KR20220008835A - 구성요소들의 마찰-증가 연결을 위한 연결 요소, 연결 요소를 제조하기 위한 방법, 및 연결 요소의 용도 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연결 요소, 및 상기 연결 요소를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결하기 위한 상기 연결 요소의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은 결합될 구성요소들의 마찰-증가 연결을 위한 연결 요소에 관한 것이다.
기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성의 모든 영역에서 힘 또는 토크의 전달을 위해 강제-로킹식 연결(force-locked connection)이 흔히 사용된다. 전달될 수 있는 힘의 양은 구조 설계뿐만 아니라 서로 연결된 구성요소 표면들의 정지 마찰 값(정지 마찰 계수)에 주로 의존한다. 따라서, 그러한 강제-로킹식 연결의 경우에, 최대 가능 횡방향 힘 및 토크가 안전하게 전달되게 하는 마찰-증가 수단을 제공하도록 노력이 이루어지고 있다. 또한, 강제-로킹식 연결은 또한 비-형상맞춤 연결(non-positive connection) 또는 마찰 연결로 지칭될 수 있다.
볼트-체결(bolted) 및 클램프-체결(clamped) 연결들에서 전달될 수 있는 것보다 유지력(holding force)을 증가시키기 위해 또는 토크를 증가시키기 위해 마찰-증가 중간층을 사용하는 것이 알려져 있다. 미국 특허 제6,347,905 B1호는 결합될 구성요소들의 마찰-증가 무유극(play-free) 가역 연결을 위한 연결 요소를 개시한다. 이러한 연결 요소는 스프링-탄성 강 포일(steel foil)을 포함하고, 스프링-탄성 강 포일은 금속성 결합제 상(binder phase)에 의해 스프링-탄성 포일 상에 고정되는 한정된 크기의 입자들을 표면 상에 보유한다. 입자들은 경질 재료, 바람직하게는 다이아몬드, 입방정 질화붕소, 산화알루미늄, 탄화규소 또는 탄화붕소로 이루어진다. 금속성 결합제 상은 바람직하게는 니켈이다. 이러한 별개의 연결 요소를 사용함으로써, 마찰 연결에서 정지 마찰 계수가 증가될 수 있다.
금속성 결합제 상에 의해 스프링-탄성 포일 상에 고정되는 경질 입자들은 갈바닉 공정에 의해, 바람직하게는 무전해 코팅 공정에 의해 스프링-탄성 포일 상에 코팅된다. 이러한 공정은 시간 소모적이고 비용이 많이 든다.
많은 볼트-체결 또는 클램프-체결 연결들의 경우, 결합될 구성요소들은 부식이 방지될 필요가 있다. 이는 특히, 차량 또는 기계가 부식 환경에서 사용되는 경우에, 또는 볼트-체결된 부품들이 상이한 재료들, 예를 들어, 탄소강 및 알루미늄으로 이루어지는 경우에 필요하다. 이들 연결은 마손 부식(fretting) 또는 전기화학 부식이 방지될 필요가 있고, 결합될 부품들의 표면은 부품들의 가역 연결을 허용하기 위해 손상되지 않아야 한다.
따라서, 내부식성에 관하여 구성요소들의 마찰 연결을 더욱 개선할 필요가 있다. 더욱이, 덜 시간 소모적이고 더 경제적인 공정에 의해 제조될 수 있는, 결합될 구성요소들의 마찰-증가 연결을 위한 연결 요소를 제공할 필요가 있다.
제1 태양에서, 본 발명은 연결 요소에 관한 것으로, 연결 요소는 금속 기재를 포함하며, 금속 기재는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면을 가지고, 각각의 결합 표면은 결합제 층에 의해 금속 기재 상에 고정된 경질 입자들을 포함하며, 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
다른 태양에서, 본 발명은 또한 그러한 연결 요소를 제조하기 위한 방법에 관한 것으로, 방법은
금속 기재를 제공하는 단계 - 금속 기재는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면, 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면을 가짐 -,
경질 입자들을 제공하는 단계, 및
결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계를 포함하며, 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
또 다른 추가의 태양에서, 본 발명은 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 마찰 결합하기 위한 방법에 관한 것으로, 방법은
본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소를 제공하는 단계,
구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소 및 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소를 제공하는 단계,
연결 요소의 제1 결합 표면의 경질 입자들을 제1 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계, 및
연결 요소의 제2 결합 표면의 경질 입자들을 제2 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계를 포함함으로써
제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결 요소와 마찰 결합한다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 또한 구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소, 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소, 및 본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소를 포함하는 마찰 연결부에 관한 것으로, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 연결 요소와 마찰 결합된다.
또 다른 태양에서, 본 발명은 또한 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결하기 위한 그러한 연결 요소의 용도에 관한 것이다.
일부 실시 형태들에서, 본 발명에 따른 연결 요소는 미국 특허 제6,347,905 B1호에 개시된 연결 요소보다 부식에 상당히 덜 민감하다. 구체적으로, 본 발명에 따른 연결 요소는 수분, 물 또는 임의의 다른 습윤 환경에 대해 부식에 상당히 덜 민감하다.
본 발명에 따른 연결 요소는 경제적 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서에 개시된 연결 요소는 미국 특허 제6,347,905 B1호에 개시된 연결 요소를 위한 제조 방법보다 덜 시간-소모적인 방법에 의해 제조될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 본 발명에 따른 연결 요소는 전기화학적 부식뿐만 아니라 마손 부식이 문제가 되는 마찰 연결에 적합하다.
본 발명에 따른 연결 요소를 사용함으로써, 마찰 연결부의 정지 마찰 계수가 증가된다.
본 발명은 도면을 기초로 더욱 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 연결 요소의 단면도를 개략적으로 도시한다.
도 1은 본 발명의 연결 요소의 단면도를 개략적으로 도시한다.
경질 입자들은 바람직하게는, 특정 사용 조건 하에서, 결합될 구성요소의 재료와 또는 환경 매체와 화학적으로 반응하지 않는 재료로 이루어진다. 이는 바람직하게는 무기 재료이다.
경질 입자들은 탄화물, 붕화물, 질화물, 이산화규소, 산화알루미늄, 다이아몬드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 탄화물의 예들은 탄화규소, 탄화텅스텐 및 탄화붕소이며, 질화물의 예들은 질화규소 및 입방정 질화붕소이다. 바람직하게는, 다이아몬드들이 경질 입자들로서 사용된다.
경질 입자들의 크기는 충분한 수의 입자들이 표면 내로 가압됨으로써 결합될 구성요소들의 결합 표면과 상호작용하는 방식으로 선택된다. 바람직하게는, 이는 입자 직경이 결합 표면들의 피크-밸리 높이(peak-to-valley height)의 2배보다 크면 보장되는데, 피크-밸리는 결합 표면들의 기계가공에 기인한다. 120 μm 이하의 평균 입자 크기(d50)가 일반적으로 이러한 요건을 충족시킨다. 경질 입자들은 5 내지 120 μm의 평균 입자 크기(d50)를 가질 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 경질 입자들은 5 내지 60 ㎛, 또는 5 내지 40 ㎛, 또는 20 내지 60 ㎛, 또는 35 내지 60 ㎛의 평균 입자 크기(d50)를 가질 수 있다. 평균 입자 크기는 레이저 회절(예컨대, 마스터사이저(Mastersizer), 습식 분산)에 의해 측정될 수 있다.
경질 입자들은 주어진 공칭 직경에 대한 산포도(scatter)가 약 +/- 50% 이하에 이르는 좁은 입자 크기 범위를 가져야 한다. 일부 실시 형태들에서, 주어진 공칭 직경에 대한 산포도가 약 +/- 25% 초과에 이르지 않아야 한다.
경질 입자들은 결합제 층에 의해 금속 기재 상에 고정되고, 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
본 명세서에 개시된 연결 요소는 금속 기재를 포함하며, 금속 기재는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면, 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면을 갖는다. 각각의 결합 표면은 결합제 층에 의해 금속 기재 상에 고정된 경질 입자들을 포함하며, 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
일부 실시 형태들에서, 결합제 층은 중합체 재료로 이루어진다.
중합체 재료는 에폭시 재료, 아크릴 재료, 폴리에스테르 재료, 폴리우레탄 재료, 포름알데히드 수지, 폴리비닐 아세테이트(PVAC) 재료, 폴리비닐클로라이드(PVC) 재료, 알키드 수지, 실리콘 재료, 고무 재료, 플루오로중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시 형태들에서, 중합체 재료는 접착 재료일 수 있다. 중합체 재료의 접착 특성은 결합될 구성요소들 중 하나에 연결 요소를 접착함으로써 연결 요소를 사전-조립하는 데 유용하다. 접착에 의해, 연결 요소는 결합될 구성요소들 중 하나 상에서 그의 정확한 위치를 가질 것이고, 결합될 제2 구성요소에 대한 조립 동안 이러한 위치를 유지할 것이다. 접착제 재료의 예들은 고무계 접착제, 아크릴계 접착제 및 실리콘계 접착제이다.
일부 실시 형태들에서, 중합체 재료를 포함하는 결합제 층은 래커 형태일 수 있다. 수성 래커 또는 비수성 래커가 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 방법의 일부 실시 형태들에서, 중합체 재료는 경질 입자들과 결합제 층을 고정하는 공정 후에 경질화되는 오일의 형태일 수 있다. 예를 들어, 적합한 오일은 실리콘 오일이다.
본 명세서에 개시된 연결 요소의 결합제 층은 충전제, 안료 및 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 결합제 층에 사용될 수 있는 충전제는 표면 구조의 개질을 위한 충전제일 수 있다. 예를 들어, 결합제 층에 사용될 수 있는 안료는 무기 또는 유기 컬러 안료, 또는 내부식성을 개선하기 위한 안료일 수 있다. 예를 들어, 결합제 층에 사용될 수 있는 첨가제는 살생물제 또는 계면활성제일 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소는 금속 기재 상에 경질 입자들을 고정하기 위한 금속성 결합제 층을 포함하지 않는다.
금속 기재는 강(steel)을 포함할 수 있다. 금속 기재는 강으로부터, 예를 들어, 비합금 강으로부터 제조될 수 있다. 또한 저-합금 강, 고-합금 강 또는 스테인리스 강이 사용될 수 있다. 비합금 강에 대한 예들은 DIN EN 10132-4에 따른 등급 C75S - 1.1248 또는 DIN EN 10132-4에 따른 등급 C60S - 1.1211이다. 또한, 비철 금속, 알루미늄 합금 또는 티타늄 합금이 사용될 수 있다.
본 명세서에 개시된 연결 요소의 결합제 층의 두께는 2 내지 100 μm이다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 10 내지 70 μm일 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 10 μm 내지 30 μm 또는 30 μm 내지 70 μm일 수 있다.
일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 15%이다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 20%이거나 최소 20%, 또는 최소 25%, 또는 최소 30%이다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 40%, 또는 최소 50%, 또는 최소 60%, 또는 최소 70%, 또는 최소 80%이다.
일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최대 30%이다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최대 40%, 또는 최대 50%, 또는 최대 60%, 또는 최대 70%, 또는 최대 80%, 또는 최대 90%이다.
일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 15% 및 최대 30%, 또는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 30% 및 최대 60%이다. 일부 실시 형태들에서, 결합제 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 60% 및 최대 90%이다.
경질 입자들은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최대 95% 만큼 결합제 층으로부터 돌출될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 경질 입자들은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최대 90% 만큼, 또는 최대 80% 만큼, 또는 최대 70% 만큼, 또는 최대 60% 만큼 결합제 층으로부터 돌출된다.
경질 입자들은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5% 만큼 결합제 층으로부터 돌출될 수 있다. 일부 실시 형태들에서, 경질 입자들은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 10% 만큼, 최소 15% 만큼, 또는 최소 20% 만큼, 또는 최소 25% 만큼, 또는 최소 30% 만큼, 또는 최소 35% 만큼, 또는 최소 40% 만큼 결합제 층으로부터 돌출된다.
결합제 층으로부터 돌출되는 경질 입자들의 높이는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)로부터 결합제 층의 두께를 감산함으로써 계산될 수 있다.
연결 요소의 결합 표면들의 단위 표면적 당 경질 입자들의 개수는, 구성요소들을 함께 결합시키는 데 이용가능한 법선력(normal force)이 결합될 구성요소들의 표면 내로 입자들이 가압되는 것을 보장하기에 충분한 방식으로 선택될 수 있다. 이는 일반적으로 경질 입자들로 덮인 금속 기재의 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면의 면적 백분율이 5% 내지 80%인 경우에 그러할 것이다. 경질 입자들로 덮인 금속 기재의 결합 표면들의 면적 백분율은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 25 μm의 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 경우, 금속 기재의 결합 표면들의 약 8% 내지 30%가 경질 입자들로 덮일 수 있고, 35 μm의 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 경우, 면적 백분율은 약 15% 내지 60%일 수 있고, 55㎛의 평균 입자 크기(d50)의 경우, 면적 백분율은 약 20% 내지 70%일 수 있고, 75㎛의 평균 입자 크기(d50)의 경우, 면적 백분율은 약 25% 내지 80%일 수 있다.
금속 기재의 두께는 응용에 따라 선택된다. 일부 실시 형태들에서, 금속 기재의 두께는 최대 2.0 mm이다. 다른 실시 형태들에서, 두께는 최대 1.0 또는 최대 0.5 mm이다. 일부 다른 실시 형태들에서, 두께는 최대 0.2 mm이고, 일부 다른 실시 형태들에서, 두께는 최대 0.1 mm이다. 보다 높은 강도와 강성을 가질 필요가 있는 큰 연결 요소, 예를 들어, 풍력 터빈의 부품에 사용되는 연결 요소의 경우, 금속 기재의 두께는 최대 0.5 mm 또는 최대 1.0 mm 또는 최대 2.0 mm일 수 있다. 얇은 연결 요소를 필요로 하는 응용의 경우, 예를 들어, 결합될 구성요소들의 설계가 변경되지 않아야 하는 경우, 금속 기재의 두께는 0.2 mm 이하, 바람직하게는 0.1 mm일 수 있다.
본 명세서에 개시된 연결 요소는 링 형상일 수 있다. 링 형상의 연결 요소는 단일 조각일 수 있거나 세그먼트화된 링일 수 있다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소는,
금속 기재를 제공하는 단계 - 금속 기재는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면, 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면을 가짐 -,
경질 입자들을 제공하는 단계, 및
결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있으며, 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계 - 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%임 -; 및
중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 매립하는 단계를 포함할 수 있으며, 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%이다.
본 명세서에 개시된 방법의 일부 실시 형태들에서, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계를 포함하며, 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%이고, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 매립하는 단계를 포함하며, 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 10%이다.
본 명세서에 개시된 방법의 일부 실시 형태들에서, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계를 포함하며, 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 10%이고, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 매립하는 단계를 포함하며, 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 10%이다.
본 명세서에 개시된 방법의 일부 실시 형태들에서, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계를 포함하며, 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 20%이고, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 고정하는 단계는 중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 경질 입자들을 매립하는 단계를 포함하며, 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 20%이다.
경질 입자들은 음극 침지 코팅(cathodic dip coating)에 의해 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정될 수 있다. 결합제 층은 중합체 재료를 포함한다.
음극 침지 코팅에 의해, 코팅될 부품, 즉 금속 기재는 코팅 재료의 수성 분산액을 갖는 코팅 조 내로 음극(cathode)으로서 침지된다. 본 명세서에 개시된 방법에서, 코팅 재료는 경질 입자들 및 중합체 재료를 포함한다. 코팅이 경질 입자들 및 중합체 재료를 포함하는 분산액으로부터 직류에 의해 금속 기재 상에 침착된다. 음극 침지 코팅의 경우, 에폭시 재료 또는 아크릴 재료가 중합체 재료로서 사용될 수 있다. 코팅 조는 수조이며 전형적으로 50% 초과의 물을 수용한다. 코팅 조는 전형적으로 에폭시 또는 아크릴 재료, 안료 및 유기 용매를 추가로 수용한다. 예를 들어, 적합한 유기 용매는 저분자량 알코올, 지방족 및 방향족 글리콜 에테르 및 케톤이다. 코팅 조에 사용되는 안료는 이산화티타늄, 카본 블랙, 산화철, 카올린, 활석, 납 및 알루미늄과 같은 것일 수 있다.
경질 입자들은 코팅 조에 첨가되고 코팅 조 내에 현탁된다. 현탁에 적합한 방법들은 교반, 공기 주입 또는 펌핑이다. 또한 분산제가 사용될 수 있다. 경질 입자들은 음극 침지 코팅 동안 인가되는 직류로 인한 침강 및 중합체 층 성장을 통한 경질 입자들의 침착의 결과로서 금속 기재의 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정된다.
전형적으로 음극 침지 코팅에 의해 적용되는 코팅 재료의 층의 두께는 2 내지 60 μm이고, 예를 들어, 2 내지 15 μm, 15 내지 25 μm, 25 내지 35 μm 및 35 μm 초과일 수 있다. 코팅 재료의 층을 적용한 후에, 얻어진 연결 요소는 예를 들어, 탈이온수를 사용하여 세정될 수 있다. 코팅 재료의 층을 적용한 후에, 코팅 재료의 층은 예를 들어, 150 내지 220℃의 온도에서 열적으로 경질화된다.
본 명세서에 개시된 방법의 일부 실시 형태들에서, 2단계 공정으로, 경질 입자들은 음극 침지 코팅에 의해 중합체성 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정되고, 경질 입자들은 중합체성 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정된다. 제1 단계에서, 경질 입자들은 중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정된다. 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%, 또는 최소 10%, 또는 최소 20%이다. 제1 단계는 중합체 재료 및 경질 입자들을 포함하는 조로부터의 음극 침지 코팅에 의해 수행된다. 제2 단계에서, 경질 입자들은 중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 매립된다. 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%, 또는 최소 10%, 또는 최소 20%이다. 제2 단계는 중합체 재료를 포함하는 수성 조로부터의 중합체 재료의 음극 침지 코팅에 의해 수행된다. 제1 단계의 중합체성 결합제 층의 재료는 제2 단계의 중합체성 결합제 층의 재료와 동일한 재료일 수 있다. 제1 단계의 중합체성 결합제 층의 재료는 또한 제2 단계의 중합체성 결합제 층의 재료와는 상이한 재료일 수 있다.
경질 입자들이 음극 침지 코팅에 의해 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정된 후에, 중합체 재료의 추가 층이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 추가 층은 감압 접착제 층과 같은 접착제 층일 수 있다. 감압 접착제는 연결 요소를 사전-조립하는 데 유용하다. 감압 접착제는 테이프의 형태일 수 있거나, 또는 연결 요소 상에 분무되는 접착제 미소구체의 형태일 수 있다. 추가 층은 또한 침지에 의해 적용되는 그리스(grease) 층일 수 있다.
경질 입자들은 또한 양극 침지 코팅(anodic dip coating)에 의해 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면 및 제2 결합 표면 상에 고정될 수 있다. 양극 침지 코팅의 경우, 아크릴 재료, 페놀 개질된 아크릴 재료, 에폭시/폴리에스테르 재료 또는 폴리부타디엔 오일이 결합제 층을 위한 중합체 재료로서 사용될 수 있다.
도 1은 본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소의 단면도를 개략적으로 도시한다. 금속 기재(1)는 기재(1)의 일 측면 상의 제1 결합 표면(2), 및 기재(1)의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면(3)을 갖는다. 각각의 결합 표면(2, 3)은 결합제 층(5)에 의해 금속 기재(1) 상에 고정된 경질 입자들(4)을 포함한다. 결합제 층(5)은 중합체 재료를 포함한다. 도 1에 도시된 예에서, 결합제 층(5)은 중합체 재료로 이루어진다.
본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소는 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 마찰 결합하기 위한 방법에 사용되며, 방법은
본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소를 제공하는 단계,
구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소 및 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소를 제공하는 단계,
연결 요소의 제1 결합 표면의 경질 입자들을 제1 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계, 및
연결 요소의 제2 결합 표면의 경질 입자들을 제2 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계를 포함함으로써
제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결 요소와 마찰 결합한다.
연결 요소의 제1 결합 표면은 제1 구성요소의 구성요소 결합 표면과 밀착 접촉하게 되고, 연결 요소의 제2 결합 표면은 제2 구성요소의 구성요소 결합 표면과 밀착 접촉하게 되고, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 예를 들어, 나사들로 서로 기계적으로 연결된다. 제1 결합 표면의 경질 입자들이 제1 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압되고, 연결 요소의 제2 결합 표면의 경질 입자들이 제2 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압됨으로써, 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결 요소와 마찰 결합한다.
본 발명은 또한 구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소, 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소, 및 본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소를 포함하는 마찰 연결부에 관한 것으로, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 연결 요소와 마찰 결합된다.
본 명세서에 개시된 연결 요소는 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에 있어서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결하는 데 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 연결 요소는 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에 있어서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소의 마찰-증가 연결에 사용될 수 있다. 본 명세서에 개시된 연결 요소는 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에 있어서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소의 마찰-증가, 무유극 및/또는 가역 연결에 사용될 수 있다.
원칙적으로, 본 명세서에 개시된 연결 요소는 기계 공학 분야 전반에 걸쳐 임의의 유형의 마찰 연결에서, 그리고 특히 설계에 의해 부과되는 구성요소 표면에 의해 전달될 수 있는 힘이 불충분한 경우에 사용될 수 있다.
예를 들어, 본 명세서에 개시된 연결 요소는, 서브프레임 및 하부 구조(undercarriage), 또는 크랭크샤프트 및 스프로킷(sprocket)과 같은 차량의 부품들 또는 구성요소들 사이에서, 또는 캠샤프트 응용, 또는 차축 또는 댐퍼 응용에서, 또는 세그먼트화된 타워 또는 로터 허브(rotor hub) 및 로터 샤프트와 같은 풍력 터빈의 부품 또는 구성요소 사이에서, 볼트-체결 또는 클램프-체결 연결과 같은 마찰 연결에 사용될 수 있다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 기술될 것이다.
실시예
실시예 1 내지 실시예 4(EX1, EX2, EX3, EX4)
(실시예 1 내지 실시예 4에 사용되는 바와 같은) 연결 요소의 제조
실시예 1 내지 실시예 4의 경우, 0.8 x 76 x 152 ㎣의 치수를 갖는 강판(강철 등급 DC01)이 시험 기재로서 사용되어, 3리터 비이커에서 정류기(독일 프랑크푸르트 소재의 고코트 게엠베하(Gorkotte GmbH)의 타입 SVI 4020) 및 보호 케이싱으로 이루어진 음극 침지 코팅(CDC) 장치를 이용하여 코팅된다. 비이커는 4:5의 질량비로 에폭시 기반 CDC 바니시(KTL-EP-Grundierung 5606, 독일 운나 소재의 브릴룩스 게엠바하 앤 코 카게 인더스트리락(Brillux GmbH & Co. KG Industrielack)으로부터 입수 가능함)와 탈이온수의 혼합물 3리터로 채운다. 평균 입자 크기(d50)가 35μm인 다이아몬드들 20g을 바니시-물 혼합물에 분산한다. 얻어진 분산액을 교반하면서 가열판(독일 뉘른베르크 슈바바흐소재의 하이-텍, 하이돌프 인스트루먼츠 게엠바하 앤 코 카게(Hei-Tec, Heidolph Instruments GmbH & Co. KG)에서 30℃까지 가열한다. 교반기의 속도는 다이아몬드 농도에 좌우되며, 최소 속도는 다이아몬드들이 비이커의 바닥 상에 남아 있지 않을 때의 속도로서 정의되는데, 이 설정에서 이는 자석 교반기에서의 약 200 rpm과 동일하다.
시험 기재는 CDC 장치의 음극에서 클램핑 공구에 의해 장착되며, 이는 코팅 공정을 위한 전기 접촉을 가능하게 한다. 시험 기재는 다이아몬드들이 경사형 강판 상에 침강될 수 있도록 수직축에 대해 약 20°의 각도로 위치된다. 교반이 중단될 때 침강이 일어난다. 교반을 중단하고 5초간 기다린 후 200 V의 전압에서 2.5초간 코팅을 진행한다. 그 결과, 1 내지 2 μm의 매우 얇은 에폭시계 중합체 층이 강판 상에 침착되고, 다이아몬드들이 상부 결합 표면 상의 얇은 에폭시계 중합체 층에 의해 고정된다. 경사형 강판으로 인해, 다이아몬드들은 단지 하나의 결합 표면에만 고정된다. 다이아몬드들은 반대편 결합 표면 상에도 침착되어야 하므로, 강판을 반대편 측면으로 회전한 상태에서 코팅이 반복된다. 그 결과, 둘 모두의 결합 표면은 3 내지 4 μm의 얇은 에폭시계 중합체 층에 의해 고정된 다이아몬드들로 코팅된다.
다이아몬드들을 에폭시계 중합체 층에 훨씬 더 양호하게 고정시키기 위하여, 다이아몬드들이 아닌 중합체만 증착되는 다른 코팅 단계가 수행된다. 따라서, 기재를 수직 위치에 배치하고, 교반 없이 200 V의 전압에서 15 내지 30초 동안 코팅을 수행한다.
실시예 1의 경우, 수직 위치에서의 코팅 시간은 15초이고, 실시예 2의 경우, 코팅 시간은 20초이고, 실시예 3의 경우, 코팅 시간은 25초이고, 실시예 4의 경우, 코팅 시간은 30초이다. 중합체에 의해 고정된 다이아몬드들을 갖는 에폭시계 중합체의 층을 에폭시계 중합체의 층을 갖는 양 측면들에 코팅함으로써, 추가의 중합체 층을 이용하여 다이아몬드들을 매립한다.
코팅 후에, 다이아몬드들이 매립된 에폭시계 중합체 코팅된 부품들을 비이커로부터 꺼내고, 탈이온수의 워터 제트(water jet)로 조심스럽게 세정하여 중합체 매트릭스 내에 매립되지 않은 다이아몬드들 입자들뿐만 아니라 비-침착된 중합체 성분들도 제거한다. 세정 후에, 에폭시계 중합체 코팅들을 경질화시키기 위하여 코팅된 부품들을 오븐 내에서 180℃에서 25분 동안 템퍼링한다.
시험 기재는 양 측면들 상에서 다이아몬드들로 거의 균질하게 덮인다. 거의 균질한 커버리지는 교반이 정지된 후의 다이아몬드 입자들의 침강의 결과이다. 교반에 의해, 다이아몬드 입자들은 바니시-물 혼합물 중에 현탁되어 유지된다. 교반 후 그리고 코팅 전의 대기 시간은 현탁액 내의 총 다이아몬드 농도에 따른다. 다이아몬드 입자들의 농도가 높을수록, 균질한 다이아몬드 커버리지를 달성하는 대기 시간이 더 길어진다.
다이아몬드들로 덮인 결합 표면의 면적 백분율 - 본 명세서에서 다이아몬드 커버리지라고도 지칭됨 -을 소프트웨어 레이카 큐인(Leica Qwin)을 갖는 레이카 현미경을 사용하여 양 측면들에 대해 측정하였다. 그레이스케일 현미경 이미지들을 임계화에 의해 분석하였다. 2개의 결합 표면 각각에 대해 10회의 측정들을 수행하였고, 평균 값이 표 1에 나타나 있다.
중합체 및 다이아몬드들로 코팅된 결합 표면의 토포그래피를 광학 현미경(키엔스(Keyence) VHX 5000)을 사용하여 조사하였다. 현미경 이미지들은 다이아몬드들이 중합체 코팅 내에 그들 크기의 약 절반으로 매립됨을 보여준다. 다이아몬드들의 높이의 약 절반, 즉 약 17 μm가 표면으로부터 돌출된다.
중합체 코팅 층의 두께를 광학 필름 두께 게이지(포켓 서픽스® X(Pocket Surfix® X), 독일 소재의 피닉스 게엠바하 앤 코 카게(PHYNIX GmbH & Co. KG)로부터 이용가능함)로 측정하였다 코팅된 기재의 각각의 측면 상에 6회씩 총 12회의 측정들을 수행하여 두께를 결정하였다. 12개 측정치들의 평균 값이 표 1에 도시되어 있다.
비교예 1(CEX1)
(비교예 1에 사용된 바와 같은) 연결 요소의 제조
비교예 1의 경우, 0.8 x 76 x 152 ㎣의 치수를 갖는 강판(강철 등급 DC01)이 기재로서 사용되어, 3리터 비이커에서 정류기(독일 프랑크푸르트 소재의 고코트 게엠베하의 타입 SVI 4020) 및 보호 케이싱으로 이루어진 음극 침지 코팅(CDC) 장치를 이용하여 코팅된다. 비이커는 4:5의 질량비로 에폭시 기반 CDC 바니시(KTL-EP-Grundierung 5606, 독일 운나 소재의 브릴룩스 게엠바하 앤 코 카게 인더스트리락으로부터 입수 가능함)와 탈이온수의 혼합물 3리터로 채운다.
바니시-물 혼합물을 가열판(독일 뉘른베르크 슈바바흐소재의 하이-텍, 하이돌프 인스트루먼츠 게엠바하 앤 코 카게)에서 30℃까지 가열하고 600 rpm으로 교반한다. 코팅 공정이 진행되는 동안 교반을 계속한다. 기재는 CDC 장치의 음극에서 클램핑 공구에 의해 장착되며, 이는 코팅 공정을 위한 전기 접촉을 가능하게 한다. 기재를 수직 위치에 배치하고, 200 V의 전압에서 2분 동안 코팅을 수행한다. 기재는 양 측면들에 에폭시계 중합체의 층이 코팅되며, 중합체는 약 20 μm의 층 두께를 갖는다. 중합체 코팅 층의 두께를 전술된 바와 같이 광학 필름 두께 게이지로 측정하였다.
코팅 후에, 중합체 코팅된 부품들을 비이커로부터 꺼내고 탈이온수의 워터 제트로 조심스럽게 세정하여 비침착된 중합체 성분들을 제거한다. 세정 후에, 중합체 코팅들을 경질화시키기 위하여 코팅된 부품들을 오븐 내에서 180℃에서 25분 동안 템퍼링한다.
비교예 2(CEX2)
(비교예 2에 사용된 바와 같은) 연결 요소의 제조
연결 요소의 제조를 위해, 0.1 mm의 두께, 30 mm의 외경 및 15 mm의 내경을 갖는 링형 강 포일(강철 등급 DC01)이 35 μm의 평균 입자 크기(d50)를 갖는 다이아몬드들과 니켈 층으로 무전해 도금에 의해 양 결합 표면들 상에 코팅된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 링형 강 포일은 또한 "심(shim)"으로 지칭된다.
심들을 17 μm의 두께를 갖는 니켈 층에 의해 고정된 35 μm의 평균 입자 직경(d50)을 갖는 다이아몬드들로 무전해 니켈 코팅에 의해 코팅하였다. 무전해 니켈 도금을 위해, 심들은 적합한 랙(rack) 상에 배치되고, 탈지(degreasing), 산세척(pickling) 및 활성화에 의해 무전해 니켈 도금의 일반 규칙에 따라 전처리된다. 이어서, 심들을 보유한 캐리어가 35 μm의 평균 입자 직경을 갖는 다이아몬드 분말이 분산된 화학 니켈 조 내에 침지된다. 분산된 다이아몬드 분말의 양은 코팅 조에서 지배적인 파라미터(조 이동, 침착 속도) 하에서, 니켈의 침착된 층에서 다이아몬드의 원하는 비율이 달성되고 니켈 층이 원하는 두께에 도달하는 방식으로 선택된다. 관례적인 공정 조건 하에서, 침지 시간은 대략 60분에 이른다.
이제 무전해 니켈 도금된 심들을 포함하는 캐리어는 이어서 단지 니켈 층에 느슨하게 부착된 다이아몬드 입자들을 제거하기 위해, 화학 니켈 조로부터 제거되고 초음파 조 내에서 세정된다. 세정된 심들은 캐리어로부터 취출되고, 150℃ 이상의 온도에서 2시간 동안 열처리를 받는다. 이러한 처리는 강 포일에 대한 화학 니켈 층의 접착력과 층 자체에서의 다이아몬드들의 접합을 증가시킨다.
다이아몬드들로 덮인 결합 표면의 면적 백분율은 양 측면들에서 최소 15%이다.
마찰 시험
마찰 시험을 위해, 다이아몬드-중합체 코팅(실시예 1 내지 실시예 4) 및 중합체 코팅(비교예 1)을 각각 갖는 시험 기재들을 35 x 35 ㎟의 정사각형으로 절단하였다. 모든 시험에 있어서, 이들 정사각형들 중 2개가 필요하다.
정지 마찰 계수는, 치수가 14 x 14 x 25mm인 중심 강 블록(강 S355)을, 법선력을 나타내는 정의된 힘에 의해 중심 블록에 대하여 가압되는 더 큰 치수(30 x 30 x 25 mm)의 두 강 블록들(S355; 블록 1, 블록 2) 사이에 클램핑함으로써 마찰 접촉이 생성되는 실험 설정에 의해 결정된다. 법선력은 최소 2개의 큰 나사들을 사용하는 클램핑 기구를 사용하여 생성된다. 시험들에 대한 접촉 압력은 50 MPa였다.
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 경우, 정사각형 샘플들 중 하나가 블록 1과 중심 블록 사이에 위치되고, 다른 연결 요소가 블록 2와 중심 블록 사이에 위치된다. 표 1에 나타낸 바와 같이 금속성 결합제 층의 두께를 갖는, 전술된 바와 같은 2개의 연결 요소들이 제조된다.
외부 블록들(블록 1, 블록 2)은 강직하고 평평한 베이스 판 상에 위치된다. 중심 블록은 외부 블록들에 대해 중심에 위치된다. 이는 중심 블록이 베이스 판으로부터 정의된 거리에 있게 한다.
피스톤을 통해 상부로부터 중심 블록에 압축 하중을 가함으로써 전단 시험을 수행한다. 압축 하중은 마찰력을 나타낸다. 시험은 범용 시험기(즈빅(Zwick) 게엠바하, 모델 1474)를 사용하여 수행한다. 마찰력은 중심 블록이 외부 블록들(이들은 베이스 판 상에 위치되기 때문에 이동할 수 없음)에 대해 베이스 판 방향으로 이동하기 시작할 때까지 증가된다. 중심 블록의 최대 이동은 500 μm로 설정된다. 전단 시험 동안, 법선력, 마찰력, 및 중심 블록의 베이스 판으로부터의 거리가 연속적으로 측정된다.
측정된 마찰력 및 법선력의 값은 마찰력/법선력의 비로서 정의되는 마찰 계수를 계산하는 데 사용된다. 중심 블록의 베이스 판으로부터의 측정된 거리는 외부 블록들에 대한 중심 블록의 이동을 계산하는 데 사용된다. 이러한 방식으로 마찰 계수는 측정된 상대 운동에 따라 얻어질 수 있으며 마찰 거동 또는 마찰 곡선을 나타낸다. 이러한 마찰 곡선은 예컨대 정의된 상대 운동 또는 마찰 곡선의 최대값에 대응하는 최대 마찰 계수에 대한 특성값을 결정하는 데 사용된다. 정지 마찰 계수(μ)는 20 μm의 상대 운동에서의 마찰 계수로서 정의되거나, 또는 마찰 곡선의 최대값에서의 상대 이동이 20 μm 미만이면 최대 마찰 계수로서 정의된다.
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1의 마찰 시험의 결과가 표 1에 나타나 있다.
[표 1]:
부식 시험
구매가능한 시험 장비(부식 시험 챔버 타입 HK400, 독일 립슈타드 소재의 쾰러 아우토모빌테크닉())를 사용하여 EN ISO 9227:2017에 따른 중성 염 분무 시험으로서 부식 시험을 수행하였다. 시험을 위해, 다이아몬드-중합체 코팅을 갖는 시험 기재들(실시예 1 내지 실시예 4)을 35 x 35 ㎟의 정사각형으로 절단하고 플라스틱 샘플 홀더 내에 배치하였다. 비교를 위해, 다이아몬드-니켈 코팅을 갖는 심들(비교예 2)을 또한 플라스틱 샘플 홀더 내에 배치하였다.
코팅된 시험 기재들을 갖는 유리 샘플 홀더를 48 시간의 지속 시간 동안 시험 챔버 내에 배치하였다. 시험 조건은 다음과 같았다:
온도: 35℃ ± 2℃
염화나트륨 용액의 농도: 50 g/l ± 5 g/l
pH 값: 6.5 내지 7.2
응축 속도(수평 면적, 80 ㎠): 1.5 ml/h ± 0.5 ml/h
시험 후에, 심들을 탈이온수로 헹구고, 건조 캐비닛 내에서 110℃ ± 5℃에서 2시간 동안 건조시켰다. 건조 후에, 시험된 심들을 시각적으로 검사하였다.
부식 시험의 결과가 표 2에 나타나 있다.
[표 2]:
본 명세서에 사용되는 바와 같이 약간의 부식은 총 표면적의 5% 미만을 갖는 단일의 녹슨(rusty) 스폿들로서 정의된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이 심한 부식은 총 표면적의 최대 50%를 갖는 광범위한 녹슨 영역들로서 정의된다.
실시예들은 본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소가 0.4 이상인 정지 마찰 계수를 가질 수 있으며, 따라서 마찰 연결들의 많은 응용들에 적합함을 보여준다. 본 명세서에 개시된 바와 같은 연결 요소는 습윤 환경들(예컨대, 실외)에서 개선된 내부식성을 가질 수 있다. 개선된 내부식성은 마찰 연결부들이 수분, 물, 또는 임의의 다른 습윤 환경에 노출되는 모든 응용들에 중요하다.
Claims (15)
- 연결 요소로서, 금속 기재(1)를 포함하며, 금속 기재(1)는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면(2) 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면(3)을 가지고, 각각의 결합 표면(2, 3)은 결합제 층(5)에 의해 금속 기재(1) 상에 고정된 경질 입자들(4)을 포함하고, 결합제 층은 중합체 재료를 포함하는, 연결 요소.
- 제1항에 있어서, 중합체 재료는 에폭시 재료, 아크릴 재료, 폴리에스테르 재료, 폴리우레탄 재료, 포름알데히드 수지, 폴리비닐 아세테이트(PVAC) 재료, 폴리비닐클로라이드(PVC) 재료, 알키드 수지, 실리콘 재료, 고무 재료, 플루오로중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는, 연결 요소.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 경질 입자들(4)은 탄화물, 붕화물, 질화물, 이산화규소, 산화알루미늄, 다이아몬드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 연결 요소.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 입자들(4)의 평균 입자 크기(d50)는 5 내지 120 μm인, 연결 요소.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 금속 기재(1)는 강(steel)을 포함하는, 연결 요소.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 연결 요소는 금속 기재 상에 경질 입자들을 고정하기 위한 금속성 결합제 층을 포함하지 않는, 연결 요소.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 입자들(4)로 덮인 금속 기재(1)의 제1 결합 표면(2) 및 제2 결합 표면(3)의 면적 백분율은 5 내지 80%인, 연결 요소.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 결합제 층(5)의 두께는 2 내지 100 μm인, 연결 요소.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 입자들(4)은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최대 95% 만큼 결합제 층으로부터 돌출되는, 연결 요소.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 경질 입자들(4)은 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5% 만큼 결합제 층으로부터 돌출되는, 연결 요소.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 연결 요소를 제조하기 위한 방법으로서,
금속 기재(1)를 제공하는 단계 - 금속 기재(1)는 기재의 일 측면 상의 제1 결합 표면(2), 및 기재의 반대편 측면 상의 제2 결합 표면(3)을 가짐 -,
경질 입자들(4)을 제공하는 단계, 및
결합제 층(5)을 이용하여 제1 결합 표면(2) 및 제2 결합 표면(3) 상에 경질 입자들(4)을 고정하는 단계를 포함하며, 결합제 층은 중합체 재료를 포함하는, 방법. - 제11항에 있어서, 결합제 층을 이용하여 제1 결합 표면(2) 및 제2 결합 표면(3) 상에 경질 입자들(4)을 고정하는 단계는
중합체성 결합제 층의 제1 층을 이용하여 제1 결합 표면(2) 및 제2 결합 표면(3) 상에 경질 입자들(4)을 고정하는 단계 - 제1 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%임 -, 및
중합체성 결합제 층의 제2 층을 이용하여 제1 결합 표면(2) 및 제2 결합 표면(3) 상에 경질 입자들(4)을 매립하는 단계를 포함하며, 제2 층의 두께는 경질 입자들의 평균 입자 크기(d50)의 최소 5%인, 방법. - 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 마찰 결합하기 위한 방법으로서,
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 연결 요소를 제공하는 단계,
구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소 및 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소를 제공하는 단계,
연결 요소의 제1 결합 표면(2)의 경질 입자들(4)을 제1 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계, 및
연결 요소의 제2 결합 표면(3)의 경질 입자들(4)을 제2 구성요소의 구성요소 결합 표면 내로 가압하는 단계를 포함함으로써,
제1 구성요소와 제2 구성요소를 연결 요소와 마찰 결합하는, 방법. - 구성요소 결합 표면을 갖는 제1 구성요소, 구성요소 결합 표면을 갖는 제2 구성요소, 및 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 연결 요소를 포함하는 마찰 연결부로서, 제1 구성요소 및 제2 구성요소는 연결 요소와 마찰 결합되는, 마찰 연결부.
- 기계, 플랜트 및 자동차 구성 및 에너지 생성에서 결합될 제1 구성요소 및 제2 구성요소를 연결하기 위한 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 연결 요소의 용도.
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