식품 및 음료 산업의 맞춤형 고무 부품: 규정 준수 및 안전 표준 |

개별 부품으로 판매되는 맞춤형 고무 부품은 다양한 산업에서 광범위하게 사용되므로, 맞춤형 고무 부품의 성능과 내구성은 최종 제품의 신뢰성과 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 맞춤형 고무 구성품에 대한 최적의 운영 성능을 달성하기 위해 설계에는 재료 선택, 구조 설계, 공정 실행 가능성 및 적용 환경을 포함한 여러 가지 고려 사항이 포함됩니다. 이 논문에서는 설계 프로세스, 재료 선택, 구조 최적화, 제조 프로세스 고려 사항 및 성능 검증 측면에서 최상의 성능과 내구성을 얻기 위해 맞춤형 고무 부품을 설계하는 방법을 체계적으로 설명합니다.

먼저 명확한 설계 목표와 요구 사항을 결정하고 설계 프로세스 프레임워크를 수립합니다.

맞춤형 고무 부품을 설계하기 전에 모든 후속 설계 활동의 전제가 되는 설계 목표와 특정 요구 사항을 결정하는 것이 필요합니다.

1.1 명확한 성능 지표: 고무 부품에 대한 자세한 정의는 인장강도, 신율, 경도, 온도 범위, 내식성, 피로 저항성, 압축 영구 변형 등과 같은 성능 지표를 충족해야 합니다. 이러한 지표를 정량화하면 다음 단계의 재료 선택 및 구조 설계에 도움이 됩니다.

1.2 정밀 사용 환경: 고무 부품의 적용 환경은 작업 온도, 습도, 접촉 매체(예: 오일, 산 및 알칼리), 힘 조건(예: 스트레칭, 압축, 전단), 진동 주파수를 포함하여 자세히 분석됩니다. 이러한 환경 요인을 사용하여 구성 요소가 받을 수 있는 하중과 발생할 수 있는 고장 모드를 결정할 수 있습니다.

1.3 설계 프레임워크 결정: 개념 설계, 예비 설계, 세부 설계, 시뮬레이션 분석, 설계 검증 및 기타 단계를 포함한 명확한 설계 프로세스를 수립합니다. 체계적인 설계 프로세스를 위해 각 단계에 대한 목표와 성과물을 개략적으로 설명해야 합니다.

둘째, 특정 응용 프로그램 시나리오에 맞는 재료를 선택하십시오.

맞춤형 고무 부품을 설계하는 데 있어 올바른 재료를 선택하는 것은 매우 중요한 부분입니다. 그 이유는 주로 부품의 성능과 수명을 결정하기 때문입니다.

재료 선택을 위한 의미 있는 요인 추출: 성능 지수 요구 사항 및 고무 부품 사용 환경 조건에 따라 적합한 고무 재료 선택. 주요 성능 지표: 기계적 특성, 내열성, 내한성, 내화학성, 노화 등. 재료의 가공 성능, 비용 및 환경 보호도 동시에 고려해야 합니다.

일반적으로 사용되는 고무 재료 2.2 특성 고무 재료 특성 먼저 일반적으로 사용되는 고무 재료의 특성을 이해하는 것이 중요합니다. 천연 고무(NR)는 탄성이 뛰어나서 높은 반발력으로 사용됩니다. 니트릴 부타디엔 고무(NBR)는 내유성이 좋기 때문에 오일 환경과 접촉합니다. 실리콘 고무(VMQ)는 고온 및 저온 내성이 좋기 때문에 극한 온도 환경에 적합합니다. 불소 고무(FKM)는 내화학성이 뛰어나 부식성 매체 환경에서 사용됩니다.

2.3 특성 향상 수정 전략 고무는 특정 요구 사항 또는 수정을 위해 성능을 개선하는 것입니다. 예를 들어 카본 블랙을 첨가한 후 고무의 강도와 내마모성을 향상시킬 수 있습니다. 실란 커플링제를 첨가한 후 고무와 필러의 계면 결합을 향상시킬 수 있습니다. 산화 방지제는 고무의 노화 저항성을 향상시키는 데 사용됩니다.

셋째, 구조 설계에 대한 논란이 있고, 강수량이 증가하면 지지력과 내구성이 향상됩니다.

적절한 구조 설계를 통해 응력을 보다 합리적으로 분산시키고, 고무 부품의 하중 용량과 사용 수명을 향상시킬 수 있습니다.

3.1 기하학적 형상 최적화: 응력 상태를 분석하고, 응력 집중을 피하기 위해 부품의 형상을 최적화합니다. 예를 들어, 모서리의 둥근 모서리 전환은 날카로운 모서리로 인해 발생하는 응력 집중을 피하기 위해 사용됩니다. 강화된 플레이트의 합리적인 설계를 통해 구성 요소의 강성과 강도를 개선할 수 있습니다.

3.2 두께 분포 증가: 부품의 두께 분포를 최적화하고, 힘이 더 크고 두께가 비례적으로 더 큰 영역을 최적화하여 베어링의 지지력을 향상시킵니다. Asking Formation 프로세스와 슬리빙은 조정 가능하며, 씰링 링 립의 두께를 늘리거나 립 각도를 줄여 씰링 링의 밀봉 성능을 높이고 성능을 개선할 수 있습니다.

3.3 사전 압축 및 사전 장력 설계: 특정 응용 분야 배경에 따라 사전 압축 또는 사전 장력이 있는 구성 요소의 설계를 수행하여 구성 요소의 응력 상태를 개선할 수 있습니다. 좋은 예로 O-링을 설치하는 경우 적절한 사전 압축은 밀봉 성능을 향상시킵니다.

제조 가능성과 품질을 모두 보장하기 위한 프로세스 계획

공정의 복잡성으로 인해 처리상의 어려움이나 품질 보증의 어려움이 발생하지 않도록 설계 단계에서부터 제조 공정을 충분히 고려하는 것이 필수적이다.

4.1 금형 구조 설계: 금형 구조와 작동 원리를 이해하고, 고무 부품을 성공적으로 탈형할 수 있도록 합리적인 금형 구조를 설계합니다. 예를 들어: 합리적인 이형 표면 만들기(배경 및 날카로운 각도 피하기) 적절한 배출구 설정(거품 피하기).

4.2 성형 공정 매개변수 결정: 고무 부품의 성형 공정 매개변수(가황 온도, 가황 시간, 압력 등)를 설계에 최적화합니다. 두꺼운 고무 부품은 얇게 뚫고 장시간 가황하여 완전한 가황을 보장해야 합니다.

4.3 품질검사기준 설정: 고무부품의 기하학적 치수공차, 외관결함, 기능성능지표 등을 포함한 품질검사기준을 제정하여 생산된 부품이 설계요구사항을 충족시킬 수 있도록 보장합니다.

시뮬레이션 분석 및 성능 테스트를 통한 설계 방안 검증

따라서 설계는 시뮬레이션 분석을 통해 확인되어야 하며, 설계 계획의 신뢰성을 보장하기 위해 테스트를 수행해야 합니다.

시뮬레이션 분석(5.1) 유한 요소 분석 소프트웨어는 고무 부품의 응력 분석, 변형 분석 및 피로 분석을 수행하고 실제 작업 조건에서 성능을 평가하고 생산을 최적화하는 데 사용됩니다. 비유적으로, 반복 하중을 받는 고무 구성 요소는 피로 분석을 사용하여 수명을 확인합니다.

5.2 성능시험: 인장시험, 압축시험, 마모시험, 노화시험 등 다양한 성능시험을 실시합니다.(설계요구사항 및 사용환경에 따라) 성능이 설계요구사항을 충족하는지 확인합니다.

5.3 설계 반복 및 최적화: 시뮬레이션과 성능 시험의 분석 및 결과에 따라, 모든 성능 지표와 내구성 요구 사항이 충족될 때까지 설계 방안을 지속적으로 반복하고 최적화해야 합니다.

VI. 결론

맞춤형 고무 부품 설계는 재료 선택, 구조 및 설계 타당성, 그리고 적용 환경에 대한 고려가 필요한 복잡하고 민감한 프로세스입니다. 과학적 설계 프로세스를 통해서만 시뮬레이션 분석 및 성능 테스트를 충분히 활용하여 우수한 성능과 내구성을 갖춘 맞춤형 고무 부품을 설계하고, 제품 신뢰성과 서비스 수명을 개선하고, 제품 유지 관리 비용을 줄이고, 종합적인 경쟁력을 향상시킬 수 있습니다.