메카니컬 설계에서 많이 이용되는 재료는 판금이며, 그 다음으로 많은 것은 POM(폴리아세탈)입니다. 제품의 경량화나 부품에 많은 기능을 갖도록 하려면 POM은 매우 편리한 재료로, 오랫동안 메카니컬 설계자에게 애용되어 왔습니다.
목차
POM(폴리아세탈)이란
POM은 일반적으로는 폴리아세탈이라 불리는 열 가소성 수지의 일종으로, 듀라콘Ⓡ 등이 유명합니다. 내열성, 내충격성, 내마모성이 뛰어나, 일반적인 메카니컬 설계의 요건을 만족할 수 있는 플라스틱입니다.
역순에 의한 POM에 적합한 용도
설계자의 입장에서 부품에 필요한 기능이나 용도에서 POM이 적합한 항목에 대해 소개하겠습니다.
용도 ① 다기능 부품
메카니컬 설계의 요소로 1개의 부품에 여러 기능을 갖추어, 부품 비용이나 조립 공정 수를 절감할 수 있습니다. 판금 부품에서는 형상의 자유도에 제약이 있지만, 형상의 자유도가 큰 수지 성형 부품을 사용하면 다기능화를 도모할 수 있습니다.
용도 ② 뛰어난 신뢰성
필자는 차재용 메카니컬을 설계했는데, 제조업체의 지정에 대한 신뢰성 항목은 그야말로 엄격합니다. 예를 들어, 내열성은 100°C를 초과하며, 내피로성 등도 요구됩니다. POM은 이러한 모든 성능을 갖추고 있어 제품의 신뢰성을 높일 수 있습니다.
용도 ③ 스프링
일반적으로 스프링은 금속 부품으로 제품에 장착해 이용하는데, 비용 절감 검토 시 기구 부품에 스프링 기능을 갖추도록 해야 하므로 POM을 이용합니다. 플라스틱은 내피로성이나 내크리프성, 탄성 회복성이 뛰어나 스프링으로 이용할 수 있습니다. *그러나 탄성률이 온도로 인해 크게 변화하므로 주의가 필요합니다.
용도 ④ 기어
금속성 기어에 비해 POM 기어는 정음성이 뛰어나 가전 등에서도 폭넓게 이용됩니다. 또한, 플라스틱은 흡수성을 억제할 수 있어 치수 정밀도의 안정성도 양호합니다. *치면의 경도는 금속에 비해 뒤쳐지므로 타흔 등으로 이상한 소리가 나는 경우가 있습니다.
용도 ⑤ 베어링과 접동면
금속 부품은 베어링이나 접동면 등에는 이용할 수 없기 때문에 베어링 메탈 등은 다른 부품을 준비해야 합니다. POM은 그 자체에 자기 윤활성이 있어, 기구 부품 자체로 베어링이나 접동면에 대응할 수 있습니다.
POM 이외의 재료를 사용하는 경우
POM으로는 대응하기 어려운 부품의 기능도 있습니다, 여기에서는 설계자의 입장에서 몇 가지 예를 소개하겠습니다.
용도 ① 고강성 수지 부품
POM으로는 강성이 부족한 경우, PPS(유리 섬유 함유)를 사용하는 경우가 있는데, POM에 비해 성형성이나 윤활성 등이 떨어집니다.
용도 ② 투명한 부품
POM은 무색 투명해지지 않습니다. 무색 투명이 조건인 부품에는 아크릴을 이용하는데, 플라스틱과 달리 아크릴은 기구 부품에 적합한 특성을 갖고 있지 않아 커버나 창 등 한정된 용도로 이용됩니다.
정리
POM은 만능 수지 재료이기 때문에 애용하는 설계도 많을 겁니다. 기구 부품부터 스프링에 이르기까지 모든 부품에 이용할 수 있어, 그야말로 엔지니어링 플라스틱이라 할 수 있습니다.
