두 개의 금속 부품이 미끄러지는 동작으로 인해 "마모"라고 불리는 마모가 발생합니다.금속 갈링”. 그러나 시간이 지남에 따라 표면 사이의 지속적인 슬라이딩 동작이 필요하지 않기 때문에, 단 하나의 접촉 불량만으로도 갈링이 발생할 수 있습니다. 갈링 결함은 금속 부품 간의 원치 않는 접착을 유발하여 불량률을 높이고 유지 보수 비용을 증가시킵니다.
갈링을 예방하려면 금속의 갈링이 무엇인지, 그 원인과 갈링 방지 전략을 이해하는 것이 필수적입니다. 이 글을 계속 읽어보세요. 이 글에는 이러한 모든 내용이 포함되어 있습니다.
금속 갤링이란 무엇인가? 정의와 현상
금속에서 갈링(Galling)이란 무엇일까요? 갈링은 고압 마찰로 인해 금속 표면 사이에 발생하는 접착 마모를 말합니다. 과도한 마찰 압력은 재료를 한 표면에서 다른 표면으로 이동시켜 마모와 접착을 유발합니다. 갈링 부위는 부품 표면의 시각적 손상, 특히 거칠거나, 융기하거나, 찢어진 모습을 통해 확인할 수 있습니다. 따라서 긁힘, 재료 열화 또는 돌출된 부분은 갈링 결함을 시사할 수 있습니다.
마찰 메커니즘/ 제공: 리서치 게이트
금속 갈링은 표면의 고접촉 지점에서 국부적인 소성 변형과 관련된 미세한 현상입니다. 금속 표면의 산화층이 마모됨에 따라, 노출된 금속 분자들이 직접 접촉하게 됩니다. 이들은 야금 결합을 형성하여 미세한 재료 이동이나 냉간 용접을 용이하게 하고, 이로 인해 융기된 덩어리(갈링이라고 함)가 발생합니다. 이러한 갈링은 슬라이딩 운동이 계속됨에 따라 마찰을 더욱 증가시킵니다.
베어링의 접착 마모
또한, 긁힘은 모든 금속 및 합금, 특히 시트 구성 요소와 같은 금속 및 합금에 발생하기 쉽습니다. 알루미늄 스탬핑 공정 또는 기타 판금 성형 제품에서도 볼 수 있습니다. 또한 패스너, 유압 장치, 베어링 등에서도 관찰할 수 있습니다.
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금속 마모 vs. 연마 마모 vs. 부식 마모
금속 마모를 더 잘 이해하기 위해, 이를 다른 두 가지 유형의 마모, 즉 연삭 마모와 부식 마모와 비교해 보겠습니다. 이 마모들은 각각 원인과 발생 메커니즘이 서로 다릅니다.
연마 마모
아래 표는 주요 차이점을 간략하게 요약한 것입니다.
| 아래 | 금속 갈링 | 연마 마모 | 부식 마모 |
| 원인 | 하중이 가해질 때 금속과 금속이 접촉하여 발생하는 접착 마모. | 단단한 입자는 표면을 긁거나 침식시킵니다. | 화학 반응은 물질을 분해합니다. |
| 효과 | 표면 찢어짐 및 냉간 용접 | 홈, 긁힘 또는 표면 침식. | 녹, 침식 또는 균일한 재료 손실. |
| 상태 | 압력이 높고, 미끄러짐이 심하며, 윤활이 부족합니다. | 파편이나 연마 입자가 존재합니다. | 습기, 소금 또는 화학 물질에 노출됨. |
| 예방 | 윤활제, 이종 금속 또는 표면 코팅. | 더 단단한 소재, 내마모성 코팅. | 부식 방지 합금, 보호 필름. |
| 영향을 받는 응용 프로그램 | 베어링, 나사산 및 유압 구성품. | 도구, 컨베이어 벨트, 연삭 시스템. | 해양 구조물, 파이프라인, 야외 장비. |
금속 긁힘의 원인은 무엇인가?
금속 마모의 주된 원인은 두 개 이상의 접촉 금속 부품 사이의 마찰, 특히 고압 하에서 증가하는 마찰력입니다. 그러나 마찰은 여러 가지 독립적인 원인에 의해 발생할 수 있으며, 이러한 원인들은 모두 금속 표면 마모를 유발합니다. 여기에는 재료 페어링의 적합성, 윤활 부족, 슬라이딩 부품의 과도한 응력, 표면 거칠기 등이 포함됩니다.
몇 가지 주요 원인을 간략하게 살펴보겠습니다.
재료 구성 : 동일한 금속학적 특성을 가진 유사한 재료가 미끄러지면 열이 발생하고 재료가 연화되어 한 표면에서 다른 표면으로 미세한 이동이 발생합니다. 따라서 이 이동은 두 번째 부품에 용접되어 재료 마모를 초래합니다.
윤활 부족: 회전하거나 미끄러지는 표면 사이의 윤활 부족으로 인해 재료 분자 간의 직접적인 접촉이 늘어나 국부적인 가열이 심해지고 마모가 발생합니다.
과도한 스트레스: 높은 하중이나 접촉 압력은 표면 간의 상호작용을 증가시키고 국부 응력을 증가시킵니다. 이는 특히 고정 부품에서 골링(galling)을 촉진합니다.
표면 마감 품질: 거친 표면 마감은 두 개 이상의 부품이 미끄러지거나 움직일 때 접촉점이 더 많아지도록 하여 마찰을 증가시키고 따라서 긁힘도 증가합니다.
열 효과: 온도 상승이나 변동도 또 다른 원인입니다. 이러한 온도 상승이나 변동은 윤활제 열화, 변형, 그리고 접착을 가속화합니다.
환경적 원인: 부품 표면의 부식과 연마 환경에서의 작동은 마찰과 마모를 유발합니다.
이러한 원인은 제조된 부품의 전반적인 품질과 조립 고려 사항이 금속 부품의 갈링에 영향을 미친다는 것을 의미합니다. 한편, 일부 원인은 취급 및 작업과 관련이 있습니다.
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스프레이 패스너
금속의 긁힘 현상과 그 원인을 이해한 후, 적절한 재료 선택부터 부품 표면의 추가 코팅까지 예방 조치나 전략으로 넘어가겠습니다.
- 유사한 소재를 피하세요
이종 금속의 페어링
동일한 재질의 부품은 재료 이송 및 냉간 가공 속도를 높이는 반면, 서로 다른 재질은 최상의 내마모성을 제공합니다. 따라서 슬라이딩 부품의 야금학적 특성을 확인하고 구조가 서로 다른지 확인하십시오. 예를 들어, 구리와 황동 부품을 각각 사용하는 것이 유사한 구성보다 더 나은 해결책이 될 수 있습니다. 다음에서 야금학적 차이점을 확인할 수 있습니다. 황동 대 구리 여기. 이후 알루미늄과 강철은 또 다른 호환 가능한 쌍이 될 수 있습니다.
- 표면 간 윤활
랙의 슬라이딩 섹션 윤활
니켈이나 이황화 몰리브덴과 같은 고착 방지 성분이 포함된 윤활제를 사용할 수 있습니다. 윤활제는 접촉 표면 사이에 장벽을 형성하고 마찰을 줄여줍니다. 따라서 PTFE와 같은 고체 윤활제는 특정 조건에서 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다.
- 표면 코팅 적용
금속 마모를 방지하는 효과적인 방법 중 하나는 표면을 코팅하는 것입니다. 코팅은 물리적 장벽 역할을 하여 표면 간 상호 작용을 줄여줍니다. 마찰을 줄이려면 코팅층을 매끄럽게 마감하는 것 또한 중요합니다.
Anit 갈링 코팅
질화티타늄, 아연, 인산염은 긁힘 방지 코팅 재료의 몇 가지 예이며 다음과 같이 적용할 수 있습니다. 전기 도금 또는 무전해 도금또한, 접착 위험을 최소화하기 위해 AlCrN 또는 TiAlN의 증착을 적용할 수 있습니다.
더 관심이 있으시다면 읽어보세요 전기 도금 대 양극 산화금속 긁힘을 방지하는 데 사용할 수 있는 두 가지 방법이 있습니다.
- 제어 하중 및 접촉 압력
패스너, 베어링, 유압 피스톤 등 어떤 부품이든 과부하와 높은 접촉 압력을 피하십시오. 또한, 과도한 예압은 마찰을 증가시킬 수 있습니다. 이를 위해 교정된 공구를 사용하고, 윤활 및 디지털 제어 시스템을 고려하십시오.
- 외부 요인 고려
해양, 산성, 습윤, 고온, 연마 환경 등 혹독한 환경에서 금속 부품을 사용하는 경우, 필요한 마감 처리를 하고 작동 변수를 고려하십시오. 이러한 환경에서는 재료 선택도 고려해야 할 수 있습니다.
- 정기 유지 관리
이물질, 오염물, 부식을 정기적으로 청소하십시오. 그런 다음 윤활유를 다시 도포하십시오. 이렇게 하면 마모 없이 지속적인 작동이 보장됩니다.
어떤 금속이 긁힘에 취약한가?
모든 종류의 금속과 합금은 갈링을 겪을 수 있지만, 유리한 야금학적 특성으로 인해 일부 금속과 합금은 갈링에 더 취약합니다. 알루미늄과 같이 연성과 성형성이 높은 금속 부품은 갈링에 취약할 가능성이 높습니다. 스테인리스 강, 오스테나이트계 강. 또한, 산화물 층이 형성되는 금속은 마모 위험을 증가시킬 수 있습니다.
알루미늄 갈링
알루미늄은 연성이 높고 비교적 부드러운 금속이기 때문에 마모와 가공 경화가 쉽습니다. 특히 알루미늄으로 제작된 두 개의 움직이는 부품은 위험에 노출될 수 있습니다. 나사산, 패스너, 도어 슬라이더 등이 그 예입니다.
알루미늄 스탬핑의 긁힘
알루미늄 마모를 방지하려면 압력을 줄이고 윤활제를 바르세요. 아노다이징이나 기타 강화 마감 처리를 할 수도 있습니다.
스테인리스 스틸 갈링
오스테나이트계 스테인리스강은 303, 304, 316 등의 다른 등급에 비해 갈링(galling)에 더 취약합니다. 이는 연성과 호크 경화(hork hardening) 특성 때문입니다. 또한, 인성(toughness)이 부족하고 자가 부동태화(self-passivating) 산화층이 형성되어 갈링 현상이 더욱 심해집니다.
스테인리스 스틸 패스너의 긁힘
스테인리스 스틸의 긁힘을 방지하려면 316 및 420과 같은 서로 다른 등급을 사용하십시오. PTFE 표면 코팅, 적절한 윤활유를 바르세요.
티타늄 갈링
티타늄은 높은 응력 취급 성능과 낮은 열전도율로 인해 금속 마모가 발생하기 쉽습니다. 티타늄 등급은 높은 마찰 계수를 가지고 있어 재료 접착력을 향상시킵니다.
티타늄 긁힘을 방지하려면 낮은 응력 집중을 위한 설계를 최적화하고 TiN과 같은 코팅을 적용하고 표면을 윤활하세요.
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합산
성형성, 연성, 가공 경화, 그리고 연성은 금속을 갈링에 취약하게 만드는 주요 재료 특성입니다. 한편, 표면 분율, 높은 응력, 정렬 불량, 고온 및 기타 작동 조건이 갈링의 주요 원인입니다. 그러나 윤활, 표면 코팅, 과도한 응력 방지와 같은 적절한 예방 전략을 적용할 수 있습니다.
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자주 묻는 질문
금속 부품의 긁힘이란 무엇인가?
마찰 마모는 두 금속 표면이 압력을 받아 서로 미끄러질 때 발생하는 접착 마모로, 접촉 지점에서 재료가 미세하게 마찰되어 용접되는 현상입니다.
알루미늄 부품 사이의 금속 긁힘을 방지하려면 어떻게 해야 하나요?
적절한 윤활, 매끄러운 마감의 양극산화 처리, 슬라이딩 용도에 맞게 알루미늄과 단단한 금속을 섞는 것은 알루미늄 부품 사이의 마찰을 피하는 데 도움이 됩니다.
어떤 응용 분야에서 금속 긁힘이 더 발생하기 쉬운가요?
슬라이딩, 체결 및 고압 접촉과 관련된 응용 분야에서는 골링 현상이 발생할 가능성이 높습니다. 볼트, 너트, 기계 부품, 베어링, 피스톤, 밸브 게이트 등이 그 예입니다.
마찰 방지 윤활제란 무엇입니까?
PTFE, 이황화몰리브덴, 고착 방지 화합물, 그리고 건식 필름 윤활제가 골링 방지 윤활제입니다. 골링 방지용으로 시중에 판매되는 일반적인 윤활제는 다음과 같습니다. WD-40®.