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GMORS의 고급 PTFE 코팅 공정

2017 / 11 / 03
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GMORS는 저마찰용 엘라스토머 씰에 대한 몇 가지 솔루션을 제공합니다. PTFE 코팅은 GMORS가 높은 관심을 보이는 기술 중 하나입니다. PTFE 코팅은 건조 필름으로, 윤활유 없이도 씰 표면 마찰을 줄여줍니다. 어셈블리 라인에 수많은 이점을 제공하는 GMORS 고급 PTFE 코팅 공정은 높은 품질의 신뢰할 수 있는 씰 코팅 기술을 제공합니다.

GMORS PTFE 코팅을 활용하면 어떤 고무 원료이든 그림 1과 같이 마찰 고정 계수를 70% 이상 줄일 수 있습니다.

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그림 1. 각 원료(PTFE 코팅 포함/미포함)의 고정 마찰 계수

마이크론-두께 코팅은 표면 속성을 변경하며 스틱-슬립 현상을 방지하는데 도움을 줍니다. 향상된 마찰 특성은 자동/수동 어셈블리 라인에서 씰이 들러붙거나 뒤틀리거나 찢어지는 등의 현상을 방지하는데 많은 이점을 제공합니다. 각 어셈블리는 생산 효율성도 강화해 줍니다. 또한 색상이 추가되어 유사한 부품이 섞이지 않게 식별할 수 있습니다.

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그림 2. 차별화 및 식별 가능성, 손쉬운 어셈블리, 저마찰, 들러붙음 방지를 포함한 PTFE 코팅의 이점

GMORS는 코팅 공정에서 씰링 특성에 부정적인 영향을 주지 않고 원활하게 코팅이 진행되도록 최선을 다하고 있습니다. 고객의 요구 사항을 보다 잘 파악하여 해결할 수 있도록 열과 화학 물질에 대한 내구성, 두께, 어셈블리 용이성, 청결도 등 몇 가지 측면에서 코팅을 실험합니다. GMORS 실험 전문가들은 고객에게 최고의 코팅 솔루션을 제공하기 위해 혁신적인 기술로 여러 가지 실험과 엄격한 검증을 신중하게 수행합니다.

유침 및 열 노화
코팅은 고객의 씰 적용 분야의 특정 환경과 조건에서 견딜 수 있어야 합니다. 따라서 열과 화학 물질에 대한 내구성 검사는 주요 검사 요소 중 하나입니다. 고객이 요구한 조건과 유사한 사용 환경을 만들어 PTFE 코팅을 검사하며, 이 새로운 GMORS의 코팅 기술은 더욱 향상된 화학 물질 내성과 내열성을 보이는 것으로 나타납니다.

그림 (3a)과 같이 PTFE 코팅 씰을 샘플 유체에 담그자 확연한 색상 변화가 나타납니다. 하지만 (3b)과 같이 고급 PTFE 코팅 기술을 사용하면 해당 씰은 유체에 담근 이후에도 동일한 색상을 유지합니다.

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(기본 코팅)                                                                     (고급 코팅)
그림 (3a)(3b). 150°C에서의 침지시험요청. 유체에 168시간 동안 씰을 담금

또한 그림 (4a)를 보면 기본 코팅이 열 노화 검사 이후 색상이 대폭 변화하고 심각한 손상을 입었습니다. 반면에, 고급 PTFE 코팅 기술(그림 (4b))에서는 색상 변화가 일어나지 않았습니다. 열 내성이 강화되었습니다.
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(기본 코팅)                                                                     (고급 코팅)
그림 (4a)(4b). 씰을 175°C의 열에 168시간 동안 노출시킴

어셈블리 시뮬레이션 실험
어셈블리 동안 코팅 상태에 집중하면 명백하게 금이가거나 벗겨지지 않고 씰 표면에 코팅이 양호한 상태로 접착됩니다. 따라서 GMORS는 어셈블리 시뮬레이션 실험을 수행하여 기본적으로 코팅 접착성을 시험합니다. 견본을 10주기 동안 100% 연신율로 늘린 후 현미경으로 500x 확대한 모습을 관찰합니다. 그림 (5a)과 같이 GMORS 고급 코팅에서 금이나 손상이 관찰되지 않습니다.
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그림 (5a). 어셈블리 시뮬레이션 실험 이전/이후의 고급 코팅 견본. 변경 사항이 나타나거나 금이 가 있지 않음.

10주기동안 100% 연신율로 늘린 후 그림 6과 같이 고급 코팅과 저품질 코팅의 결과를 비교합니다. 고급코팅이 온전하게 남아 있는 반면 저품질 코팅에는 심각한 손상이 관찰됩니다.
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그림 6. 어셈블리 실험 이후 고급 코팅과 저품질 코팅 간의 차이점

청결도
기술 청결도를 측정하는 일은 오늘날 고급 산업으로 갈수록 더욱 중요한 필수 과정이 되었습니다. PTFE 코팅은 고객의 유체 윤활유 오염에 대한 우려를 해소해 주는 고무 씰 위의 건조 필름입니다. 하지만 단도직입적으로 말하자면 여전히 여러 외부적인 요소로 인해 코팅 입자가 생깁니다. 이러한 균열이 주변을 오염시킬 수 있으며 바로 이 오염을 GMORS제품이 막아줍니다.
어셈블리 시뮬레이션 검사를 기반으로 GMORS 고급 코팅은 대부분의 자동차 OEM 시장의 청결도 요구 사항 (ISO 16232의 Grade G6)[1] 을 충족할 수 있습니다.

ISO 16232에 따른 코팅 씰 청결도 분석 보고
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두께 측정

GMORS는 씰링 부품 속성을 가장 정확하게 분석해 주는 고급 도구를 갖추고 있습니다. 그중 하나는 고해상도 현미경으로, 코팅 공정 이후 표면의 세부적인 부분을 관찰할 수 있습니다. 코팅 층의 두께, 표면 거칠기 측정 또는 기타 몇 가지 현미경 점검이 포함된 이 내부 시설을 활용하면 빠르고 정확하게 씰 표면 처리 이전/이후의 모습을 관찰할 수 있습니다.

코팅 두께는 그림 7과 같이 측정되었습니다. 현미경을 통한 정확한 두께 측정을 위해 제품 단면은 원래 코팅 형태를 유지하도록 특수 처리되어야 합니다. 마이크론-두께 코팅 층을 측정/관찰하려면 높은 확대율을 적용해야 합니다.
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그림 7. 색상 코팅 처리된 얇은 층의 씰은 높은 확대율이 적용된 단면도에서 관찰되었습니다.

[1] An expected value of cleanliness which will require further test for each occasion.