기계 설계를 하다 보면 특별한 상황에 자주 사용하는 재질이 있습니다. 재질의 특성을 잘 이해하여서 상황에 맞게 사용하면 효율적인 설계를 할 수 있습니다. 우레탄, 아세탈, 테프론의 특징과 장점, 단점에 대해서 알아보겠습니다.
우레탄의 특징과 경도
우레탄은 강도가 높고 내마모성이 우수하고 내화학성, 내습기성이 뛰어나며, 탄성이 있어서 충격 흡수가 가능한 특징이 있습니다. 우레탄의 장점으로는 내구성이 우수하여 장기간 사용할 수 있고, 다른 재질보다 상대적으로 저렴하고 가공이 용이합니다. 유연성과 탄성을 동시에 가지고 있습니다. 하지만 고온에서는 성능이 낮아 열 안정성을 보완하여야 하며, 용매에 대하여 민감하여 사용 시 검토 후 사용하여야 하는 단점이 있습니다. 우레탄의 경도는 강성과 탄성에 영향을 미치는 중요한 특성입니다. 경도는 일반적으로 Shore A, Shore D 스케일을 사용하여 측정되며, Shore A 경도는 상대적으로 부드러운 우레탄 제품에 적용되고, 범위는 0 ~ 100까지입니다. 낮은 수치의 값은 부드러운 우레탄을 말하고 높은 수치의 값은 경직된 우레탄을 나타냅니다. 경도가 높을수록 더 높은 강성과 경직성을 가지게 됩니다. 제품의 충격 흡수 능력, 내구성 등 기계적 특성에 영향을 미칠 수 있으므로, 적절한 경도 선택은 우레탄 제품의 성능과 사용 환경에 맞춰야 합니다.
아세탈의 특징과 규격
아세탈은 낮은 마찰 계수, 내마모성, 내화학성 등의 기계적 성질이 우수한 플라스틱 계열의 재질입니다. 아세탈은 높은 강도와 경도를 가지고 있어 높은 강도가 필요한 부품에 사용되고 내마모성이 뛰어나서 부식이 거의 없습니다. 또한, 아세탈은 차가운 특성이 있어 낮은 온도에서 사용됩니다. 하지만, 고온에서는 성능이 저하되고 일부 용매에 대해 민감한 단점이 있습니다. 아세탈은 다양한 규격과 표준이 존재합니다. 가장 일반적으로 사용되는 아세탈의 규격은 ASTM D4181입니다. ASTM D4181은 물리적, 기계적 및 열적 특성에 대하여 테스트 방법과 요구 사항을 제시합니다. 아세탈 수지의 기계적 특성인 인장 강도, 꺽임 강도, 탄성률, 경도 등을 측정하는 방법을 포함하며, 내열성, 내부식성, 가공성, 플라스틱 제품의 크기와 형상에 대한 요구 사항도 정의하고 있습니다. 이외에도 ISO 9988, JIS K6995 등의 규격도 존재하며, 특정 응용 분야에 대한 요구 사항을 충족시키기 위하여 사용됩니다.
테프론의 특징과 규격
테프론은 폴리프로필렌이 고온에서 플리머화되는 동안 불순물로 인해 반응이 방해되는 현상을 관찰하면서 이후, 폴리프로필렌으로부터 PTDE를 합성하는 연구를 통하여 테프론이 상용화되기 시작했습니다. 테프론은 비점착성, 내열성, 내부식성, 전기 절연성 등의 특징을 가지고 있습니다. 테프론은 매우 낮은 마찰 계수를 가지고 있으며, 고온에서도 안정적으로 사용할 수 있고, 대부분의 테프론은 화학 물질에 대해서 저항성이 뛰어나 화학적으로 안정으로 사용됩니다. 다른 물질과 접착이 거의 없어 청소 및 윤활이 간편한 장점을 가지고 있습니다. 하지만, 테프론은 소재가 비싸고 가공이 어려워 작업자의 숙련된 기술이 필요로 하며, 고온에서 가공해야 하는 단점이 있습니다. 테프론은 ASTM D1710, ASTM D3295, ASTM D3307, ASTM D3894규격 등이 존재합니다. ASTM D1710규격은 PTFE 수지의 표준 사양을 정의하며, 물리적 및 기계적 특성, 화학적 저항성, 열 안정성 등을 규정합니다. ASTM D3295 규격은 테프론 파이프와 관련된 표준 사양을 정의하며, 파이프의 크기, 형태, 물리적 특성, 화학 저항성 등을 규정합니다. ASTM D3307 규격은 테프론 필름의 표준 사양을 제공하며, 필름의 두께, 열 안전성, 화학 저항성 등의 품질을 규정합니다. ASTM D4894 규격은 테프론 판재의 표준 사양을 정의하며, 판재의 크기, 두께, 물리적 특정 등을 규정하여 제조업체와 사용자와의 일관된 품질을 보장합니다. 테프론 제품을 사용할 때, 적절한 규격을 충족하는지 확인하는 것이 중요합니다.
댓글