내마모성 그 이상: 정밀 기어에 사용되는 POM(폴리옥시메틸렌)의 응용 비밀 해독

정밀공학과 동력전달 분야에서 기어는 동력 전달과 모션 제어를 위한 핵심 부품입니다. 기어 소재를 논할 때 기존의 인상은 금속의 강도와 내구성에 중점을 두는 경우가 많습니다. 그러나 기술의 발전으로 고성능 엔지니어링 플라스틱이 탄생하게 되었습니다.POM(폴리옥시메틸렌)—뛰어난 종합적 특성을 통해 정밀 기어의 설계 경계와 적용 환경을 조용히 재정의하고 있습니다. 오늘은 단순한 '내마모성'을 넘어 정밀 기어에 POM을 적용하는 더 깊은 응용 비밀을 알아 보겠습니다.

I. POM: 기어의 자연스러운 "잠재적 재고"

일반적으로 "아세탈" 또는 "폴리아세탈"로 알려진 POM은 금속에 필적하는 강성과 강도를 지닌 별명을 통해 핵심 특성을 암시합니다. 이는 규칙적인 분자 구조를 통해 기어 응용 분야에 중요한 몇 가지 고유한 장점을 제공하는 선형의 고결정성 폴리머입니다.

1. 우수한 강성과 강도: POM은 탄성률과 인장강도가 높아 기어 맞물림 및 변속 시 필요한 하중을 견딜 수 있어 원활한 작동과 변형에 대한 저항력을 보장합니다.

2. 우수한 피로 내구성: POM은 반복되는 응력 주기 하에서 피로에 대한 탁월한 저항성을 나타내며, 이는 장기간 고주파 작동이 필요한 기어에 중요하며 사용 수명을 효과적으로 연장합니다.

3. 매우 낮은 마찰계수와 뛰어난 내마모성: 이는 POM의 가장 유명한 특징입니다. 자체 윤활 특성을 통해 POM 기어는 무윤활 또는 최소 윤활 조건에서 원활하게 작동하여 마모를 줄이고 소음을 낮추며 "유지보수가 필요하지 않음" 또는 "유지보수가 적음" 작동을 가능하게 합니다.

4. 탁월한 치수 안정성: POM은 수분 흡수율이 낮기 때문에 습한 환경에서도 치수 변화가 거의 없습니다. 이는 전송 정밀도의 장기적인 안정성을 보장하고 주변 습도 변동으로 인한 맞물림 문제나 고착을 방지합니다.

II. 내마모성을 넘어서: 정밀 기어에서 POM의 더 깊은 가치

내마모성이 POM의 "진입 티켓"이라면 디자인, 효율성 및 비용 측면에서 가져오는 포괄적인 가치는 "비장의 카드"입니다.

• 경량화 및 소음 감소: POM의 밀도는 강철의 약 7분의 1에 불과하여 움직이는 부품의 관성 질량을 크게 줄여 장비의 고속 응답 및 전반적인 경량화를 가능하게 합니다. 또한 폴리머 특성으로 인해 진동과 충격을 효과적으로 흡수하므로 메탈 기어에 비해 훨씬 조용하게 작동됩니다. 따라서 사무 기기, 가전 제품, 자동차 인테리어 등 저소음이 요구되는 애플리케이션에 이상적입니다.

• 디자인 자유 및 통합: 사출 성형을 통해 POM을 복잡한 모양으로 쉽게 형성할 수 있으며, 허브나 부싱이 있는 통합 기어 구성 요소를 만들거나 기어를 다른 기능 부품과 단일 부품으로 결합할 수도 있습니다. 이는 부품 수를 크게 줄이고 조립 공정을 단순화하며 전체 비용을 절감합니다.

• 내화학성 및 오일 프리 작동: POM은 대부분의 유기 용제, 오일 및 그리스에 대해 우수한 저항성을 나타냅니다. 이를 통해 POM 기어는 윤활유나 특정 화학물질에 노출된 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 자체 윤활 특성으로 인해 식품 및 의료, 포장과 같이 오일 오염을 피해야 하는 분야에서 선호되는 선택입니다.

III. 최고를 추구하다: 글로벌 선두 화학 기업과 함께하는 Weisa Tech의 고성능 POM 솔루션

전문 엔지니어링 플라스틱 공급업체인 Shanghai Weisa Plastic Technology Co., Ltd.는 기본 POM 수지의 성능이 우수하지만 특정 까다로운 응용 분야에는 고성능 변형 재료가 필요하다는 것을 이해하고 있습니다. BASF, SABIC 등 선도적인 글로벌 화학 기업과 긴밀히 협력하여 고객에게 업그레이드된 POM 솔루션을 제공합니다.

바스프:

1. BASF Ultraform® POM

• 내화학성 및 오일 프리 작동: POM은 대부분의 유기 용제, 오일 및 그리스에 대해 우수한 저항성을 나타냅니다. 이를 통해 POM 기어는 윤활유나 특정 화학물질에 노출된 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있습니다. 자체 윤활 특성으로 인해 식품 및 의료, 포장과 같이 오일 오염을 피해야 하는 분야에서 선호되는 선택입니다.

2. BASF Ultraform® 윤활 시리즈

높은 회전 속도, 무거운 하중 또는 완전 오일 프리 윤활과 같은 극한의 작동 조건을 해결하려면 기본 내마모성을 더욱 강화해야 합니다. 이를 위해 BASF는 특수 Ultraform® 내부 윤활 등급을 제공합니다. 이 시리즈는 특수 윤활제(예: PTFE, 실리콘 오일)를 균일하게 함유하여 재료의 마찰 계수와 마모율을 크게 줄입니다. 예를 들어 Ultraform® H 4320 PVX와 같은 등급은 높은 PV(압력-속도) 값과 같은 가혹한 문제를 해결하고 까다로운 조건에서 기어 고착이나 비정상적인 마모를 효과적으로 방지하도록 특별히 설계되었습니다. 이는 최대 전송 효율과 연장된 서비스 수명을 보장하므로 자동차 도어 잠금 시스템 및 고성능 전동 공구와 같은 응용 분야에 이상적인 선택입니다.

3. 강화 및 특수 기능 등급: 포괄적인 요구 사항 충족

우수한 호모폴리머 및 윤활 시리즈 외에도 BASF는 혁신적인 수정 기술을 통해 강화된 특수 기능성 POM 소재를 제공하여 기어 설계의 다양한 요구 사항을 완벽하게 충족합니다.

o 유리 섬유 강화 등급: POM의 핵심 장점을 유지하면서 강성과 강도를 크게 향상시키는 동시에 크리프 저항성과 내열성을 크게 향상시킵니다. 매우 높은 구조적 강성을 요구하는 기어 부품에 적합합니다.

o 정전기 방지/전도성 등급: 특수 첨가제를 첨가하여 기어 작동 중 정전기 축적을 효과적으로 제거하고 정전기 간섭이나 먼지 흡착을 방지합니다. 복사기, 프린터 등 사무 자동화 장비에 매우 적합합니다.

o 고유량 등급: 용융 유동성에 최적화된 이 등급은 벽이 매우 얇거나 매우 복잡한 마이크로 기어 금형을 완벽하게 채워 성형 부품의 밀도를 균일하게 하고 내부 응력을 낮춥니다. 이는 마이크로 기어의 치수 정확도와 내구성을 보장합니다.

사빅:

SABIC LEXAN™ POM(이전 SABIC® POM):SABIC은 다양한 강화 POM 등급을 제공합니다. 예를 들어, 유리 섬유 강화 POM은 우수한 강성을 유지하면서 내열성과 크리프 저항성을 크게 향상시킵니다. 윤활제가 내장된 오일 충전 POM은 기어에 평생 자가 윤활 기능을 제공하므로 그리스를 보충할 수 없는 완전 밀봉된 마이크로 변속기 시스템에 특히 적합합니다.

IV. 결론

정밀 기어 세계에서 POM은 오랫동안 "금속 대체재"라는 단순한 라벨을 뛰어넘었습니다. 이는 더욱 스마트하고 경제적이며 효율적인 재료 선택 철학을 나타냅니다. 자동차 도어록 시스템과 프린터 롤러 드라이브부터 스마트 홈 장치의 마이크로 변속기에 이르기까지 POM 기어는 현대 생활의 다양한 측면을 조용하고 정확하게 구동하고 있습니다.