고온 환경에서 다웰 핀을 사용할 수 있습니까? 이것은 엔지니어, 제조업체 및 다양한 산업 응용 분야에 관련된 사람들 사이에서 종종 발생하는 질문입니다. 다웰 핀 공급 업체 로서이 쿼리를 여러 번 만났 으며이 블로그에서는 고온 설정에서 다웰 핀의 적합성을 결정하는 요소를 탐구 할 것입니다.
Dowel Pins 이해
다웰 핀은 원통형 막대이며, 일반적으로 금속으로 만들어졌으며 기계 부품을 정확하게 정렬하거나 부품 간 이동을 방지하는 데 사용됩니다. 그들은 다른 표준과 자료로 제공됩니다.ISO8734 또는 DIN6325 병렬 다웰 핀,,,DIN7979 SS 다웰 핀, 그리고ISO2338 또는 DIN7 경화 강철 다웰 핀. 각 유형에는 고유 한 특성이 있으며 특정 응용 프로그램을 위해 설계되었습니다.
높은 온도 환경에서 다웰 핀에 영향을 미치는 요인
재료 특성
다웰 핀의 재료는 높은 온도 사용을 고려할 때 가장 중요한 요소입니다. 다른 금속마다 융점, 열 팽창 계수 및 산화 저항이 다릅니다.
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스틸 다웰 핀: 스틸은 다웰 핀의 일반적인 재료입니다. 그러나 일반 스틸 다웰 핀은 높은 온도 환경에서 어려움을 겪을 수 있습니다. 온도가 높아지면 강철은 경도와 강도를 잃을 수 있습니다. 예를 들어, 탄소강은 400-500 ° C 이상의 온도에서 기계적 특성을 크게 잃기 시작합니다. 강철의 열 팽창은 또한 치수 변화를 일으킬 수 있으며, 이로 인해 함께 고정하는 부품의 잘못 정렬이 발생할 수 있습니다.
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스테인레스 스틸 다웰 핀: 스테인레스 스틸은 일반 강철에 비해 더 나은 내식성을 제공합니다. 316 및 304와 같은 일부 스테인레스 스틸 등급은 상당한 산화없이 약 800-900 ° C까지 상대적으로 높은 온도를 견딜 수 있습니다. 그러나 탄소강과 유사하게 열 팽창을 경험합니다. 또한, 매우 높은 온도에서, 스테인레스 스틸의 크롬은 공기 중의 산소와 반응하여 산화 크롬을 형성하여, 이는 다웰 핀의 표면 특성에 영향을 줄 수있다.
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고온 합금: Inconel 및 Hastelloy와 같은 합금은 고온 응용 분야를 위해 특별히 설계되었습니다. 이 합금은 높은 융점, 우수한 산화 저항성 및 비교적 낮은 열 팽창 계수를 갖는다. 예를 들어, Inconel 625는 최대 1093 ° C의 온도에서 강도와 무결성을 유지할 수 있습니다. 이러한 고온 합금으로 만든 다웰 핀은 매우 높은 온도 환경에 더 적합합니다.
열 팽창
열 팽창은 가열시 재료가 팽창하는 자연 현상입니다. 다웰 핀과 연결되는 부품 사이의 열 팽창의 차이는 문제를 일으킬 수 있습니다. 다웰 핀이 주변 부품보다 더 많이 확장되면 과도한 응력이 발생하여 부품의 균열 또는 변형이 발생할 수 있습니다. 반대로, 다웰 핀이 줄어들면 느슨해져서 잘못 정렬되고 관절 무결성이 줄어 듭니다.
산화 및 부식
높은 온도 환경에서, 특히 산소의 존재 하에서는 다웰 핀이 산화되기 쉽다. 산화는 시간이 지남에 따라 다웰 핀을 약화시켜 강도를 줄이고 표면 분해를 유발할 수 있습니다. 황 또는 염소 화합물과 같은 환경에 다른 반응성 물질이있는 경우 부식이 발생할 수 있습니다.
높은 온도 환경에서 다웰 핀의 응용
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항공 우주 산업: 항공기 엔진 및 기타 항공 우주 구성 요소에서, 다웰 핀은 다양한 부품을 정렬하고 고정시키는 데 사용됩니다. 이 구성 요소는 종종 매우 높은 온도에서 작동합니다. 고온 합금 다웰 핀은이 산업에서 일반적으로 시스템의 신뢰성과 안전성을 보장하기 위해 일반적으로 사용됩니다.
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발전: 발전소에서 석탄 - 발사, 가스 - 발사 또는 원자력 발전소이든 많은 성분이 고온에 노출됩니다. 다웰 핀은 터빈, 보일러 및 기타 장비에 사용됩니다. 다웰 핀의 선택은 각 애플리케이션의 특정 온도 및 환경 조건에 따라 다릅니다.
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유리 제조: 유리 제조 공정에는 고온 용광로가 포함됩니다. 다웰 핀은 금형 및 기타 장비를 정렬하는 데 사용됩니다. 스테인레스 스틸 또는 고온 합금 동금 파인 핀은 종종 용융 유리로 생성 된 고온과 부식성 환경을 견딜 수 있습니다.
사례 연구
실제 세계 예를 살펴 보겠습니다. 자동차 산업의 한 회사는 고온 엔진 구성 요소에서 일반 강철 다웰 핀을 사용하고있었습니다. 엔진은 약 600-700 ° C 온도에서 작동했습니다. 시간이 지남에 따라 Dowel 핀은 경도를 잃기 시작했고 열 팽창으로 인해 느슨해졌습니다. 이로 인해 부품이 잘못 정렬되어 엔진 성능 문제가 발생했습니다. 높은 온도 합금 다웰 핀으로 전환 한 후 문제가 해결되고 엔진이 원활하게 작동했습니다.
높은 온도 환경에서 다웰 핀 사용 솔루션
- 재료 선택: 앞에서 언급했듯이 올바른 자료를 선택하는 것이 중요합니다. 최대 500-600 ° C의 온도를 갖는 응용의 경우 스테인레스 스틸 다웰 핀이 충분할 수 있습니다. 더 높은 온도의 경우 고온 합금 다웰 핀을 고려해야합니다.
- 코팅: 보상 핀에 보호 코팅을 적용하면 산화 및 부식 저항이 향상 될 수 있습니다. 예를 들어, 세라믹 코팅은 다웰 핀과 주변 환경 사이에 장벽을 제공하여 산화 속도를 줄일 수 있습니다.
- 설계 고려 사항: 열 팽창을 수용하도록 조인트를 설계하는 것이 필수적입니다. 여기에는 느슨한 피팅 다웰 핀을 사용하거나 디자인에 팽창 조인트를 통합하는 것이 포함될 수 있습니다.
결론
결론적으로, 다웰 핀은 높은 온도 환경에서 사용될 수 있지만, 재료, 열 팽창 및 산화/부식 계수를 신중하게 고려해야합니다. 일반 스틸 다웰 핀은 매우 높은 온도 응용에 적합하지 않을 수 있지만, 높은 온도 합금 및 적절한 설계 솔루션은 이러한 환경에서 보드 핀을 신뢰할 수있는 구성 요소로 만들 수 있습니다.
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참조
- ASM 핸드북, 볼륨 2 : 특성 및 선택 : 비철 합금 및 특수 - 목적 재료.
- Ra Rapp의 "고온 재료 및 응용 프로그램".
- Inco Alloys International 및 Haynes International과 같은 합금 제조업체의 기술 데이터 시트.
