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에틸렌프로필렌 고무 용도
EPM은 중합체를 설계할 수 있는 많은 방법 때문에 다양한 용도로 사용된다. 예를 들어, 자동차 웨더스트리핑 및 씰, 자체 접합 테이프, 유리 런 채널, 라디에이터, 정원 및 가전 호스, 튜빙, 벨트, 지붕 멤브레인, 신축 이음, 고무 기계 제품, 플라스틱 충격 변성, 열가소성 가황물 및 엔진오일 첨가제 응용 분야에 사용된다.
EPM은 가교 폴리에틸렌과 같은 전통적인 케이블보다 절연 특성이 향상되어 동일한 하중 운반 능력에 대해 더 작은 단면적을 가능하게 하므로 고전압 케이블용 절연체(일반적으로 HEPR - 경질 에틸렌프로필렌 고무라고 함)로 훨씬 더 널리 사용된다. 케이블은 유연하며 광업과 같이 정기적인 케이블 이동이 필요한 응용 분야에 적합하다.
에틸렌프로필렌 고무 생산자
EPM의 주요 생산 및 공급업체는 크롬톤 코퍼레이션, 엑슨모빌, 듀폰, 헤르딜리아, 금호폴리켐, 랑세스, 미쓰이 화학, ENI 베르살리스 및 스미토모 화학을 포함한다.
에틸렌프로필렌 고무 제조
EPM 제조는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌과 동일한 단량체를 사용한다. 에틸렌 및 프로펜 단량체는 무작위로 결합되어 고무 같은 안정적인 중합체를 생성한다. 단량체 비율과 단량체 결합 방법을 변경함으로써 비정질에서 반결정질에 이르는 다양한 형태의 EPM을 형성할 수 있다(넓은 범위의 무니 점도를 가짐). 세 번째 비공액 다이엔 단량체는 가황 또는 중합체 변성을 위해 불포화 주사슬을 유지하도록 제어된 방식으로 삼원공중합될 수 있다.
크랭크실 환기 시스템
크랭크실 환기 시스템(Crankcase ventilation system, CVS)은 내연기관의 크랭크실에서 불필요한 가스를 제거한다. 이 시스템은 일반적으로 튜브, 일방향 밸브 및 진공원(예: 흡기 매니폴드)으로 구성된다.
블로바이(blow-by)라고 불리는 불필요한 가스는 피스톤 링을 통과하여 연소실에서 새어나온 가스이다. 초기 엔진은 이러한 가스를 크랭크실 밀봉을 통해 단순히 누출시켜 대기 중으로 배출했다. 최초의 특정 크랭크실 환기 시스템은 로드 드래프트 튜브(road draught tube)로, 부분 진공을 사용하여 가스를 튜브를 통해 흡입하고 대기 중으로 배출했다. 제2차 세계 대전 중 처음 사용되었으며 대부분의 현대 엔진에 존재하는 양압 크랭크실 환기(PCV) 시스템은 – 대기 오염을 줄이기 위해 차량 배기가스 제어의 일부로 크랭크실 가스를 연소실로 다시 보낸다.
크랭크실 압축 설계가 적용된 2행정 기관은 크랭크실 환기 시스템이 필요하지 않다. 이는 엔진의 정상 작동 시 크랭크실 가스를 연소실로 보내기 때문이다.
크랭크실 환기 시스템 크랭크실 가스의 원천
흔히 블로바이라고 불리는 이것은 연소실의 연소 물질이 피스톤 링을 "통과"하여 크랭크실로 새어나오는 결과이다. 이러한 블로바이 가스는 환기되지 않으면 필연적으로 크랭크실에 존재하는 오일 증기와 응축 및 결합하여 오일 슬러지를 형성한다. 과도한 크랭크실 압력은 또한 크랭크축 밀봉 및 기타 엔진 밀봉 및 개스킷을 통한 엔진 오일 누출로 이어질 수 있다. 따라서 크랭크실 환기 시스템을 사용하는 것이 필수적이다.
크랭크실 환기 시스템 대기 배출
20세기 초까지 블로바이 가스는 밀봉 및 개스킷을 통해 누출되어 크랭크실에서 빠져나갔다. 이는 수십 년 전의 증기기관에서도 그랬듯이 엔진에서 오일이 새어나와 지면에 떨어지는 것이 정상으로 여겨졌다. 개스킷과 샤프트 밀봉은 오일 누출을 제한하기 위해 고안되었지만, 일반적으로 이를 완전히 방지할 것으로 기대되지는 않았다. 블로바이 가스는 오일을 통해 확산된 후 밀봉 및 개스킷을 통해 대기 중으로 누출되어 대기 오염과 악취를 유발했다.
크랭크실 환기 시스템 대기 배출
크랭크실 환기의 첫 번째 개선은 로드 드래프트 튜브였다. 이것은 크랭크실(또는 오버헤드 밸브 엔진의 밸브 커버)에서 차량의 슬립스트림에 위치한 아래쪽을 향한 열린 끝까지 이어지는 파이프이다. 차량이 움직일 때 튜브의 열린 끝을 가로지르는 공기 흐름은 흡입(드래프트)을 생성하여 크랭크실에서 가스를 빨아낸다. 과도한 진공이 생성되는 것을 방지하기 위해 블로바이 가스는 브리더(breather)라는 장치를 사용하여 신선한 공기로 대체된다. 브리더는 종종 오일 캡에 위치한다. 많은 브리더는 컵이나 스쿱이 있었고 엔진 라디에이터 팬의 공기 흐름에 위치했다. 이 유형의 시스템은 압력-흡입 유형이다. 공기는 브리더의 스쿱으로 강제로 유입되고 진공에 의해 로드 드래프트 튜브를 통해 빨려 나간다. 압력-흡입 유형의 또 다른 변형은 폭스바겐 포르쉐 공랭식 엔진에 사용되었는데, 전면 크랭크실 풀리에 역나사가 내장되어 공기를 엔진으로 유입시키고 공기는 로드 드래프트 튜브를 통해 크랭크실에서 배출된다. 이 시스템은 엔진에 해로운 크랭크실 증기를 제거하는 데 매우 효과적이다. 이전 엔진과 마찬가지로 로드 드래프트 튜브 시스템 또한 오염과 불쾌한 냄새를 유발했다. 드래프트 튜브는 눈이나 얼음으로 막힐 수 있었는데, 이 경우 크랭크실 압력이 증가하여 오일 누출과 개스킷 고장을 유발할 수 있었다.
느리게 움직이는 배달 차량과 보트에서는 로드 드래프트 튜브에 적합한 공기 슬립스트림이 없는 경우가 많았다. 이러한 상황에서 엔진은 블로바이 가스를 크랭크실에서 밀어내기 위해 브리더 튜브에서 양압을 사용했다. 따라서 브리더 공기 흡입구는 종종 엔진 냉각 팬 뒤의 공기 흐름에 위치했다. 크랭크실 가스는 드래프트 튜브를 통해 대기 중으로 배출되었다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
양압 크랭크실 환기(PCV) 시스템의 현대적 목적은 대기 오염을 줄이는 것이지만, 원래 목적은 물이 새어 들어가지 않고 엔진이 수중에서 작동할 수 있도록 하는 것이었다. 최초의 PCV 시스템은 제2차 세계 대전 중에 제작되어 전차 엔진이 깊은 여울 도섭 작전 중에 작동할 수 있도록 했다. 일반적인 드래프트 튜브 환기 장치는 물이 크랭크실로 들어가 엔진을 파괴했을 것이기 때문이다.
1950년대 초, 아리 얀 하겐스미트 교수는 자동차 엔진에서 발생하는 오염이 캘리포니아 로스앤젤레스에서 겪고 있던 스모그 위기의 주요 원인임을 밝혔다. 캘리포니아 자동차 공해 통제 위원회(캘리포니아 대기 자원 위원회의 전신)는 1960년에 설립되어 블로바이 가스가 대기 중으로 직접 배출되는 것을 방지하는 방법을 연구하기 시작했다. PCV 시스템은 가스를 흡기구로 재순환시켜 신선한 공기/연료와 결합하여 더 완전히 연소되도록 설계되었다. 1961년 캘리포니아 규정은 모든 신차가 PCV 시스템과 함께 판매되어야 한다고 요구했으며, 이는 차량 배기가스 제어 장치의 첫 번째 구현을 나타낸다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
1963년 모델부터 미국에서 판매되는 대부분의 신차에는 자발적인 산업 조치에 따라 PCV 시스템이 장착되어 여러 주별 버전의 차량을 만들 필요가 없었다. PCV는 배기가스 감소뿐만 아니라 엔진 내부 청결 및 오일 수명에도 이점이 있어 전 세계 모든 차량에 빠르게 표준 장비가 되었다.
1967년, 도입된 지 몇 년 후, PCV 시스템은 미국 연방 대배심 조사의 대상이 되었다. 일부 산업 비평가들이 자동차 제조사 협회(AMA)가 추가적인 스모그 제어를 지연시키기 위해 그러한 스모그 감소 장치 몇 가지를 보관하고 있었다고 주장했기 때문이다. 18개월간의 조사 끝에 대배심은 "불기소" 결정을 내렸고 AMA를 무죄로 했지만, 모든 미국 자동차 회사들이 10년 동안 스모그 제어 활동에 공동으로 참여하지 않기로 동의하는 합의 판결을 초래했다.
그 이후 수십 년 동안 차량 배기가스에 대한 법규 및 규제는 상당히 강화되었다. 오늘날 대부분의 가솔린 엔진은 PCV 시스템을 계속 사용한다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
PCV 시스템이 크랭크실에서 연기를 빼내려면 시스템에 신선한 공기 공급원이 있어야 한다. 이 신선한 공기의 공급원은 "크랭크실 브리더"이며, 일반적으로 엔진의 공기여과기 또는 흡기 매니폴드에서 덕트로 연결된다. 브리더는 일반적으로 오일 미스트와 증기가 공기 필터를 오염시키는 것을 방지하기 위해 배플과 필터가 제공된다. 이 현상은 애프터마켓 공기-오일 분리 장치 또는 속칭 "오일 캐치 탱크"를 설치하여 더욱 줄일 수 있다. 이 장치는 오일 미스트를 부유물에서 끌어내어 흡기구에 도달하기 전에 저장통에 모은다. 적절하게 설계된 크랭크실 브리더는 또한 블로바이 가스 제거를 더욱 돕기 위해 크랭크실 브리더 내에서 흡입(스캐빈징 효과)을 촉진하는 방식으로 설계된다. 제대로 작동하는 PCV 시스템이 제자리에 있을 때 크랭크실을 약간 음압으로 유지하는 것은 바로 이 효과 때문이다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
흡기 매니폴드 진공은 PCV 밸브를 통해 크랭크실에 적용된다. 크랭크실과 엔진 내부를 통과하는 공기 흐름은 연소 부산물 가스를 쓸어낸다. 이 공기와 크랭크실 가스 혼합물은 종종 다른 간단한 배플, 스크린 또는 메시를 통해 유증기를 배제하고 PCV 밸브를 통해 흡기 매니폴드로 빠져나간다. 일부 PCV 시스템에서는 이 오일 배플링이 '오일 분리기'라고 불리는 개별 교체 가능한 부품에서 발생한다. 원래 장착되지 않은 차량에 외부 오일 배플링 시스템을 추가하기 위해 판매되는 애프터마켓 제품은 일반적으로 "오일 캐치 탱크"로 알려져 있다.
PCV 밸브는 흡기 시스템으로 들어가는 크랭크실 가스의 흐름을 제어한다. 공회전 시 스로틀이 거의 닫혀 있으면 매니폴드 진공이 높아 많은 양의 크랭크실 가스가 유입되어 엔진이 너무 희박하게 작동하게 된다. 매니폴드 진공이 높을 때 PCV 밸브는 닫혀 흡기 시스템으로 들어가는 크랭크실 가스의 양을 제한한다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
엔진이 부하 상태이거나 고RPM으로 작동할 때 더 많은 양의 블로바이 가스가 생성된다. 이러한 조건에서 스로틀이 완전히 열려 있을 때 흡기 매니폴드 진공은 더 낮아져 PCV 밸브가 열리고 크랭크실 가스가 흡기 시스템으로 흐르게 된다. 이러한 조건에서 더 큰 흡기 공기 유량은 엔진 작동을 손상시키지 않고 더 많은 양의 블로바이 가스를 흡기 시스템에 추가할 수 있음을 의미한다. 이러한 조건에서 PCV 밸브가 열리는 것은 크랭크실 가스를 흡기 시스템으로 끌어들이는 데 흡기 시스템이 덜 효과적인 것을 보상하기도 한다.
PCV 밸브의 두 번째 기능은 화염 방지기 및 체크 밸브 역할을 하여 흡기 시스템의 양압이 크랭크실로 들어가는 것을 방지하는 것이다. 이는 터보차저 엔진이나 백파이어가 발생할 때 발생할 수 있으며, 양압은 크랭크실 밀봉 및 개스킷을 손상시키거나 심지어 크랭크실 폭발을 일으킬 수도 있다. 따라서 PCV 밸브는 양압이 존재할 때 닫혀 크랭크실에 도달하는 것을 방지한다.
크랭크실 환기 시스템 양압 크랭크실 환기 (PCV)
PCV 밸브가 위치한 크랭크실 공기 배출구는 일반적으로 크랭크실 브리더에서 가능한 한 멀리 배치된다. 예를 들어, 브리더와 배출구는 V 엔진의 반대쪽 밸브 커버에 있거나 직렬 기관의 밸브 커버 반대쪽 끝에 자주 있다. PCV 밸브는 종종(항상 그런 것은 아니지만) 밸브 커버에 배치되지만, 크랭크실 공기 배출구와 흡기 매니폴드 사이의 어느 곳에나 위치할 수 있다.
PCV 밸브는 점점 더 인기를 끄는 강제 유도 응용 분야에서 훨씬 더 중요한 기능을 얻는다. 과도한 크랭크실 압력은 피스톤 링을 통과하는 블로바이 가스로 인해 발생할 뿐만 아니라 흡기 매니폴드의 양압이 크랭크실로 유입될 때도 발생할 수 있다. 앞에서 언급했듯이 터보차저 또는 슈퍼차저와 같은 강제 유도 시스템이 장착된 차량에서는 엔진의 흡기 매니폴드가 부하 시 양압을 경험한다. 이는 부하 시 흡기 매니폴드가 진공 상태를 유지하는 자연 흡기 응용 분야와는 다르다. 따라서 강제 유도 엔진이 부하 상태일 때 흡기 매니폴드는 더 이상 크랭크실에서 블로바이 가스를 끌어내는 데 사용될 수 없으며, 대신 크랭크실 압력을 증가시켜 문제를 악화시키기 시작한다. 이때 PCV 밸브의 역할은 흡기 매니폴드가 가압될 때 흡기 매니폴드와 크랭크실을 격리하고 흡기 매니폴드가 진공 상태일 때 크랭크실에서 블로바이 가스의 흐름을 허용하는 것이다. 이 추가 역할 외에도 부스트 적용 분야에서는 실린더 압력이 훨씬 높고 결과적으로 더 많은 블로바이 가스가 크랭크실로 밀려 들어가 완전히 기능하는 PCV 시스템을 더욱 중요하게 만든다.
PCV 시스템이 고장나 블로바이 가스가 흡기 공기를 영구적으로 오염시키도록 허용되면 흡기 매니폴드에 탄소 축적이 발생한다.
흡기 밸브에 블로바이 가스로 인한 탄소 축적 또는 오일 슬러지는 포트 분사 엔진에서는 일반적으로 문제가 되지 않는다. 이는 연료가 연소실로 가는 길에 흡기 밸브에 닿아 연료의 세정제가 밸브를 깨끗하게 유지하기 때문이다. 그러나 흡기 밸브의 탄소 축적은 직접 분사 방식 엔진에서만 문제인데, 연료가 연소실로 직접 분사되기 때문이다. 이 때문에 연료 시스템 클리너나 연료 첨가제를 탱크에 추가해도 이러한 침전물을 청소하는 데 도움이 되지 않는다. 이러한 침전물을 청소하는 방법에는 흡기구를 통해 클리너를 분사하거나 흡기 밸브에 직접 매체 블라스팅을 하는 것이 있다.
크랭크실 환기 시스템 대안
크랭크실 압축을 사용하는 2행정 기관은 크랭크실 내의 모든 가스가 연소실로 공급되므로 크랭크실 환기 시스템이 필요하지 않다.
잔디 깎는 기계 엔진 및 발전기와 같은 많은 소형 4행정 기관은 단순히 흡기 시스템에 연결된 드래프트 튜브를 사용한다. 드래프트 튜브는 모든 블로바이 가스를 흡기 혼합물로 다시 유도하며 일반적으로 공기여과기와 기화기 사이에 위치한다.
일부 드래그 레이싱 자동차의 드라이 섬프 엔진은 오일과 가스를 크랭크실에서 추출하기 위해 스캐빈징 펌프를 사용한다. 분리기는 오일을 제거한 다음 가스는 벤투리관을 통해 배기 시스템으로 공급된다. 이 시스템은 크랭크실에 소량의 진공을 유지하고 경주 트랙에 잠재적으로 흘러내릴 수 있는 엔진 내 오일의 양을 최소화한다.
전해연마
전해연마(Electropolishing)는 금속 공작물에서 재료를 제거하는 전기화학 공정으로, 미세한 피크와 골짜기를 평평하게 하여 표면 거칠기를 줄이고 표면 마감을 개선한다. 전해연마는 전해가공과 비교되지만 분명히 다르다. 금속 부품을 연마, 부동태화, 그리고 디버링하는 데 사용된다. 흔히 전기도금의 역 과정으로 설명된다.
미세구조 준비에서 연마재 미세 연마 대신 사용될 수 있다.
전해연마 메커니즘
일반적으로 공작물은 온도 제어된 전해질 욕조에 담겨 음극 역할을 한다. 음극에서는 환원 반응이 일어나는데, 이는 일반적으로 수소를 생성한다. 공작물 표면에 형성되는 미세한 수소 기포는 세정 작용을 발휘하여 부품을 세척하고 연마하는 데 사용될 수 있다. 전해연마에 사용되는 전해액은 대부분 황산과 인산의 혼합물과 같은 농축된 산 용액이다. 문헌에 보고된 다른 전해연마 전해액에는 과염소산과 아세트산 무수물의 혼합물(치명적인 폭발을 일으킨 바 있음) 및 황산의 메탄올 용액이 포함된다.
거친 표면을 전해연마하려면 표면 프로파일의 돌출된 부분이 움푹 들어간 부분보다 더 빨리 용해되어야 한다. 양극 평탄화라고 하는 이 과정은 표면 지형을 측정할 때 부정확한 분석의 대상이 될 수 있다. 전해연마 조건 하에서의 양극 용해는 모서리와 버(burr)의 전류 밀도 증가로 인해 금속 물체의 버를 제거한다.
가장 중요하게는 성공적인 전해연마는 확산 제한 정전류 평탄부에서 작동해야 하며, 이는 일정 온도 및 교반 조건 하에서 전압에 대한 전류 의존성(분극 곡선)을 따라야 달성된다.
전해연마 적용 분야
작동 용이성과 불규칙한 모양의 물체를 연마하는 데 유용하기 때문에 전해연마는 반도체 생산에서 일반적인 공정이 되었다.
전해연마는 또한 공작물을 살균하는 데 사용될 수 있으므로 이 과정은 식품, 의료 및 제약 산업에서 필수적인 역할을 한다.
세탁기 드럼, 해양 선박 및 항공기 본체, 자동차와 같은 대형 금속 부품의 후처리에서 일반적으로 사용된다.
거의 모든 금속이 전해연마될 수 있지만, 가장 일반적으로 연마되는 금속은 300 및 400 시리즈 스테인리스강, 알루미늄, 구리, 티타늄, 니켈 및 구리 합금이다.
초고진공(UHV) 구성 요소는 일반적으로 향상된 진공 압력, 아웃가싱 속도 및 펌핑 속도를 위해 더 매끄러운 표면을 갖도록 전해연마된다.
전해연마는 기계적 연마와 달리 표면층을 기계적으로 변형시키지 않으므로 투과 전자 현미경 및 원자 탐침 토모그래피를 위한 얇은 금속 샘플을 준비하는 데 일반적으로 사용된다.
펙 (단위)
펙(Peck)은 제국 단위계 및 미국 단위계의 건량 부피 단위로, 8 건량 쿼트 또는 16 건량 파인트와 같다. 제국 펙은 9.09218 리터와 같고, 미국 펙은 8.80976754172 리터와 같다. 4 펙은 1 부셸이다. 펙은 더 이상 널리 사용되지 않지만, 사과와 같은 일부 농산물은 미국에서 여전히 펙 단위로 판매되기도 한다 (영국에서는 구식으로, 오래된 동요 "피터 파이퍼"와 성경(일부 오래된 번역본의 마태복음 5장 15절 등)에서만 찾아볼 수 있다).
펙 (단위) 1824년 이전의 스코틀랜드
스코틀랜드에서 펙은 1824년 도량형법의 결과로 제국 단위가 도입될 때까지 건량 단위로 사용되었다. 펙은 약 9 리터 (1.98 임페리얼 갤런) (밀, 완두콩, 콩, 곡물 가루와 같은 특정 작물의 경우) 및 약 13 리터 (2.86 임페리얼 갤런) (보리, 귀리, 맥아의 경우)와 같았다. 1 피를로트는 4 펙과 같았다.
표면 거칠기
표면 거칠기(surface roughness) 또는 간단히 거칠기는 표면이 매끄럽지 않은 특성으로, 표면 질감에 대한 인간의 (촉각) 지각과 관련이 있다. 수학적 관점에서 이는 표면의 공간적 변동성 구조와 관련이 있으며, 본질적으로 다중 스케일 속성이다. 고려되는 분야에 따라 다른 해석과 정의를 가진다.
표면 측정학에서 표면 거칠기는 표면 조도(표면 질감)의 한 구성 요소이다. 이는 실제 표면의 법선 벡터 방향에서 이상적인 형태로부터의 편차로 정량화된다. 이러한 편차가 크면 표면은 거칠고, 작으면 표면은 매끄럽다. 거칠기는 일반적으로 측정된 표면의 고주파수, 단파장 성분으로 가정된다. 그러나 실제로는 표면이 목적에 적합한지 확인하기 위해 진폭과 주파수 모두를 아는 것이 종종 필요하다.
표면 거칠기 역할 및 효과
거칠기는 실제 물체가 주변 환경과 어떻게 상호 작용할지 결정하는 데 중요한 역할을 한다. 마찰학에서 거친 표면은 일반적으로 매끄러운 표면보다 더 빨리 마모되고 마찰력 계수가 높다. 거칠기는 표면의 불규칙성이 균열이나 부식의 핵 형성 부위를 형성할 수 있으므로 기계 부품의 성능을 예측하는 데 종종 좋은 지표가 된다. 반면에 거칠기는 접착을 촉진할 수 있다. 일반적으로 스케일 특정 서술자보다는 표면 프랙탈성과 같은 교차 스케일 서술자가 접촉 강성 및 정적 마찰을 포함한 표면에서의 기계적 상호 작용에 대한 더 의미 있는 예측을 제공한다.
높은 거칠기 값은 종종 바람직하지 않지만, 제조에서 이를 제어하는 것은 어렵고 비용이 많이 들 수 있다. 예를 들어, 용융 적층 모델링(FDM)으로 제조된 부품의 표면 거칠기를 제어하는 것은 어렵고 비용이 많이 든다. 표면의 거칠기를 줄이면 일반적으로 제조 비용이 증가한다. 이는 종종 부품의 제조 비용과 적용 성능 사이의 절충으로 이어진다.
표면 거칠기 역할 및 효과
거칠기는 "표면 거칠기 비교기"(알려진 표면 거칠기 샘플)와 수동 비교를 통해 측정할 수 있지만, 일반적으로 측정기로 표면 프로파일 측정이 이루어진다. 이는 접촉식(일반적으로 다이아몬드 스타일러스) 또는 광학식(예: 백색광 간섭계 또는 레이저 주사 공초점 현미경)일 수 있다.
그러나 제어된 거칠기는 종종 바람직할 수 있다. 예를 들어, 광택 표면은 눈에 너무 빛나고 손가락에 너무 미끄러울 수 있으므로(터치패드가 좋은 예) 제어된 거칠기가 필요하다. 이는 진폭과 주파수 모두가 매우 중요한 경우이다.
표면 구조는 접촉 역학을 지배하는 데 핵심적인 역할을 한다. 즉, 두 고체 물체가 서로 접근하고 비접촉 상태에서 완전 접촉 상태로 전환될 때 계면에서 나타나는 기계적 거동을 말한다. 특히, 법선 접촉 강성은 주로 요철 구조(거칠기, 표면 기울기 및 프랙탈성)와 재료 특성에 의해 지배된다.
표면 거칠기 역할 및 효과
공학 표면의 관점에서 거칠기는 부품 성능에 해로운 것으로 간주된다. 결과적으로 대부분의 제조업체 인쇄물은 거칠기에 대한 상한을 설정하지만 하한은 설정하지 않는다. 유압유가 표면 프로파일에 유지되고 최소 거칠기가 필요한 실린더 보어의 경우는 예외이다.
표면 구조는 종종 표면의 마찰 및 마모 특성과 밀접하게 관련된다. 프랙탈 차원이 높거나  값이 크거나 가 양수인 표면은 일반적으로 마찰이 다소 높고 빠르게 마모된다. 거칠기 프로파일의 피크가 항상 접촉점인 것은 아니다. 형태와 요철(즉, 진폭과 주파수 모두)도 고려해야 한다.
표면 거칠기 매개변수
거칠기 값은 프로파일(선) 또는 표면(면적)에서 계산할 수 있다. 프로파일 거칠기 매개변수(, , ...)가 더 일반적이다. 면적 거칠기 매개변수(, , ...)는 더 중요한 값을 제공한다.
표면 거칠기 매개변수
프로파일 거칠기 매개변수는 ISO 4287:1997 표준과 동일한 BS EN ISO 4287:2000 영국 표준에 포함되어 있다. 이 표준은 "M"(평균선) 시스템을 기반으로 한다.
사용되는 거칠기 매개변수는 여러 가지가 있지만 는 초기 거칠기 측정기만이 를 측정할 수 있었기 때문에 특정 장점 때문이 아니라 역사적인 이유로 인해 가장 일반적이다. 다른 일반적인 매개변수로는 , , 가 있다. 일부 매개변수는 특정 산업 또는 특정 국가에서만 사용된다. 예를 들어,  매개변수군은 주로 실린더 보어 라이닝에 사용되며, 모티프(Motif) 매개변수는 주로 프랑스 자동차 산업에서 사용된다. 모티프 방법은 요철을 거칠기에서 필터링하지 않고 표면 프로파일의 그래픽 평가를 제공한다. 모티프는 두 개의 피크 사이의 프로파일 부분으로 구성되며, 이러한 모티프의 최종 조합은 "무의미한" 피크를 제거하고 "의미 있는" 피크를 유지한다. 는 마이크로미터 또는 마이크로인치가 될 수 있는 차원 단위이다.
표면 거칠기 매개변수
이러한 매개변수는 프로파일의 모든 정보를 단일 숫자로 줄이므로, 이를 적용하고 해석할 때 매우 주의해야 한다. 원시 프로파일 데이터가 필터링되는 방식, 평균선이 계산되는 방식, 측정 물리가 약간만 변경되어도 계산된 매개변수에 큰 영향을 미칠 수 있다. 최신 디지털 장비로는 스캔을 평가하여 값이 왜곡될 수 있는 명백한 결함이 없는지 확인할 수 있다.
많은 사용자에게 각 측정값이 실제로 무엇을 의미하는지 명확하지 않을 수 있으므로, 시뮬레이션 도구를 통해 사용자는 주요 매개변수를 조정하여 사람의 눈에는 분명히 다른 표면이 측정값에 의해 어떻게 구별되는지 시각화할 수 있다. 예를 들어, 는 하나는 그렇지 않은 매끄러운 표면에 피크로 구성되고 다른 하나는 동일한 진폭의 트로프(골)로 구성된 두 표면을 구별하지 못한다. 이러한 도구는 앱 형식으로 찾을 수 있다.
표면 거칠기 매개변수
관례적으로 모든 2D 거칠기 매개변수는 대문자  뒤에 아래첨자 문자가 붙는다. 아래첨자는 사용된 공식을 식별하며, 은 공식이 2D 거칠기 프로파일에 적용되었음을 의미한다. 다른 대문자는 공식이 다른 프로파일에 적용되었음을 의미한다. 예를 들어, 는 거칠기 프로파일의 산술 평균이고, 는 필터링되지 않은 원시 프로파일의 산술 평균이며, 는 3D 거칠기의 산술 평균이다.
표에 나열된 각 공식은 거칠기 프로파일이 원시 프로파일 데이터에서 필터링되고 평균선이 계산되었다고 가정한다. 거칠기 프로파일은 추적을 따라 개의 순서가 있고 동일한 간격으로 배치된 점을 포함하며, 는 평균선에서  데이터 지점까지의 수직 거리이다. 높이는 벌크 재료에서 멀어지는 위쪽 방향으로 양수로 가정한다.
진폭 매개변수는 평균선에서 거칠기 프로파일의 수직 편차를 기반으로 표면을 특징화한다. 이들 중 다수는 모집단 표본을 특징화하기 위한 통계의 매개변수와 밀접한 관련이 있다. 예를 들어, 는 평가 길이 내에서 중심선으로부터의 편차를 기준으로 결정된 필터링된 거칠기 프로파일의 산술 평균 값이고, 는 수집된 거칠기 데이터 포인트의 범위이다.
표면 거칠기 매개변수
산술 평균 거칠기 는 가장 널리 사용되는 1차원 거칠기 매개변수이다.
다음은 거칠기 등급 번호가 있는 일반적인 변환 표이다.
기울기 매개변수는 거칠기 프로파일의 기울기 특성을 설명한다. 간격 및 계산 매개변수는 프로파일이 특정 임계값을 얼마나 자주 교차하는지 설명한다. 이러한 매개변수는 선반에서 선삭 작업으로 생성되는 것과 같은 반복적인 거칠기 프로파일을 설명하는 데 자주 사용된다.
다른 "주파수" 매개변수는 Sm, a 및 q이다. Sm은 피크 사이의 평균 간격이다. 실제 산과 마찬가지로 "피크"를 정의하는 것이 중요하다. Sm의 경우 표면은 새로운 피크로 다시 상승하기 전에 평균 표면 아래로 내려갔어야 한다. 평균 파장 a와 제곱평균제곱근 파장 q는 a에서 파생된다. 진폭과 주파수 모두에 의존하는 표면을 이해하려고 할 때 어떤 쌍의 측정값이 균형을 최적으로 설명하는지 명확하지 않으므로, 가장 강한 상관 관계를 찾기 위해 쌍의 측정값(예: Rz 및 a 또는 Ra 및 Sm)에 대한 통계 분석을 수행할 수 있다.
이 매개변수는 베어링 비율 곡선(애벗-파이어스톤 곡선이라고도 함)을 기반으로 한다. 여기에는 Rk 매개변수군이 포함된다.
수학자 브누아 망델브로는 표면 거칠기와 프랙탈 차원 사이의 연관성을 지적했다. 미세 거칠기 수준에서 프랙탈이 제공하는 설명은 재료 특성 및 발생하는 칩 형성 유형을 제어할 수 있게 할 수 있다. 그러나 프랙탈은 공구 이송 자국에 의해 영향을 받는 일반적인 가공 표면의 전체 규모 표현을 제공할 수 없다. 이는 절삭날의 기하학적 구조를 무시한다. (J. Paulo Davim, 2010, op.cit.). 표면의 프랙탈 서술자는 물리적 표면 특성과 표면 구조를 상관시키는 데 중요한 역할을 한다. 여러 분야에서 물리적, 전기적, 기계적 거동을 거칠기 또는 기울기의 기존 표면 서술자와 연결하는 것은 어려웠다. 표면 프랙탈성 측정값과 거칠기 또는 표면 형상 측정값을 함께 사용함으로써 접촉 역학, 마찰 및 전기 접촉 저항을 포함한 특정 계면 현상을 표면 구조와 관련하여 더 잘 해석할 수 있다.
면적 거칠기 매개변수는 ISO 25178 시리즈에 정의되어 있다. 결과 값은 Sa, Sq, Sz 등이다. 많은 광학 측정 장비는 면적에 대한 표면 거칠기를 측정할 수 있다. 접촉 측정 시스템으로도 면적 측정이 가능하다. 목표 영역에 대해 여러 개의 조밀하게 간격을 둔 2D 스캔이 수행된다. 그런 다음 관련 소프트웨어를 사용하여 디지털 방식으로 함께 이어붙여 3D 이미지와 해당 면적 거칠기 매개변수를 생성한다.
에나멜 페인트
에나멜 페인트(enamel paint)는 단단하고 보통 광택이 나는 마감으로 공기 건조되는 도료로, 야외 또는 심한 마모나 온도 변화에 노출되는 표면을 코팅하는 데 사용된다. 이것은 법랑이 붓으로 칠해지고 가마에서 구워지는 "장식된 에나멜"의 장식물과 혼동해서는 안 된다. 이 이름은 다소 오해의 소지가 있는데, 실제로는 시판되는 대부분의 에나멜 페인트가 법랑이나 소성된 합성수지보다 훨씬 부드럽고, 구성이 완전히 다르기 때문이다. 법랑은 분말이나 페이스트 형태로 적용된 다음 고온에서 소성된다. "에나멜 페인트"라는 용어의 사용에 대해 일반적으로 통용되는 정의나 표준은 없으며, 모든 에나멜형 페인트가 이 용어를 사용할 필요는 없다.
에나멜 페인트 페인트
일반적으로 "에나멜 페인트"라는 용어는 유성 코팅 제품을 설명하는 데 사용되며, 보통 상당한 광택이 있지만 최근에는 많은 라텍스 또는 수성 페인트도 이 용어를 채택했다. 오늘날 이 용어는 "단단한 표면의 페인트"를 의미하며 보통 고품질 페인트 브랜드, 고광택 마감의 바닥 코팅 또는 스프레이 페인트를 지칭한다. 대부분의 에나멜 페인트는 알키드 수지 기반이다. 일부 에나멜 페인트는 유성 페인트에 바니시를 첨가하여 만들어졌다.
미술에서 "에나멜"과 "페인팅된 에나멜"은 보통 법랑을 의미하지만, 20세기에는 파블로 피카소(유화와 섞어 사용), 헤르만-폴, 잭슨 폴록, 시드니 놀란을 포함한 일부 예술가들이 상업용 에나멜 페인트를 미술에 사용했다. 재판(1947)은 놀란의 여러 작품 중 에나멜 페인트를 사용한 작품 중 하나이며, 보통 예술용이 아닌 상업용 페인트인 리폴린을 사용했는데, 이는 피카소의 일반적인 브랜드이기도 했다. 일부 "에나멜 페인트"는 현재 예술가를 위해 특별히 생산된다.
에나멜 페인트 페인트
에나멜 페인트는 또한 20세기 최초의 현대 상업용 페인트 중 하나인 나이트로셀룰로스 기반 페인트를 지칭할 수도 있다. 이는 독성, 안전성 및 보존(시간이 지나면 노랗게 변하는 경향) 문제로 인해 알키드, 아크릴 및 바이닐과 같은 새로운 합성 코팅으로 대체되었다. 미술에서는 폴록이 두코라는 상업용 페인트로도 사용했다. 이 예술가는 경력 동안 많은 종류의 상업용 또는 가정용 페인트를 실험하고 창작했다. 다른 예술가들: "1930년대 미국에서 생산된 다양한 종류의 산업 재료를 발견한 후, 다비드 시케이로스는 대부분의 이젤 작품을 비정상적인 재료로 제작했는데, 여기에는 자동차 산업용으로 제조된 질기고 탄력 있는 나이트로셀룰로스 페인트인 피록실린 페인트의 듀폰 브랜드 이름인 두코 페인트가 포함된다." 나이트로셀룰로스 에나멜은 또한 현대 옻칠로도 일반적으로 알려져 있다. 에나멜 페인트는 다양한 색조로 나오며 특정 색조를 만들기 위해 맞춤 혼합할 수 있다. 또한 수성 및 용제 기반 제형으로도 제공되며, 용제 기반 에나멜은 산업 응용 분야에서 더 널리 사용된다. 최상의 결과를 얻으려면 에나멜 페인트를 바를 때 고품질 붓, 롤러 또는 스프레이 건을 사용해야 한다. 건조되면 에나멜 페인트는 깨짐, 변색, 탈색에 강한 내구성 있는 단단한 표면을 형성하여 다양한 표면 및 응용 분야에 탁월한 선택이 된다.
베벨 기어
베벨 기어(bevel gear)는 두 축의 축이 교차하고 기어 자체의 이가 원뿔형으로 생긴 톱니바퀴이다. 베벨 기어는 대부분 서로 90도 떨어진 축에 장착되지만, 다른 각도에서도 작동하도록 설계될 수 있다. 베벨 기어의 피치 곡면은 원뿔이며, 피치 원뿔로 알려져 있다. 베벨 기어는 회전 동력 전달의 회전축을 변경하며 기계 장치에서 널리 사용된다.
베벨 기어 개요
기어링에서 두 가지 중요한 개념은 피치 곡면과 피치 각이다. 기어의 피치 곡면은 개별 이의 봉우리와 골짜기를 평균화하여 얻는 가상의 이 없는 표면이다. 일반 기어의 피치 곡면은 원통형이다. 기어의 피치 각은 피치 곡면의 면과 축 사이의 각도이다.
가장 흔한 종류의 베벨 기어는 피치 각이 90도 미만이므로 원뿔형이다. 이 유형의 베벨 기어는 기어 이가 바깥쪽을 향하므로 외접이라고 불린다. 맞물린 외접 베벨 기어의 피치 곡면은 기어 축과 동축이다. 두 곡면의 정점은 축 축의 교차점에 있다.
진정한 베벨 기어의 사용은 다른 어떤 예비 부품보다 차축의 신뢰성에 더 큰 중요성을 갖는다.
피치 각이 90도보다 큰 베벨 기어는 이가 안쪽을 향하며 내접 베벨 기어라고 불린다.
피치 각이 정확히 90도인 베벨 기어는 이가 축과 평행하게 바깥쪽을 향하며 왕관의 점과 유사하여 크라운 기어라는 이름이 붙었다.
베벨 기어 마이터 기어
마이터 기어는 이의 수가 같은 베벨 기어의 특별한 경우이다. 축은 서로 직각으로 위치하며, 기어는 원뿔형 피치 곡면을 가진 일치하는 피치 곡면과 각도를 갖는다.
마이터 기어는 1:1 비율로 90도 각도로 회전 운동을 전달하는 데 유용하다.
베벨 기어 베벨 기어의 기하학적 구조
원통형 기어 이 프로파일은 인벌류트(즉, 원의 둘레에 투영된 삼각파)에 해당하지만, 베벨 기어 이 프로파일은 옥토이드 (즉, 구의 원의 법선 경로에 투영된 삼각파)이다.
모든 전통적인 베벨 기어 생성기(예: 글리슨, 클링겔른베르크, 하이덴라이히 & 하르베크, WMW 모듈)는 옥토이드 이 프로파일을 가진 베벨 기어를 제조한다.
중요: 5축 밀링 베벨 기어 세트의 경우, 기존 제조 방법과 동일한 계산/레이아웃을 선택하는 것이 중요하다.
인벌류트 이 형태를 가진 정상 단면에서 등가 원통형 기어를 기반으로 간소화하여 계산된 베벨 기어는 옵셋 없이 10-28%, 옵셋이 있는 경우 45% 감소된 이 강도를 가진 편향된 이 형태를 보인다 [Hünecke 박사 논문, TU 드레스덴].
또한 이러한 "인벌류트 베벨 기어 세트"는 더 많은 소음을 유발한다.
베벨 기어 이
이 모양에 관한 두 가지 문제가 있다. 하나는 개별 이의 단면 프로파일이다. 다른 하나는 이가 기어면에 놓이는 선 또는 곡선이다. 즉, 단면 프로파일이 투영되어 이의 실제 3차원 모양을 형성하는 선 또는 곡선이다. 단면 프로파일과 이 선 또는 곡선 모두의 주요 효과는 기어 작동의 부드러움에 있다. 일부는 다른 것보다 더 부드러운 기어 동작을 유발한다.
베벨 기어 이 선
베벨 기어의 이는 직선, 나선 또는 "제로올"일 수 있다.
직선 베벨 기어에서 이는 직선이며 원뿔의 생성기와 평행하다. 이것은 베벨 기어의 가장 간단한 형태이다. 원통형이 아닌 원뿔형이라는 점만 빼면 스퍼 기어와 유사하다. 수문 사진의 기어는 직선 베벨 기어이다. 직선 베벨 기어 세트에서 각 이가 맞물릴 때 해당 이에 충격을 주며, 기어 이를 단순히 구부리면 문제를 해결할 수 있다.
나선형 베벨 기어는 이가 나선형 선을 따라 형성된다. 이는 이가 비스듬하게 되어 있다는 점에서 원통형 헬리컬 기어와 다소 유사하다. 그러나 나선형 기어에서는 이도 곡선이다.
베벨 기어 이 선
직선 이에 비해 나선형 이의 장점은 더 점진적으로 맞물린다는 것이다. 이 사이의 접촉은 기어의 한쪽 끝에서 시작하여 전체 이에 걸쳐 퍼진다. 이는 새로운 이 쌍이 맞물릴 때 힘의 전달이 덜 갑작스럽게 이루어지게 한다. 직선 베벨 기어는 갑작스러운 이 맞물림으로 인해 특히 고속에서 더 많은 소음과 이에 대한 충격 응력을 유발하여 고속에서 무거운 하중을 파손 없이 견딜 수 없게 만든다. 이러한 이유로 직선 베벨 기어는 일반적으로 분당 1000피트 미만의 선형 속도에서 사용이 제한되거나, 작은 기어의 경우 분당 1000rpm 미만에서 사용이 제한된다.
제로올 베벨 기어는 직선 베벨 기어와 나선형 베벨 기어 사이의 중간 유형이다. 이가 곡선이지만 각이 지지는 않았다. 제로올 베벨 기어는 직선 베벨 기어의 특성을 재현할 목적으로 설계되었지만, 나선형 베벨 절삭 공정을 사용하여 생산된다.
베벨 기어 응용
베벨 기어는 기관차, 해양 응용, 자동차, 인쇄기, 냉각탑, 발전소, 제철소, 철도 트랙 검사 기계 등 다양한 응용 분야를 가지고 있다.
예시는 다음 글을 참조:
베벨 기어 장점
각 휠의 이의 수(실제 직경)가 다르면 기계적 확대율을 변경할 수 있다. 구동 휠과 피구동 휠 사이의 이 비율을 증가시키거나 감소시킴으로써 두 휠 사이의 회전 비율을 변경할 수 있으며, 이는 두 번째 휠의 회전 구동력과 돌림힘이 첫 번째 휠에 비해 변경될 수 있음을 의미한다. 속도가 증가하면 돌림힘이 감소하고, 속도가 감소하면 돌림힘이 증가한다.
권태한 (외교관)
권태한(영어: Kwon Tae Han)은 대한민국의 외교관이다. 2025년 기준 베트남 호찌민시 주재 주호치민 대한민국 총영사관의 총영사대리(Acting Consul General)로 재직한다. 이전에는 2022년부터 2025년 초까지 캐나다 토론토 주재 주토론토 대한민국 총영사관 부총영사로 근무했으며, 2024년에는 총영사 공석 기간에 공관장 직무대행(총영사대리)을 맡았다.
권태한 (외교관) 생애와 교육
권태한은 경찰대학 행정학과를 졸업하고 9년간 대한민국 경찰청에서 근무했다. 이후 외교부로 전직하여 외교부 동북아2과장을 역임하고, 주중국대사관 1등 서기관으로 근무했다. 2021년에는 외교부 장관 비서관으로 일했다.
권태한 (외교관) 외교 활동 및 공공외교
권태한은 호찌민시 지역 2 세관지국과 면담하여 교역 확대와 세관 분야 협력 방안을 논의했고, 베트남 남부지역 재외공관 중소벤처기업 지원협의체 회의를 주재하여 중소기업 지원 활동을 점검했다. G-FAIR 개막식 참석을 통해 지방정부 간 교류의 중요성을 강조했다. 2025년 10월에는 ‘코리아 페스티벌’ 개막 행사에 참석하여 한·베 기업 간 교류 확대의 상징적 장으로 평가되는 지역 행사에 참여했다.
호찌민시 공안청장과의 면담에서 교민 안전을 위한 공안 당국의 관심을 요청하고 치안 협력 확대를 논의했다. 이어 남부 출입국관리국 대표와 만나 한·베 인적교류 평가와 우리 국민의 베트남 체류 편익 증진을 협의했다.
호치민정치아카데미 제2구역에서 ‘한국-베트남 외교 관계발전과 공공외교 협력’을 주제로 특강을 진행했으며, 호치민시 외국어정보기술대학교(HUFLIT)와 한국어·문화 교육 협력 방안을 논의했다. 또한 지역 방송사 HTV와의 면담을 통해 문화 교류 확대의 필요성을 강조했다.
권태한 (외교관) 외교 활동 및 공공외교
권태한은 2025년 9월 베트남 봉화군에서 소개된 ‘K‑Vietnam Valley’ 프로젝트와 관련해, 1992년 수교 이후 양국 관계가 심화되었고 2022년 ‘포괄적 전략동반자 관계’ 격상을 계기로 협력이 한층 진전했다고 평가했다. 같은 해 8월에는 《Tuoi Tre》 창간 50주년 행사에 총영사관 대표로 참석했다.
대한노인회 베트남지회와 호치민 한베가족협회를 연속 방문해 단체 활동을 청취하고 교민사회 발전을 당부했다. 또한 인천시의회 대표단의 호찌민시 방문 시 시의회 환담 자리에 배석했다.
권태한 (외교관) 주요 활동(토론토, 2022–2025)
부총영사 재임 중 지역 단체·기관과의 교류를 확대했으며, 매니토바주 장관들과의 면담, 한인사회 네트워크 행사, 시니어 커뮤니티 행사 등에 참석했다. 총영사 공석기에 직무대행을 맡아 공관 운영을 담당했다.
호닝
호닝(honing)은 연마 숫돌이나 연삭 휠을 제어된 경로를 따라 문질러 금속 공작물에 정밀한 표면을 생성하는 연마 가공 공정이다. 호닝은 주로 표면의 기하학적 형태를 개선하는 데 사용되지만, 표면 조도도 향상시킬 수 있다.
일반적인 적용 분야는 내연 기관의 실린더, 에어 베어링 스핀들 및 톱니바퀴의 마감이다. 호닝에는 여러 유형이 있지만, 모두 하나 이상의 연마 숫돌로 구성되어 있으며, 이 숫돌은 작업 중인 표면에 압력을 가한 상태로 유지된다.
다른 유사한 공정으로는 래핑과 슈퍼피니싱이 있다.
호닝 호닝 머신
호닝 머신은 부품의 표면 마감과 치수 정확도를 향상시키는 데 사용되는 정밀 가공 도구이다. 이 기계는 연마 호닝 도구를 사용하여 구성 요소, 일반적으로 실린더 또는 보어 내부를 회전하고 왕복 운동하면서 작동한다. 이 공정은 내부 표면 품질을 향상시켜 정밀한 치수와 매끄러운 마감을 구현한다.
호닝 머신은 원통형, 수직형, 수평형 등 다양한 유형으로 제공된다. 원통형 호닝 머신은 원통형 부품의 내부 표면용으로 설계되었으며, 수직형 및 수평형 모델은 다양한 방향과 크기의 공작물에 적합하다.
이러한 기계는 엔진 실린더 및 유압 부품과 같은 부품에서 높은 정밀도와 일관성을 달성하는 데 필수적이다. 자동 계측 및 확장 단일 패스 호닝 머신과 같은 고급 모델은 자동화 및 실시간 측정 시스템을 갖추고 있어 효율성과 정확도를 더욱 향상시킨다.
호닝 호닝 지그
호닝 지그는 가공의 호닝 공정에서 사용되는 특수 도구로, 호닝 작업 중 구성 요소의 정밀한 정렬과 안정성을 보장하도록 설계되었다. 이러한 지그는 원통형 및 기타 복잡한 구성 요소에서 높은 정확도와 표면 마감을 달성하는 데 필수적이다. 일반적으로 제조 및 유지보수 응용 분야에서 사용되는 호닝 지그는 원하는 공차와 표면 품질을 달성하기 위해 효과적인 재료 제거를 용이하게 한다.
호닝 호닝 숫돌
호닝은 호닝 숫돌 또는 호닝기라고 불리는 특수 도구를 사용하여 정밀한 표면을 얻는다. 호닝 숫돌은 접착제로 결합된 연마재 입자로 구성된다. 일반적으로 호닝 입자는 불규칙한 모양이며 직경이 약 10~50마이크로미터(300~1500 메시 입자 크기)이다. 입자 크기가 작을수록 공작물 표면이 더 매끄러워진다.
호닝 숫돌은 여러 면에서 연삭 휠과 유사하지만, 호닝 숫돌은 일반적으로 더 잘 부서지기 쉬우므로 마모될 때 공작물의 모양에 맞게 변형된다. 부서지기 쉬운 특성을 상쇄하기 위해 호닝 숫돌은 수명을 개선하기 위해 왁스 또는 황으로 처리될 수 있으며, 환경적인 이유로 왁스가 일반적으로 선호된다.
모든 연마재를 사용하여 호닝 숫돌을 만들 수 있지만, 가장 일반적으로 사용되는 것은 강옥, 탄화 규소, 입방정 질화 붕소 및 다이아몬드이다. 연마재 선택은 주로 공작물 재료의 특성에 따라 결정된다. 대부분의 경우 강옥 또는 탄화 규소가 허용되지만, 극도로 단단한 공작물 재료는 초연마재를 사용하여 호닝해야 한다.
호닝 호닝 숫돌
호닝 숫돌은 일반적으로 보어 내부에서 회전하면서 안팎으로 이동한다. 매끄러운 절삭 작용을 제공하고 마모된 재료를 제거하기 위해 특수 절삭유가 사용된다. 기계는 적용 분야에 따라 휴대용, 간단한 수동 기계 또는 측정 기능을 갖춘 완전 자동 기계일 수 있다.
연마재의 현대적 발전으로 이전보다 훨씬 더 많은 양의 재료를 제거할 수 있게 되었다. 이로 인해 "관통 가공"이 가능한 많은 응용 분야에서 연삭을 대체하게 되었다. 외부 호닝은 샤프트에서 동일한 기능을 수행한다.
호닝 공정 역학
호닝 숫돌은 연삭 휠과 비슷하게 생겼기 때문에 호닝을 저재료 제거 연삭의 한 형태로 생각하기 쉽다. 대신, 자체 수정 연삭 공정으로 생각하는 것이 더 좋다.
연삭에서 휠은 간단한 경로를 따른다. 예를 들어, 샤프트를 플런지 연삭할 때 휠은 부품의 축을 향해 안쪽으로 이동하고, 연삭한 다음 다시 바깥쪽으로 이동한다. 휠의 각 조각이 공작물의 동일한 조각과 반복적으로 접촉하므로 연삭 휠의 기하학적 형태의 모든 부정확성은 부품으로 전달된다. 따라서 완성된 공작물 형상의 정확도는 드레서의 정확도로 제한된다. 연삭 휠이 마모됨에 따라 정확도는 더욱 나빠지므로 모양을 재구성하기 위해 드레싱이 주기적으로 발생해야 한다.
호닝 공정 역학
기하학적 정확도의 제한은 호닝 숫돌이 복잡한 경로를 따르기 때문에 호닝에서 극복된다. 예를 들어 보어 호닝에서 숫돌은 동시에 두 경로를 따라 움직인다. 숫돌은 구멍을 확장하기 위해 반경 방향으로 바깥쪽으로 눌러지는 동시에 축 방향으로 진동한다. 진동으로 인해 호닝 숫돌의 각 조각은 공작물의 넓은 영역에 닿는다. 따라서 호닝 숫돌 프로파일의 불완전성은 보어로 전달될 수 없다. 대신, 보어와 호닝 숫돌은 호닝 숫돌 운동의 평균 모양(보어 호닝의 경우 실린더)에 맞춰진다. 이러한 평균화 효과는 모든 호닝 공정에서 발생한다. 공작물과 숫돌은 호닝 숫돌 절삭면의 평균 모양에 맞춰질 때까지 침식된다. 호닝 숫돌은 원하는 기하학적 모양으로 침식되는 경향이 있으므로 드레싱할 필요가 없다. 평균화 효과의 결과로 호닝된 구성 요소의 정확도는 종종 이를 만든 공작 기계의 정확도를 능가한다.
호닝 공정 역학
숫돌의 경로는 연삭기와 호닝기의 유일한 차이점은 아니며, 구조의 강성에서도 차이가 있다. 호닝기는 연삭기보다 훨씬 더 유연하다. 연삭의 목적은 엄격한 크기 공차를 달성하는 것이다. 이를 위해 연삭 휠은 공작물에 대해 정확한 위치로 이동해야 한다. 따라서 연삭기는 매우 단단해야 하며 축은 매우 높은 정밀도로 움직여야 한다.
호닝기는 비교적 부정확하고 불완전하다. 공작 기계의 정확성에 의존하는 대신 숫돌과 공작물 사이의 평균화 효과에 의존한다. 유연성은 평균화 효과가 발생하기 위해 필요한 호닝기의 요구 사항이다. 이는 두 기계의 명백한 차이점으로 이어진다. 연삭기에서는 숫돌이 슬라이드에 단단히 부착되어 있지만, 호닝에서는 숫돌이 공압 또는 유압 압력으로 작동된다.
고정밀 공작물은 일반적으로 연삭한 다음 호닝된다. 연삭은 크기를 결정하고 호닝은 모양을 개선한다.
호닝과 연삭의 차이가 항상 같은 것은 아니다. 일부 연삭기는 복잡한 움직임을 가지고 있으며 자체 수정이 가능하며, 일부 호닝기는 크기 제어를 위한 공정 중 측정 기능을 갖추고 있다. 많은 관통 연삭 작업은 호닝과 동일한 평균화 효과에 의존한다.
호닝 경제성
호닝은 고정밀 공정이므로 비교적 고가이다. 따라서 최고 수준의 정밀도를 요구하는 부품에만 사용된다. 일반적으로 부품이 고객에게 배송되기 전 마지막 제조 공정이다. 물체의 치수는 이전 공정, 그중 마지막은 보통 연삭이다. 그런 다음 부품은 표면 마감, 진원도, 평탄도, 원통도 또는 구형도와 같은 형태 특성을 개선하기 위해 호닝된다.
호닝 호닝된 표면의 성능 이점
호닝은 비교적 고가의 제조 공정이므로, 매우 우수한 형상 정확도가 필요한 응용 분야에만 경제적으로 정당화될 수 있다. 호닝 후 개선된 형상은 더 조용하게 작동하거나 더 높은 정밀도를 가진 부품을 만들 수 있다.
호닝 크로스 해치 마감
"크로스 해치" 패턴은 실린더 내 피스톤의 적절한 윤활 및 링 실링을 보장하기 위해 오일 또는 그리스를 유지하는 데 사용된다. 매끄럽고 윤이 나는 실린더 벽은 피스톤 링과 실린더 스커핑을 유발할 수 있다. "크로스 해치" 패턴은 브레이크 로터 및 플라이휠에 사용된다.
호닝 플래토 마감
플래토 마감은 오일 유지를 위해 크로스 해치를 손상시키지 않고 금속의 "피크"를 제거하는 것이 특징이다. 플래토 마감은 마감의 베어링 면적을 증가시키고 피스톤 또는 링이 실린더 벽을 "길들이는" 것을 요구하지 않는다.
플래토 호닝 사양:
측정기는 "RPK"(감소된 피크 높이), "RVK"(감소된 밸리 깊이) 및 "RK"(코어 거칠기 깊이)를 포함하여 실린더 보어 마감에 대한 현대적이고 정의된 설명을 제공하며, 이는 "RPK" 및 "RVK" 측정 모두를 기반으로 한다.
부하율
전기공학에서 부하율(load factor)은 특정 기간 동안의 평균 부하를 최대 부하로 나눈 값으로 정의된다. 이는 전기 에너지 사용의 활용률 또는 효율성을 측정하는 척도이다. 부하율이 높다는 것은 부하가 전력 시스템을 더 효율적으로 사용하고 있음을 나타내는 반면, 전력 분배를 충분히 활용하지 못하는 소비자나 발전기는 부하율이 낮을 것이다.
대형 상업용 전기 요금 청구서를 사용한 예시:
따라서:
이는 특정 장치 또는 장치 시스템의 부하 프로필에서 파생될 수 있다. 최대 수요는 평균 수요보다 낮을 수 없으므로, 시설이 전체 24시간 동안 최대 용량으로 작동하는 경우는 없기 때문에 그 값은 항상 1보다 작다. 부하율이 높다는 것은 전력 사용량이 비교적 일정하다는 것을 의미한다. 부하율이 낮으면 가끔 높은 수요가 발생한다는 것을 보여준다. 이 피크를 처리하기 위해 용량이 장기간 유휴 상태로 있게 되어 시스템에 더 높은 비용을 부과한다. 전기 요금은 부하율이 높은 고객에게 kWh당 전체적으로 더 적은 요금을 부과하도록 설계되어 있다. 이 과정은 다른 과정과 함께 부하 분산 또는 피크 쉐이빙이라고 불린다.
부하율
부하율은 수용률과 밀접하게 관련되어 있으며 종종 혼동된다.
주목할 주요 차이점은 수용률의 분모가 시스템에 따라 고정된다는 것이다. 이 때문에 수용률은 부하 프로필에서 파생될 수 없지만 해당 시스템의 전체 부하를 추가해야 한다.
SAE 304 스테인리스강
SAE 304 스테인리스강(SAE 304 stainless steel)은 가장 일반적인 스테인리스강이다. 철, 탄소, 크로뮴 및 니켈의 합금이다. 오스테나이트계 스테인리스강이므로 자성이 없다. 탄소강보다 전기 및 열 전도성이 낮다. 일반 강철보다 부식 저항성이 높고 다양한 모양으로 쉽게 성형되기 때문에 널리 사용된다.
이 구성은 1924년 윌리엄 허버트 햇필드가 퍼스 브라운(Firth Brown)에서 개발했으며 "Staybrite 18/8"이라는 상표명으로 판매되었다.
이것은 SAE 인터내셔널에 의해 SAE 강철 등급의 일부로 지정되었다. 다음으로도 알려져 있다.
SAE 304 스테인리스강 부식 저항성
304 스테인리스강은 광범위한 대기 환경 및 많은 부식성 매체에 대해 뛰어난 저항성을 가지고 있다. 따뜻한 염화 이온 환경에서는 공식 및 틈새 부식에 취약하며, 약 60 °C 이상에서는 응력 부식 균열에 취약하다. 상온에서 최대 약 400 mg/L의 염화물을 포함하는 물에서는 공식 부식에 저항성이 있는 것으로 간주되지만, 60 °C에서는 약 150 mg/L로 감소한다.
304 스테인리스강은 또한 실온에서 황철석의 산화에 의해 방출되는 싸이오황산염 음이온(예: 산성 광산 배수에서 발생)에 매우 민감하며, 산화에 노출된 황철석 또는 황화물이 풍부한 점토 재료와 밀접하게 접촉할 때 심각한 공식 문제를 겪을 수 있다.
더 심각한 부식 조건에서, 304 스테인리스강이 염화물에 의한 공식 또는 틈새 부식이나 산성 응용 분야의 일반 부식에 너무 민감할 때는 일반적으로 316 스테인리스강으로 대체된다.
304 및 302 스테인리스강은 석유 또는 가스 시추 장치와 같은 열대 해수 조건에서 사용될 때 염화물 응력 파괴에 취약하다. 316 스테인리스강은 이러한 조건에 선호되는 합금이다.
SAE 304 스테인리스강 기계적 특성
304 스테인리스강은 열처리할 수 없으며, 대신 냉간 가공으로 강도를 높일 수 있다. 어닐링 상태에서 가장 약하고, 완전 경화 상태에서 가장 강하다. 인장 항복 강도는 210 to 1,050 MPa (30,000 to 153,000 psi) 범위이다.
밀도는 7,900 kg/m3 (0.286 lb/cu in)이고, 탄성 계수는 183 to 200 GPa (26.6×10^6 to 29.0×10^6 psi) 범위이다.