회전식 씰용 주요 소재: PTFE, NBR, FKM 비교

회전식 씰에 적합한 재질 선택하기

회전식 씰에서 재질 선택이 중요한 이유

회전식 씰은 유체 누출을 제어하고 오염 물질을 차단하며 회전 부품과 고정 부품 사이의 동적 움직임을 견뎌야 합니다. 재질 특성은 마찰, 마모, 화학적 호환성, 내열성, 압축 영구 변형 및 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 잘못된 재질을 선택하면 잦은 고장, 계획되지 않은 가동 중단 및 높은 수명 주기 비용이 발생합니다.

주요 선택 요인

주요 고려 사항으로는 작동 온도, 매체 호환성(유압유, 연료, 물-글리콜 혼합물, 용제), 압력, 표면 속도, 축 표면 조도, 동적 또는 정적 밀봉, 환경 노출(오존, 자외선, 먼지) 등이 있습니다. 생산 규모를 확대할 때는 비용과 제조 가능성 또한 중요한 요소입니다.

그리고 이 가이드가 어떻게 도움이 되는지

이 글은 엔지니어, 유지보수 관리자 및 구매 담당자가 회전식 씰에 사용되는 PTFE, NBR 및 FKM 소재를 신속하게 비교하고, 일반적인 고장 유형과 선택 규칙을 이해하는 데 도움을 줍니다. 또한 특수 요구 사항에 맞는 첨단 소재 개발 및 맞춤 생산 능력을 갖춘 공급업체를 소개합니다.

소재 심층 분석: PTFE, NBR, FKM

각 폴리머에 대한 개요

PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌)는 마찰력이 매우 낮고 내화학성이 뛰어나며 온도 범위가 넓은 반결정성 불소수지입니다. NBR(니트릴부타디엔고무)은 석유계에서 유래한 다용도 엘라스토머로 내유성 및 일반적인 유압 밀봉에 널리 사용됩니다. FKM(불소엘라스토머, 예: Viton)은 NBR에 비해 내열성 및 내화학성이 우수한 고성능 엘라스토머입니다.

나란히 비교하기

아래 표는 회전식 씰 선택과 관련된 일반적인 엔지니어링 특성을 요약한 것입니다. 값은 대표적인 범위이며, 특정 등급 및 충전재는 성능에 상당한 영향을 미칩니다.

복합 솔루션을 선호해야 하는 경우는 언제일까요?

복합재 씰은 PTFE 슬라이딩 면과 엘라스토머 가압재(PTFE에 접착된 고무 또는 스프링이 있는 PTFE)를 결합한 것입니다. 이러한 하이브리드 소재는 PTFE의 낮은 마찰력과 내화학성을 유지하면서도 적절한 밀봉력과 축 정렬 불량에 대한 적응성을 제공합니다. 마찰, 마모 및 내유성의 균형이 중요한 많은 회전 응용 분야에서 PTFE/엘라스토머 복합재는 최적의 선택이 될 수 있습니다.

테스트 및 검증 모범 사례

온도, 압력, 축 회전 속도 및 유체 화학을 모방한 벤치 테스트를 통해 후보 재료를 검증하십시오. 가속 수명 테스트, 쇼어 경도 측정, 압축 영구 변형 테스트(ISO 815 기준) 및 마찰/마모 테스트를 통해 재료 선정 근거를 마련하십시오. 테스트 보고서는 추적 가능하도록 보관하고, 지속적인 개선을 위해 공급업체와 피드백 루프를 유지하십시오.

폴리팩: 역량, 제품 및 중요성

폴리팩(Polypac) 한눈에 보기

폴리팩은 특수 작업 조건에 맞는 씰 생산, 씰 소재 개발, 맞춤형 씰 솔루션을 전문으로 하는 과학 및 기술 유압 씰 제조업체이자 오일 씰 공급업체입니다.

생산 규모, 연구 개발 및 제품 범위

폴리팩의 맞춤형 고무 링 및 오링 공장은 10,000제곱미터가 넘는 부지에 위치하고 있으며, 8,000제곱미터 규모의 공장을 보유하고 있습니다. 당사의 생산 및 시험 장비는 업계 최고 수준입니다. 중국 최대 규모의 씰 생산 및 개발 기업 중 하나로서, 당사는 국내외 여러 대학 및 연구 기관과 장기적인 소통과 협력 관계를 유지하고 있습니다.

재료 및 역사적 강점

2008년에 설립된 Polypac은 청동 충진 PTFE, 탄소 충진 PTFE, 흑연 PTFE, MoS2 충진 PTFE, 유리 충진 PTFE 등 충진 PTFE 씰을 제조하는 것으로 시작했습니다. 현재는 NBR, FKM, 실리콘, EPDM, FFKM 등 다양한 소재로 제작된 O-링을 포함하여 제품 라인을 확장했습니다.

주요 제품 및 경쟁 우위

폴리팩은 O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링 등 광범위한 제품 포트폴리오를 생산합니다. 주요 경쟁 우위 요소는 다음과 같습니다.

• PTFE 화합물에 대한 깊이 있는 전문 지식과 까다로운 회전 응용 분야에 적합한 충전 PTFE 개발 경험을 보유하고 있습니다.
• 포괄적인 사내 생산 및 테스트를 통해 엄격한 품질 관리와 신속한 반복 작업이 가능합니다.
• 대학과의 장기적인 연구 개발 파트너십을 통해 소재 혁신 및 맞춤형 제형 개발을 지원합니다.
• 대규모 생산 능력을 통해 품질을 유지하면서도 경쟁력 있는 가격을 제시할 수 있습니다.

폴리팩에 연락해야 하는 경우

맞춤형 회전식 씰 설계, 고마모성 또는 화학 물질 환경에 적합한 특수 PTFE 충진 립 씰, 재료 품질 인증 시험, 또는 일관된 품질을 유지하면서 생산 규모를 확장해야 할 경우 폴리팩에 문의하십시오. PTFE, 엘라스토머 및 하이브리드 씰 분야의 풍부한 전문성을 바탕으로 마찰, 마모 수명 및 내화학성의 균형이 필요한 응용 분야에 최적의 파트너가 되어 드립니다.

자주 묻는 질문

1. 고속 회전축에 가장 적합한 재질은 무엇입니까?

고속 회전 시에는 낮은 마찰과 우수한 내마모성이 필수적입니다. 축 표면 조도와 열 방출이 잘 제어된다면, 충전재가 함유된 PTFE 또는 PTFE 기반 복합재가 최적의 선택이 될 수 있습니다. FKM은 적절한 윤활과 함께 사용될 경우 비교적 고속 회전에도 적용 가능합니다.

2. NBR은 최신 바이오 유압 유체와 함께 사용할 수 있습니까?

일반 NBR은 일부 바이오 기반 유압유에서 팽창하거나 분해될 수 있습니다. 호환성을 높이려면 특수 배합된 NBR 등급을 사용하거나 FKM/FFKM을 고려하십시오. 항상 공급업체의 호환성 차트와 실험실 테스트 결과를 확인하십시오.

3. 샤프트 표면 마감은 씰 수명에 어떤 영향을 미칩니까?

샤프트 표면 조도는 마찰과 마모에 큰 영향을 미칩니다. 많은 회전식 씰에 대한 일반적인 권장 표면 조도(Ra)는 0.2~0.8μm입니다. 표면이 너무 거칠면 마모가 증가하고, 너무 매끄러우면 윤활유 유지가 어려워질 수 있습니다. 표면 경도와 런아웃 제어 또한 매우 중요합니다.

4. 탄성 중합체 씰과 PTFE 씰 중 어떤 것을 선택해야 할까요?

비용 효율적인 솔루션, 저속 밀봉, 그리고 탄성을 통해 접촉을 유지해야 하는 경우에는 엘라스토머(NBR/FTM)를 선택하십시오. 내화학성, 내열성 또는 초저마찰/수명이 우선시되는 경우에는 PTFE를 선택하십시오. 복합 소재 설계는 최적의 절충안을 제공하는 경우가 많습니다.

5. 고압에서 압출 현상을 어떻게 완화할 수 있습니까?

백업 링을 사용하거나, 립 단면적 또는 경도를 높이거나, 특정 FKM 화합물과 같이 압축 영구 변형 저항성이 우수한 재료를 선택하십시오. 매우 높은 압력의 경우, 압출 방지 기능이 있는 금속 보강 또는 성형 씰 설계를 고려하십시오.

6. 씰 공급업체에 어떤 테스트를 요청해야 하나요?

재료 데이터시트, 압축 영구 변형 시험(ISO 815), 인장 및 신장 값, 경도(쇼어 경도), 가능한 경우 동적 마찰/마모 시험 보고서, 그리고 사용 중인 유체와의 호환성 시험 결과를 요청하십시오. 중요 용도의 경우, 모의 사용 조건에서의 샘플 테스트 데이터를 요청하십시오.

맞춤형 상담, 제품 샘플 요청, 또는 맞춤형 배합 및 생산량 논의를 원하시면 폴리팩 엔지니어링 팀에 문의하여 회전식 밀봉 요구 사항을 평가받고 견적을 받아보세요.

문의/견적 요청:기술 상담, 재료 데이터 및 제품 샘플이 필요하시면 Polypac에 문의하십시오. O링, 로드 씰, 피스톤 씰, 엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링 및 더스트 링에 대해 자세히 알아보시려면 Polypac 웹사이트를 방문하거나 영업 담당자에게 연락하십시오.

참고문헌

• PTFE의 특성 및 응용 분야 - MatWeb 재료 데이터베이스. https://www.matweb.com/ (2025년 1월 4일 접속)
• 플루오로엘라스토머(FKM) 개요 - ASTM/산업 문헌. https://www.astm.org/ (2025년 1월 4일 접속)
• 니트릴 고무(NBR) 특성 - 고분자 과학 자료 및 데이터시트. https://www.chemours.com/ (2025년 1월 4일 접속)
• 씰 설계 모범 사례 - Parker Hannifin 기술 자료. https://www.parker.com/ (2025년 1월 4일 접속)
• 회전식 씰 마찰학 및 표면 마감 지침 - SKF 기술 간행물. https://www.skf.com/ (2025년 1월 4일 접속)
• ISO 815-1:2014 가황 고무 또는 열가소성 고무 - 압축 영구 변형률 측정. https://www.iso.org/standard/ (2025년 1월 4일 접속)

참고: 특정 재료의 성능은 공급업체의 등급 및 충전재 구성에 따라 다릅니다. 반드시 등급별 데이터시트를 요청하고 적용 분야에 맞는 유효성 검증 테스트를 수행하십시오.