DMA(동적 기계 분석)는 저장 탄성률(탄성 응답)과 손실 탄성률(댐핑 기능)이라는 두 가지 중요한 매개변수를 보여줍니다. 둘 다 주파수, 온도 및 변형률 진폭에 따라 크게 달라지므로 표준 경도계 테스트에서는 보이지 않는 성능 차이가 발생합니다.
성과 차이의 5가지 주요 요인
1. 주파수-종속 강성
분자 사슬이 충분히 빠르게 재배열될 수 없기 때문에 고무는 더 높은 주파수에서 상당히 단단해집니다. 600N/mm 정적 강성을 갖는 부품은 50Hz에서 40-60% 더 강해질 수 있습니다. 이러한 강화 효과는 동일한 경도라도 분자 구조 및 구성에 따라 재료마다 다릅니다.
2. 온도 감도
온도 변화는 동적 특성에 큰 영향을 미칩니다. 연구에 따르면 Shore A 경도가 60인 천연 고무는 31도의 부드러운 재료에 비해 더 높은 저장 탄성률과 더 높은 손실 계수를 모두 나타냅니다. -그러나 이러한 관계는 예측할 수 없게 변합니다.
3. 페인 효과
충전된 고무 화합물은 변형률 진폭이 -페인 효과를 증가시키면서 극적인 연화를 경험합니다. 연화 정도는 동일한 정적 경도를 갖는 화합물 간에 필러 유형 및 첨가량에 따라 상당히 다릅니다. 동일한 경도계 값을 측정하더라도 큰-진폭 진동에서는 부품이 다르게 동작할 수 있습니다.
4. 가황 상태 가변성
과소-가황 고무, 적절하게 가황 처리된 고무, 과다{1}}가황 고무는 모두 상당히 다른 동적 특성을 나타내면서도 동일한 정적 경도를 달성할 수 있습니다. 덜-가황된 재료는 더 많은 열을 발생시키고 더 빨리 노화되는 반면, 과도하게-가황된 재료는 지나치게 단단하고 부서지기 쉽습니다.
5. 기하학적 요소
구성 요소의 기하학적 구조로 인해 추가적인 성능 차이가 발생합니다. 모양에 따라 동적 하중이 가해지는 동안 다양한 응력 분포가 발생하여 피로 수명과 내구성에 영향을 미칩니다. 재료 경도가 동일한 두 부품은 설계에 따라 사용 수명이 크게 다를 수 있습니다.
실제-세계에 미치는 영향
이러한 성과 차이는 여러 산업 분야에 걸쳐 심각한 영향을 미칩니다.
자동차:정적 경도 사양을 충족하는 서스펜션 구성 요소는 다양한 수준의 소음과 진동을 전달하여 승차감과 고객 만족도에 영향을 미칠 수 있습니다.
항공우주:동일한 등급의 진동 절연 장치는 출시 또는 작동 중에 민감한 장비를 보호하지 못할 수 있습니다.
산업 기계:컨베이어 벨트와 마운트는 동일한 사양을 충족하더라도 서로 다른 속도로 마모되어 예기치 않은 가동 중지 시간이 발생할 수 있습니다.
앞으로 나아갈 길
안정적인 성능을 보장하기 위해 업계 리더들은 단순한 경도 테스트를 넘어 포괄적인 동적 특성 분석으로 전환하고 있습니다.
- 서비스 관련 범위 전반에 걸친 주파수 스윕 테스트-
- 중요한 전환을 식별하기 위한 온도 스윕 테스트
- 변형에 따른 동작을 이해하기 위한 진폭 스윕 테스트-
- 현실적인 로딩 조건에서 다{1}}축 테스트
- 서비스 수명 예측을 위한 장기- 내구성 테스트
결론
업계에서 더 높은 신뢰성과 성능을 요구함에 따라 모든 응용 분야에서 제품 품질과 고객 만족을 보장하기 위해서는 포괄적인 동적 특성화가 -선택 사항이 아닌-필수로 자리잡고 있습니다. 엔지니어와 설계자는 고무 부품이 사용 중에 실제로 어떻게 작동하는지 이해하기 위해 단순한 경도 등급 이상을 살펴봐야 합니다.
