엔지니어링 플라스틱 기어의 적용사례

전문가 제언

○ 플라스틱 기어는 플라스틱 재료의 눈부신 발전 및 성형기술의 향상과 함께 이의 적용범위가 확대되고 있다. 플라스틱 기어는 강 기어에 비하여 ① 약 1/3 정도로 가벼움, ② 원가절감(30~50%), ③ 저진동?저소음, ④ 디자인의 선택 폭이 큼, ⑤ 충격 흡수성이 좋음 등의 장점을 가지고 있다. 이 해설은 플라스틱 기어의 이점, 적용에서의 문제점, 그리고 실제적용 예 등에 대하여 설명한 것이다.

○ 플라스틱 기어의 고장원인은 운전시의 톱니면 온도 상승, 부하횟수의 증가로 인한 이의 절손(breakage) 및 피로수명 저하이다. 특히 운전 시의 온도상승은 플라스틱 기어의 내열성을 저하시켜 마모?마멸을 용이하게 하며 나아가서는 톱니형의 치수변화로 인하여 진동?소음을 발생시키므로 내열성의 실제 한계온도에 주의하여야 한다. 또한 플라스틱은 습도, 노화 등의 특유한 성질을 나타내므로 이에 대한 파악이 중요하다.

○ 플라스틱 기어의 신뢰성을 향상시키기 위해서는 이의 내구수명에 대한 기초적 연구, 내구시험 데이터의 구축 및 내구성 시험이 필요하나 이들에 대한 자료는 부족하다. Engineering Village에서 ‘plastic gear’를 검색(2002~2012)한 결과, 전체 건수(692건)에 대하여 중국 22%, 미국 10.4%, 일본 9.5%, 독일 5.3%, 인도 3.5%, 한국 2.6%(7위)의 순이며, 이들 5개국이 차지하고 있는 비율은 약 50%이다. 최근 5년간 플라스틱 기어에 대한 논문건수(349건)를 분석하면 매년 평균 65건이며 국내의 경우는 매우 부족한 실정이다.

○ 기어 등의 기계요소에는 금속재료의 대체재료로 EP(엔지니어링 플라스틱)와 수퍼 EP의 이용이 증가하고 있으나 이들의 적용은 초보단계이다. 플라스틱 기어의 설계지침에 관한 기초적 자료는 ①「동력전달용 플라스틱 치차의 설계기술(일본), 1987」, ②성형 플라스틱 치차 핸드북(일본), 1995」등이 있다. 그리고 이 해설에서 추천하는 자료는 성형플라스틱 치차 전문위원회 편: ①성형 플라스틱 치차「치차강도 평가사례집(일본), 2005」, ②「플라스틱 치차 소음의 기초와 실제(일본), 2009」등 이다.

저자

Ichiro Moriwaki

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2012

권(호)

57(1)

잡지명

トライボロジスト

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

36~41

분석자

김*규

분석물

• 엔지니어링 플라스틱 기어의 적용사례.pdf [346,419 byte]

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