화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 봄 (05/22 ~ 05/23, 상록리조트)
권호 14권 1호
발표분야 구조재료
제목 Hinge재료의 마모 및 적용 특성
초록 본 연구에서는 힌지재료인 sus304, sm45c, acetal재료의 마모특성 및 신뢰성 특성을 실험적인 방법을 통하여 평가하였다. 힌지는 기계구조물의 고정, 왕복, 회전하는 결합물의 외력제어에 의해 동적운동 기능을 가능하게 하는 장치로서 부품결합(힌지, 핀, 스프링,접촉면)에서 발생하는 마모 등은 부식, 소음, 기계적 특성, 신뢰성 등 성능저하로 이어진다. 특히, 구동부의 경우 이종재료 동작에 따른 치수정밀도의 변화, 작동, 안전유지, 신뢰성 등에서 힌지재료는 중요한 역할을 하며, 감성특성을 크게 저하시킬 수 있다. 따라서, 힌지재료의 마모 및 신뢰성에 대한 공통인자로는 재료의 마모기구 및 야금학적 특성이 규명 되어야 하며, 부품적용을 위한 부품설계의 최적화 및 개발 DB 확보는 기구학적으로 매우 중요한 사안이다. 본 연구에서는 힌지부품을 개발 적용할 목적으로 힌지재료인 sus304, sm45c, acetal재료의 마모시험을 통하여 힌지재료의 마모기구 및 야금학적 관계를 규명하고자 하였고, 신뢰성시험을 실시한 후, 부품적용에 대한 상관관계를 규명하기 위하여 시험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
1.힌지재료의 3종에 대하여 마모시험을 실시한 결과, 마모회전수가 증가함에 따라 track length 및 weight loss는 선형적으로 증가하였으며, track length 증가 및 weight loss량은 sus304, sm45c, POM 순으로 나타났다.
2.힌지재료의 마모는 마모회전수가 증가함에 따라 시편의 집중하중부로 갈수록 조도가 깊어지고, 전체의 트랙길이는 증가하는 반면, 마모회전부의 가장자리로 갈수록 트랙밴드 크기는 감소하는 경향을 보였다.
3.마모회전수가 증가함에 따라 마모형태는 초기의 소성마모변형 모드에서 취성마모변형 모드로 변화하는 모습을 보였고, 미소크랙 형성 및 전파의 크기가 증가하며, 표면조도도 거칠어지는 경향을 보였다.
4.상기의 힌지재료를 적용하여 신뢰성 시험을 진행한 결과, 소음, 작동감성, 파손 등에서 60000회까지 문제가 발생하지 않는 조건을 확인하였다.
감사의 글: 본 연구는 교육인적자원부 산업자원부의 출연금으로 수행한 산학협력중심대학 육성사업의 연구결과 입니다.
저자 추용호1, 박지경1, 추일호1, 최정환1, 이규태1, 최종근2, 김형선2
소속 1피케이텍시스템(주)광주지점, 2순천대
키워드 Hinge material; Wear test; Reliability
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