플라스틱-플라스틱 마모 이해: 설계 원칙 및 윤활 전략

플라스틱 대 플라스틱 마모

플라스틱-플라스틱 베어링, 샤프트, 기어 또는 기타 움직이는 부품을 설계할 때 폴리머의 특정 조합을 신중하게 선택해야 합니다. 자체 윤활성이 좋은 폴리머라도 서로 짝지어졌을 때 매우 다르게 거동할 수 있습니다.

플라스틱과 자연 법칙

단단한 금속과 달리 플라스틱은 마찰의 관례적 방정식을 따르지 않습니다. 이 비강성은 플라스틱이 금속이나 서로 간에 미끄러질 때 예상치 못한 결과를 낳습니다. 예: 마찰은 하중과 비례하지 않으며, 일반적으로 속도에 따라 상승하고, 정적 마찰 계수가 동적 값보다 낮습니다.

점탄성, 저탄성률 소재

두 점탄성 저탄성률 플라스틱이 상호작용하면 마모 거동이 일관되지 않을 수 있습니다. 가장 예측 가능한 패턴은 동일 열가소성이 자기 자신과 접촉할 때 나타나지만, 이 구성은 작동 온도와 압력을 극도로 낮게 유지하지 않는 한 매우 높은 마모율을 보입니다. 전-플라스틱 시스템에서 마모는 결정질 보강재를 사용하거나 상이한 폴리머를 짝지어 완화할 수 있습니다. 단일 화합물만 사용 가능하면 PTFE를 15~20중량% 내부 윤활제로 첨가하세요.

움직이는 표면의 마모

상이한 순수 수지가 짝지어질 때 마모 경향이 증가합니다. 윤활(비보강) 수지가 자기 자신이나 다른 윤활 수지와 접촉할 때도 유사한 경향이 나타납니다. 보강 섬유 추가는 일반적으로 비보강 짝에 대한 마모를 높이지만, 양쪽 표면 모두에 보강을 적용하면 전체 마모를 낮출 수 있습니다. 유리섬유 복합재는 탄소섬유 복합재보다 일반적으로 낮은 마모 인자를 보입니다. 유리섬유가 탄소섬유보다 더 단단하기 때문입니다.

PTFE를 활용한 복합재 윤활

복합재에 PTFE를 포함하면 동일 및 상이한 짝 모두에서 마모를 극적으로 줄입니다. 초기 길들이기 기간 동안 얇은 PTFE 필름이 맞물림 표면으로 전이되어 PTFE-대-PTFE 베어링 상태를 형성, 움직이는 부품과 고정 부품 모두의 마모를 낮춥니다. 이 접근법은 유리섬유가 맞물림 표면에 미치는 마모 영향도 완화합니다.

열가소성 복합재에 실리콘 오일 첨가

열가소성 복합재에 실리콘 오일을 첨가하면 순수 수지보다 낮은 마모 인자를 가지나 PTFE 윤활 혼합물보다는 여전히 높습니다. 플라스틱-온-플라스틱 응용에서 총 마모가 허용 한계 내라면 마모 인자 차이가 큰 짝보다 비슷한 짝을 선택하는 것이 바람직합니다.

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