프레팅 시험기(Fretting)

모델  TE 44 PIEZO FRETTING RIG

프레팅(Fretting)의 의미 ; 프레팅은 명목상 정지 상태에서 결합 표면이 작은 진폭의 진동 운동을 겪는 부식 및 마모 메커니즘입니다.

프레팅 시험의 종류 ; (진동마찰마모 시험기)


1. Tangential Fretting (=Parralel Fretting)


2. Hertzian Fretting


3. Impact Sliding

4. Indenting Hardness(=Depth Sensing Micro-hardness)



• ASTM E 2789

프레팅 피로 시험을 위한 표준 가이드 이 시험법은 광범위한 테스트 조건 및 접촉 형상에서 프레팅 피로 균열을 생성하는 주기 횟수(=왕복 마찰거리)에 대한 시험방법 입니다.


• ASTM G 204

프레팅 현상에서 접촉하는 고체 표면의 손상에 대한 표준 시험 방법. 이 시험법은 지정된 주기 숫자(=왕복 마찰거리) 지정 후에 특정 접촉형상을 사용하여 생성된 마모시험법입니다


• ASTM D 4170

그리스 윤활에 의한 프레팅 마모 보호에 대한 표준시험 방법. 이 시험법은 장거리 운송되는 승용차의 휠 베어링에서 마모에 대한 다양한 그리스의 영향에 대한 시험 방법 입니다. 이 시험법은 Thrust Ball Bearing을 직접 시험하는 베어링 프레팅 시험 장치로 기존 베어링이 판매 중단되어 이 시험법은 유명무실 해졌다가,

최근에는 감속기의 기어 및 베어링 부위에 사용되는 그리스, 자동차 로봇의 각종 모터 및 기어에 사용되는 그리스유에 대한 프레팅 현상 시험법으로 사용되고 있습니다. 저희 한미산업이

국내 윤활유 제조사에 ASTM D4170 시험법을 수행하는 프레팅 시험기를 제작하여 납품한 경력이 있습니다.

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1. Tangential Fretting (=Parallel Fretting)


슬립과 슬립이 없는 접촉 영역 내에서 작은 변위의 진폭 접선 운동 생성 영역.

Tangetial Fretting(=Parallel Fretting)의 예 ;

a. 비틀림 진동에 영향을 받는 정적 구름 접촉 베어링.

b. 마이크로 변위 스케일 축 운동에 영향을 받는 스플라인샤프트 (아래 이미지)

 c. 베어링 외륜과 하우징 사이의 끼워 맞춤이 불량한 경우 (아래 이미지)

D. 베어링 내륜과 샤프트의 끼워 맞춤이 불량한 경우 (아래 이미지)



2.Hertzian Fretting


상대 접촉점은 주기적으로 변하는 정상 수직하중을 받기 때문에, 접촉 압력과 접촉 면적이 주기적으로 변합니다.


접촉 영역의 크기가 증가하거나 감소하면 마이크로 슬립이 발생하여 프레팅 손상이 발생합니다.이러한 유형의 손상은 회전하지 않은 상태에서 진동을 받는 베어링에서 주로 발생하며 “False Brinelling”이라고 합니다.


트루 브리넬링 (=True Brinelling)


진정한 브리넬링은 부적절한 장착으로인한 충격 또는 과도한 하중, 취급중 기계의 낙하, 작동 주기중과도한 정적 또는 충격하중으로 인해 발생합니다. 이러한 유형의 브리넬링의 징후는 베어링 궤도와 전동체의 규칙적인 간격의 움푹 들어간 부분과 진동의 증가입니다. 브리넬링의 정의는 단단한 표면의 영구적인 움푹 들어간 부분입니다. 베어링브리넬링은 베어링의 내부궤도가 영구적으로 손상되었을때 발생합니다. 움푹 들어간 부분은 채터링이나 과도한 진동과 같은 부적절한 작동으로 빠르게이어져 다른 형태의 마모를 가속화 할 수 있습니다. 마모의 두가지 일반적인 형태 미끄러지는 표면사이의 접착인 갈링과 압연 압력하에서 재료가 벗겨지는 스폴링입니다. 브리넬링은 베어링이나 유압피스톤과 같은 움직이는 부품의 표면에 유사한 표시가 눌러지는 마모를 유발합니다.


브리넬링(Brinelling)은 브리넬경도(Brinell scale)의 이름을 따서 명명되었으며, 점접촉의 작은공이 미리 표준 시험화된 설정된 수직 하중(=힘)으로 단단한 측정 샘플 표면에 자국 변형을 생기게 하는 것입니다. 측정 샘플 표면에 남아있는 자국의 깊이와 직경은 표면의 브리넬경도를나타냅니다.


거짓 브리넬링 (=False Brinelling)


잘못된 브리넬링은 베어링이 작동 회전하지 않는 상태에서 생산현장 설비로부터 오는 외부의 진동에 영향을 받아 베어링에 작용하는 진동으로 인해 발생하며 부주의하게 운송중인 새장비에서도 발생할수있습니다. 이러한 유형의 브리넬링의 징후는 아래 이미지에서 볼수 있듯이 축방향을 따라 베어링레이스웨이의 함몰 및 마모 흔적이 있습니다. 이러한 종류의 False Brinnelling 진동 마모 현상의 오목한 마모 상흔은 더 많은 소음과 궁극적인 피로손상을 유발합니다


3.Impact Sliding

프레팅 진동 마찰 마모 시험장치 중 충격성 마모 시험장치의 이미지


이러한 유형의 프레팅 동작은 일반적으로 볼이 밸브 시트에 충돌하는 체크 밸브와 같은 밸브와 관련되어 있어 초기 접촉 직후에 표면 사이에 미세한 미끄러짐이 발생합니다.


1. 디젤 연료 인젝터.

2. 방향 제어 밸브.

3. 진동이 있는 경우 열교환기 튜브.

4. 수많은 공작 기계 응용 프로그램.

5. 핵연료봉

Impact Sliding



4.Indenting Hardness(경도 등 물성 측정)

–>Depth Sensing Micro-hardness

FRETTING 시험장치의 인덴팅 방식 경도 시험 장치 개념 이미지

프레팅 진동 마찰마모 시험기에 인덴팅 방식의 경도 물성 측정 장치를 특수 설계하여 다양한 소재와 코팅의 물성 경도 측정이 가능 합니다. 측정 샘플 소재나 코팅이 경도가 높고 딱딱하면은 인덴팅 압침이 깊이 들어가지 않고, 경도가 낮고 무른소재이면은 인덴팅 압침이 깊이 들어가게 됩니다. 마이크로 단위로 샘플에 압침이 침투하는 깊이 측정을 하여 경도 물성 측정 합니다.



******* Fretting 시험 결과 판정 기준 :


Fretting Loop(마찰력 VS 마찰변위)의 그래프가 Partial Slip(일부분 미끄 럼) –> Gross Slip(전체 미끄럼)이 발생시 프레팅 파손으로 평가

하중증가에 따른 Fretting Loop

견적과 상담을 요청하시는 시험기의 모델명을 꼭 확인해주세요

마찰마모윤활

열_분석기

베어링 시험기

스크래치,물성

3차원 표면형상

한미산업

지난 30여년간 국내 Tribology(마찰/마모/연마/윤활), 스크래치 마이크로 물성 고온 경도계, 베어링시험기, 3차원표면 형상측정기 내외경 측정기, 열_분석기, 열경화 시험기 등을 국내에 공급해오면서 기술산업 발전에 조금이나마 노력하여 왔습니다. 미.일.유럽 소재, 유명 제조공급사인 BRUKER, PHOENIX TRIBOLOGY, KEP, SETARAM, SETSMARMT, INNOWEP, TABER, AMTEC, WALKWAY, ANFATEC, SHINTO-HEIDON, ENEOS MATERIALS, TRICO사의 최첨단 장비들을 국내에 소개 및 판매 기술 지원하여 왔으며, 또한 이기술을 바탕으로 일부 품목 제조를 통하여 국산화에도 노력하여 왔습니다.

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