밸브 씰 선택: 5가지 오해 및 정밀 고무 솔루션

대부분의 기업에서는 밸브 재질 선택에 있어 "온도 저항 범위"를 최우선 지표로 삼지만, 매체의 특성을 무시하고 온도 저항에만 초점을 맞추면 급속한 노화, 부식 및 고무 제품의 고장이 발생하는 경우가 많습니다. 고무 재료의 내열 성능은 매체와 호환되어야 합니다. 매체에 따라 고무에 대한 팽창 및 침식 효과가 크게 달라집니다. 온도 저항이 요구 사항을 충족하더라도 호환되지 않는 매체로 인해 밀봉 누출이 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 정밀 화학 분야에서는 제약 중간 반응 용기의 배출 밸브를 180°C 고온 조건에 맞게 조정해야 하는 경우가 많습니다. 많은 시나리오에서 기존의 불소 고무(FKM) 씰이 직접 선택되며 온도 저항 표시기가 요구 사항을 완전히 충족합니다. 그러나 이러한 조건에서는 매체에 고농도 아세톤(강한 극성 용매)이 포함되어 있는 경우가 많으며, 온도 저항이 요구 사항을 충족하더라도 밀봉 조각은 여전히 ​​팽창 실패하기 쉽습니다. 실제 적용에서 기존 FKM 밀봉은 사용 후 단 72시간 후에 상당한 팽창 변형을 겪고 경도가 Shore A 78에서 52로 급격하게 떨어지며 밸브 누출을 직접 유발하고 반응 용기의 폐쇄 및 세척을 초래하여 배치 생산 진행에 영향을 미칩니다. 이 조건에 맞게 재료 선택을 최적화하고 퍼플루오로에테르 고무(FFKM) 씰로 교체했습니다. 비록 조달 비용이 약간 증가했지만 아세톤 매체와 180°C 고온에 동시에 적응할 수 있으며 실제 3개월 동안 연속 사용하면 씰링 안정성이 크게 향상되어 이상이 나타나지 않았습니다. 피해야 할 핵심 사항: 재료를 선택할 때 작업 조건의 온도 범위와 매체 구성(예: 산 및 알칼리 농도, 용매 유형, 유성 물질, 가스 성분 등)을 명확하게 정의해야 하며 "온도 저항 + 중간 저항" 이중 적응형 정밀 고무 재료를 선택하는 것이 좋습니다. 일반적인 재료 중 니트릴 고무(NBR)는 유성 매체에 적합하지만 온도 저항이 제한적입니다(-40°C ~ 120°C). 불소 고무(FKM)는 대부분의 부식성 매체 및 고온에 적합하며, 실리콘 고무(VMQ)는 고온 및 저온 저항이 우수하지만 유성 물질에는 적합하지 않습니다. 매체의 특성에 따라 정확하게 일치하는 것이 필요합니다.

고무 경도는 종종 "밀봉 성능의 핵심 지표"로 잘못 간주되며, 경도가 높을수록 밀봉이 더 단단하다고 믿습니다. 그러나 실제로 밸브 씰링은 단지 경도보다는 고무의 탄성회복, 즉 압축 후 원래의 상태로 회복되는 능력에 의존합니다. 지나치게 경도를 추구하면 고무 제품의 유연성이 부족하고 탄성 회복이 실패하여 밸브 밀봉 표면의 작은 변형에 적응하지 못하고 대신 밀봉 틈이 발생할 수 있습니다. 경도가 부족하지만 탄성 회복력이 우수한 재료는 밀봉 표면에 더 잘 맞고 장기간 밀봉을 달성할 수 있습니다. 유압 시스템의 정밀 방향 밸브 및 공압 밸브와 같은 시나리오에서 코어 씰링은 소형 정밀 고무 씰(예: 밸브 코어 씰링, 밸브 시트 씰링 링)에 의존하며 이 시나리오는 "경도에만 초점을 맞추고 탄성 회복을 무시한다"는 오해에 빠지는 경우가 많습니다. 씰링 표면의 내마모성을 추구하는 일부 고객은 경도가 90 Shore A인 니트릴 고무(NBR) 정밀 씰을 선호하며, 경도가 높을수록 유압 오일의 충격과 마찰을 견딜 수 있다고 믿습니다. 그러나 정밀 밸브의 밸브 코어 및 밸브 시트 씰링 표면은 매우 정밀하며 경도가 너무 높으면 씰링 조각의 유연성이 부족하여 밸브 코어 움직임의 작은 변위 및 미세한 기복에 적응할 수 없으며 대신 고압 누출이 발생하고 씰링 조각의 마모가 가속화되어 유압 시스템 압력의 안정성에 영향을 미칩니다. 이 문제와 관련하여 우리는 경도 75 Shore A, 탄성률 82%의 3성분 EPDM(에틸렌 프로필렌 디엔 단량체) 고무 정밀 씰을 맞춤 제작했습니다. 최적의 배합으로 내마모성을 강화함과 동시에 뛰어난 탄성을 확보하여 정밀한 실링면에 밀착됩니다. 이 씰은 유압유 매체와 밸브 코어의 동적 이동 조건에 적합합니다. 씰링 수명은 원래의 고경도 씰보다 2배 길고 누출 위험이 없습니다. 피해야 할 핵심 사항: 선택 시 경도와 탄성 성능의 균형이 필요합니다. 밸브 유형(예: 게이트 밸브, 볼 밸브, 버터플라이 밸브)과 밀봉 압력에 따라 적절한 경도 범위(일반적으로 Shore A 60-85)를 선택합니다. 동시에 탄성률 및 압축 영구 변형과 같은 고무 재료의 주요 지표를 테스트하는 데 우선 순위를 두십시오. 압축 영구 변형이 작을수록 탄성이 더 안정적이고 밀봉 수명이 길어집니다.

"재료가 높을수록 성능이 더 보장됩니다"는 밸브 재료 선택에 있어서 흔히 발생하는 오해입니다. 많은 기업들이 작업 조건의 실제 요구를 무시하고 수입 고급 고무 재료를 맹목적으로 추구하여 비용이 크게 증가하지만 그에 따른 성능 향상은 이루어지지 않습니다. 고급 소재는 특수한 극한 작업 조건(초고온, 강한 부식, 초고압 등)에 맞게 설계되는 경우가 많습니다. 작업 조건이 온화하면 일반 재료가 사용 요구 사항을 완전히 충족할 수 있습니다. 공기 압축기의 밸브 구성 요소는 대부분 상온 및 상압 조건에 있으며 건조한 공기를 매체로 합니다. 작업 조건은 온화하고 밸브 씰 재료에 대한 요구 사항은 비교적 기본입니다. 그러나 일부 선택 시나리오에서는 수입 과불화 에테르(FFKM) 고무 씰을 선택하여 수입 고급 재료를 맹목적으로 추구합니다. 이 씰의 조달 비용은 기존 EPDM 고무 씰의 6배입니다. 실제 설치 테스트에서는 이 작업 조건에서 두 재료의 밀봉 수명이 8,000시간 이상에 도달할 수 있으며 성능은 기본적으로 동일하다는 것을 보여줍니다. 수입 자재의 프리미엄은 아무런 가치를 가져올 수 없으며 일괄 구매 비용의 낭비를 초래합니다. 반대로, 고온, 고압 및 유황 함유 매체가 있는 시나리오에서 비용을 제어하기 위해 일반 불소 고무(FKM) 씰을 선택하면 씰링 구성 요소가 한 달 이내에 부식 및 노화로 인해 고장나고 그에 따른 가동 중지 시간 및 유지 관리 비용이 재료 가격 차이를 훨씬 초과하게 됩니다. 피해야 할 핵심 사항: 작업 조건 매개변수(온도, 압력, 매체 및 서비스 수명 요구 사항)를 기준으로 재료를 선택합니다. 고급 소재를 맹목적으로 추구할 필요는 없습니다. 정밀 고무 제품 제조업체와의 커뮤니케이션을 통해 작업 조건의 핵심 요구 사항을 명확히 하고 성능 요구 사항을 충족하면서 가장 비용 효율적인 재료 솔루션을 선택합니다. 필요한 경우 재료 수정(예: 강화제 충전, 공식 최적화 등)을 수행하여 일반 재료를 특정 작업 조건에 적용하고 비용을 절감할 수 있습니다.

밸브는 식품, 의약품, 식수, 전자제품 등 규제가 적용되는 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 재료 선택이 FDA(식품 접촉 재료 표준), ROHS(전자 및 전기 위험 물질 제한) 및 REACH 요구 사항을 무시하는 경우 제품이 규정을 준수하지 못하고 심지어 시장 리콜 위험에 직면할 수도 있습니다. 특히 수출입 사업에서 규정 준수는 밸브 씰 재료에 대한 필수 전제 조건입니다. 유제품 산업의 멸균 냉수 장치용 밸브 구성품은 식품 접촉 물질 규정을 엄격히 준수해야 합니다. 일부 선택은 씰링 성능에만 초점을 맞추고 규정 준수를 고려하지 않고 일반 고무 씰을 선택합니다. 제3자 테스트 과정에서 과도한 프탈레이트 가소제 등의 문제가 발견되는 경우가 있는데, 이는 FDA 21 CFR Part 177.2600 표준을 충족하지 못하며, 이에 따라 제품이 승인 테스트를 통과하지 못하고 생산 중단의 위험에 직면하게 됩니다. 우리는 이 업계의 요구 사항에 맞는 규정을 준수하는 공식 실리콘 고무(VMQ) 씰을 완전한 FDA 인증 보고서 및 REACH SVHC 목록 심사 문서와 함께 제공하여 씰링 구성 요소가 유해 물질을 방출하지 않고 멸균 유제품 조건에 적합하다는 것을 보장함으로써 제품이 규정 준수 테스트를 통과하고 안정적으로 생산되도록 돕습니다. 회피 요령: 밸브의 적용 산업을 기반으로 해당 규제 표준을 명확하게 정의하십시오. 재료를 선택할 때 정밀 고무 제품 제조업체에 규정 준수 테스트 보고서(FDA 인증, ROHS 테스트 보고서, REACH SVHC(고위험 물질) 목록 심사 보고서 등)를 제공하도록 요구합니다. 동시에, 규정 준수 생산 능력을 갖춘 제조업체를 우선적으로 선택하여 제제 설계, 생산 처리부터 최종 배송까지 재료가 프로세스 전반에 걸쳐 규제 요구 사항을 완전히 준수하도록 보장합니다.

대부분의 정밀 밸브에는 밸브 코어 왕복 운동 및 고주파수 전환과 같은 동적 작동 조건이 있습니다. 그러나 밸브 씰 재료를 선택할 때 정적 씰링 성능, 인장 강도 및 기타 정적 지표만 테스트하는 경우가 많으며 동적 응력 하에서 재료의 내마모성, 피로 저항 및 씰링 안정성을 무시하여 실제 작동 조건에서 정밀 고무 씰의 급속한 마모 및 파손 및 씰링 실패를 초래합니다. 정밀 밀봉 부품은 크기가 작고 적응성이 높습니다. 동적 작동 조건에서 성능 단점은 더욱 확대되고 밸브의 전반적인 작동에 미치는 영향은 더욱 커집니다. 유압 시스템의 고주파 역전 밸브의 밀봉 시나리오에서 일부 고객은 우수한 정적 밀봉 성능을 갖춘 일반 실리콘 고무(VMQ) 정밀 밀봉을 선택하고 정압 저항 및 밀봉 성능 테스트가 모두 표준에 부합합니다. 그러나 실제 설치 후에는 밸브 코어의 초당 1~2회의 왕복 운동으로 인해 씰링 부품이 지속적으로 동적 마찰과 압축을 받게 되며, 1000시간이 지나야 표면이 마모되고 가장자리가 찢어져 작동유 누출이 발생하고 시스템 역전 정확도가 저하됩니다. 우리는 이러한 동적 작동 조건에 맞게 씰링 부품 공식 및 구조를 최적화했으며, 특수 윤활 코팅과 결합하여 피로 저항성이 강한 불소 실리콘 고무(FVMQ) 재료를 선택하여 동적 내마모성과 인열 저항을 향상시켰습니다. 씰링 부품의 실제 서비스 수명은 고주파 동적 작동 조건에 완전히 적응하여 5000시간 이상으로 연장되었습니다. 회피 팁: 선택 시 밸브의 동적 작동 조건 매개변수(예: 동작 주파수, 응력 적용 방법, 마찰 진폭)를 결합하고 동적 마찰 계수, 피로 수명, 인열 저항 강도 등을 포함한 재료 동적 성능 지표 테스트를 보완해야 합니다. 고주파 동적 시나리오의 경우 재료 수정(예: 내마모성 필러 추가), 밀봉 구성 요소 구조 최적화(예: 립 씰 설계), 윤활 보호 추가 등을 통해 정밀 고무 씰의 동적 적응성을 높일 수 있습니다. 개선되어 장기간의 동적 작동 조건에서 안정적인 작동을 보장합니다.

DOIT Rubber는 글로벌 의료, 자동차, 전자 및 산업 부문을 위한 정밀 고무 씰링 부품을 전문으로 하는 하이테크 기업입니다. ISO 13485 인증과 20개 이상의 핵심 특허를 바탕으로 당사는 IVD(체외 진단) 장비 액세서리의 엄격한 요구 사항을 충족하는 의료용 실리콘 씰, IVD 씰 및 진단 장치 개스킷 제조에 탁월합니다. 당사의 포트폴리오는 또한 자동차 전자 장치, 펌프, 밸브 및 산업 기계용 맞춤형 씰을 다루며 우수한 생체 적합성, 내식성 및 안정성을 제공합니다. 당사는 글로벌 공급 능력을 갖춘 OEM/ODM 서비스를 제공하여 아시아, 유럽 및 미주 전역의 고객에게 서비스를 제공합니다. 연락처: jack_pan@doitrubber.com; 왓츠앱: +86 15976889589