회전축 씰과 정적 씰: 주요 차이점 및 용도

회전 및 정적 씰 기본 사항 이해

선택할 때밀봉 솔루션회전 장비 또는 고정 조인트의 경우, 엔지니어는 회전 샤프트 씰과 고정 씰 중 하나를 선택해야 합니다. 두 씰 모두 유체 누출과 오염 물질 유입을 방지하지만, 작동 원리, 재질, 고장 모드 및 적용 공간은 상당히 다릅니다. 본 논문에서는 설계, 선정, 조달 및 문제 해결을 위한 실용적이고 데이터 기반의 지침을 통해 이러한 차이점을 살펴보고, 특히 회전 샤프트 씰을 주요 요소로 고려합니다.

회전축 씰의 정의는 무엇일까요? 주요 특징과 회전축 씰 구매 시기

회전 샤프트 씰(종종 레이디얼 립 씰 또는 오일 씰이라고 함)은 고정된 하우징에 대해 회전하는 샤프트를 밀봉하도록 설계되었습니다. 상대 운동 상태에서 작동하며, 일반적으로 샤프트 표면에 부착되는 유연한 씰링 립을 사용합니다. 일반적인 문의 사항으로는 회전 샤프트 씰 구매, 맞춤형 회전 씰, 회전 샤프트 씰 공급업체 등이 있습니다.

• 주요 기능: 회전하는 인터페이스에서 윤활제를 유지하고 오염 물질을 배제합니다.
• 일반적인 설계: 단일 립, 이중 립(먼지 립 포함), 스프링 구동 립, 금속 케이스 조립체.
• 재료: NBR(니트릴), FKM(비톤), 실리콘, PTFE(침습적 환경용), 폴리우레탄(내마모성용), FFKM(극한의 내화학성용).
• 작동 범위: 반경 속도는 중요한 한계입니다. 일반적인 상업용 립 씰은 재료와 마감에 따라 초당 최대 수 미터까지 작동합니다.

회전 씰은 다음과 같은 경우에 선택됩니다.동적 밀봉회전 중 필요한 경우(예: 기어박스, 펌프, 모터, 휠 허브, 회전 유압 액추에이터) 밀봉 수명을 연장하려면 적절한 표면 마감, 샤프트 경도, 그리고 적절한 립 예압이 필수적입니다.

정적 씰의 정의는 무엇인가요? 정적 씰과 회전 샤프트 씰의 차이점은 무엇인가요?

정적 씰(예: 정적 글랜드의 O-링, 개스킷 씰, 플랜지 씰, 페이스 씰)은 밀봉 계면에서 상대적인 움직임이 없는 두 개의 움직이지 않는 부품이나 조인트를 밀봉합니다. 일반적으로 검색되는 키워드로는 정적 씰 대 회전 씰, 정적 O-링 밀봉 등이 있습니다.

• 주요 기능: 미끄러지는 접촉보다는 압축으로 인한 압력과 누출을 방지하기 위해 고정된 조인트를 밀봉합니다.
• 일반적인 설계: 정적 플랜지 응용 분야를 위한 O-링, 플랫 개스킷, 성형 플랜지 씰 및 C-씰.
• 재료: 회전 씰과 유사한 엘라스토머를 사용하여 압축 변형, 화학적 호환성 및 내열성을 고려하여 선택했습니다.
• 작동 범위: 정적 씰은 슬라이딩 속도가 아닌 압력 허용치, 압축 변형 특성 및 허용 압출 간격에 따라 평가됩니다.

정적 씰은 유압 실린더 엔드캡, 플랜지 조인트, 밸브 보닛 및 파이프 연결부에 사용됩니다. 압출을 방지하고 사용 수명 동안 압축 변형을 제어하기 위해 적절한 글랜드 설계가 필요합니다.

나란히 비교: 회전 샤프트 씰과 정적 씰

아래 표는 회전 샤프트 씰 및 정적 O-링과 같은 구성 요소의 선택 및 조달에 도움이 되는 핵심적인 기술적 차이점을 요약한 것입니다.

재료 및 온도/화학적 한계 - 회전 샤프트 씰 선택을 위한 실용적 지침

재료 선택에 따라 유체, 온도 및 마모 수명과의 적합성이 결정됩니다. 대표적인 온도 범위(업계 표준)는 다음과 같습니다.

• NBR(니트릴): 약 -40°C ~ +120°C; 오일과 연료에 일반적입니다.
• FKM(비톤): 약 -20°C ~ +200°C; 고온 및 내화학성에 적합함.
• 실리콘: 약 -60°C ~ +180°C; 저온 유연성이 좋고 내마모성이 낮음.
• PTFE: 최대 +260°C; 뛰어난 내화학성과 낮은 마찰력으로 립이나 라이닝으로 자주 사용됩니다.

재료 범위 및 특성에 대한 출처는 제조업체 데이터시트 및 재료 데이터베이스를 포함하며, 간략한 출처 링크는 참고문헌에 있습니다. 고속으로 작동하는 회전축 씰의 경우, 마모와 마찰을 줄이기 위해 PTFE 또는 특수 충전 PTFE 블렌드(청동, 탄소, MoS₂)를 고려하십시오.

회전 샤프트 씰 지정 시 실제 설계 점검

• 샤프트 표면 마감을 확인하세요. 표면이 매끄러울수록 립 수명이 늘어납니다. 일반적인 목표: 재질에 따라 Ra 0.2~0.8μm(8~32μin)입니다.
• 샤프트 경도를 확인하세요: 많은 립 씰에 압출/홈 형성을 방지하기 위해 HRC≥45가 권장됩니다.
• 립 예압과 스프링 유형을 고려하십시오. 반경 방향 접촉 압력은 누설과 마찰에 영향을 미칩니다. 고속 적용에는 예압을 낮추십시오.
• 윤활제 호환성: 오일 종류 및 첨가제와 호환되는 엘라스토머를 선택하세요.
• 오염 물질에 대한 계획을 세우세요. 연마재가 침투할 것으로 예상되는 곳에 먼지 덮개, 미로 또는 덮개를 추가하세요.

일반적인 고장 모드 및 문제 해결 - 회전 및 정적 컨텍스트에서 씰 고장 방지

일반적인 장애 특징을 이해하면 가동 중지 시간이 단축되고 시정 조치를 취할 수 있습니다.

• 회전 씰 - 징후 및 근본 원인:
  • 빠른 립 마모: 연마 입자, 윤활 불량, 샤프트 경도/마감 불량으로 인해 발생합니다.
  • 고온 누출: 재료 경화 또는 열적 분해; 더 높은 온도의 엘라스토머 또는 PTFE를 선택하세요.
  • 샤프트의 홈: 압출이나 화학적 공격으로 인해 마모 홈이 생깁니다.
• 정적 씰 - 징후 및 근본 원인:
  • 압축 세트 및 누출: 고온에서 장시간 압축; 단면적을 늘리거나 압축 세트가 낮은 재료를 선택합니다(예: 극한의 경우 FFKM).
  • 압출: 압력 하에서 씰 재료가 틈새로 밀려 들어갑니다. 백업 링과 최적화된 글랜드 설계로 완화합니다.
  • 화학적 팽창 또는 수축: 매체에 적합한 엘라스토머가 아닙니다. 호환성 차트를 확인하세요.

문제 해결은 검사(육안 검사, 치수 검사), 유체 분석, 그리고 부품 이력(작동 온도, 속도 사이클, 조립 토크)으로 시작됩니다. 제조업체 씰 매뉴얼(예: Parker 및 SKF 기술 자료)은 진단 워크플로우와 시정 권고 사항을 제공합니다.

기계식 페이스(로터리) 씰과 방사형 립 씰을 사용할 때

기계적 페이스 씰(평면, 회전면)은 누설률과 내압력이 레이디얼 립 씰의 한계를 초과할 때 사용됩니다. 예를 들어 고압 펌프와 압축기 샤프트에 사용됩니다. 레이디얼 립 씰은 더 간단하고 저렴하며, 중간 정도의 누설이 허용되고 윤활이 필요한 대부분의 저압~중압 회전 응용 분야에 적합합니다.

선택 체크리스트: 조달을 위한 올바른 회전 샤프트 씰 지정

1. 작동 조건을 정의합니다: 속도(m/s), 샤프트 직경, 온도, 유체 유형 및 압력.
2. 재료를 선택하세요: 내마모성, 온도 내구성, 화학적 호환성의 균형을 맞추세요.
3. 샤프트 표면 마감과 경도를 확인하고, 필요한 경우 가공이나 재료를 수정합니다.
4. 추가 기능을 결정합니다: 먼지 립, 스프링 활성화 립, PTFE 라이닝, 금속 케이스 또는 압출 제어를 위한 백업 링.
5. 특수 환경에 대한 테스트 및 맞춤화 역량을 갖춘 공급업체로부터 제품을 조달하세요.

Polypac - 공급업체 프로필 및 제조업체가 당사의 회전 샤프트 씰을 선택하는 이유

폴리팩은 과학과 기술유압 씰씰 생산, 씰 소재 개발, 그리고 특수 작업 조건에 맞는 맞춤형 씰 솔루션을 전문으로 하는 제조업체이자 오일 씰 공급업체입니다. Polypac의 맞춤형 고무 링 및 O-링 공장은 10,000제곱미터가 넘는 부지에 8,000제곱미터의 공장 공간을 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.

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.

Polypac의 주요 제품 범위와 장점은 다음과 같습니다.

• 핵심 제품: O-링, 로드 씰, 피스톤 씰,엔드 페이스 스프링 씰, 스크레이퍼 씰, 로터리 씰, 백업 링, 더스트 링.
• 기술적 강점: 맞춤형 소재 개발(PTFE 충전 변형), 첨단 생산 및 테스트 장비, 학계 기관과의 긴밀한 R&D 파트너십.
• 경쟁 우위: 대규모 생산 시설, 맞춤형 회전 샤프트 씰을 위한 신속한 프로토타입 제작, 극한 조건을 위한 재료 과학 전문성, 유압 및 오일 씰링 응용 분야를 위한 검증된 제품 라인.

견고한 회전 샤프트 씰이나 맞춤형 정적 씰링 솔루션을 찾는 엔지니어를 위해 Polypac은 사양 검토, 재료 선택, 맞춤형 금형, 실험실 테스트 등 고객별 조건에서 씰 수명을 검증하는 전체 서비스 지원을 제공합니다.

회전 샤프트 씰 구매 시 비용, 리드타임 및 조달 팁

비용 요인에는 재료 선택(PTFE와 FFKM은 고품질), 복잡성(멀티 립, 금속 케이스, 스프링), 그리고 필요한 테스트 또는 인증 등이 있습니다. 일반적인 리드타임은 툴링에 따라 재고 품목(일)부터 맞춤형 성형 씰(2~8주)까지 다양합니다. Polypac과 같은 제조업체에서 직접 구매하면 리드타임이 단축되고 특수한 요구 사항에 맞춰 재료를 맞춤 제작할 수 있습니다.

FAQ — 자주 묻는 질문

1. 회전축 씰과 O-링의 차이점은 무엇입니까?

회전 샤프트 씰은 슬라이딩 인터페이스(샤프트 대 하우징)용으로 설계된 동적 씰이며, 일반적으로 샤프트에 부착되는 립(lip)을 가지고 있습니다. O-링은 일반적으로 압축 글랜드(압축 글랜드) 적용 분야에서 정적 씰로 사용되지만, 동적으로 사용되는 경우 마모 방지를 위해 특수 설계(예: 저마찰 재질, 적절한 윤활)가 필요합니다.

2. 회전축에 정적 O-링을 사용할 수 있나요?

대부분의 용도에는 권장하지 않습니다. 회전용 O-링은 특수 설계(예: PTFE 캡슐형 O-링 또는 스프링 작동 씰)를 사용하지 않는 한 빠르게 마모되고 열이 발생합니다. 안정적인 작동을 위해서는 회전용 전용 씰을 사용하십시오.

3. 회전축 씰이 짧은 시간 후에 누출되는 원인은 무엇입니까?

일반적인 원인: 연마 입자로 오염된 윤활유, 잘못된 샤프트 마감 또는 경도, 호환되지 않는 재질(화학적 또는 열적 열화), 부적절한 설치 또는 잘못된 립 예압. 일반적으로 고장 분석(육안 검사 및 유체 샘플링)을 통해 근본 원인을 파악합니다.

4. 회전 샤프트 씰을 위해 NBR과 FKM 중 어떤 것을 선택해야 합니까?

일반 광유계 오일 용도와 비용이 중요한 경우(최대 120°C)에는 NBR을 사용하십시오. 고온, 우수한 내화학성, 그리고 부식성 유압유나 고온 환경에서의 긴 수명을 위해서는 FKM을 선택하십시오. 특정 유체에 대한 공급업체의 호환성 차트를 참조하십시오.

5. 회전 립 씰에 권장되는 샤프트 표면 마감은 무엇입니까?

일반적으로 권장되는 표면 조도는 Ra 0.2~1.6μm(8~63μin)이며, 많은 제조업체는 최적의 수명을 위해 Ra 0.2~0.8μm를 목표로 합니다. 샤프트 경도는 일반적으로 마모와 홈 발생을 줄이기 위해 HRC≥45 이상이어야 합니다.

6. 립 씰 대신 기계식 페이스 씰을 고려해야 하는 경우는 언제인가요?

누설 허용 오차가 매우 낮거나, 압력이 높거나, 공정 유체가 공격적이고 씰링 계면에 오염되지 않은 윤활이 필요한 경우(예: 펌프, 압축기)에는 기계식 페이스 씰을 선택하십시오. 립 씰은 많은 저압 회전 응용 분야에서 여전히 유효합니다.

문의 및 제품 문의

적합한 회전축 씰 또는 맞춤형 정적 씰링 솔루션 선택에 도움이 필요하시면 Polypac에 문의하여 기술 지원, 샘플 테스트 및 견적을 받아보세요. Polypac 제품 페이지를 방문하시거나 설계 검토를 요청하시면 맞춤형 씰 도면 및 수명 추정치를 받아보실 수 있습니다. 즉시 문의하시려면 견적을 요청하거나 기술 영업팀에 문의하세요.

참고문헌

• SKF —레이디얼 샤프트 씰제품 및 기술 정보. https://www.skf.com/group/products/seals/radial-shaft-seals (2025년 11월 25일 접속)
• Parker O-링 핸드북 - 설계, 파손 모드 및 재료. https://www.parker.com/literature/Seals%20&%20O-Rings/O-Ring%20Manual%2019-4040.pdf (2025년 11월 25일 접속)
• MatWeb 재료 속성 데이터 - PTFE, NBR, FKM 데이터시트. https://www.matweb.com/ (특정 폴리머 데이터시트 검색) (2025년 11월 25일 접속)
• Trelleborg Sealing Solutions — 동적 밀봉 및 표면 마감 권장 사항에 대한 기술 참고 자료. https://www.trelleborg.com/en/seals (2025년 11월 25일 접속)