데 비해 풀릴 때에는 볼트 인장력 성분이 빠지기 때문이다. 단, 볼트가 조여진 채로 장시간 사용되어 부식 되거나 조임 과정에서 나사산에 불순물로 인해 오염이 되거나 표면 조도가 바뀐 경우에는 풀 때 토크가 증가하기도 한다. 

볼트를 조인 후에 하루 정도 지나고 나서 다시 볼트를 풀게 되면 풀림 토크가 약 10 % 증가하게 되는데 그 이유는 접촉면의 매립(embedding) 과 마찰 조건에 영향을 미치는 온도 효과 때문이다. 

온도나 환경 변화가 극심한 경우에는 마찰 조건이 급격히 바뀌게 되고 풀림 토크는 더 크게 바뀐다. 예로 해수 조건이나 낮은 온도 조건에서도 크게 바뀔 수 있다. 또한 일부 윤활제의 성분이 변화되는 경우에는 50~100 % 까지 풀림 토크가 바뀔 수 있다. 

부식이 일어난 경우에는 거의 분해가 불가능한 경우가 있으며 너트를 자르든가 볼트를 자르든가 ... (고생 좀 할 껄...)

요약하면 이상적으로는 조임토크보다 풀림토크가 더 작아야 하지만 조임 과정 혹은 외부 환경으로 인해 풀림토크가 (크게) 증가 혹은 감소할 수도 있다.

참고문헌

http://www.boltscience.com/pages/untightening.htm

http://www.nord-lock.com/bolted/the-experts-why-does-torque-vary-when-tightening-and-untightening/