수십 년 동안 과학자와 엔지니어는 기어에 사용되는 재료를 개선하는 데 집중하면서 피로으로 인한 기어 톱니 파손, 측면의 톱니 마모, 국부 과열, 과도한 소음, 충격 하중 또는 하드 스톱, 소음 진동 문제와 같은 여러 문제를 극복하려고 시도했습니다.

오늘날 소결 금속 기어는 자동차의 고성능 플라스틱 기어로 대체되고 있는데, 이는 경량화와 연료 효율 향상에 대한 요구가 단순한 추세가 아니기 때문이며, 이는 배기가스 배출을 줄이기 위한 새로운 법률과 향후 법률을 충족함으로써 주도되며, 이는 비용 효율적인 솔루션으로 충족되어야 하므로 기어 설계를 개선하기 위한 연구와 테스트가 계속됩니다.

자동차 경량화를 위한 비용 효율적인 솔루션 중 하나는 기계적 및 마찰 속성이 우수한 플라스틱로 기어를 만드는 스타트-스톱 모터입니다. 이 플라스틱 기어는 무게와 비용을 줄입니다. 플라스틱 기어는 엔진 관리 액추에이터 및 전동식 파워 조향 및 전기 브레이크 부스팅과 같은 파워 부스팅 시스템을 포함한 다른 자동차 애플리케이션에도 사용되지만 이 블로그에서는 스타트-스톱 모터 애플리케이션과 Envalior 기어 테스트 기능에 중점을 둘 것입니다.

기존의 스타터 모터는 차량 수명 기간 동안 최대 40,000회의 엔진 시동 또는 각 플라스틱 고리 기어 톱니에 대해 최대 1,300만 회의 부하 사이클을 볼 수 있습니다. 이를 최대 350,000회의 시동 횟수 또는 환형 기어 톱니당 최대 4,500만 회의 부하 사이클을 볼 수 있는 스타트/스톱 스타터 모터와 비교해 보십시오.

또한 시동/정지 스타터 모터는 연료 소비 최대 15%, 이산화탄소 배출량을 최대 8%까지 줄일 수 있습니다. 자동차 산업_CO2 배출량과 차량 무게를 줄이기 위해 노력하고 있기 때문에 자동차 제조업체가 내구성 요구 사항을 충족하기 위해 탁월한 피로 속성과 마모율을 제공하는 플라스틱와 같은 경량 재료로 만든 기어를 원하는 이유를 쉽게 알 수 있습니다. Envalior Stanyl은 다양한 전력 등급에서 이러한 까다로운 소재 요구 사항을 충족 합니다.

Stanyl의 마찰 속성 최대한 활용하고 응용 분야와 소재의 마모 및 마찰 속성 간의 이론적, 실제적 관계를 이해하기 위해 Envalior는 인터페이스 및 환경 온도 조건을 이해하기 위해 다양한 테스트를 실행합니다.

Envalior 의 접근 방식은 산업 표준에 대한 테스트를 넘어 테스트 매개 변수를 애플리케이션에 연결하여 실제 조건을 시뮬레이션합니다. 이를 기초 연구팀의 광범위한 지식 기반과 결합하면 어떤 소재 속성 개선해야 하는지 결정할 수 있습니다. 이 고급 테스트를 수행하기 위해 Envalior 는 압력 및 슬라이딩 속도 변수 외에도 정밀한 온도 제어를 포함하도록 테스트 장비를 수정하여 실제 응용 분야에 가장 근접합니다.

 네덜란드 겔린(Geleen)에 있는 소재 과학 센터( Science Center )의 스러스트 와셔 시험기에는 마찰 계면에서 최대 200°C까지 냉각 및 가열을 통해 온도 능동적으로 제어하는 열 관리 포함되어 있습니다. 또한 온도 스윕, 슬라이딩 속도 스윕 또는 마모 속도 실행을 포함한 측정 정확도를 개선하기 위해 기계적 안정성 높였습니다(아래 그래프 참조). 또한 윤활 조건에서 마모과 마찰을 측정하여 윤활 시스템의 기어 응용 분야에 약 지식을 얻을 수 있습니다.

Envalior에는 최대 150°C의 제어된 온도, 최대 2,000rpm(3.6m/s)의 속도 및 2,000N의 최대 수직력에서 폴리머-폴리머 또는 금속-폴리머 거동을 테스트하기 위해 두 개의 디스크를 서로 실행하는 디스크 간 테스터도 있습니다. 또한 슬라이딩 및 롤링 조합을 테스트하여 기어 메쉬에서 볼 수 있는 실제 조건을 더 잘 시뮬레이션합니다.

Envalior에는 애플리케이션 수준에서 소재 성능을 검증하고 인장 강도, 피로 저항성 및 마찰 속성과 같은 기본 소재 속성와 연관시키는 데 사용되는 현장 최첨단 기어 테스터가 있습니다. 

기어 테스트의 결과(아래 그래프 참조)에 따르면 2.5Nm에서 Stanyl는 고장 전에 200k 사이클을 달성하는 반면 다른 재료는 40k 사이클 이하를 달성하는 것으로 나타났습니다. 고하중에서는 대체 재료에 비해 수명이 더 깁니다. 또한 200k 사이클의 수명 동안 Stanyl는 2.5Nm 토크를 달성합니다. 다른 재료는 2Nm 이하만 달성할 수 있으므로 기어의 무게를 줄이고 주어진 수명 동안 설계 공간을 절약해야 합니다.

Envalior는 전 세계 OEM 및 Tier 1 부품 제조업체와 협력하여 모터 관리, 엔진 제어 및 엔진 내 애플리케이션을 위한 기어 및 액추에이터를 개선하기 위한 새로운 기어 설계를 개발 및 테스트합니다.

Stanyl의 특성을 더 알아보기 약하거나 더 알아보기 약 Envalior의 소재 과학 센터 및 기어 테스트 문의 추가 정보를 문의하십시오. 또한 plasticsfinder.envalior.com 방문하여 기술 데이터 시트를 포함한 추가 정보 약 Stanyl 확인할 수 있습니다.