아직도 금속 베어링을?
아직도 금속 베어링을?
  • 오현식 기자
  • 승인 2017.08.14 09:03
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플라스틱 베어링의 효과

금속 베어링을 플라스틱 베어링으로 바꾸면 어떤 효과가 있을까? 이구스의 이글리두어iglidur 폴리머 베어링은 금속 베어링 대비 최대 40%의 비용 절감 효과를 제공한다. 이런 이유로 고성능 플라스틱은 금속 베어링을 상당 부분 대체하고 있다.

 
이구스의 모션 플라스틱motion plastics은 비·염분 및 극한 온도에 내성을 지니며, 오일과 화학 물질에 영향을 받지 않는다. 금속 솔루션 대비 경량 효과와 높은 에너지 효율도 얻을 수 있다. 여러 산업 분야와 애플리케이션에서 플라스틱 베어링이 금속 베어링을 대체하고 있는 이유는 이 같은 뛰어난 성능 때문이다.

여기에 더해 플라스틱 베어링의 특별한 재료 속성도 금속베어링을 대체하는 이유이다. 고정된 응력을 견디는 능력이 뛰어난 금속 베어링은 실제 움직이는 모션에서 너무 쉽게 마모가 되는 반면, 플라스틱 베어링은 일정한 마찰 계수와 내마모성을 제공하기 때문에 사용 수명을 예측할 수 있다.

금속보다 뛰어난 폴리머 기술력

▲ 특별한 요구 조건이나 산업 환경, 애플리케이션에 따라 맞춤형 재질을 제공할 수 있는 이글리두어 폴리머 베어링
이글리두어iglidur 플라스틱 베어링의 탁월한 성능은 균일한 구조로 구성된 열가소성 폴리머에 기반한다. 여기에 섬유 및 충진재를 추가해 베어링의 하중 능력을 증가시킨다. 추가적으로 고체 윤활제가 포함되어 무급유 특성이 더해진다. 이 모든 요소들이 균일한 구조로 어우러져 사용 수명 내내 동일한 마찰 계수 및 마모 속성을 제공하게 된다.

이에 반해 금속 베어링은 다층 구조를 가진다. 내부 층이 얇기 때문에 큰 충격이나 전단 하중·진동 심지어 급유로 인한 먼지와 오염물의 퇴적으로 내부 층은 쉽게 벗겨지거나 손상된다.
코팅막이 벗겨지지 않았다 하더라도 계속적인 윤활 작업은 비용과 시간이 많이 드는 단점으로 작용한다. 게다가 그리스나 오일로 인한 위생 및 생태학적 이유는 최근 이들의 인기를 추락시키는 큰 요인이 되고 있다.

이러한 이유로 내부에 윤활유가 통합된 소결 베어링도 출시되었지만 이것도 건식 베어링이라 보기는 어렵다. 롤링 베어링도 마찬가지인데, 특히 니들 베어링의 경우 기술 및 경제적인 이유로 플라스틱 베어링으로 교체되는 경우가 많다.

§ 적용 사례 | 농기계
농기계는 플라스틱 베어링의 기술력을 증명하기에 더 없이 좋다. 농기계에 적용되고 있는 이글리두어 Q2나 Q290은 마모에 대한 내성이 크고 높은 표면 및 전단 하중에 대응할 수 있다. 부식이 없고 충격과 충돌에도 강하다. 비료·슬러리 또는 연료의 접촉에도 영향을 받지 않기 때문에 장기간 사용해도 기계를 안정적으로 가동시킬 수 있다.
특히, 기계가 엄청난 양의 분진에 노출될 수 있는 농업 환경에서 이글리두어 베어링은 최적의 기능과 긴 작동 시간을 보증한다.

§ 적용 사례 | 식품 산업
식품 및 포장 산업의 엄격한 위생 및 안전을 고려하면 무급유는 더욱 중요한 역할을 한다. 식품의약청(FDA) 규정에 따라 제품이 윤활유나 기타 물질에 오염되지 않아야 하기 때문이다. 결과적으로 식품과 함께 사용하는 데 적합성을 인증받은 FDA 준수 플라스틱만 적용될 수 있다는 이야기다.
금속과 대조적으로 유기적 구조를 지닌 플라스틱은 부식이 없으며 수분이 함유된 염분 용액을 포함하여 산·가성소다 같은 무기질 매체에 내성을 갖는다.

▲ 이구스는 830평 규모의 테스트 연구소에서 매년 1350억회 이상의 테스트를 실시하여 제품의 신뢰성을 보장하고 있다.
실제로 싱어 앤 손Singer & Sohn의 설계 엔지니어인 디터 코세라는 “식품 산업에 적용될 기계를 설계할 때 고려해야 할 점은 오작동이나 의도치 않은 셧다운을 방지하는 것은 물론이고, 습한 환경과 화학 약품을 견딜 수 있어야 한다는 점이다”라고 강조하며, 플라스틱의 우수성을 설명했다.

싱어 앤 손은 식품 산업용 특수 기계를 만드는 회사로, 소시지 분리 기계용 베어링으로 이글리두어를 처음 사용했다. 설명에 따르면, 기존에 사용하던 니들 베어링의 경우 세척 중에 물이 몇 방울만 튀어도 즉시 베어링을 교체해야 할 정도로 문제가 많았지만 플라스틱으로 바꾸고 나서는 수분이나 화학물질에 대한 내성으로 유지 보수 걱정을 완전히 덜 수 있었다.

플라스틱 Vs. 금속
광전지 시스템, 농업과 해양, 외관 차양막이나 유압 실린더, 액추에이터, 산업 분야를 막론하고 폴리머 베어링이 금속 베어링을 대체해 온 것은 이미 오래 전의 일이다. 엔지니어의 경우, 무급유와 내부식성, 마모 저항과 마찰계수는 필수적으로 고려해야 하는 요소가 되었고 이구스가 표방하는 모션 플라스틱은 이에 더해 기계의 사용 수명을 증가시키고 금속 베어링보다 최대 40% 저렴한 가격적 이점까지 제시한다.


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