KR20140078765A - 내식성 부싱 - Google Patents

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KR20140078765A
KR20140078765A KR1020147013811A KR20147013811A KR20140078765A KR 20140078765 A KR20140078765 A KR 20140078765A KR 1020147013811 A KR1020147013811 A KR 1020147013811A KR 20147013811 A KR20147013811 A KR 20147013811A KR 20140078765 A KR20140078765 A KR 20140078765A
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coating
layer
bushing
load bearing
applying
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KR1020147013811A
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파라그 나뚜
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생―고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 팜푸스 게엠베하
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Abstract

내식성 부싱의 형성 방법은 슬라이딩 층을 하중지지 기재의 제1 표면에 결합시켜 라미네이트 시트를 형성하는 단계와, 라미네이트 시트로부터 블랭크를 절삭하는 단계를 포함한다. 라미네이트 시트는 하중지지 기재의 제2 표면에 해당되는 노출 표면을 포함한다. 블랭크는 하중지지 기재 부분을 갖는 절인부를 포함한다. 상기 방법은 이러한 블랭크로부터 반가공-상태 부싱을 형성하는 단계, 및 내식성 코팅을 절인부의 노출된 표면과 하중지지 기재 부분에 도포하여 내식성 부싱을 형성하는 단계를 더 포함한다.

Description

내식성 부싱{CORROSION RESISTANT BUSHING}
본 발명은 일반적으로 내식성 부싱에 관한 것이다.
하중지지 기재 및 슬라이딩 층 오버레이로 구성된 슬라이딩 지지 복합재료가 일반적으로 공지되어 있다. 보통 하중지지 기재 및 슬라이딩 층은 적합한 접착제를 사용하여 함침(laminating)시켜 연결한다. 예를 들어 자동차 산업에 사용되는 유지보수-불요 부싱을 형성하기 위해 상기 슬라이딩 지지 복합재료를 사용할 수 있다. 이들 유지보수-불요 부싱을 문(door), 후드, 및 엔진실 힌지, 시트, 조향축(steering column), 플라이휠, 밸런스 샤프트 베어링(balancer shaft bearing) 등에 사용할 수 있다. 그 외에도, 슬라이딩 지지 복합재료로 형성된 유지보수-불요 부싱을 비자동차 분야에도 사용할 수 있다.
연장된 유지보수-불요 수명과 향상된 내식성을 갖는 개선된 유지보수-불요 부싱이 지속적으로 요구되고 있다.
일 구현예에 의하면, 내식성 부싱의 형성 방법은 하중지지 기재의 제1 표면에 결합된 슬라이딩 층을 포함하는 라미네이트 시트로부터 블랭크(소판)를 절삭하는 단계를 포함할 수 있다. 블랭크는 하중지지 기재 일부분과 하중지지 기재의 노출된 주요 표면(exposed major surface)을 포함하는 절인부(cut edges)를 가질 수 있다. 상기 방법은 이러한 블랭크로부터 반가공-상태 부싱을 형성하는 단계, 및 내식성 코팅을 절인부의 노출된 표면과 하중지지 기재 부분에 도포하여 내식성 부싱을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 구현예에 의하면, 부싱은 하중지지 기재를 포함할 수 있다. 하중지지 기재는 제1 주요 표면, 제2 주요 표면 및 에지부들을 포함할 수 있다. 제1 표면에는 슬라이딩 층이 결합될 수 있고, 제2 표면에는 내식성 층이 결합되어 하중지지 기재의 에지부들을 덮도록 연장될 수 있다.
또 다른 구현예에 의하면, 부싱은 하중지지 기재를 포함할 수 있다. 하중지지 기재는 제1 주요 표면 및 제2 주요 표면을 포함할 수 있다. 제1 표면에는 슬라이딩 층이 결합될 수 있고, 제2 표면에는 내식성 층이 결합될 수 있다. 또한, 부싱은 약 120 시간 이상의 내식성 등급(Corrosion Resistance Rating)을 가질 수 있다.
본 발명에 의하여, 연장된 유지보수-불요 수명과 향상된 내식성을 갖는 개선된 유지보수-불요 부싱을 제공할 수 있다.
첨부된 도면들을 참조함으로써 당해 기술분야의 숙련자는 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있으며, 본 발명의 다수의 특징 및 이점이 명백해질 것이다.
도 1 및 도 2는 바람직한 내식성 부싱의 층 구조에 대한 예시도이다.
도 3은 부싱의 다양한 구현예에 대한 예시도이다.
도 4, 도 5 및 도 6은 바람직한 힌지의 예시도이다.
도 7은 바람직한 자전거용 헤드셋의 예시도이다.
도 8은 내식성 부싱의 한 관측 사진이다.
도 9는 내식성 부식의 또 다른 관측 사진이다.
도 10은 도 8의 영역(802)에 대한 확대 사진으로, 내식성 부싱의 절인부를 보여주고 있다.
서로 다른 도면에서 사용된 동일한 도면번호는 유사하거나 동일한 항목을 가리킨다.
도 1은 통상 도면번호 100으로 표시한 내식성 부싱의 다양한 층들을 예시하는 횡단면도를 나타낸다. 부싱(100)은 하중지지 기재(102)를 포함할 수 있다. 하중지지 기재(102)는 금속성 지지층일 수 있다. 금속성 지지층은 금속 또는 금속합금(이를테면, 탄소강, 스프링강 등을 비롯한 강재, 철, 알루미늄, 아연, 구리, 마그네슘, 또는 이들의 임의 조합물)을 함유할 수 있다. 특정의 일 구현예에 의하면, 하중지지 기재(102)는 (금속합금을 비롯한) 금속, 이를테면 제1철 합금일 수 있다. 가공처리에 앞서 하중지지 기재(102)의 부식을 막기 위해 하중지지 기재를 임시 부식방지층(104 및 106)으로 피복할 수 있다. 또한, 임시 부식방지층(108)을 층(104)의 상부 위에 도포시킬 수 있다. 각 층(104, 106 및 108)은 약 1 마이크론 내지 약 50 마이크론의, 예컨대 약 7 마이크론 내지 약 15 마이크론의 두께를 가질 수 있다. 층(104 및 106)은 인산아연, 인산철, 인산망간, 또는 이들의 임의 조합물을 함유할 수 있다. 그 외에도, 상기 층들은 나노-세라믹 층일 수 있다. 또한, 층(104 및 106)은 관능성 실란, 나노크기의 실란계 프라이머, 가수분해된 실란, 유기실란 접착 촉진제, 용제/수계 실란 프라이머, 염소화 폴리올레핀, 부동태화 처리된 표면, 시판 중인 (기계처리/아연도금된) 아연 또는 아연-니켈 코팅, 또는 이들의 임의 조합물을 포함할 수 있다. 층(108)은 관능성 실란, 나노크기의 실란계 프라이머, 가수분해된 실란, 유기실란 접착 촉진제, 용제/수계 실란 프라이머를 함유할 수 있다. 임시 부식방지층(104, 106 및 108)은 가공처리 도중에 제거되거나 유지될 수 있다.
하중지지 기재(102)에 슬라이딩 층(110)을 접착층(112)으로 도포할 수 있다. 슬라이딩 층(110)은 중합체를 함유할 수 있다. 슬라이딩 층(110)에 사용될 수 있는 중합체의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 불소화 에틸렌-프로필렌(FEP), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 에틸렌 클로로트리플루오로에틸렌(ECTFE), 퍼플루오로알콕시중합체, 폴리아세탈, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에틸렌, 폴리설폰, 폴리아미드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 또는 이들의 임의 조합물이 있다. 그 외에도, 슬라이딩 층(110)은 마찰 저감 충전재와 같은 충전재를 함유할 수 있다. 슬라이딩 층(110)에 사용될 수 있는 충전재의 예로는 유리섬유, 탄소섬유, 실리콘, 흑연, PEEK, 이황화 몰리브덴(molybdenum disulfide), 방향족 폴리에스테르, 탄소입자, 브론즈, 플루오로중합체, 열가소성 충전재, 탄화규소, 산화알루미늄, 폴리아미드이미드(PAI), PPS, 폴리페닐렌 설폰(PPSO2),액정 중합체(LCP), 방향족 폴리에스테르(Econol), 광물입자(예컨대, 규회석(wollastonite) 및 황산바륨), 또는 이들의 임의 조합물이 있다. 충전재는 비드, 섬유, 분말, 메쉬, 또는 이들의 임의 조합 형태일 수 있다.
일 구현예에 의하면, 슬라이딩 층은 직조망(woven mesh) 또는 확장된 금속 그리드를 포함할 수 있다. 직조망 또는 확장된 금속 그리드는 금속 또는 금속합금(예컨대, 알루미늄, 강재, 스테인레스강, 브론즈 등)을 함유할 수 있다. 대안으로, 직조망은 직조 중합체망일 수 있다. 대안적 일 구현예에서는, 슬라이딩 층이 망 또는 그리드를 포함하지 않을 수 있다. 도 2에 도시된 다른 대안적 구현예에 의하면, 직조망 또는 확장된 금속 그리드(120)는 두 접착층(112A 및 112B) 사이에 내장될 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 접착층(112)은 가열용융(핫멜트) 접착제일 수 있다. 접착층(112)에 사용될 수 있는 접착제의 예로는 플루오로중합체, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에테르/폴리아미드 공중합체, 에틸렌 비닐아세테이트, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(ETFE), ETFE 공중합체, 퍼플루오로알콕시(PFA), 또는 이들의 임의 조합물이 있다. 그 외에도, 접착층(112)은 C=O, -C-O-R, -COH, -COOH, -COOR, -CF2=CF-OR(식 중, R은 탄소원자수 1 내지 20의 고리형 또는 선형 유기관능기) 또는 이들의 임의 조합물 중에서 선택되는 관능기 1종 이상을 함유할 수 있다. 또한, 접착층(112)은 공중합체를 함유할 수 있다. 일 구현예에 의하면, 가열용융 접착제의 용융온도는 약 250℃ 이하로, 이를테면 약 220℃ 이하일 수 있다. 다른 구현예에서는, 접착층(112)이 약 200℃가 넘는, 이를테면 약 220℃가 넘는 온도에서 분해(break down)되기도 한다. 또 다른 구현예에 의하면, 가열용융 접착제의 용융온도는 250℃보다 높거나, 심지어 300℃보다 높을 수 있다.
슬라이딩 층(110)으로부터의 하중지지 기재(102)의 반대측 표면에는 내식성 코팅(114)을 도포할 수 있다. 내식성 코팅(114)의 두께는 약 1 마이크론 내지 약 50 마이크론으로, 이를테면 약 5 마이크론 내지 약 20 마이크론, 약 7 마이크론 내지 15 마이크론일 수 있다. 내식성 코팅은 접착촉진제층(116)과 에폭시층(118)을 포함할 수 있다. 접착촉진제층(116)은 인산아연, 인산철, 인산망간, 인산주석, 또는 이들의 임의 조합물을 함유할 수 있다. 그 외에도, 접착촉진제층(116)은 나노-세라믹 층일 수 있다. 접착촉진제층(116)은 관능성 실란, 나노크기의 실란계 층들, 가수분해된 실란, 유기실란 접착 촉진제, 용제/수계 실란 프라이머, 염소화 폴리올레핀, 부동태화 처리된 표면, 시판 중인 (기계처리/아연도금된) 아연 또는 아연-니켈 코팅, 또는 이들의 임의 조합을 함유할 수 있다.
에폭시층(118)은 열경화 에폭시, UV-경화 에폭시, IR-경화 에폭시, 전자빔-경화 에폭시, 방사선-경화 에폭시, 또는 공기-경화 에폭시일 수 있다. 또한, 에폭시 수지로는 폴리글리시딜에테르, 디글리시딜에테르, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 옥시란, 옥사시클로프로판, 에틸렌옥사이드, 1,2-에폭시프로판, 2-메틸옥시란, 9,10-에폭시-9,10-디하이드로안트라센, 또는 이들의 임의 조합물이 있을 수 있다. 에폭시 수지로는 페놀성 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민-포름알데하이드에 기초한 합성수지 개질형 에폭시, 또는 이들의 임의 조합물이 있을 수 있다. 예를 들자면, 에폭시로는
모노 에폭사이드
Figure pat00001
,
비스 에폭사이드
Figure pat00002
,
선형 트리스 에폭사이드
Figure pat00003
,
분지형 트리스 에폭사이드
Figure pat00004
(식 중, CXHYXZAU는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화 탄소 사슬이며, 선택적으로 할로겐 원자 XZ는 수소 원자를 치환하고, 선택적으로 질소, 인, 붕소 등과 같은 원자들이 존재하고, B는 탄소, 질소, 산소, 인, 붕소, 황 등 중에서 하나임), 또는 이들의 임의 조합물이 있을 수 있다.
에폭시 수지는 경화제를 더 포함할 수 있다. 경화제로는 아민, 산 무수물, 페놀 노볼락 경화제(에컨대, 페놀 노볼락 폴리[N-(4-하이드록시페닐)말레이미드](PHPMI)), 레졸 페놀 포름알데하이드, 지방아민 화합물, 폴리탄소 무수물, 폴리아크릴레이트, 이소시아네이트, 캡슐화된 폴리이소시아네이트, 삼불화붕소 아민 착화합물, 크롬계 경화제, 폴리아미드, 또는 이들의 임의 조합물이 있을 수 있다. 일반적으로, 산 무수물은 화학식 R-C=O-O-C=O-R’ (식 중, R은 전술된 바와 같은 CXHYXZAU임)을 따를 수 있다. 아민으로는 지방족 아민(예컨대, 모노에틸아민, 디에틸렌트리아민 트리에틸렌테트라아민 등), 지환족 아민, 방향족 아민(예컨대, 고리형 지방족 아민, 사이클로 지방족 아민, 아미도아민, 폴리아미드, 디시안디아미드(dicyandiamide), 이미다졸 유도체 등), 또는 이들의 임의 조합물이 있을 수 있다. 일반적으로, 아민은 1차 아민, 2차 아민, 또는 화학식 R1R2R3N(식 중, R은 전술된 바와 같은 CXHYXZAU임)을 따르는 3차 아민일 수 잇다.
일 구현예에서, 에폭시층(118)은 전도도를 향상시키는 충전재를 함유할 수 있으며, 이때 충전재의 예로는 탄소 충전재, 탄소 섬유, 탄소 입자, 흑연, 금속성 충전재(예컨대, 브론즈, 알루미늄, 및 기타 다른 금속 및 그들의 합금), 금속산화물 충전재, 금속으로 피복된 탄소 충전재, 금속으로 피복된 중합체 충전재, 또는 이들의 임의 조합물이 있다. 전도성 충전재는 에폭시 코팅에 전류가 통과되도록 허용할 수 있으며, 전도성 충전재를 함유하지 않은 피복형 부싱과 비교하여 피복형 부싱의 전도도를 증가시킬 수 있다.
일 구현예에 의하면, 에폭시층은 부싱의 내식성을 높일 수 있다. 예를 들어, 에폭시층(이를테면, 에폭시층(118))은 물, 염 등과 같은 부식성 성분들이 하중지지 기재와 접촉되는 것을 실질적으로 막음으로써, 하중지지 기재의 화학적 부식을 저지할 수 있다. 그 외에도, 에폭시층은 이질(dissimilar) 금속 간의 접촉을 막음으로써 하우징 또는 하중지지 기재의 아연도금 부식을 저지할 수 있다. 예를 들어, 에폭시층이 구비되지 않은 알루미늄 부싱을 마그네슘 하우징 내부에 배치하면 마그네슘이 산화될 수 있다. 그러나, 에폭시층(이를테면, 에폭시층(118))은 알루미늄 기재가 마그네슘 하우징과 접촉하는 것을 막고, 갈바닉 반응으로 인한 부식을 저지할 수 있다.
부싱의 형성 방법을 설명하자면, 용융된 접착제를 사용하여 슬라이딩 층을 하중지지 기재에 부착함으로써 라미네이트 시트를 형성한다. 라미네이트 시트를 부싱으로 형성가능한 스트립 또는 블랭크로 절삭할 수 있다. 라미네이트 시트를 절삭하면 하중지지 기재의 노출 부분을 포함한 절인부들이 생길 수 있다. 블랭크를 부싱으로 형성할 수 있는데, 예를 들면, 라미네이트를 압연 및 플랜징 가공하여 원하는 형상을 가진 반가공-상태 부싱을 형성할 수 있다.
도 3A 내지 도 3F는 블랭크로부터 형성될 수 있는 다수의 부싱 형상을 예시하고 있다. 도 3A는 압연 처리에 의해 형성될 수 있는 원통형 부싱을 예시한다. 도 3B는 압연 및 플랜징 가공으로 형성될 수 있는 플랜징된 부싱을 예시한다. 도 3C는 경사진(tapered) 부분을 압연처리하고 단부를 플랜징 처리함으로써 형성될 수 있는 경사형 원통 부분을 가진 플랜징된 부싱을 예시한다. 도 3D는 플랜징된 부싱을 관통하여 장착된 샤프트핀으로 하우징 내에 장착된 플랜징된 부싱을 예시한다. 도 3E는 이면의(two-sided) 플랜징된 부싱을 관통하여 장착된 샤프트핀으로 하우징 내에 장착된 이면의 플랜징된 부싱을 예시한다. 도 3F는 압연 및 플랜징 가공이 아닌 스탬핑 및 냉간딥드로잉 공정을 이용하여 형성될 수 있는 L자형 부싱을 예시한다.
반가공-상태 부싱의 형상을 만든 후에, 반가공-상태 부싱을 세정함으로써 성형 및 형상 가공 공정시 사용된 어떠한 윤활제 및 오일이든지 제거할 수 있다. 또한, 세정조작은 내식성 코팅의 도포에 대비하여 하중지지 기재의 노출된 표면을 준비시킬 수 있다. 세정 조작은 용제를 이용한 화학적 세정 및/또는 초음파 세정과 같은 기계적 세정을 포함할 수 있다.
일 구현예에 의하면, 접착촉진제층(이를테면, 접착촉진제층(116))을 하중지지 기재의 노출된 표면에 도포할 수 있다. 접착촉진제층은 인산아연, 인산철, 인산망간, 인산주석 또는 이들의 임의 조합물을 함유할 수 있다. 접착촉진제층은 나노-세라믹 층으로서 도포될 수 있다. 접착촉진제층(116)은 관능성 실란, 나노크기의 실란계 층들, 가수분해된 실란, 유기실란 접착 촉진제, 용제/수계 실란 프라이머, 염소화 폴리올레핀, 부동태화 처리된 표면, 시판 중인 (기계처리/아연도금된) 아연 또는 아연-니켈 코팅, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 접착촉진제층을 스프레이 코팅, e-코팅, 딥스핀 코팅, 정전식 코팅, 플로우 코팅(flow coating), 롤 코팅, 나이프 코팅, 코일 코팅 등에 의해 도포할 수 있다.
또한, 내식성 층의 도포 조작은 에폭시 코팅을 도포하는 조작을 포함할 수 있다. 에폭시는 이성분 에폭시 또는 단일성분 에폭시일 수 있다. 유리하게는, 단일성분 에폭시가 더 긴 유효수명을 가질 수 있다. 유효수명은 에폭시를 제조하는 시점으로부터 에폭시를 더 이상 코팅으로서 도포할 수 없을 때까지의 시간일 수 있다. 예를 들어, 단일성분 에폭시는 이성분 에폭시의 몇 시간에 이르는 유효수명에 비해 수개월에 이르는 유효수명을 가질 수 있다.
일 구현예에 의하면, 에폭시층을 스프레이 코팅, e-코팅, 딥스핀 코팅, 정전식 코팅, 플로우 코팅, 롤 코팅, 나이프 코팅, 코일 코팅 등에 의해 도포할 수 있다. 그 외에도, 에폭시층을 이를테면 열경화법, UV 경화법, IR 경화법, 전자빔 경화법, 방사선 경화법, 또는 이들의 임의 조합법에 의해 경화시킬 수 있다. 바람직하게는, 컴포넌트의 온도를 슬라이딩 층, 접착층, 직조망, 또는 접착촉진제층 중 임의의 것의 분해온도보다 높게 증가시키지 않으면서 경화 조작을 달성할 수 있다. 따라서, 에폭시는 약 250℃ 미만에서, 심지어는 약 200℃ 미만에서 경화될 수 있다.
바람직하게는, 하부지지 기재의 노출된 에지부들은 물론 슬라이딩 층에 의해 덮히지 않은 주요 표면을 덮도록 내식성 코팅, 특히는 에폭시층을 도포할 수 있다. 비전도성 슬라이딩 층을 피복하지 않으면서 내식성 코팅층들을 모든 노출된 금속성 표면에 도포하는데 있어서 e-코팅법과 정전식 코팅법이 특히 유용할 수 있다. 또한, 내식성 코팅이 하중지지 기재의 노출된 표면들을 균열 또는 공극(void)없이 연속적으로 커버하는 것이 바람직하다. 이렇게 하중지지 기재를 연속적이고 균일하게 덮음으로써 염 및 물과 같은 부식성 성분들이 하중지지 기재와 접촉되는 것을 실질적으로 막을 수 있다. 일 구현예에 의하면, 이러한 내식성 코팅을 가진 베어링의 수명이 현저하게 증가되며, 특히 이러한 베어링의 내식성 등급은 약 120 시간 이상으로, 이를테면 약 168 시간 이상, 약 240 시간 이상, 심지어는 약 288 시간 이상일 수 있다.
대안적 구현예에 의하면, 부싱을 가공처리하는 동안 임의의 시점(슬라이딩 층을 도포하기 이전, 슬라이딩 층을 도포한 후 블랭크를 성형하기 이전, 또는 블랭크의 성형 및 부싱의 형상 가공 사이를 포함)에서 내식성 층을 도포할 수 있다. 도 4 및 도 5는 자동차 도어 힌지, 후드 힌지, 엔진실 힌지 등과 같은 예시적 힌지(400)를 도시한다. 힌지(400)는 내부 힌지부(402) 및 외부 힌지부(404)를 구비할 수 있다. 힌지부(402 및 404)는 리벳(406 및 408)과 부싱(410 및 412)에 의해 연결(join)될 수 있다. 부싱(410 및 412)은 전술한 바와 같은 내식성 부싱일 수 있다. 도 5는 힌지(400)의 횡단면도를 도시하고 있으며, 리벳(408)과 부싱(412)을 더 자세히 보여준다.
도 6은 자동차 도어 힌지, 후드 힌지, 엔진실 힌지 등과 같은 또 다른 예시적 힌지(600)를 도시한다. 힌지(600)는 핀(606)과 부싱(608)에 의해 연결된 제1 힌지부(602)와 제2 힌지부(604)를 구비할 수 있다. 부싱(608)은 전술한 바와 같은 내식성 부싱일 수 있다.
도 7은 자전거와 같은 이륜 운송수단을 위한 바람직한 헤드셋(700)을 도시한다. 헤드 튜브(704)를 통해 조향 튜브(조향 축관)(702)을 삽입시킬 수 있다. 얼라인먼트를 유지하고 조향 튜브(702) 및 헤드 튜브(704) 사이의 접촉을 막기 위해 부싱(706 및 708)을 조향 튜브(702) 및 헤드 튜브(704) 사이에 배치할 수 있다. 또한, 씰(710 및 712)은 먼지 및 기타 다른 입자상 물질에 의해 부싱의 슬라이딩 표면이 오염되는 것을 막을 수 있다.
실시예
2007년 7월 15일에 출판된 2차 개정판 ISO 9227:2006 “Corrosion tests in artificial atmospheres salt spray tests”에 정의된 중성염 분사 시험에 따라, 내식성 등급을 측정하였다. 일반적으로, 시험대상 부싱을 염 분사실에 넣고, 염을 분사시키되, 표면의 10% 이상이 철 녹성분으로 덮일 때까지 행하였다.
예를 들어, ‘M’형 라미네이트(생-고벵 퍼포먼스 플라스틱사에서 M100GG-2022-B로 시판 중임)로부터 블랭크를 절삭한 후 형상 가공하여 반가공-상태 부싱을 형성함으로써, 비교시료 1을 마련하였다. 원하는 형상을 얻기 위해 블랭크를 압연 및 플랜징 가공하여 블랭크의 형상을 만들었다. 반가공-상태 제품을 아연층으로 아연도금하였다. 부동태화 화학물질을 아연층에 도포한 후, 부동태화된 아연층 위에(overtop) 실링층을 도포하였다. 비교시료 1의 내식성 등급은 96 시간으로 측정되었다.
시료 2를 비교시료 1과 같이 마련하되, 부동태화된 후 실링된 아연층이 아닌 에폭시층을 반가공-상태 부싱에 도포하였다. 에폭시층의 도포 조작은 e-코팅 공정을 이용하여 이루어졌다. 시료 3을 시료 1과 같이 마련하되, 에폭시층에 앞서 인산아연층을 반가공-상태 부싱에 접착촉진제층으로서 도포하였다. 시료 4를 시료 3과 같이 마련하되, 갈바닉 아연층을 접착촉진제층으로서 사용하였다. 시료 5를 시료3과 같이 마련하되, 기계 아연층을 접착촉진제층으로서 사용하였다. 시료 2, 3, 4 및 5의 내식성 등급은 120 시간 이상, 120 시간 이상, 300 시간 이상, 및 250 시간 이상으로 각각 측정되었다. 도 8 및 도 9는 시료 2의 완전가공된 부싱을 나타낸다. 도 10은 도 8의 에지 영역(802)에 대한 확대 사진이다. 도 10에는, 도면번호 1002로 표시된 바와 같이, 라미네이트 절인부의 하중지지 기재 부분 상에 있는 균일한 에폭시 코팅이 나타나 있다.
100: 부싱 102: 하중지지 기재
110: 슬라이딩 층 112: 접착층

Claims (15)

  1. 내식성 부싱을 형성하는 방법에 있어서:
    하중지지 기재의 위에(overtop) 슬라이딩 층을 포함하는 라미네이트 시트로부터 블랭크(blank)를 절삭하는 단계로서, 상기 블랭크는 하중지지 기재 부분과 상기 하중지지 기재의 노출된 주요 표면(exposed major surface)을 포함하는 절인부(cut edges)를 갖는, 상기 블랭크를 절삭하는 단계;
    상기 블랭크로부터 반가공-상태 부싱(semi-finished bushing)을 형성하는 단계; 및
    상기 내식성 부싱을 형성하도록, 상기 절인부의 상기 노출된 주요 표면과 상기 하중지지 기재 부분에 내식성 코팅을 도포하는 단계를 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 라미네이트 시트를 형성하도록, 상기 슬라이딩 층을 상기 하중지지 기재의 제 1 표면에 부착하는 단계를 더 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 내식성 코팅은 약 5 마이크론(micron) 내지 약 20 마이크론의 두께를 갖는, 내식성 부싱 형성 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 내식성 코팅을 도포하는 단계는, e-코팅, 스프레이 코팅, 딥스핀 코팅, 정전식 코팅, 플로우 코팅(flow coating), 롤 코팅, 나이프 코팅, 코일 코팅, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 내식성 코팅을 도포하는 단계는 에폭시 수지 층을 도포하는 단계를 더 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 에폭시 수지 층은 상기 라미네이트 시트의 열화 온도(degradation temperature) 아래인 경화 온도(cure temperature)를 갖는, 내식성 부싱 형성 방법.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 폴리글리시딜에테르, 디글리시딜에테르, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 옥시란, 옥사시클로프로판, 에틸렌옥사이드, 1,2-에폭시프로판, 2-메틸옥시란, 9,10-에폭시-9,10-디하이드로안트라센, 또는 이들의 임의 조합물을 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 에폭시 수지는 경화제를 더 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 경화제는 캡슐화된 비활성화 형태인, 내식성 부싱 형성 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 경화제는 지방족 아민, 지환족 아민, 방향족 아민, 또는 이들의 임의 조합물을 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 내식성 코팅을 도포하는 단계는 상기 에폭시 수지 층을 경화시키는 단계를 더 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 에폭시 수지를 경화시키는 단계는 열경화, UV 경화, IR 경화, 전자빔 경화, 방사선 경화, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 내식성 코팅을 도포하는 단계는 상기 반가공-상태 부싱에 접착 촉진제 층을 도포하는 단계를 더 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 층을 상기 하중지지 기재의 제 1 표면에 부착하는 단계는 상기 슬라이딩 층 및 상기 제 1 표면 사이에 용융 접착제를 도포하는 단계를 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이딩 층은 중합체를 포함하는, 내식성 부싱 형성 방법.
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