백업 O링에 대한 검사 및 테스트 표준

저는 씰 제조, 현장 고장 분석 및 품질 보증 분야에서 실무 경험을 쌓은 씰링 기술 전문가입니다. 이 글에서는 엔지니어, 품질 보증팀 및 구매 담당자가 압출 관련 고장을 줄이고, 견고한 합격 기준을 설정하며, 생산 및 입고 검사에 적합한 테스트 전략을 선택할 수 있도록 백업 O링 어셈블리에 대한 검사 및 테스트 표준을 요약했습니다.

적절한 봉인 검사가 중요한 이유

압출 및 누출 위험

백업 링(종종 백업 링 또는 압출 방지 링이라고도 함)은 탄성 재질의 O링 옆에 설치되어 부드러운 탄성 재질이 동적 또는 고압 틈새로 압출되는 것을 방지합니다. 부적절하거나 기록되지 않은 검사는 압출 실패 위험을 증가시키며, 이는 일반적으로 틈새로 재료가 흘러 들어가거나, 밀봉 접촉이 부분적으로 손실되거나, 압력 하에서 누출 또는 치명적인 파손으로 나타납니다.

표준 기반 품질 관리는 보증 및 안전 비용을 절감합니다.

치수 검사, 경도, 물리적 특성 및 성능 테스트에 대한 공인된 표준을 준수하면 주관적인 합격/불합격 판정 및 소송 위험을 줄일 수 있습니다. 다음과 같은 표준이 있습니다.ISO 3601O링 용어에 관하여ASTM D2000엘라스토머 분류에 대한 기준은 조달 및 품질 관리에서 참조 프레임워크로 널리 사용됩니다. O링 크기의 경우 SAE AS568 표준이 일반적으로 인용됩니다.AS568).

백업 O링 어셈블리의 핵심 검사 체크포인트

육안 및 치수 검사

저는 항상 조명이 조절된 환경에서 육안 검사를 먼저 실시한 후 치수 검사를 진행합니다. 육안 검사 기준에는 플래시, 접합면의 가공 자국, 박리, 백업 링의 기포, 표면 오염 여부가 포함됩니다. 치수 검사에는 링의 내경/외경/두께, 엘라스토머 O링의 단면, 백업 링의 반경 방향 및 축 방향 치수가 포함됩니다. O링의 경우, 참고 공차는 다음과 같습니다.업계 참고 자료그리고 다음과 같은 기준들AS568.

경도 및 재질 검증

경도(재질에 따라 쇼어 A 또는 D)는 듀로미터로 측정합니다.ASTM D2240PTFE(또는 PTFE 충전재)로 제작된 백업 링은 단단하며 경도 측정 방식이 쇼어 A가 아닌 다른 방식입니다. 엘라스토머 O링은 지정된 재질(예: NBR, FKM, EPDM, FFKM)과 일치해야 합니다. 재질 검증에는 고분자 유형 확인을 위한 FTIR 분광법 또는 TGA, 열전이 분석을 위한 DSC가 포함될 수 있습니다.

표면 및 미세구조 검사

폴리머 백업 링(PTFE 계열)의 경우, 기포나 박리 여부를 확인하기 위해 현미경 검사를 실시하고, 엘라스토머를 손상시킬 수 있는 날카로운 부분이 없는지 표면 마감 검사를 합니다. 10~50배율의 SEM 또는 광학 현미경 검사를 통해 육안 검사로는 확인하기 어려운 가공 돌출부나 충전재 응집물을 발견할 수 있습니다.

시험 방법 및 합격 기준

기계적 시험: 인장, 신장, 압축 영구변형률

인장 강도 및 파단 신율은 다음과 같이 측정됩니다.ASTM D412압축 영구 변형률(ASTM D395)은 O링에 있어 매우 중요한 특성입니다. 압축 영구 변형률이 높으면 시간이 지남에 따라 밀봉력이 감소하기 때문입니다. 저는 재료 데이터시트와 용도별 안전 여유를 기준으로 합격 기준을 설정합니다. 유압식 정적 밀봉의 경우, 일반적인 NBR 소재는 100°C에서 22시간 후 압축 영구 변형률이 20% 미만인 것이 일반적인 목표치입니다. FKM/FFKM 소재는 요구 사항이 다릅니다.

환경 노화 및 화학적 호환성

가속 노화 시험(열, 고온 오일, 오존)관련 ISO/ASTM 표준실제 사용 환경을 재현합니다. 화학적 호환성을 확인하기 위해 업계의 내화학성 차트를 참조하고 실제 유체에서 팽창 시험(ASTM D471)을 수행합니다. 고가 또는 안전에 중요한 시스템의 경우 열 순환 시험 및 저온 유연성 시험도 수행합니다.

밀봉 성능: 누출 및 압출 테스트

기능 테스트에는 정수압 테스트, 미세 누출 감지를 위한 헬륨 누출 테스트, 그리고 제어된 간극을 가진 테스트 픽스처에 부품을 조립하는 압출 테스트가 포함됩니다. 압출 저항성 테스트를 위해 시스템 압력을 가하고 설정된 유지 시간 후 압출 깊이를 측정하는 테스트 장비를 통해 검증된 백업 링 재질과 형상을 사용합니다. 헬륨 누출 테스트와 침투액 테스트는 요구되는 감도에 따라 사용되며, 헬륨 누출률 <1x10^-6 mbar·L/s는 항공우주 등급 씰의 일반적인 허용 수준입니다.

표준 및 테스트 매트릭스(비교)

다음 표는 일반적인 테스트, 대표적인 표준 및 검증 내용을 요약한 것입니다. 참조된 모든 표준은 공개된 설명 자료 또는 표준화 기구의 웹페이지입니다.

출처: ISO 3601 (ISO), ASTM 표준 페이지(ASTM D2000,디412,디2240), SAE AS568 (SAE).

실용적인 품질보증 프로그램: 샘플링, 문서화 및 고장 분석

표본 추출 및 통계적 관리

대량 구매 시에는 입고 검사 샘플 계획(예: ANSI/ASQ Z1.4 단일 샘플링)을 수립할 것을 권장합니다. 중요 품목(안전/압력 시스템)은 치수 및 경도에 대해 100% 검사를 실시해야 합니다. 로트 번호를 추적하고 경화일 및 원자재 배치에 대한 이력 추적성을 유지하십시오.

부적합 사항 처리 및 근본 원인 분석

압출 또는 누출이 발생하면 체계적인 고장 분석을 수행하십시오. 실제 압출 간극을 측정하고, 접합면의 조도(Ra)를 검사하고, O링과 백업링 사이의 경도 차이를 확인하고, 설치 방향을 확인하십시오. 구성 성분을 식별하기 위해 단면 현미경 및 FTIR 또는 EDS를 사용하십시오. 수정 조치(예: 홈 공차 수정, 백업링 재질 변경, 모따기 추가)를 문서화하고 재시험을 통해 검증하십시오.

측정 장비 및 교정

경도계, 광학 비교기, 캘리퍼 및 현미경은 ISO/IEC 17025 또는 현지 교정 일정에 따라 교정해야 합니다. 교정된 고정구를 사용하여 홈 형상을 측정하고, 치수 검증을 위해 게이지 블록 또는 마스터 링을 포함하십시오.

시험에 영향을 미치는 재료 및 설계 고려 사항

백업 링 재료 및 그 의미

백업 링은 일반적으로 강성과 내마모성을 위해 PTFE 또는 PTFE 충전재(청동/PTFE, 흑연/PTFE, MoS₂/PTFE)로 만들어집니다. PTFE 백업 링은 고온 및 화학적 공격에 강하지만 저온에서는 취성이 강하므로 저온 충격 시험이 필요할 수 있습니다. 재질을 선택할 때는 충전재와 엘라스토머의 호환성을 고려해야 합니다(예: 연마성 충전재는 설치 과정에서 연질 엘라스토머를 손상시킬 수 있음).

압출 위험을 줄이는 설계 특징

압출을 줄이기 위해 (1) O링 단면적 및 압착 최적화, (2) 홈 간극 제어, (3) 적절한 형상의 백업 링 사용(조립을 위한 단일 립, 이중 립 또는 분할 설계), (4) 표면 조도 제어(Ra <0.8 μm 권장)를 시행합니다. 압력 유지 및 압출 검사를 포함한 소량 프로토타입 테스트를 통해 설계 변경 사항을 검증합니다.

조립 및 설치 점검

현장에서 발생하는 많은 고장은 잘못된 설치, 즉 분할형 백업 링의 비틀림, 흠집 또는 잘못된 방향 설정에서 비롯됩니다. 설치 검사 단계(육안 검사, 기능 검사)와 토크/조립력 모니터링(해당되는 경우)을 포함하십시오. 현장 교체 시에는 O링 재질에 적합한 설치 도구 및 윤활유에 대한 정보를 문서화하십시오.

폴리팩: 역량 및 견고한 검사/테스트 지원 방식

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 PTFE 등을 포함한 다양한 충진 PTFE 씰을 제조하는 것으로 사업을 시작했습니다. 현재는 NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM 등 다양한 재질의 O링으로 제품군을 확장했습니다. 당사의 핵심 제품군은 O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링 등을 포함합니다.

폴리팩의 차별점은 소재 개발, 생산 규모, 시험 역량에 대한 통합된 전문성입니다. 당사는 사내에서 화합물 검증(FTIR), 기계적 시험(인장, 압축 변형), 조립 검증을 제공합니다. 고온, 부식성 유체, 좁은 압출 틈새 등 특수 작업 환경에 처한 고객을 위해 맞춤형 백업 링 설계, 프로토타입 제작, 현장 고장 분석 지원을 통해 현장 성능과 설계/사양 개선 간의 완벽한 연계를 구축합니다.

FAQ — 백업 O링 검사 및 테스트 관련 일반적인 질문

1. 백업 전화의 주된 목적은 무엇입니까?

백업 링은 압력 하에서 부드러운 O링이 틈새로 밀려 들어가는 것을 방지하여 밀봉면을 보호하고 수명을 연장합니다.

2. PTFE와 엘라스토머 재질의 백업 링 중에서 어떻게 선택해야 할까요?

고온, 내화학성 또는 고압 정적 용도에는 PTFE를 선택하십시오. 유연성과 조립 용이성이 요구되는 경우에는 엘라스토머 또는 분할형 디자인을 사용하십시오. 재질 선택은 화학 물질 노출 및 온도 테스트를 통해 검증해야 합니다.

3. 공급업체에게 요구해야 할 주요 검사 항목은 무엇입니까?

치수 검사(AS568/ISO 규격 준수), 경도(ASTM D2240), 인장 강도(ASTM D412), 압축 영구 변형률(ASTM D395) 측정 및 재료 검증(FTIR 또는 동등 장비)을 실시합니다. 중요 용도의 경우 누출/압력 시험 및 압출기 시험을 추가합니다.

4. 압출을 방지하려면 홈 간격을 얼마나 좁게 해야 합니까?

정해진 기준값은 없습니다. 간극은 압력, O링 재질, 온도에 따라 달라지기 때문입니다. 하지만 일반적인 설계 원칙은 압출 간극을 가능한 한 작게 유지하고, 엘라스토머의 압출 저항을 초과하는 압력에서는 백업 링을 사용하는 것입니다. 예상되는 압력과 온도 조건에서 시제품 압출 시험을 통해 검증하십시오.

5. 백업 링 자체가 고장나거나 O링을 손상시킬 수 있습니까?

예, 날카로운 모서리, 충전재가 포함된 PTFE의 마모, 또는 경도 불일치는 O링의 절단이나 마모 가속을 유발할 수 있습니다. 검사에는 표면 마감 확인 및 호환성 평가가 포함되어야 합니다.

6. 언제 100% 검사를 요구해야 할까요?

안전에 중요한 밀봉재, 맞춤형 화합물 또는 이전 로트에서 불량률이 높게 나타난 경우에는 100% 검사를 요구하십시오. 일반적인 제품의 경우 통계적으로 유효한 샘플링 계획으로도 충분한 경우가 많습니다.

검사 프로토콜 구현, 백업 링 재질 선정 또는 귀사 용도에 맞춘 승인 테스트 실행에 도움이 필요하시면 폴리팩에 문의하여 기술 상담, 샘플 테스트 및 제품 선택을 받으십시오. 제품 범위 확인 및 데이터시트 또는 테스트 인증서 요청은 기술 영업팀에 문의하십시오.

문의/견적 요청:이메일을 보내시거나 제품 샘플 및 테스트 보고서를 요청하여 특정 용도에서 백업 O링의 성능을 검증하십시오.