에지용접 벨로우즈란 무엇인가

기계 산업은 혹독한 작동 조건을 견딜 수 있는 안정적이고 유연하며 정밀한 구성 요소를 만드는 데 끊임없이 어려움을 겪습니다. 기존 솔루션은 종종 부족하여 비용이 많이 드는 가동 중단 및 수리로 이어집니다.

에지 용접 벨로우즈는 기계 산업에 획기적인 솔루션을 제공합니다. 고유한 설계와 제조 공정을 통해 에지 용접 벨로우즈는 광범위한 응용 분야에 뛰어난 유연성, 내구성 및 정밀성을 제공합니다. 축 방향에서 각도 및 측면 이동까지 이러한 혁신적인 구성 요소는 가장 까다로운 환경에서도 신뢰할 수 있는 성능을 보장하면서 모든 것을 처리할 수 있습니다.

에지용접 벨로우즈란 무엇인가

에지 용접 벨로우즈는 밀폐된 환경을 유지하면서 기계 시스템의 움직임을 수용하는 데 사용되는 유연하고 압력이 차단된 구성 요소입니다. 이 벨로우즈는 일반적으로 스테인리스 스틸, 인코넬 또는 하스텔로이와 같은 내식성 소재로 만든 일련의 얇은 금속 다이어프램을 용접하여 제작됩니다. 다이어프램의 용접된 가장자리는 꼬임을 형성하여 벨로우즈가 누출 없이 압축, 확장 및 구부러질 수 있도록 합니다.

에지 용접 벨로우즈의 주요 기능은 두 가지 다른 매체 또는 환경 사이에 장벽을 유지하면서 동작이 필요한 응용 분야에서 동적 씰 역할을 하는 것입니다. 이들은 고압, 극한 온도 및 부식성 조건을 견디도록 설계되어 항공우주, 반도체 제조, 극저온 및 진공 시스템을 포함한 광범위한 산업에서 사용하기에 적합합니다.

디자인 요소

다이어프램 플레이트 두께

얇은 판은 더 큰 유연성과 움직임을 허용하지만 압력 용량을 제한할 수 있습니다. 두꺼운 판은 더 높은 압력을 견딜 수 있지만 유연성이 감소합니다. 일반적인 다이어프램 두께는 0.002~0.060인치(0.051~1.524mm)이며 가장 일반적인 두께는 0.005~0.015인치(0.127~0.381mm)입니다.

다이어프램 플레이트 모양

일반적인 모양에는 원형, 직사각형 및 정사각형 플레이트가 있습니다. 원형 플레이트는 균일한 응력 분포를 제공하며 고압 응용 분야에 적합합니다. 직사각형 및 정사각형 플레이트는 측면 이동에 대한 안정성이 더 높지만 모서리에 응력 집중이 더 높을 수 있습니다.

판 모양은 또한 벨로우즈의 컨볼루션 프로파일에 영향을 미칩니다. 컨볼루션이 깊을수록 축 방향 이동이 더 크고, 컨볼루션이 얕을수록 측면 이동에 더 나은 안정성을 제공합니다.

용접 모양

가장 일반적인 용접 형태는 맞대기 용접으로, 인접한 판의 가장자리를 직접 용접하여 견고하고 누출이 없는 밀봉을 제공합니다.

계단 용접이나 랩 용접과 같은 다른 용접 모양은 특정 응용 분야에 사용될 수 있습니다. 계단 용접은 응력 집중을 줄이는 데 도움이 되는 반면, 랩 용접은 더 두꺼운 판재를 허용합니다.

씰 페이스 밸런스

물개 얼굴 균형은 에지 용접 벨로우즈의 밀봉 표면에 가해지는 압력의 분포를 말합니다. 균형 잡힌 설계에서 벨로우즈 내부에 작용하는 압력은 밀봉 표면에 고르게 분포됩니다. 이렇게 하면 어느 한 영역에 과도한 압력이 가해져 누출이나 조기 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다.

압력이 고르게 분산되지 않는 불균형 설계는 씰 표면의 특정 영역에 더 높은 접촉력을 초래할 수 있습니다. 이는 가속된 마모, 씰 표면 변형 및 감소된 밀봉 효과를 초래할 수 있습니다.

에지용접 벨로우즈의 종류

중첩된 리플 벨로우즈

중첩 리플 벨로우즈는 안쪽과 바깥쪽으로 번갈아 접힌 일련의 중첩된 컨볼루션을 특징으로 합니다. 이 디자인은 뛰어난 유연성을 제공하고 상당한 축 방향 이동을 허용합니다. 중첩 리플 벨로우즈는 진공 시스템 및 밸브와 같이 높은 압축 비율이 필요한 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

크레센트 벨로우즈

크레센트 벨로우즈는 독특한 초승달 모양의 컨볼루션 프로파일을 가지고 있습니다. 이 디자인은 축 방향과 측면 방향의 유연성의 균형을 제공하여 적당한 각도와 오프셋 이동 요구 사항이 있는 응용 분야에 적합합니다. 크레센트 벨로우즈는 종종 씰 샤프트 연결 및 펌프 커플링에 사용됩니다.

플랫 플레이트 벨로우즈

이름에서 알 수 있듯이 플랫 플레이트 벨로우즈는 평평한 다이어프램 플레이트로 제작됩니다. 이 간단한 디자인은 우수한 안정성을 제공하며 종종 제한된 움직임 요구 사항이 있는 응용 분야에서 사용됩니다. 플랫 플레이트 벨로우즈는 일반적으로 다른 유형보다 덜 유연하지만 뛰어난 압력 및 온도 기능을 제공합니다.

단일 스윕 벨로우즈

싱글 스윕 벨로우즈는 한 방향으로만 스윕하는 컨볼루션을 가지고 있어 컵과 같은 모양을 만듭니다. 이 설계는 수직 평면에서 안정성을 제공하는 동시에 한 평면에서 상당한 측면 이동을 허용합니다. 싱글 스윕 벨로우즈는 펌프 커넥터 및 배기 조인트와 같이 높은 측면 오프셋이 필요한 응용 분야에 사용됩니다.

토러스 벨로우즈

토러스 벨로우즈는 부분 토로이드 모양의 컨볼루션을 특징으로 합니다. 이 독특한 지오메트리는 뛰어난 각도 및 측면 유연성을 제공하여 토러스 벨로우즈를 높은 오정렬 또는 오프셋 요구 사항이 있는 응용 분야에 이상적입니다. 일반적인 응용 분야로는 짐벌 조인트와 배관 시스템의 유연한 커넥터가 있습니다.

운동의 종류

축방향 이동

축 방향 운동은 벨로우즈가 중심 축을 따라 압축되고 확장되는 것을 말합니다. 이러한 유형의 운동을 통해 벨로우즈는 선형 변위를 흡수하고 열 팽창을 보상하거나 두 구성 요소 사이에 밀봉되고 유연한 연결을 제공할 수 있습니다.

각운동

벨로우즈가 굽힘력을 받아 중심 축에 대해 각도로 구부러질 때 각도 운동이 발생합니다. 에지 용접 벨로우즈는 연결된 구성 요소 간의 각도 오정렬을 수용할 수 있어 부품이 완벽하게 정렬되지 않은 경우에도 원활한 작동이 가능합니다.

측면 이동

측면 이동은 오프셋 또는 횡방향 이동이라고도 하며, 벨로우즈 한쪽 끝이 중심 축에 수직인 방향으로 다른 쪽 끝에 비해 변위되는 것을 말합니다. 이러한 유형의 이동은 에지 용접 벨로우즈가 측면 오정렬을 보상하거나 전단력을 처리할 수 있는 유연한 연결을 제공할 수 있게 합니다.

에지용접 벨로우즈 제조 공정

재료 선택

에지 용접 벨로우즈를 제조하는 첫 번째 단계는 적절한 재료를 선택하는 것입니다. 재료 선택은 작동 환경, 필요한 강도 및 유연성, 포함되거나 제외되는 미디어와의 호환성과 같은 요인에 따라 달라집니다. 에지 용접 벨로우즈에 사용되는 일반적인 재료에는 스테인리스 스틸, 티타늄, 인코넬 및 하스텔로이가 있습니다.

다이어프램 스탬핑

소재가 선택되면, 정밀 다이를 사용하여 선택한 소재의 시트에서 개별 다이어프램을 스탬핑합니다. 스탬핑 공정은 필요한 윤곽이나 특징을 포함하여 각 다이어프램의 기본 모양을 만듭니다.

청소 및 준비

다이어프램을 벨로우즈로 조립하기 전에 스탬핑 공정에서 발생한 먼지, 오일 또는 잔여물을 제거하기 위해 다이어프램을 철저히 세척해야 합니다. 세척된 다이어프램을 원하는 순서대로 쌓고, 용접을 준비하기 위해 가장자리를 적절히 정렬합니다.

컨볼루션 형성

에지 용접 벨로우즈에 유연성을 부여하는 컨볼루션을 형성하기 위해, 적층된 다이어프램은 바깥쪽 가장자리를 따라 용접됩니다. 이 용접 공정은 일반적으로 레이저 용접, 전자 빔 용접 또는 TIG 용접과 같은 고급 기술을 사용하여 수행됩니다. 용접 매개변수는 재료 특성을 손상시키지 않으면서 강력하고 누출이 없는 밀봉을 보장하기 위해 신중하게 제어됩니다.

벨로우즈 코어 용접

컨볼루션이 형성된 후, 다이어프램의 내부 가장자리를 용접하여 밀폐된 압력 밀폐형 코어를 만듭니다. 코어에 사용되는 용접 유형은 재료 및 성능 요구 사항에 따라 달라지며, 레이저 및 전자 빔 용접은 정밀성과 최소 열 입력으로 인해 일반적인 선택입니다.

엔드 피팅 용접

에지 용접 벨로우즈를 더 큰 조립품에 통합하기 위해 엔드 피팅을 벨로우즈 끝에 용접합니다. 플랜지, 튜브 또는 사용자 정의 모양일 수 있는 이러한 엔드 피팅은 벨로우즈를 다른 구성 요소에 연결하는 수단을 제공합니다.

누출 테스트

제조 공정의 마지막 단계는 누출 테스트입니다. 각 모서리 용접 벨로우즈 조립품은 압력 무결성과 누출 방지를 검증하기 위해 엄격한 누출 테스트를 거칩니다. 이 테스트에는 일반적으로 헬륨과 같은 추적 가스로 벨로우즈에 압력을 가하고 민감한 감지 장비를 사용하여 누출을 확인하는 것이 포함됩니다. 누출 테스트를 통과한 벨로우즈 조립품만 사용할 준비가 된 것으로 간주됩니다.