유압 실린더용 스크레이퍼 씰 선택 방법
유압 실린더 내부를 오염 물질로부터 보호하고 로드 씰 및 전체 유압 시스템의 수명을 연장하려면 올바른 스크레이퍼 씰(와이퍼 또는 더스트 링이라고도 함)을 선택하는 것이 필수적입니다. 이 글에서는 스크레이퍼 씰의 작동 원리, 환경 및 유체에 따른 적절한 재질과 형상 선택 방법, 설치 및 테스트 모범 사례, 그리고 맞춤형 솔루션이 필요한 시점에 대해 설명합니다. 선택의 타당성을 검증하기 위해 제조업체 및 표준 자료를 참고 자료로 제시합니다.
유압 실린더 밀봉 시스템 이해하기
스크레이퍼 씰의 역할과 중요성
유압 실린더의 로드 측에는 스크레이퍼 씰(와이퍼)이 설치되어 로드가 실린더 안으로 들어가기 전에 먼지, 이물질, 물 및 기타 오염 물질을 제거합니다. 스크레이퍼 씰은 마모성 및 부식성 물질이 로드 표면에 닿는 것을 방지하여 로드 씰(로드/피스톤 씰)을 보호하고 실린더의 수명을 연장합니다. 스크레이퍼 씰의 역할은 압력을 유지하는 것이 아니라 손상을 예방하는 것이지만, 스크레이퍼가 고장 나면 씰 세트 불량 및 로드 표면 손상으로 이어질 수 있습니다.
스크레이퍼 씰이 다른 씰링 요소와 어떻게 통합되는지
일반적인 유압 실린더 밀봉 구조는 (바깥쪽에서 안쪽으로) 더스트 와이퍼(스크레이퍼 씰), 로드 씰(압력 씰), 백업 링(필요한 경우), 그리고 피스톤 내부 씰로 구성됩니다. 스크레이퍼 씰은 누출 경로 생성이나 과도한 마모를 방지하기 위해 로드 씰과 반경 방향 간섭 및 립 형상이 호환되어야 합니다. 유압 실린더 및 일반적인 밀봉 기능에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.유압 실린더 — 위키백과.
일반적인 고장 유형 및 진단 징후
스크레이퍼 씰 고장의 일반적인 원인으로는 립 마모, 취성, 파열, 오염 물질 축적으로 인한 밀봉 손실 등이 있습니다. 스크레이퍼 문제의 징후로는 로드에 묻은 먼지 자국, 로드 씰의 잦은 마모, 외부 누출, 로드 표면 부식 가속화 등이 있습니다. 조기 진단은 가동 중지 시간을 줄이고 연쇄 고장을 방지합니다.
스크레이퍼 씰의 주요 선정 기준
환경 오염: 유형 및 입자 크기
먼저 작업 환경을 명확하게 설명하십시오. 오염 물질은 주로 건조 분진, 진흙, 염수 분무 또는 화학 에어로졸입니까? 분진이 많은 환경에서는 단일 립 엘라스토머 와이퍼로도 충분할 수 있습니다. 진흙, 염분 또는 점착성 오염 물질이 많은 환경에서는 배수/배수 홈과 소수성 재질을 갖춘 다중 립 또는 복합 스크레이퍼를 고려하십시오. 입자 크기 분포를 사용할 수 있는 경우, 큰 입자는 튕겨내고 미세 입자는 배출하는 립 형상을 우선적으로 고려하십시오.
낚싯대 표면 상태 및 마감
실린더 로드의 표면 경도, 도금 또는 코팅(하드 크롬, 질화 처리, 폴리머 코팅) 및 표면 조도(Ra)는 스크레이퍼 선택에 영향을 미칩니다. 스크레이퍼는 로드에 적절한 간섭 끼워맞춤이 필요합니다. 너무 꽉 끼면 마모와 마찰이 증가하고, 너무 헐거우면 이물질이 유입될 수 있습니다. 최신 실린더 로드의 일반적인 표면 조도는 0.2~0.8µm Ra입니다. 로드 표면이 거칠거나 미세 결함이 있는 경우, 작은 표면 불규칙성을 손상 없이 견딜 수 있는 견고한 재질(예: 폴리우레탄 또는 PTFE 코팅)의 스크레이퍼를 선택해야 합니다.
온도 및 압력 고려 사항
스크레이퍼 씰은 고압을 견디지는 않지만 작동 온도와 로드 표면에서 발생하는 순간적인 고온을 견뎌야 합니다. 주변 온도 및 유압유의 순간 고온 조건에 맞는 연속 온도 범위를 가진 재질을 선택하십시오. O링 및 엘라스토머의 온도 범위에 대한 자세한 내용은 다음을 참조하십시오.O링 — 위키백과및 제조업체의 재료 지침.
재료 선택 및 호환성
일반적인 재료와 그 성능상의 장단점
재질 선택 시 내마모성, 유체 호환성, 경도(쇼어 A), 저온 유연성을 균형 있게 고려해야 합니다. 다음 표는 자주 사용되는 스크레이퍼/와이퍼 재질의 일반적인 특성과 권장 사용 사례를 요약한 것입니다. 데이터 출처는 공급업체의 기술 자료 및 업계 참고 문헌입니다.
| 재료 | 일반적인 온도 범위(°C) | 주요 강점 | 제한 사항 / 일반적인 사용 사례 |
|---|---|---|---|
| 폴리우레탄(PU) | -30 ~ +80 | 우수한 내마모성, 우수한 기계적 강도 | 일부 액체와 접촉하면 팽창할 수 있으며, 마모가 심한 환경에 매우 적합합니다. |
| NBR(니트릴) | -35에서 +100까지 | 내유성이 우수하고 비용 효율적입니다. | 오존/자외선 저항성이 낮아 고온 환경에 적합하지 않습니다. |
| FKM(비톤) | -20 ~ +200 | 뛰어난 고온 내성 및 다양한 화학 물질에 대한 내성 | 가격이 더 높음; 내마모성은 보통 수준 |
| PTFE(테플론) - 순수 또는 충전재 함유 | -200 ~ +260 | 마찰이 적고 화학 물질에 대한 내성이 뛰어납니다. | 탄성이 낮아 입술이나 얼굴 부위에 엘라스토머를 접착하여 사용하는 경우가 많습니다. |
| FFKM(퍼플루오로엘라스토머) | -20 ~ +300 | 최고 수준의 내화학성 및 내열성 | 매우 비싸지만, 다른 방법이 없을 때만 사용하세요. |
| EPDM | -50 ~ +150 | 뛰어난 내후성/내증기성/내수성 | 석유에 대한 내성이 약함 |
| 실리콘 | -60 ~ +200 | 저온에서도 뛰어난 유연성을 보여줍니다. | 내마모성이 떨어지고 기계적 강도가 제한적입니다. |
업계 자료에서 제공하는 종합적인 재료 지침을 보려면 Trelleborg의 밀봉재 정보와 같은 제조업체 재료 안내서를 참조하십시오.Trelleborg — 재료 안내).
복합재 및 복합 스크레이퍼
복합재 스크레이퍼는 내마모성과 낮은 마찰력을 동시에 제공하기 위해 탄성이 뛰어난 엘라스토머 본체와 PTFE 또는 저마찰 밀봉 립을 결합합니다. 이러한 하이브리드 형상은 로드 마감이나 속도로 인해 스틱-슬립 현상이 발생하거나 마모가 빠르게 진행될 수 있는 경우에 흔히 사용됩니다. 복합재를 선택할 때는 공급업체와 접착 방법 및 전단/박리 강도를 확인해야 합니다.
화학적 호환성 체크리스트
스크레이퍼 재질과 외부 오염물질(용제, 유압유 첨가제, 세척제) 및 외부 환경 노출(염분, 자외선) 간의 호환성을 확인하십시오. 제조업체 호환성 차트(예: Parker, Trelleborg)는 검증된 조합을 제공하므로 임의적인 가정을 피하십시오. 일반적인 화학적 호환성에 대한 정보는 주요 씰 제조업체에서 발행한 호환성 표와 같은 공급업체 호환성 표를 참조하십시오.파커 - 재료 선택).
기하학적 형태, 크기 및 설치 모범 사례
프로필 선택 및 립 디자인
속도와 오염물질 유형에 적합한 스크레이퍼 형상을 선택하십시오. 단일 립 스크레이퍼는 마찰이 적어 깨끗한 환경에 적합합니다. 다중 립 또는 계단형 립 디자인은 물과 미세 먼지를 효과적으로 걸러냅니다. 작업 환경에 따라 속도가 자주 변하는 경우, 마찰로 인한 미끄러짐을 줄이기 위해 유체역학적 립 형상이나 PTFE 재질의 표면을 고려하십시오.
크기, 간섭 및 공차
적절한 간섭(반경 방향 간극)은 과도한 마찰 없이 효과적인 닦임을 보장합니다. 로드 직경, 표면 마감 및 글랜드 치수에 대해서는 제조업체에서 권장하는 허용 오차를 준수하십시오. 일반적인 설계에서는 닦임 립의 약간의 간섭을 허용하며, 정확한 값은 특정 재질 및 경도에 대한 씰 공급업체의 데이터에서 가져옵니다.
설치, 테스트 및 길들이기
와이퍼를 설치할 때 립이 꼬이지 않고 로드에 완전히 밀착되도록 하십시오. 조립 시 립에 흠집이 생기지 않도록 적절한 공구를 사용하십시오. 설치 후에는 제어된 조건에서 길들이기 사이클을 수행하십시오. 립을 제대로 자리 잡게 하고 끼어 있는 이물질을 제거하기 위해 저속으로 짧게 여러 번 작동시키십시오. 초기 사이클 후 로드와 씰링 스택에 비정상적인 마모가 있는지 검사하십시오.
유지보수, 검사 및 수명주기 최적화
정기 점검 체크리스트
정기 유지보수 시 스크레이퍼를 점검하십시오. 립 파손, 영구 변형, 경화 및 먼지 축적 여부를 확인하십시오. 로드 표면의 긁힘 여부를 측정하고 와이퍼를 통해 이물질이 유입되었는지 확인하십시오. 작동 조건과 스크레이퍼 수명 간의 상관관계를 파악하기 위해 서비스 기록을 보관하십시오.
제품 수명 예측 및 교체 최적화
수명은 오염 정도, 로드 속도, 재질 선택 및 로드 표면 마감에 따라 달라집니다. 마모가 심한 옥외 환경에서는 수명이 짧아질 것으로 예상되므로 주기적인 교체를 계획해야 합니다. 가능한 경우 상태 기반 유지보수를 활용하십시오. 로드 씰 마모가 증가하거나 오염이 관찰되면 스크레이퍼를 사전에 교체하십시오. 중요 장비의 경우 가장 일반적인 실린더 보어/로드 치수에 맞는 예비 부품을 구비해 두십시오.
맞춤형 디자인을 지정해야 하는 경우는 언제인가요?
특수 화학 물질에 노출되는 경우, 일반적인 엘라스토머 온도 범위를 벗어나는 온도에 노출되는 경우, 로드에 비표준 코팅이 적용된 경우, 또는 공간 제약으로 인해 표준 프로파일을 사용할 수 없는 경우에 맞춤형 스크레이퍼 씰이 적합합니다. 맞춤형 솔루션에는 접착식 PTFE 립, 특수 경도 화합물 또는 통합형 먼지 포집 기능이 포함될 수 있습니다. 재료 테스트 및 수명 주기 시험을 통해 프로토타입을 검증할 수 있는 경험이 풍부한 제조업체와 협력하십시오.
비교 데이터 및 선택 매트릭스
빠른 선택 매트릭스
이 간소화된 매트릭스를 사용하여 주요 요구 사항에 따라 재료 선택 범위를 좁히십시오.
| 주요 요구 사항 | 선호하는 재료/솔루션 |
|---|---|
| 내마모성 (먼지, 모래) | PU, PTFE 코팅 복합재료 |
| 석유/탄화수소 노출 | NBR(표준), FKM(고온/화학) |
| 고온 | FKM, FFKM, PTFE |
| 옥외 풍화작용 / 자외선 / 오존 | EPDM, FKM (오일의 경우 EPDM보다 FKM을 고려하십시오) |
| 저온 작동 | 실리콘, PTFE 복합재 |
참조 테스트 및 검증
가능하면 재료 시험 보고서와 가속 수명 시험을 통해 선택을 검증하십시오. 공급업체에서 제공하는 마모, 경도 변화 및 화학적 팽창 데이터는 매우 중요합니다. 유압 밀봉 관련 독립적인 참고 자료는 업계 단체 및 제조업체 기술 자료실에서 구할 수 있습니다. 일반적인 지침은 유압 및 밀봉 관련 문헌(예: 제조업체 기술 자료 페이지)을 참조하십시오.트렐레보르그 — 물개).
폴리팩: 역량 및 전문 공급업체를 고려해야 하는 이유
폴리팩은 유압 씰 및 오일 씰 전문 제조업체이자 공급업체로서, 씰 생산, 씰링 소재 개발, 그리고 특수 작업 조건에 맞는 맞춤형 씰링 솔루션을 제공합니다. 폴리팩의 맞춤형 고무 링 및 O링 공장은 10,000제곱미터가 넘는 부지에 8,000제곱미터 규모의 생산 시설을 갖추고 있으며, 업계 최고 수준의 생산 및 시험 설비를 보유하고 있습니다. 중국 최대 규모의 씰 생산 및 개발 기업 중 하나로서, 국내외 유수의 대학 및 연구 기관과 오랜 기간 소통하고 협력 관계를 유지하고 있습니다.
2008년에 설립된 폴리팩(Polypac)은 청동 충진 PTFE, 탄소 충진 PTFE, 흑연 PTFE, MoS₂ 충진 PTFE, 유리 충진 PTFE를 포함한 다양한 충진 PTFE 씰을 제조하는 것으로 사업을 시작했습니다. 현재는 NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM 등 다양한 재질의 O링으로 제품군을 확장했습니다. 유압 스크레이퍼 선택과 관련된 폴리팩의 주요 제품은 O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링입니다.
폴리팩의 차별화 요소 및 기술적 강점:
- 마찰이 적고 내마모성이 뛰어난 와이퍼 표면을 위한 종합적인 소재 연구 개발 및 충전 PTFE 제형에 대한 접근성을 제공합니다.
- 시제품 검증 및 내구성 테스트를 지원하는 첨단 테스트 시설을 갖춘 대규모 생산.
- 극한 환경에서의 맞춤형 밀봉 솔루션을 위해 학술 및 연구 기관과 협력한 경험이 있습니다.
- 다양한 소재 포트폴리오(NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM)를 통해 맞춤형 호환성 및 수명 주기 최적화가 가능합니다.
맞춤형 스크레이퍼 형상, 특수 소재 또는 통합 밀봉 스택이 필요한 프로젝트의 경우, 폴리팩의 소재 시험 및 프로토타입 제작 역량을 활용하기 위해 초기 단계부터 폴리팩과 협력하는 것을 고려해 보십시오. 폴리팩의 다양한 제품군과 연구실 자원을 통해 개발 시간을 단축하고 현장 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
FAQ — 스크레이퍼 씰에 대한 일반적인 질문
1. 스크레이퍼 씰은 얼마나 자주 교체해야 합니까?
교체 주기는 환경과 사용량에 따라 다릅니다. 깨끗한 실내 환경에서는 스크레이퍼를 수년간 사용할 수 있지만, 마모가 심한 실외 환경에서는 3~6개월마다 점검하고 날끝 손상, 균열 또는 심한 경화 현상이 관찰되면 교체해야 합니다. 가능하면 상태 기반 유지보수를 활용하십시오.
2. 스크레이퍼 씰을 압력 씰로 사용할 수 있습니까?
아니요. 스크레이퍼 씰은 주로 외부 오염 물질의 유입을 차단하도록 설계되었습니다. 유압을 견디도록 설계된 것이 아닙니다. 유압 압력 유지는 로드/피스톤 씰 및 백업 링을 통해 이루어져야 합니다.
3. 염분이 많거나 해양 환경에 가장 적합한 재질은 무엇입니까?
염수 분무가 있는 해양 환경에서는 내식성/내오존성이 뛰어난 재질(내후성 EPDM, 내유성 FKM)을 백업 부품으로 선택하고, 부식 방지 로드 코팅(스테인리스강 또는 적절한 도금)을 적용해야 합니다. PTFE 표면 처리된 복합 스크레이퍼 또한 염분이 함유된 연마재에 대해 우수한 성능을 발휘합니다.
4. 저속 주행 시 스틱-슬립 현상을 줄이려면 어떻게 해야 하나요?
스틱-슬립 현상을 최소화하려면 마찰이 적은 면(PTFE 또는 PTFE 접착 립)을 사용하고, 로드 마감을 적절하게 유지하며, 립 간섭을 제어해야 합니다. 또한 유압유의 점도와 로드 동작 프로파일을 확인해야 합니다. 립 형상을 약간 변경하면 히스테리시스를 줄일 수 있는 경우도 있습니다.
5. 스크레이퍼 씰에는 표준 크기가 있습니까?
네, 많은 공급업체에서 일반적인 로드 직경 및 글랜드 치수에 맞춘 표준 크기를 제공합니다. 하지만 특수 로드, 코팅 또는 엄격한 글랜드 제약 조건의 경우 맞춤형 크기 또는 형상이 필요할 수 있습니다. 항상 공급업체 카탈로그와 공차표를 확인하십시오.
6. 본격적인 배포 전에 새로운 스크래퍼 설계를 어떻게 검증할 수 있나요?
벤치 테스트를 수행합니다. 마모 테스트, 예상 속도에서의 사이클링 테스트, 화학적 호환성 테스트를 실시합니다. 가능하다면 소수의 제품을 대상으로 현장 시험을 실시하고 로드 표면 상태와 씰 마모를 모니터링합니다. 제조업체의 테스트 데이터(내마모성, 화학 물질 노출 후 경도 변화)를 활용하여 후보 재료를 비교합니다.
연락처, 제품 재고 및 다음 단계
유압 실린더용 스크레이퍼 씰 선택 또는 맞춤 제작에 도움이 필요하시면 폴리팩(Polypac)에 문의하여 상담, 재료 시험 및 시제품 견적을 받아보세요. 폴리팩은 다양한 제품군(O-링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링)을 제공하며, 사양 정의부터 검증 및 양산에 이르기까지 프로젝트를 지원합니다. 구매 및 인증을 지원하기 위해 제품 데이터 시트, 재료 인증서 및 시험 결과를 요청하세요.
귀사의 적용 분야에 대해 논의하거나, 샘플 키트를 요청하거나, 기술 미팅을 예약하려면 지금 바로 폴리팩에 문의하십시오.
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제품
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