[ 기계장치 지식] 오일 씰(Oil Seal)의 종류,재질,구조,관리법에 대해서

 

**오일 씰(Oil Seal)**은 기계 장치에서 **윤활유(오일)**가 새어나가는 것을 방지하고, 외부의 먼지, 이물질, 수분 등이 내부로 들어오는 것을 막아주는 중요한 부품입니다. 회전축이나 왕복 운동을 하는 축이 포함된 기계 장치에서 많이 사용됩니다. 오일 씰은 **씰링(sealing)**이라는 역할을 통해 기계 장치의 수명과 효율을 높이는 데 중요한 역할을 합니다.

 

왼: NBR / 오: 바이톤

 

 

1. 오일 씰의 구조

오일 씰은 주로 다음과 같은 세 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다:

• 1) 씰링 립(Sealing Lip):
  • 주요 역할은 회전축과 접촉하여 밀봉을 유지하는 것입니다. 립은 보통 내유성과 내마모성이 뛰어난 고무 재질로 만들어집니다. 립 끝부분은 탄성 고무로 되어 있어, 회전축과 밀착되며 기름의 누출을 방지합니다.
• 2) 메탈 케이스(Metal Case):
  • 오일 씰을 지지하고, 고정하는 역할을 합니다. 고정된 위치에서 흔들리거나 이탈되지 않도록 유지하는 것이 중요하며, 대부분 강철이나 스테인리스강으로 만들어집니다.
• 3) 스프링(Spring):
  • 씰링 립의 내부에 위치하여 지속적인 압력을 가해 립이 축에 밀착하도록 합니다. 이로 인해 시간이 지나도 씰링 성능이 유지될 수 있습니다.

2. 오일 씰의 기능

오일 씰의 주요 기능은 다음과 같습니다:

• 1) 윤활유의 누출 방지:
  • 기계 장치 내에서 윤활유가 외부로 새어나가는 것을 방지하여, 윤활 성능을 유지하고, 부품의 마모를 줄입니다.
• 2) 외부 오염물 유입 방지:
  • 외부의 먼지, 이물질, 수분 등이 내부로 들어오는 것을 막아 기계 장치의 오염과 손상을 방지합니다.
• 3) 축의 보호:
  • 회전축이나 왕복 운동을 하는 축이 마모되지 않도록 보호하며, 장치의 수명을 연장시킵니다.

3. 오일 씰의 종류

오일 씰은 다양한 형태와 재질로 제작되며, 사용 환경에 따라 적합한 종류를 선택할 수 있습니다:

• 1) R 타입:
  • 단순한 구조로 가장 널리 사용되는 기본적인 오일 씰입니다. 일반적인 환경에서 사용되며, 저속 및 중간 속도에서의 회전에 적합합니다.
• 2) V 타입:
  • 고속 회전에 적합한 형태로, 고속에서의 마찰과 열을 잘 견디도록 설계되었습니다.
• 3) U 타입:
  • 왕복 운동을 하는 축에 사용되며, 진동이 있는 환경에서 효과적으로 씰링 기능을 제공합니다.
• 4) 양면 씰(Dual Lip Seal):
  • 두 개의 씰링 립을 가지고 있어, 더 높은 밀봉 성능을 제공합니다. 특히, 가혹한 환경에서 사용하는 경우가 많습니다.

4. 오일 씰의 재질

오일 씰은 사용 환경과 용도에 따라 다양한 재질로 제작됩니다:

• 1) NBR(니트릴 고무):
  • 가장 널리 사용되는 재질로, 내유성이 우수하고, 고온에서도 잘 견딥니다. 일반적인 오일 및 연료용 씰에 사용됩니다.
• 2) VITON( 바이톤 ) / FKM(플루오로카본 고무):
  • 고온 및 화학약품에 대한 저항성이 뛰어나며, 내구성이 높습니다. 고온 환경이나 특수 화학약품에 노출되는 장치에 적합합니다.
  • FPM, FKM, 불소고무라고도 불립니다. 바이톤 고무는 내열성이 가장 우수(최대230℃)하고, 휘발유를 포함한 모든 기름에 사용가능하며, 광범위한 매체에 대해 저항성이 아주 높답니다. 고렴이지만, 비싼값 제대로 하는 고성능 재질이라고 생각하시면 됩니다. 색상은 갈색 또는 검정입니다.
• 3) 실리콘 고무:
  • 극한 온도에서 우수한 성능을 발휘하며, 주로 고온이나 저온 환경에서 사용됩니다. 다만, 내유성은 상대적으로 떨어질 수 있습니다.
• 4) PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌):
  • 매우 우수한 내화학성과 내마모성을 가지며, 특히 마찰 계수가 낮아 고속 회전하는 장치에 적합합니다.

5. 오일 씰의 응용 분야

오일 씰은 다양한 산업 분야에서 사용됩니다:

• 1) 자동차 산업:
  • 엔진, 변속기, 차축 등에 사용되어 윤활유의 누출을 방지하고 부품의 수명을 연장시킵니다.
• 2) 산업 기계:
  • 펌프, 모터, 기어박스 등에서 사용되어 장비의 성능을 최적화하고, 고장이 발생하는 것을 방지합니다.
• 3) 항공 및 해양 산업:
  • 극한 환경에서도 안정적인 씰링 성능을 제공해, 기계 장치의 신뢰성을 높입니다.

6. 오일 씰의 유지 관리

오일 씰의 성능을 유지하기 위해서는 정기적인 점검과 교체가 필요합니다. 마모나 손상이 발견되면 즉시 교체해야 하며, 사용 환경에 따라 적절한 윤활제를 사용하여 오일 씰의 수명을 연장할 수 있습니다.

결론

오일 씰은 기계 장치의 효율과 내구성을 유지하는 데 필수적인 부품으로, 윤활유의 누출을 방지하고 외부 오염물의 유입을 막아주는 중요한 역할을 합니다. 다양한 재질과 형태로 제공되므로, 사용 환경에 맞는 오일 씰을 선택하는 것이 중요합니다.