이봐! CNC 가공 POM 부품의 공급 업체로서, 나는이 부품의 피로 저항을 개선하는 것이 얼마나 중요한지를 직접 보았습니다. POM 또는 폴리 옥시 메틸렌은 우수한 기계적 특성, 낮은 마찰 및 우수한 차원 안정성으로 유명한 고성능 엔지니어링 플라스틱입니다. 그러나 다른 재료와 마찬가지로 반복 하중 하에서 피로 실패를받을 수 있습니다. 이 블로그 게시물에서는 CNC 가공 POM 부품의 피로 저항을 향상시키는 방법에 대한 몇 가지 팁과 요령을 공유하겠습니다.
POM 부분의 피로 이해
솔루션에 뛰어 들기 전에 먼저 피로가 무엇인지, 그것이 POM 부품에 어떤 영향을 미치는지 이해합시다. 피로는 재료가 주기적 하중을받을 때 발생하는 점진적이고 국소화 된 구조적 손상입니다. POM 부품의 경우 응력, 진동 또는 충격으로 인해 발생할 수 있습니다. 시간이 지남에 따라, 이러한 주기적 하중은 균열이 형성되고 전파 될 수있어 결국 고장으로 이어질 수 있습니다.
POM 부품의 피로 저항에 영향을 줄 수있는 몇 가지 요인이 있습니다.
- 재료 특성 :POM의 화학 조성, 분자 구조 및 기계적 특성은 피로 저항에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 분자량이 높은 POM은 일반적으로 분자량이 낮은 POM보다 더 나은 피로 저항성을 갖는다.
- 부품 디자인 :부품의 모양, 크기 및 기하학은 또한 피로 저항에 역할을 할 수 있습니다. 날카로운 모서리, 노치 또는 구멍이있는 부품은 스트레스 집중력을 경험할 가능성이 높아져 피로 고장으로 이어질 수 있습니다.
- 가공 과정 :CNC 가공 공정은 잔류 응력 및 표면 결함을 도입하여 피로 저항을 줄일 수 있습니다. 이러한 효과를 최소화하려면 적절한 가공 기술과 매개 변수가 필수적입니다.
- 운영 조건 :온도, 습도 및 화학적 노출을 포함하여 부품이 작동하는 환경도 피로 저항에 영향을 줄 수 있습니다. 고온 또는 가혹한 화학 물질에 노출 된 POM 부품은 가속화 된 피로를 경험할 수 있습니다.
피로 저항 개선을위한 팁
이제 POM 부품의 피로 저항에 영향을 줄 수있는 요인을 이해 했으므로 개선을위한 실질적인 팁을 살펴 보겠습니다.
1. 올바른 자료를 선택하십시오
POM 부품의 피로 저항을 개선하는 첫 번째 단계는 올바른 재료를 선택하는 것입니다. 앞에서 언급 한 바와 같이, 분자량이 높은 POM은 일반적으로 더 나은 피로 저항성을 갖는다. 스트레스가 많은 응용 프로그램을 위해 특별히 설계되었거나 피로 특성을 향상시키기 위해 수정 된 POM 등급을 찾으십시오.
분자량 이외에, 고려해야 할 다른 재료 특성은 다음과 같습니다.
- 인장 강도 :더 높은 인장 강도는 일반적으로 더 나은 피로 저항을 나타냅니다.
- 휴식시 신장 :파손시 신장이 높아짐에 따라 재료가 파손되기 전에 더 많은 변형을 견딜 수있어 피로 고장을 방지 할 수 있습니다.
- 경도:더 어려운 재료는 마모와 마모에 더 강하기 때문에 피로 실패의 위험을 줄일 수 있습니다.
2. 부품 설계 최적화
부품의 설계는 피로 저항에 중대한 영향을 줄 수 있습니다. 명심하기위한 몇 가지 설계 고려 사항은 다음과 같습니다.
- 날카로운 모서리와 노치를 피하십시오.날카로운 모서리와 노치는 스트레스 집중을 일으켜 피로 고장을 유발할 수 있습니다. 대신 둥근 모서리와 필렛을 사용하십시오.
- 구멍 및 컷 아웃 최소화 :구멍과 컷 아웃은 또한 스트레스 집중을 유발할 수 있습니다. 가능하면 부분의 구멍과 컷 아웃 수를 줄이거 나 작고 날카로운 구멍 대신 더 크고 둥근 구멍을 사용하십시오.
- 적절한 늑골과 gusseting을 사용하십시오.늑골과 gusseting은 스트레스 집중력과 피로 실패의 위험을 줄이면서 스트레스를 고르게 분배하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 부품의 방향을 고려하십시오.가공 및 사용 중 부품의 방향은 피로 저항에 영향을 줄 수 있습니다. 중요한 영역에서 스트레스 농도를 최소화하는 방식으로 부품이 설계되고 가공되어 있는지 확인하십시오.
3. 가공 기술을 향상시킵니다
CNC 가공 공정은 POM 부품의 피로 저항에 큰 영향을 줄 수 있습니다. 가공 기술 향상을위한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다.
- 날카로운 도구 사용 :둔한 도구는 과도한 열과 마찰을 일으켜 표면 결함과 잔류 응력을 유발할 수 있습니다. 날카로운 도구를 사용하여 정기적으로 교체하여 깨끗하고 정확한 컷을 보장하십시오.
- 절단 매개 변수 최적화 :절단 속도, 공급 속도 및 절단 깊이는 모두 가공 된 표면의 품질과 부품의 잔류 응력의 양에 영향을 줄 수 있습니다. 다른 절단 매개 변수를 실험하여 응용 프로그램의 최적 설정을 찾으십시오.
- 가공 유발 응력을 최소화하십시오.CNC 가공 공정은 부분적으로 잔류 응력을 도입하여 피로 저항을 줄일 수 있습니다. 열 처리 스트레스 또는 샷 피닝과 같은 기술을 사용하여 이러한 응력을 최소화하십시오.
- 가공 된 표면 검사 :가공 후 부품 표면에 결함이나 불규칙성을 검사하십시오. 부품을 사용하기 전에 표면 결함을 수리하거나 제거해야합니다.
4. 표면 처리를 적용하십시오
표면 처리는 보호 층을 제공하고 표면 손상의 위험을 줄임으로써 POM 부품의 피로 저항을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. POM 부품에 대한 일반적인 표면 처리는 다음과 같습니다.
- 코팅:부품 표면에 코팅을 바르면 마모, 부식 및 화학적 노출로부터 보호 할 수 있습니다. 에폭시, 폴리 우레탄 및 PTFE를 포함한 몇 가지 유형의 코팅이 있습니다.
- 도금 :도금은 단단하고 내구성있는 표면층을 제공하여 부품의 내마모성과 피로 저항을 향상시킬 수 있습니다. POM 부품의 일반적인 도금 재료에는 니켈, 크롬 및 아연이 포함됩니다.
- 샷 피닝 :샷 피닝은 압축 응력을 유발하기 위해 부품 표면에서 작은 금속 사격이 발사되는 과정입니다. 이것은 균열 개시 및 전파의 위험을 줄임으로써 부품의 피로 저항을 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 레이저 텍스처링 :레이저 텍스처링은 레이저가 부품 표면에 패턴을 만드는 데 사용되는 프로세스입니다. 이것은 부품의 재물학적 특성을 개선하고 마모와 피로의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
5. 제어 작동 조건
POM 부분의 작동 조건은 또한 피로 저항에 영향을 줄 수 있습니다. 작동 조건을 제어하기위한 몇 가지 팁은 다음과 같습니다.
- 부품의 온도 제한 :POM은 융점이 상대적으로 낮으므로 열 분해를 방지하기 위해 부품의 온도를 제한하는 것이 중요합니다. 부품이 권장 온도 범위 내에서 작동하는지 확인하십시오.
- 화학적 노출 방지 :POM은 산 및 알칼리와 같은 특정 화학 물질에 민감합니다. 화학 물질 분해와 피로 고장을 방지하기 위해이 화학 물질에 부품을 노출시키지 마십시오.
- 진동 및 충격 감소 :진동과 충격은 부분에 주기적 하중을 유발하여 피로 실패로 이어질 수 있습니다. 진동 댐핑 재료 또는 충격 흡수 장치를 사용하여 진동의 영향을 줄이고 부품에 미치는 영향을 줄입니다.
- 적절한 윤활 유지 :적절한 윤활은 부품과 결합 표면 사이의 마찰과 마모를 줄이려면 부품의 피로 저항을 향상시킬 수 있습니다. POM 및 부품의 작동 조건과 호환되는 윤활유를 사용하십시오.
결론
CNC 가공 POM 부품의 피로 저항을 개선하는 것은 장기 성능과 신뢰성을 보장하는 데 필수적입니다. 올바른 재료를 선택하고 부품 설계 최적화, 가공 기술 개선, 표면 처리, 작동 조건 제어를 선택하면 POM 부품의 피로 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다.
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참조
- Ja Brydson의 "플라스틱 재료"
- "엔지니어링 플라스틱 : 속성 및 응용 프로그램"Donald V. Rosato 및 Dominick V. Rosato
- Mark J. Reinhart의 "CNC 가공 핸드북"
