볼 베어링 전식(49)

by Bearing Specialist 2022. 9. 7. 03:26

728x90

현업에 근무하면서 느꼈던 것은, 생각보다 전식에 대한 지식과 knowhow가 부족하다는 생각이 들었다. 특별히 베어링 업체는 완성 업체를 대상으로 전식 현상을 설명하고 접근하지만, 완성품 상태에서의 전식 현상에 대한 명확한 대답을 얻기가 쉽지 않다.

왜냐하면, 베어링 업체는 제품에 대한 충분한 이해가 부족하기 때문에, 어떠한 환경에서 어떠한 성능 조건에서 전식이 발생하기 쉬운 환경인지, 상세하게 알 수가 없기 때문이다.

그렇기 때문에, 완성품 업체가 여러 가지 가속 시험과 수명 시험을 통하여, 전식 발생 조건에 대하여 명확하게 정의를 해야 하지만. 이 또한 접근 방법에 있어서 베어링에 대한 경험이 부족하기 때문에 쉽지가 않은 게 현실이다.

그렇지만, 일본에서는 10년전부터, 일본의 전자기업인 파나소닉 등, 가전메이커를 중심으로, 전통적인 베어링 메이커와 산학협업을 통하여 특정 제품 군에서 발생하는 전식 현상에 대한 메커니즘을 정의하기 위하여 연구를 활발하게 시작하였다.

특별히 일본의 가고시마 대학, 일본 오사카 시 대학, 일본 동경 과학대학과 일본 후쿠오카 대학 등과의 산학협력을 통하여 기초 연구부터 시작하여, 제품군에서 발생하는 전식 발생 메커니즘에 대한 기초연구를 지금도 활발하게 하고 있다.

앞으로 전기 자동차의 시대가 그 어느 때보다 성큼 다가오고 있다. 여러가지 핵심 부품과 요소 기술이 있겠지만, 성능 향상을 위하여 모터의 고속화 기술은 그 무엇보다도 중요하다.

고속화와 더불어, 내외륜과 볼의 접촉에 의해서 발생하는 접촉 면압에 견디는 베어링 설계 및 제작 기술이 중요한데, 그 환경 조건에서, 전기가 통전이 되었을 때, 발생하는 전식 메커니즘은, 전기 자동차의 수명을 좌우하는 핵심기술이라고 할 수 있다.

아마도, 전식 연구 및 시험에 있어서, 어느정도 국내에서는, 깊이있게 연구하려고 노력했고, 어느정도으 노하우를 쌓았지만, 아직도 갈길이 멀다는 생각을 한다.

NSK 베어링 손상 모드에 대하여 설명한 자료 사이트.

아래의 사진은 테이퍼 롤러 베어링에서 내륜 궤도면과 테이퍼 롤러 표면에서 발생한 전식 발생 불량 현상이다.

실린더 롤러 베어링에서 발생한 전식 불량 현상으로서, 내륜 궤도면이 다수의 PITTING 현상이 보이며, 무엇보다

특징적이라고 하면, 검은색 반점처럼 보인다는 것이다.

또한, 볼 전동체의 표면이 검은색으로 변화하는 현상으로서, 전식 발생의 특징 중에 하나라고 할 수 있다.

이처럼 전식은 다양한 형태로 발생하는데, 초기 전식 중기 전식 / 말기 전식으로 진행성을 뛰고 변화하는 것으로서, 소음에 영향도가 적은 초기 전식의 경우, 전식으로 봐야할 지, 아니면, 단순한 마모 피로로 봐야할지 아리송할 때가 많다.

결과적으로 초기 전식이라고 하여도 요구 규격 소음 수준을 만족한다면, 문제가 없지만,, 가속 시간과 함께, 진행성을 뛴다면, 베어링 수명에 영향을 주기 때문에, 자동차의 수명에도 상당한 영향을 주리라 생각한다.

베어링 손상 모드에 대하여 잘 정리된 유튜브가 있어서 첨부한다.

728x90

고정 헤더 영역