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구조용 플라스틱 성형품의 실천적 시험법

전문가 제언: ○ 플라스틱 성형품은 소비재 등 생활주변에 수없이 사용되어 균열(crack) 이 발생하여, 품질사고를 종종 일으킨다. 그러므로 이것을 사전에 방지할 수 있다면 제품의 신뢰성을 높이고 경영코스트도 절감할 수 있을 것이다. 따라서 균열 여부를 사전에 확인하여, 신뢰성이 있는 성형품 설계에 반영할 수 있는 시험법의 필요성이 커지고 있다.

○ 플라스틱 성형품의 크랙은 용매균열과 응력균열이 있다. 용매균열은 크랙을 발생시키는 용제 등과의 접촉에서 생기는 데 반하여, 응력균열은 성형품에 작용하는 응력에 의해서만 발생한다.

○ 용매균열 시험법에는 시험편을 용제에 단순히 침적시켜 용해나 팽창 등 침투되는 정도를 시험하는 ‘내약품성시험’이 있다. 또한 시험할 플라스틱재료에 응력을 가한 상태에서 크랙이 우려되는 용제 등을 침적시켜 즉시 크랙 유무의 확인이 가능한 실용적이고, 신뢰성이 높은 시험법인 ‘벤트스트립법(Bent-Strip)’이 있다. 그리고 이를 간소화한 시험법으로 ‘Toshiba법’이 있다.

○ 응력균열은 미세적으로 강도가 약한 부분에 응력이 집중하여 크랙으로 발전하는 것이다. 응력균열시험법은 플라스틱 성형품에 어느 정도의 외력을 가하면, 응력균열이 발생하는가를 구하여 이를 신뢰성 설계에 반영시키는 것이다. 그러나 성형품 가공 등으로 성형품 내부 변형이 있을 때 응력균열이 생길 수 있다. 이 경우에는 용매균열을 일으키지 않는, 표면장력이 작은 액체를 접촉시켜 즉시 크랙 유무를 확인할 수 있는, ‘액체접촉법’을 이용하는 편법이 있다.

○ 지속적으로 제조현장에서는 생산성과 재료비 측면에서 금속부품들을 플라스틱 성형품으로 대체하고 있다. 이에 제품품질 확보를 위하여 플라스틱 성형품의 수준 높은 신뢰성 설계가 불가피하다. 이를 위하여 더욱 실용적이고 효과 있는 플라스틱 성형품의 시험법이 개발돼야 함은 물론, 현장에서의 활발한 시험법 활용이 필요할 것이다.

저자: Kimiaki KABUKI
자료유형: 학술정보