KR20110076040A - 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세라믹디스크 시험장치에 시험용 세라믹디스크가 안치된 지그장치를 시험장치 내에 장착시키고 물을 공급시키는 시험장치 장착 단계와, 상기 시험장치장착 단계 후에 누수가 발생되지 않았을 경우 지그장치 내의 카트리지 레버가 일 방향으로 회전하면서 안치된 시험용 세라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르게 하는 것이 1사이클에 포함되게 설정된 시험을 실행시키는 디스크시험 실행 단계와, 상기 디스크시험 실행 단계 후에 시험 중인 세라믹디스크의 이상 현상을 체킹하여 현재 시험중 세라믹디스크에 발생된 고장 혹은 이상원인을 분석 및 해석한 다음 그 시험결과 데이터를 산출시키는 고장원인 분석 및 해석 단계를 포함하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법을 제공한다.

본 발명은 세라믹디스크의 사용 조건하의 고장메커니즘이 반영된 지그장치에 시험용 세라믹디스크를 안치하여 설정된 시험 단계에 따라 정량적인 가속수명 시험을 실행함으로써, 정량적인 수명 평가를 통해 출고전의 세라믹디스크에 대한 수명을 정확히 예측할 수 있기 때문에 세라믹디스크의 교체 주기 및 제품 생산량을 정밀하게 예측할 수 있는 장점을 가진다.

세라믹디스크, 수명시험, 정량적, 고장메카니즘, 가속시험, 사이클

Description

수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법{Lifetime testing method of a ceramic disk for water valve}

본 발명은 세라믹디스크의 수명시험방법에 관한 것으로, 특히 세라믹디스크의 사용 조건하의 고장메커니즘이 반영된 지그장치를 구성하고 이 지그장치에 시험용 세라믹디스크를 안치하여 설정된 시험 단계에 따라 정량적인 가속수명시험을 실행하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물이나 가옥의 싱크대나 화장실 등에서 물을 편리하게 배출하여 사용하기 위해서는 통상 수도밸브를 사용하게 되는데, 예컨대, 이러한 수도밸브는 도 1에 도시된 바와 같은 통상 나선승강형 수도밸브를 널리 사용하다가 최근에는 도 2에 도시된 바와 같은 싱글레버형 수도밸브를 사용하고 있다. 그런데, 상기와 같은 싱글레버형 수도밸브에는 통상 물의 분출을 제어하는 카트리지가 사용된다.

그러면, 상기와 같은 종래 싱글레버형 수도밸브의 일례를 도 3을 참고로 살 펴보면, 하부에 천공된 구멍이 형성되고 그 내부에 물이 흐를 수 있는 통로가 형성된 몸체부와, 상기 몸체부내에 물의 유출입을 제어하는 카트리지를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 카트리지의 내부에는 도 4에 도시된 바와 같이 몸체 중심에 복수개가 통공된 세라믹 재질의 세라믹디스크가 구비된다.

이때, 상기 세라믹디스크는 수도밸브에 들어가는 카트리지의 핵심 부품으로 수도밸브 성능의 대부분을 좌우하는 중요한 부품이다. 그리고, 상기 수도밸브의 요구 수명은 통상 500,000 사이클(Cycle) 정도이나, 이러한 세라믹디스크의 신뢰성에 좌우된다.

따라서, 상기와 같은 세라믹디스크는 통상 상판과 하판이 접촉하여 회전 및 왕복 운동을 하기 때문에 마찰, 마모가 발생될 우려가 있어 이를 최소화 하기 위하여 윤활 작용을 하는 그리스를 내부에 충전하게 되는데, 그렇게 하여 상기 세라믹디스크의 미세한 기공이 윤활유에 의해 세라믹디스크의 마찰면 사이에서 계속 유지될 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기와 같은 세라믹디스크의 고장 메카니즘을 보면, 예컨대, Al₂O₃와 Al₂O₃의 마찰마모에서 화학적 상호작용을 배제한 소성변형에 뒤이은 취성 파괴가 주된 마모 메커니즘인데, 즉, 반복된 마찰마모는 Al₂O₃ 세라믹스의 스트레스 필드(Stress Field)에 피로(fatigue)를 발생시켜 전위(dislocation), 슬립(slip), 투윈 밴드(twin band)를 발생시키고 그것이 소성 변형을 유도하여 파괴까지 진전되는 것으로 해석된다. 이러한 것은 실질적으로 Al₂O₃ 세라믹스의 국부적인 소성변형은 X선회절(X-ray diffraction), 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope; TEM)을 이용한 관찰에 의해 발견되고 있다. 이에 더하여, 상기와 같은 세라믹디스크가 슬라이딩이 안되는 고착(Sticking) 현상이나 크랙(Crack)과 같은 고장도 자주 발생된다.

그런데, 상기와 같은 세라믹디스크의 고장은 수도밸브의 수명에 막대한 영향을 미치나, 이러한 세라믹디스크가 결합된 수도밸브의 수명시험을 하기 위해서는 예컨대, 500,000 사이클(Cycle) 정도와 같이 상당한 시간과 비용이 발생되어 세라믹디스크의 생산성을 상당히 저하시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 정량적인 수명 평가를 통해 출고전의 세라믹디스크에 대한 수명을 정확히 예측할 수 있기 때문에 세라믹디스크의 교체 주기 및 제품 생산량을 용이하게 예측할 수 있는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 일반적으로 시장에 진출하기 위해서는 500,000 사이클 이상의 시험을 통과해야 하는 막대한 시험 시간이 소요되며 이는 전체 개발 기간에 포함되어 경쟁사 대비 개발 경쟁력을 약화시키므로 시장의 고장메커니즘을 고려한 가속수명시험을 통하여 시험 시간을 획기적으로 단축하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세라믹디스크 시험장치에 결합되는 지그의 카트리지에 시험용 세라믹디스크를 안치 고정시키는 지그 세팅 단계와, 상기 지그 세팅 단계 후에 시험용 세라믹디스크가 안치된 지그장치를 시험장치 내에 장착시키고 물을 공급시키는 시험장치 장착 단계와, 상기 시험장치 장착 단계 후에 세팅된 지그장치에 누수가 발생되는 지를 판단하는 누수 판단 단계와, 상기 누수 판단 단계 중에 판단한 결과 누수가 발생되지 않았을 경우 지그장치 내의 카트리지 레버가 일 방향으로 회전하면서 안치된 시험용 세라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르게 하는 것이 1사이클에 포함되게 하여 시험을 실행시키는 디스크시험 실행 단계와, 상기 디스크시험 실행 단계 후에 시험장치에 설정된 N 횟수로 상기 디스크시험 실행 단계를 반복 수행시키는 설정 사이클 시험 단계와, 상기 설정 사이클 시험 단계 후에 시험 중인 세라믹디스크에 고장 혹은 이상현상이 발생되었는 지를 판단하는 이상 현상 판단 단계, 및 상기 이상 현상 판단 단계 중에 판단한 결과 시험중인 세라믹디스크에 이상현상이 발생되었을 경우 시험중인 세라믹디스크에 발생된 고장 혹은 이상 원인을 분석 및 해석한 다음 그 시험결과 데이터를 산출시키는 고장원인 분석 및 해석 단계를 포함하여 구성되는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법을 제시한다.

상기 이상 현상 판단 단계에는 시험 중인 세라믹디스크에 이상 현상이 발생되지 않았을 경우 설정된 주기로 시험 중인 세라믹디스크에 누수가 발생되는지를 판단하여 처리하는 주기 누수 판단 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 디스크시험 실행 단계 중의 1 사이클은 상기 세라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르고, 물의 흐름이 닫혀진 후, 카트리지 레버가 온수가 흐를 수 있는 위치로 회전하는 과정을 포함하며, 상기 카트리지 레버의 이동 위치에 따라 온수 또는 냉수가 상기 세라믹디스크로 공급되거나 차단된다.

상기 1 사이클의 최적 시험 시간은 온수가 1초 흐르고 냉수가 1초 흐르는 시간이 상기 1 사이클에 포함되는 것이 바람직하다.

상기 1 사이클로 시험되는 세라믹디스크는 1사이클에 2㎜까지의 두께로 시험되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 세라믹디스크의 사용 조건하의 고장메커니즘이 반영된 지그장치를 구성하고 이 지그장치에 시험용 세라믹디스크를 안치하여 설정된 시험 단계에 따라 정량적인 가속수명시험을 실행함으로써, 정량적인 수명 평가를 통해 출고전의 세라믹디스크에 대한 수명을 정확히 예측할 수 있기 때문에 세라믹디스크의 교체 주기 및 제품 생산량을 예측할 수 있으므로 그에 따라 세라믹디스크의 생산품질성을 극대화시키는 장점을 가지고 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 세라믹디스크의 가속수명시험을 단시간에 시험할 수 있는 시험 단계에 따른 메카니즘을 구현하여 세라믹디스크의 고장문제점을 정밀하게 검출해 내어 세라믹디스크의 생산에 반영할 수 있으므로 그에 따라 세라믹디스크의 시험성도 상당히 향상되는 효과도 있다.

일반적으로 시장에 진출하기 위해서는 500,000 사이클 이상의 시험을 통과해야 하는 막대한 시험 시간이 소요되며 이는 전체 개발 기간에 포함되어 경쟁사 대비 개발 경쟁력을 약화시키므로 시장의 고장메커니즘을 고려한 가속수명시험을 통하여 시험 시간을 획기적으로 단축할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따라 수도밸브용 세라믹디스크의 수명을 시험하기 위한 시험장치(1)는 도 5a에 개략적으로 도시되어 있다. 도 5b는 시험장치(1)의 지그장치(6)를 보여주는 사진이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 시험장치(1)는, 장비의 전체틀을 형성하는 몸체부(2)와, 상기 몸체부(2)의 중단부에 고정틀(3)에 의해 결합되고 그 내부에 시험용 세라믹디스크(4)가 안치된 카트리지(5)를 구비한 지그장치(6)를 포함하여 구성된 다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 지그장치(6)는 카트리지가 장착되는 카트리지 체결치구와, 카트리지 체결치구에 결합되는 카트리지 레버와, 카트리지가 담겨져서 밀봉하는 역할을 하는 카트리지 수용치구를 포함한다. 카트리지(5)는 카트리지 체결치구에 의해 결합되어 카트리지 레버에 연결된다.

이하에서, 상기와 같은 구성을 포함하는 시험장치(1)를 이용하여 수도밸브용 세라믹디스크의 수명을 시험하는 방법을 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험 방법을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이다.

도 6을 참조하면, 초기상태(S1)에서 지그 세팅 단계(S2)로 진행하여 지그장치의 카트리지에 시험용 세라믹디스크를 안치 고정시킨다. 그리고, 상기 지그 세팅 단계(S2) 후에 시험장치 장착 단계(S3)로 진행하여 시험용 세라믹디스크가 안치된 지그장치를 시험장치(1) 내에 장착시키고 물을 공급시킨다.

또한, 상기 시험장치 장착 단계(S3) 후에 누수 판단 단계(S4)로 진행하여 현재 세팅된 지그장치(6)에 누수가 발생되는 지를 판단한다. 이때, 상기 누수 판단 단계(S4) 중에 판단한 결과 누수가 발생되었을 경우 상기 지그 세팅 단계(S2)로 복귀하여 루프를 반복수행시킨다.

그러나, 상기 누수 판단 단계(S4) 중에 판단한 결과 누수가 발생되지 않았을 경우 디스크시험 실행 단계(S5)로 진행하여 지그장치 내의 카트리지 레버가 일방향(예컨대, 반시계 방향)으로 회전하면서 안치된 시험용 세라믹디스크로 온수, 냉수, 닫힘, 회전을 1사이클로 하는 시험을 실행시킨다. 더욱 구체적으로는, 상기 세 라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르고, 물의 흐름이 닫혀진 후, 카트리지 레버가 온수가 흐를 수 있는 위치로 회전하는 과정이 1 사이클을 이루도록 하며, 상기 카트리지 레버의 이동 위치에 따라 온수 또는 냉수가 상기 세라믹디스크로 공급되거나 차단된다.

그리고, 상기 디스크시험 실행 단계(S5) 후에 설정 사이클 시험 단계(S6)로 진행하여 시험장치에 설정된 N 횟수로 상기 디스크시험 실행 단계(S5)를 반복수행시킨다. 또한, 상기 설정 사이클 시험 단계(S6) 후에 이상 현상 판단 단계(S7)로 진행하여 시험 중인 세라믹디스크에 이상 현상이 발생되었는 지를 판단한다. 여기서, 상기 이상 현상 판단 단계(S7) 중에 판단한 결과 시험중인 세라믹디스크에 이상 현상이 발생되지 않았을 경우 주기 누수 판단 단계(S8)로 진행하여 설정된 주기로 시험중인 세라믹디스크에 누수가 발생되는 지를 판단한다.

여기서, 상기 이상 현상 판단 단계(S7) 중에 판단한 결과 시험 중인 세라믹디스크에 이상 현상이 발생되었을 경우 고장원인 분석 및 해석 단계(S9)로 진행하여 현재 시험중 세라믹디스크에 발생된 고장 혹은 이상 원인을 분석 및 해석한 다음 그 시험결과 데이터를 산출시킨다.

한편, 상기 주기 누수 판단 단계(S8) 중에 판단한 결과 세라믹디스크에 누수가 발생되었을 경우 상기 고장원인 분석 및 해석 단계(S9)로 진행하여 루프를 반복수행한다.

그러나, 상기 주기누수 판단 단계(S8) 중에 판단한 결과 세라믹디스크에 누수가 발생되지 않았을 경우 시험결과 도출 단계(S10)로 진행하여 시험결과 데이터 를 산출시킨다.

상기와 같은 본 발명의 방법을 실행시키려면, 먼저, 지그장치(6)의 카트리지(5)에 시험용 세라믹디스크(4)를 안치시키고 이 세라믹디스크(4)가 안치된 지그장치(6)를 고정틀(3)을 이용하여 시험장치(1)에 고정시킨다. 그리고, 상기와 같이 지그장치(6)가 고정될 경우 제어반(7)를 통해 지그장치(6) 내의 카트리지 레버(도시안됨)가 일방향(반시계 방향)으로 회전하면서 그 안치된 시험용 세라믹디스크(4)로 온수, 냉수, 닫힘, 회전의 순서를 1사이클로 하는 시험을 실행시킨다.

이때, 상기와 같은 디스크 시험 실행 과정 중에 시험장치(1)는 제어반을 통해 사용자가 설정된 N 횟수만큼 온수, 냉수, 닫힘, 회전의 순서를 1사이클로 하는 시험을 반복수행시킨다.

여기서, 상기 시험과정 중에 만약, 시험중인 세라믹디스크(4)에 이상현상이 발생되지 않았을 경우에는 설정된 주기로 시험중인 세라믹디스크(4)에 누수가 발생되는 지를 판단한다.

그런데, 상기 이상현상 판단 과정 중에 시험중인 세라믹디스크(4)에 이상이나 누수 혹은 고장현상이 발생되었을 경우 현재 시험중 세라믹디스크에 발생된 고장 혹은 그 이상원인을 분석 및 해석한 다음 그 시험결과 데이터를 프린트 혹은 모니터 또는 게이지를 통해 산출시킨다.

한편, 세라믹디스크의 상기 고장원인 분석 및 해석 과정에는 다음과 같은 단 계들이 포함된다.

[세라믹의 열충격 강도]

300℃ 이하에서는 세라믹디스크의 열충격 강도는 매우 높으므로 열충격에 의한 균열 등의 발생 확률은 거의 없다.

[세라믹디스크의 고장 메커니즘]

(1) 열충격과 표면의 마찰이 동시에 작용하여 마찰면에서의 피로를 발생시킨다.

(2) 피로에 의해 전위(Dislacation), 슬립(Slip), 투윈 밴드(Twin band) 등을 발생시키고 이것이 표면의 소성변형을 유도하여 국부적인 파괴까지 진전된다.

(3) 국부적인 파괴는 SBA(Surface Bearing Area), 표면거칠기를 변화시켜 토크 증가 및 누수로 이어진다.

[세라믹디스크의 열전달 거동-사이클 시간의 최적화]

도 7은 세라믹디스크의 깊이별/시간별 온도 감소 거동을 보여주는 그래프이고, 도 8은 세라믹디스크의 시간에 따른 온도변화율을 보여주는 그래프이다.

(1) 목적: 세라믹디스크의 열전달 깊이별 시간별로 분석하기 위함이다.

(2) 내용분석: 약 2초 경과 시점에서 2㎜ 지점까지 포화된다. 초기에 온도 변화율이 급격히 줄어들어 0.5초 이후에는 열충격이 아닌 온도 사이클 거동을 보인다. 0.5초 이후에는 각 깊이당 열충격량(온도변화율)이 거의 비슷해져 깊이간 차이 가 거의 없다.

(3) 결론: 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 열충격 사이클을 온수 1초, 냉수 1초의 총 2초를 1사이클로 하는 것이 최적 시험 시간이다.

[세라믹디스크의 열전달 거동- 두께에 대한 최적화 1]

열전도에 대한 아래의 모식도와 표 1에 나타낸 바와 같이 에너지는 두께가 L이고 열전도도가 k인 세라믹 판을 통해 고온 T_h의 열저장고에서 저온 T_l의 열저장고로 열의 형태로 전달된다.

정의	세라믹에서의 수치
열전도도(k)
비열(c)
몰당 질량
밀도
A = 넓이, L = 두께, m = 질량

[세라믹디스크의 열전달 거동-두께에 대한 최적화 2]

아래의 수학식 1에 세라믹디스크의 열전도율을 나타내었고, 아래의 수학식 2에 세라믹디스크의 열량을 나타내었으며, 열전도율과 열량으로부터 수학식 3에 나타낸 바와 같은 온도에 대한 값을 추출할 수 있으며, 수학식 4에 나타낸 바와 같이 세라믹디스크의 시정수를 나타낼 수 있다.

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수학식 4에서 t=3τ일 경우 e^-3≒0.05로 포화되었다고 할 수 있다.

2㎜ 깊이에서 포화되는 시간은 약 1초 이고, 5㎜ 깊이에서 포화되는 시간은 약 10초 이다.

상기 수학식 1 내지 수학식 4를 참고하여 볼 때, 1초에 2㎜에 열충격이 도달 가능하므로 2㎜까지의 세라믹디스크는 1초 사이클로 시험하는 것이 최적화된 조건이라는 것을 알 수 있다.

[열충격 시험의 온도 수정]

앞서 설명한 세라믹디스크의 열전달 거동에 대한 결과를 기초로, 열충격 시험의 온도는 아래의 표 2에 나타낸 바와 같이 수정하였다.

구분	시험방법
수명시험	2초/1사이클 냉수 5±2℃, 온수 80±2℃

[세라믹디스크의 수명시험 결과]

도 9에 스트레스에 따른 세라믹디스크의 수명 시험 결과를 나타내었다. 가속 수명 실험 결과 로그노말(Lognormal) 분포를 따르는 것으로 판명되었다.

세라믹디스크의 수명은 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.

상기 수학식 5에서 형상 계수 σ=0.609851274918935이다.

[가속 모델 수립]

도 10에 도시된 바와 같이 가속 모델을 수립하였다. 가속 모델에서 가속식은 아래의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.

위의 수학식 6에서 L_field는 실사용 조건에서의 수명이고, L_acc는 가속 모델에서의 수명이며, △T_field는 실사용 조건에서의 열충격이고, △T_acc는 가속 모델에서의 열충격이다.

[가속 시험 전/후의 AFM 측정 결과]

가속 시험 전에 양품을 AFM(Atomic Force Microscopy) 측정한 결과를 도 11a에 나타내었고, 가속 시험 후 불량품을 AFM 측정한 결과를 도 11b에 나타내었다. 또한, 가속 시험 전에 양품을 AFM 측정한 결과를 도 12a에 나타내었고, 가속 시험 후 불량품을 AFM 측정한 결과를 도 12b에 나타내었다.

[가속 시험 후 세라믹 특성]

도 13a는 가속 시험 전의 양품 세라믹디스크를 보여주는 사진이고, 도 13b는 가속 시험 후의 세라믹디스크를 보여주는 사진이다.

도 14는 SBA(surface bearing area)에 따른 빈도(Population)를 보여주는 그래프로서, 도 14에서 (a)는 가속 시험 전의 양품에 대한 것을 보여주고 있고, (b) 및 (c)는 가속 시험 후에 대한 것을 보여주고 있다. 도 15는 표면 거칠기(surface roughness)에 따른 빈도(Population)를 보여주는 그래프로서, 도 15에서 (a)는 가속 시험 전의 양품에 대한 것을 보여주고 있고, (b) 및 (c)는 가속 시험 후에 대한 것을 보여주고 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

도 1은 나선승강형 수도밸브의 일례를 보여주는 도면이다.

도 2는 싱글레버형 수도밸브의 일례를 보여주는 도면이다.

도 3은 싱글레버형 수도밸브에 적용되는 카트리지를 보여주는 도면이다.

도 4는 도 3의 카트리지에 채용되는 세라믹디스크의 일례를 보여주는 도면이다.

도 5a는 본 발명의 방법이 적용되는 시험장치의 일례를 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 5b는 시험장치(1)의 지그장치(6)를 보여주는 사진이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이다.

도 7은 세라믹디스크의 깊이별/시간별 온도 감소 거동을 보여주는 그래프이다.

도 8은 세라믹디스크의 시간에 따른 온도변화율을 보여주는 그래프이다.

도 9는 스트레스에 따른 세라믹디스크의 수명 시험 결과를 나타낸 도면이다.

도 10은 가속 모델을 보여주는 도면이다.

도 11a는 가속 시험 전에 양품을 AFM 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 11b는 가속 시험 후 불량품을 AFM 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 12a는 가속 시험 전에 양품을 AFM 측정한 결과를 나타낸 것이고, 도 12b는 가속 시험 후 불량품을 AFM 측정한 결과를 나타낸 것이다.

도 13a는 가속 시험 전의 양품 세라믹디스크를 보여주는 사진이고, 도 13b는 가속 시험 후의 세라믹디스크를 보여주는 사진이다.

도 14는 SBA(surface bearing area)에 따른 빈도를 보여주는 그래프이다.

도 15는 표면 거칠기(surface roughness)에 따른 빈도를 보여주는 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시험장치 2 : 몸체부

3 : 고정틀 4 : 세라믹디스크

5 : 카트리지 6 : 지그장치

7 : 제어반

Claims (5)

1. 세라믹디스크 시험장치에 결합되는 지그장치의 카트리지에 시험용 세라믹디스크를 안치 고정시키는 지그 세팅 단계;

   상기 지그 세팅 단계 후에 시험용 세라믹디스크가 안치된 지그장치를 시험장치 내에 장착시키고 물을 공급시키는 시험장치 장착 단계;

   상기 시험장치 장착 단계 후에 세팅된 지그장치에 누수가 발생되는 지를 판단하는 누수 판단 단계;

   상기 누수 판단 단계 중에 판단한 결과 누수가 발생되지 않았을 경우 지그장치 내의 카트리지 레버가 일 방향으로 회전하면서 안치된 시험용 세라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르게 하는 것이 1사이클에 포함되게 하여 시험을 실행시키는 디스크시험 실행 단계;

   상기 디스크시험 실행 단계 후에 시험장치에 설정된 N 횟수로 상기 디스크시험 실행 단계를 반복 수행시키는 설정 사이클 시험 단계;

   상기 설정 사이클 시험 단계 후에 시험 중인 세라믹디스크에 고장 혹은 이상현상이 발생되었는 지를 판단하는 이상 현상 판단 단계; 및

   상기 이상 현상 판단 단계 중에 판단한 결과 시험중인 세라믹디스크에 이상현상이 발생되었을 경우 시험중인 세라믹디스크에 발생된 고장 혹은 이상 원인을 분석 및 해석한 다음 그 시험결과 데이터를 산출시키는 고장원인 분석 및 해석 단 계를 포함하여 구성되는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 이상 현상 판단 단계에는 시험 중인 세라믹디스크에 이상 현상이 발생되지 않았을 경우 설정된 주기로 시험 중인 세라믹디스크에 누수가 발생되는지를 판단하여 처리하는 주기 누수 판단 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 디스크시험 실행 단계 중의 1 사이클은 상기 세라믹디스크로 온수가 흐른 후 냉수가 흐르고, 물의 흐름이 닫혀진 후, 카트리지 레버가 온수가 흐를 수 있는 위치로 회전하는 과정을 포함하며, 상기 카트리지 레버의 이동 위치에 따라 온수 또는 냉수가 상기 세라믹디스크로 공급되거나 차단되는 것을 특징으로 하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법.
4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1 사이클의 최적 시험 시간은 온수가 1초 흐르고 냉수가 1초 흐르는 시간이 상기 1 사이클에 포함되는 것을 특징으로 하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법.
5. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1 사이클로 시험되는 세라믹디스크는 1사이클에 2㎜까지의 두께로 시험되는 것을 특징으로 하는 수도밸브용 세라믹디스크의 수명시험방법.

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