산업 생산에서 자재 자체는 대개 첫날에 문제를 일으키지 않습니다. 대부분의 문제는 몇 달 후에 나타납니다. 밀봉 부위에서 누출이 발생하고, 부품이 경화되며, 탄성이 사라집니다. 한때 잘 작동하던 장비가 갑자기 잦은 유지보수를 필요로 하게 됩니다. 이러한 사례들을 충분히 경험하다 보면 한 가지 사실을 깨닫게 됩니다. 바로 자재 선택이 향후 발생할 문제의 규모를 결정한다는 것입니다.
바로 이 지점에서 실리콘이 중요한 역할을 합니다. 실리콘은 완벽한 소재는 아니며, 다른 고무 소재에 비해 가격도 비쌉니다. 하지만 실제 산업 환경에서 실리콘은 예측 가능한 특성을 유지하는 몇 안 되는 소재 중 하나입니다. 열, 추위, 진동, 화학 물질 등 어떤 환경에서도 쉽게 변형되지 않습니다. 이러한 안정성 덕분에 실리콘은 기계, 전자 제품, 자동차 시스템, 신재생 에너지 장비는 물론 식품 및 제약 생산 라인에 이르기까지 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
아래는 산업 현장에서 가장 흔히 볼 수 있는 실리콘 제품에 대한 간략한 개요와 그 용도, 그리고 엔지니어들이 이러한 제품을 계속 선택하는 이유입니다.
| 실리콘 제품 유형 | 일반적인 응용 분야 | 주요 기능 |
| O링 / G링 / U링 | 유압 시스템, 공압 시스템, 펌프 및 밸브 | 밀봉, 누출 방지, 고온 저항성 |
| 쿠션/진동 감쇠기 | 정밀 기기, 기계류 | 충격 흡수, 진동 감소, 장비 보호 |
| 전도성/절연성 부품 | PCB 보호, 전자 부품, 센서 | 전기 절연, 전도성, 보호 |
| 실리콘 호스/튜브 | 액체 또는 기체 운송, 식품 및 의료 산업 | 운송, 내열성, 유연성 |
| 보호 캡/덮개 | 산업 설비, 먼지/물/화학물질 보호 | 보호, 방진, 방수, 부식 방지 |
| 맞춤형 산업 부품 | 특정 산업 디자인에 맞춰 제작되었습니다. | 높은 정밀도, 특수 성능 요구 사항 |
단순한 밀봉 링부터 맞춤형 구조 부품에 이르기까지 산업용 실리콘은 광범위한 분야에 사용됩니다. 모든 것을 매뉴얼처럼 나열하는 대신, 실제 사용에서 중요한 요소, 즉 실리콘이 효과적인 이유, 최상의 성능을 발휘하는 분야, 그리고 사람들이 흔히 간과하는 부분에 초점을 맞추겠습니다.
실리콘이 산업 분야에서 그토록 효과적인 이유
온도 저항
대부분의 사람들은 온도 때문에 실리콘에 관심을 갖기 시작합니다. 솔직히 말해서, 그건 당연한 일이죠.
실리콘은 -60℃에서 230℃까지 탄성을 유지합니다. 실제로 이는 일반 고무가 서서히 마모되는 환경에서도 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 저온 환경, 실외 장비, 엔진룸, 고온 파이프라인 등에서 실리콘은 큰 변화 없이 제 기능을 발휘합니다.
더 중요한 것은 서류상의 최대 내열 온도가 아니라 장기간 노출 후 재료의 거동입니다. 많은 프로젝트에서 실리콘 실란트는 열원 근처에서 수년이 지나도 여전히 유연한 상태를 유지합니다. 이는 고장난 부품을 반복적으로 교체한 후에야 비로소 알 수 있는 사실입니다.
화학적 안정성
유압 시스템, 세척 공정 또는 유체 이송 과정에서 재료는 오일, 세제 또는 약한 화학 물질에 지속적으로 노출됩니다. 어떤 고무는 조용히 팽창하지만, 어떤 고무는 균열이 생깁니다.
이런 점에서 실리콘은 비교적 밋밋합니다. 반응이 거의 없거든요. 그게 장점이죠.
팽창이 적다는 것은 밀봉 불량 발생률이 낮다는 것을 의미합니다. 열화가 적다는 것은 교체 주기가 길어진다는 것을 의미합니다. 식품 및 제약 시스템에서는 재료의 분해가 허용되지 않기 때문에 이러한 안정성이 특히 중요합니다.
전기 절연
전자 분야에서 실리콘은 대개 눈에 띄지 않는 곳에서 사용됩니다. 절연 슬리브, 보호 패드, 센서 주변의 밀봉 가스켓 등은 문제가 발생하기 전까지는 아무도 알아채지 못합니다.
실리콘은 온도 변화에도 유전 성능이 안정적으로 유지됩니다. 이러한 특성 때문에 PCB 보호 및 센서 밀봉에 자주 사용됩니다. 눈에 띄는 장점은 아니지만, 많은 사소한 문제를 예방해 줍니다.
탄력성과 밀봉
시공자의 관점에서 볼 때, 실리콘은 실수를 용납해주는 소재입니다.
실리콘은 압축이 고르게 되고, 복원력이 뛰어나며, 약간의 정렬 불량을 허용합니다. 이러한 이유로 실리콘으로 만든 O링, U링 및 맞춤형 씰이 널리 사용됩니다.
진동 제어에 있어서 실리콘 패드와 댐퍼는 탁월한 효과를 발휘합니다. 정밀 장비에서 진동은 종종 과소평가되지만, 적절하게 선택된 실리콘 댐퍼는 소음, 마모 및 측정 오차를 현저하게 줄일 수 있습니다.
실제 사용되는 일반적인 산업용 실리콘 제품
밀봉 링: O링, G링, U링
이런 것들은 어디에나 있습니다. 펌프, 밸브, 압축기, 유압 실린더 등.
실제 선별 작업에서 온도 범위는 여러 요소 중 하나일 뿐입니다. 경도, 압축 변형률과 치수 공차는 일반적으로 성공 여부를 결정짓는 요소입니다. 실리콘은 넓은 온도 범위에서 안정적인 성능을 발휘하지만, 배합은 압력 및 움직임 조건에도 부합해야 합니다.
쿠션 및 진동 감쇠 장치
실리콘 완충 부품은 충격을 흡수하고 지속적인 진동을 줄여 장비를 두 가지 방식으로 보호합니다.
하중과 진동 주파수에 따라 경도와 두께를 조절하는 경우가 많습니다. 하지만 모든 경우에 적용되는 만능 해결책은 없습니다. 그럼에도 불구하고 실리콘은 설계에 충분한 유연성을 제공하여 타협하는 대신 성능을 미세 조정할 수 있도록 해줍니다.
전도성 및 절연성 실리콘 부품
바로 이 지점에서 실리콘은 단순한 고무 이상의 의미를 갖게 됩니다.
전도성 실리콘은 배터리 팩, 센서 및 접촉 인터페이스에 사용됩니다. 절연성 실리콘은 케이블과 고전압 부품을 보호합니다. 동일한 기본 재료이지만, 배합 방식이 다르면 기능이 완전히 달라집니다.
여기서의 선택은 일반적으로 환경을 우선적으로 고려한 다음 전기적 성능을 고려하는 방식으로 이루어집니다.
실리콘 호스 및 튜브
실리콘 호스는 식품, 제약 및 실험실 시스템에서 흔히 사용됩니다. 유연성, 투명성 및 청결성이 주요 장점입니다.
고온용 호스는 150℃ 이상의 고온에서도 굳어지지 않습니다. 의료용 등급 호스는 오염 위험을 줄여줍니다. 호스의 벽 두께와 직경은 유량 및 설치 제약 조건에 맞춰 맞춤 제작되는 경우가 많습니다.
보호 캡 및 덮개
실리콘 보호 부품은 중요해 보이지 않지만 시간과 비용을 절약해 줍니다. 먼지 덮개, 방수 커버, 운송이나 조립 중 임시 보호 장치 등 모두 간단하면서도 유용합니다.
실리콘은 특히 열이나 화학 물질에 노출될 때 이러한 용도에서 많은 플라스틱보다 수명이 더 깁니다.
맞춤형 산업용 실리콘 부품
설계가 복잡해지면 표준 부품은 더 이상 작동하지 않습니다.
맞춤형 실리콘 부품은 배터리 밀봉, 엔진 개스킷, 전자 장치 하우징 및 구조적 접합부에 사용됩니다. 압축 성형 또는 사출 성형은 형상 및 공차 요구 사항에 따라 선택됩니다.
바로 이 부분에서 재료 경험이 가장 중요합니다. 배합이나 금형 설계에 약간의 변화만 주어도 성능이 완전히 달라질 수 있습니다.
산업용 제품용 실리콘 성형 공정
제품 성능은 재료와 성형 공정 모두에 따라 달라집니다. 일반적인 산업 공정은 다음과 같습니다.
- 사출 성형: 소형 씰이나 전자 패드와 같은 고정밀 부품 제작에 적합합니다. 복잡한 형상도 높은 일관성으로 구현할 수 있습니다.
- 압축 성형: 대용량 밀봉 또는 두꺼운 벽 부품에 적합합니다. 간단하고 안정적이며 효율적입니다.
- 압출: 호스, 스트립 및 밀봉 프로파일의 연속 생산. 길이 및 단면적은 맞춤 제작 가능합니다.
이러한 공정은 정확성을 보장하고 산업 요구 사항에 유연하게 적용할 수 있도록 합니다.
실리콘 표면 처리 및 인쇄
코팅, 도금 또는 비점착 처리와 같은 표면 처리는 내마모성과 접착력을 향상시킵니다. 인쇄 방법 스크린 인쇄나 패드 인쇄와 같은 방식을 사용하여 고온 내성 및 내화학성 잉크로 로고, 눈금 또는 표시를 추가할 수 있습니다. 이는 산업 환경에서 명확한 식별을 보장하여 설치 및 유지 보수를 용이하게 합니다.
산업용 실리콘의 품질 관리 및 테스트
고성능 실리콘은 엄격한 품질 관리가 필요합니다.
날것의 재료 시험: 인장 강도, 내열성, 화학적 안정성 및 기타 특성은 산업 표준 준수를 보장합니다.
완제품 테스트: 치수 정확도, 밀봉 성능 및 내노화성은 안전하고 신뢰할 수 있는 사용을 보장합니다.
인증 및 표준: 용도에 따라 실리콘은 ASTM, ISO, RoHS 또는 그 이상의 규정을 준수해야 할 수 있습니다. FDA 인증 식품 및 의료 산업 분야에 사용됩니다.
결론
실리콘이 모든 문제를 해결하는 것은 아니지만, 산업 환경에서는 비용이 많이 드는 여러 문제를 해결해 줍니다.
적절하게 선택하면 유지보수 비용을 줄이고 수명을 연장하며 시스템의 예측 가능성을 높일 수 있습니다. 그렇기 때문에 장비의 요구 사항이 높아짐에 따라 안정성이 떨어지는 재료들을 계속해서 대체하고 있는 것입니다.
저희는 복잡한 형상, 엄격한 공차, 그리고 성능이 중요한 응용 분야를 매일 다루고 있습니다. 저희 팀은 최첨단 장비와 체계적인 품질 관리를 바탕으로 압축 성형, 사출 성형, 압출 성형 등 다양한 공정을 활용합니다. 실제 생산 현장의 어려움을 이해하는 실리콘 공급업체를 찾고 계신다면, 언제든 저희에게 연락 주십시오.
