안녕하세요, SGO입니다. :)

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매립형 오일레스 베어링에 적용되는 고체 윤활제는 흑연과 황화물, 인화물 등의 윤활 성분과 내부 기공을 형성하기 위한 수지류 등을 배합하여 가압 및 성형 공정을 통해 제작됩니다. 에스지오에서는 이러한 윤활제 역시 100% 자체 생산하고 있으며, 지난번 포스팅의 타사 고체 윤활제 비교 실험과 같이 윤활 성능의 안정성을 향상하기 위한 R&D역시 활발하게 진행하고 있습니다.

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오늘은 에스지오 연구소에서 시행한 고체 윤활제의 성능 실험 결과를 일부 공개합니다! :D

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고체 윤활제는 윤활 성능이 우수한 흑연과 황화물, 인화물 등의 성분을 바탕으로 내부에 기공을 형성하도록 조직을 개량하는 성형 기술이 핵심입니다. 내부 기공은 윤활유를 머금고 있다가 사용 중에 방출하면서 안정적인 윤활막을 형성하게 됩니다. 이를 증명하기 위해 동일한 사양으로 2개의 샘플 중 하나는 윤활유를 함침하였고, 다른 하나는 무함침 상태로 제작했습니다.

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정확한 성능을 비교하고자 MCT, CNC에 사용되는 절삭유의 영향을 제거하기 위해 범용 선반으로 건식 가공했으며, 각각의 무게를 측정했습니다.

사진에서 확인할 수 있듯 윤활유가 함침된 샘플(1번)과 함침되지 않은 샘플(2번)의 무게 차이는 단 2g에 불과합니다. SGO 연구소에서 직접 테스트한 오일레스 베어링 내구성 시험, 어떻게 되었을까요? 2g이 만들어내는 차이를 아래에서 확인하세요.

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먼저, 2번 샘플의 마찰면을 보면 육안으로 보아도 1번 샘플에 비해 표면이 거칠고 불규칙한 요철부가 생겼음을 알 수 있습니다. 게이지를 이용해 측정된 마모량도 베어링과 샤프트 모두 1번 샘플에 비해 매우 심하게 마모가 일어나고 있어, 윤활 효과는 거의 없는 것으로 판단됩니다.

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또한 SGO 연구소에서 보유하고 있는 시험기는 마찰계수가 0.25에 도달했을 때 정지하도록 세팅되어 있습니다. 2번 샘플은 총 시험시간 72시간 중 40시간 부근에서 마찰계수 초과로 정지하여 시험을 중단할 수밖에 없었습니다.

이러한 차이는 고체 윤활제의 내부 기공과 조직의 형상에서 비롯된 젖음성(Wettability)과 관련이 있습니다. 젖음(Wetting) 현상이란, 윤활유와 같은 액체가 윤활제인 고체의 표면과 접촉을 유지할 수 있는 능력으로 분자간의 상호작용에 의해 발생하는 현상입니다. 윤활유와 윤활제 사이의 접착력, 응집력 등이 균형을 이룰 때 윤활제는 안정적으로 윤활유를 머금고 있게 되는 것입니다.

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실제로 카본 윤활제를 윤활유 속에 담그면 윤활제 속의 내부 기공에서 기포가 빠져나오는 모세관 현상을 관찰할 수 있습니다. 비록 무게 차이는 2g에 불과하지만 고체 윤활제와 윤활유는 베어링의 수명과 기계장치의 안전성에서 큰 역할을 담당하고 있음을 알 수 있습니다.

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SGO는 항상 더 좋은 제품을 만들기 위해 연구하고 있습니다. 궁금한 내용이 있다면 언제든 연락 주세요. :)