피스톤 바디 - Doit Rubber Products Co.,Ltd

피스톤의 중요성

피스톤은 유체 이송 및 제어 장비(예: 왕복 펌프, 유압 밸브, 계량 장치 등)의 핵심 이동 구성 요소입니다. 실린더 내 왕복 또는 회전 운동을 통해 유체의 흡입, 압축, 배출 및 압력 조절을 실현하며 산업 자동화, 자동차 유압 시스템, 의료 운반 장비 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

성능은 세 가지 주요 링크를 직접적으로 결정합니다.

① 장비 작동의 안정성, 피스톤 본체의 구조적 완전성 및 치수 정확도를 보장하고 실린더 본체의 밀봉 효과에 영향을 미치며 유체 누출을 방지합니다.

② 흐름 제어의 정확성, 안정적인 운동 상태 및 적절한 경도 특성을 보장하면 흐름 변동을 줄이고 공정 매개변수의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

③ 장비의 전반적인 서비스 수명을 연장합니다. 고품질 피스톤은 실린더 블록과의 마찰 손실을 줄이고 구성 요소 손상으로 인한 장비 가동 중단을 방지하며 유지 관리 비용을 절감할 수 있습니다. 따라서 피스톤의 품질은 유체 장비의 효율적인 작동, 기능적 신뢰성 및 경제성에 매우 중요합니다.

피스톤의 일반적인 문제

생산 조립 및 실제 적용에서 피스톤 본체는 장비의 효율성과 성능에 직접적인 영향을 미치는 두 가지 주요 유형의 문제가 발생하기 쉽습니다.

1. 제품 자동 조립 문제

기둥 상단의 버(Burr): 조립 방해를 유발하고 효율성을 저하시키며, 버가 떨어져 나가면 환경이 쉽게 오염될 수 있으며 심지어 장비 내부 막힘이나 부품 마모로 이어질 수도 있습니다.

기둥 변형(굴곡) : 구조적 대칭성을 깨뜨려 운동 궤적을 이동시키고, 실린더 내벽과 마찰을 일으켜 실린더 긁힘 및 장비 고장의 위험을 숨길 수 있습니다.

제품변형(들림) : 실린더 블록의 끼워맞춤 간격이 불균일하고 실링력이 떨어져 누출이 발생하기 쉽습니다. 동시에 어셈블리 위치 지정의 어려움이 증가하고 결함률과 재작업 비용이 증가합니다.

2. 제품 사용에 따른 기능상의 문제

제품의 하단 리브가 손상되어 전체 강도가 약해지고 왕복 운동 중에 파손되기 쉬워 피스톤 고장, 장비 정지 및 생산 진행에 영향을 미칩니다.

실린더 블록 위치에 곰팡이 먼지 긁힘(손상)이 있습니다. 접촉면의 평탄도를 방해하고 운동 저항과 마모를 증가시키며 밀봉 불량으로 이어져 유체 오염이나 압력 손실을 일으킬 수도 있습니다.

통과하는 액체의 유속이 너무 크거나 너무 작으면 공정 요구 사항을 충족하지 못합니다. 경미한 경우에는 제품 품질에 변동이 발생할 수 있습니다. 심할 경우 의료사고나 생산품 폐기로 이어질 수 있습니다.

제품 수명 문제: 부품 교체를 위해 빈번한 가동 중단이 필요합니다. 이로 인해 조달 및 유지 관리 비용이 증가하고 지속적인 생산이 중단되며 특히 화학 및 제약 산업에서 상당한 손실이 발생합니다.

문제의 원인

제품 디자인, 재료 특성, 생산 공정의 세 가지 핵심 차원에서 문제의 근본 원인을 정확하게 찾아낼 수 있습니다.

자동 조립 문제(버, 변형): 핵심 문제는 금형 정밀도가 부족하고 사출 온도/압력/냉각 시간 매개변수가 잘못 설정되어 성형 후 제품의 버 또는 구조적 변형이 발생하는 등 불안정한 생산 공정에 있습니다. 한편, 제품 캐비티의 벽 두께 설계 비율은 과학적이지 않으며 힘 적용 지점이 지나치게 집중되어 있습니다. 성형 또는 취급 과정에서 기둥이 구부러지고 제품이 들어올리기 쉽습니다.

바닥 리브 손상: 한편으로는 재료 경도가 너무 높거나(취성 파괴되기 쉬움) 너무 낮고(소성 변형되기 쉬움) 전반적인 강도가 부족합니다. 반면, 리브와 피스톤 본체 사이의 연결부분은 설계가 부실하여 응력집중이 발생한다. 장기간 스트레스를 받으면 손상되기 쉽습니다.

실린더 블록 금형의 더러운 긁힘 : 금형 먼지는 생산 전 금형 청소가 불완전하여 발생합니다. 스크래치는 재질의 경도가 낮아 압력에 의해 캐비티가 팽창 및 증가하거나 플라스틱 부품의 치수 변화로 인해 실린더 본체와 결합 시 비정상적인 마찰이 발생하여 표면 손상이 발생하는 경우가 있습니다.

흐름 편차: 주로 재료의 경도가 지나치게 높거나 낮기 때문에 피스톤과 실린더 사이의 맞춤 간격에 영향을 미치고 유체 통로의 단면적을 변경합니다. 또한, 생산 공정의 각 단계에서 매개변수(사출 성형 정확도, 냉각 속도 등)가 크게 변동하여 동일한 배치에서 피스톤의 크기와 성능에 차이가 발생하고 이로 인해 유속의 불안정성이 더욱 악화됩니다.

수명 문제: 첫째, 재료 경도가 너무 높고 벽 두께가 너무 두꺼워 피스톤 이동 중 마찰 저항이 증가하고 마모가 가속화됩니다. 둘째, 재료 공식이 최적화되지 않아 피로 저항이 부족합니다. 장기간 왕복운동을 하게 되면 구조적 노후화 및 성능 저하가 발생하기 쉽습니다.

환경 적합성 문제: 의료, 식품 등 분야에 적용할 경우 RoHS, REACH 등 환경 보호 기준을 충분히 고려하지 않은 포뮬라 설계로 인해 유해 물질(중금속, 유해 화학물질 등)의 과도한 미량 함유로 인해 시장 접근 테스트를 통과하지 못할 수도 있습니다.

DOIT의 솔루션

위와 같은 문제점에 대응하여 DOIT는 디자인, 재료, 제조 공정, 환경 보호라는 4가지 차원에서 정확하고 실용적인 솔루션을 제안했습니다.

자동 조립 문제 해결: 먼저 전문 감지 장비를 사용하여 버 및 변형의 특정 위치를 찾고 제품 캐비티 벽 두께의 설계 비율을 수정하며 힘 분포의 균형을 맞춥니다. 사출 성형 공정 매개변수를 더욱 최적화하고, 금형의 정밀도와 청결성을 향상시키며, 버 발생을 줄이고, 제품 성형의 일관성을 보장하고, 원활한 자동 조립을 보장합니다.

하단 리브 손상 문제 해결 : 리브 손상의 응력 집중 영역을 분석하고 리브와 본체 사이의 연결 구조를 최적화합니다. 동시에 실제 힘 요구 사항에 따라 재료의 경도와 강도를 조정하고 충격 방지 및 파손 방지 공식을 선택하고 리브의 내하력을 향상시킵니다.

실린더 블록 금형의 더러운 긁힘 문제를 해결하려면 재료 끝 부분의 피스톤 경도를 적절하게 높이고 표면 내마모성과 압축 강도를 강화하며 압력에 의해 캐비티가 팽창하는 것을 방지합니다. 금형 오물 부착을 방지하기 위해 제조 최종 단계에서 금형 청소 관리 프로세스를 확립하십시오. 동시에 플라스틱 부품의 치수 편차를 감지하고 수정하여 실린더 본체와의 적절한 간격을 보장하고 마찰 손상을 줄입니다.

흐름 편차를 해결하려면 먼저 측정된 흐름 데이터를 기반으로 적절한 재료 경도 범위를 결정하고 경도가 흐름 요구 사항과 일치하도록 공식을 조정합니다. 사출 성형, 냉각, 성형 및 기타 링크를 실시간으로 제어하고 매개변수 변동을 줄이고 동일한 배치에 있는 제품의 성능 일관성을 보장하며 흐름 출력을 안정화하기 위해 전체 공정 매개변수 모니터링 시스템을 다시 구축합니다.

제품 수명 연장: 피스톤의 운동 저항 테스트 결과에 따라 특히 지나치게 높은 경도를 줄이거나 지나치게 두꺼운 벽 두께를 얇게하여 운동 마찰을 낮춥니다. 동시에 재료 공식을 최적화하고 피로 방지 구성 요소를 추가하며 장기 왕복 운동 중에 피스톤의 구조적 안정성과 내구성을 향상시킵니다.

환경 준수 문제 해결: R&D 측에서는 다양한 국가 및 지역의 환경 보호 표준에 따라 과도한 유해 물질을 포함하지 않는 특수 제조법을 맞춤화합니다. 환경 보호 제어를 위한 전용 작업장을 생산 단계에 설치하여 공정 전반에 걸쳐 원자재, 생산 및 포장 공정을 모니터링하고 오염을 방지하며 피스톤이 의료, 식품 및 기타 분야의 엄격한 환경 보호 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

DOIT는 고무 정밀 설계 분야에서 15년의 풍부한 경험을 보유하고 있으며 위의 모든 문제를 성공적으로 해결했습니다.

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