마모시험 시편의 접촉 방식별 장단점: 점접촉/선접촉/면접촉

기술 가이드 – 마모시험 시편의 접촉 방식별 장단점

영국 Phoenix Tribology(=구 Cameron Plint) 사 제공 자료 입니다

마모시험 시편의 접촉 방식별 장단점 : 점 접촉

장점

1. 시편을 정렬하기 쉽습니다.
2. 윤활유 유입 조건이 명확하게 정해집니다.

단점

1. 시험 시작 시 접촉압력이 높아 손상이 발생할 가능성이 있습니다.
2. 시험 중 접촉면적이 크게 변합니다.
3. 단단한 볼과 부드러운 디스크의 조합은 성형 공정을 모사하려는 경우가 아니라면 마모시험에 적합하지 않습니다. 헤즈찌안 접촉압력으로 디스크 시편에 압력이 집중되어, 디스크 표면 하부에서 집중된 응력이 표면 마모보다 먼저 손상될 수 있습니다.

미끄럼 또는 미끄럼·구름 시험에는 세 가지 기본적인 접촉 구성이 있습니다.

점접촉 시험은 시편을 정렬하기 쉽고, 윤활 시험에서는 윤활유가 접촉부로 유입되는 조건을 명확하게 정할 수 있습니다. 그러나 시험 시작 시 높은 접촉압력을 피할 수 없어 시편 손상이 발생할 수 있습니다. 또한 시험이 진행되는 동안 접촉면적이 크게 변합니다. 앞서 설명했듯이 단단한 볼을 부드러운 표면에서 움직이는 구성은 성형 공정을 모사하려는 목적이 아니라면 마모 과정을 나타내는 데 적합하지 않습니다.

마모시험 시편의 접촉 방식별 장단점 : 선 접촉

장점

1. 시편 정렬이 어렵지 않습니다.
2. 윤활유 유입 조건이 명확하게 정해집니다.

단점

1. 미끄럼 시험에서는 시험 중 접촉면적이 크게 변합니다.

선접촉에서도 시편 정렬은 어렵지 않으며, 윤활유 유입 조건이 명확합니다. 단점은 미끄럼 시험 중 접촉면적이 변한다는 것입니다. 다만 그 변화는 미끄럼을 동반하는 헤르츠 점 접촉에서 나타나는 변화보다 작습니다.

마모시험 시편의 접촉 방식별 장단점 : 면 접촉

장점

1. 일정한 하중으로 시험하면 시험 중 접촉압력이 변하지 않습니다.
2. 더 높은 하중을 적용할 수 있어 더 큰 마찰력이 발생하고, 마찰력 측정이 쉬워집니다.

단점

1. 전용 지그가 없으면 시편 정렬이 어렵습니다.
2. 윤활유 유입 조건을 명확하게 정하기 어렵습니다.

면접촉은 하중을 일정하게 유지하면 시험 중 접촉압력이 변하지 않습니다. 더 높은 하중을 적용할 수 있으므로 더 큰 마찰력이 발생하며, 이에 따라 마찰력을 측정하기도 쉬워집니다.

반면 면접촉 시편은 전용 지그를 사용하지 않으면 정렬이 어려울 수 있습니다. 특히 윤활 시험에서는 윤활유가 접촉부로 유입되는 조건을 명확하게 정하기 어렵다는 점이 큰 단점입니다.

→ 모델 UMT TRIBOLAB : 만능마찰마모윤활 시험기(고온 경도기/스크래치 기능) 포함, 웹사이트 링크

→ 윤활유의 Stribeck Curve 3개 영역 연속 성능 시험기, 웹사이트 링크