박광래님의 글
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안녕하세요. 설계를 하던중 열전달이 잘되면서 가공성이 좋은 재료를

필요하게 되었습니다. 알루미늄이 가장 근접한 재료였는데 다른 문제로

쓰지 못하고 현재는 니켈을 대신 쓰려고 합니다. 그런데 니켈은 무르고

너무 무거워서 문제가 많을 것 같아 고민중입니다. 제 고민을 해결할

재료가 없을까요?

부탁드리겠습니다. ^^

----------------- [답 변] -------------------
글쎄요...

열전달이 좋고 가공성이 좋은 재료라 하셨는데, 그런 재료는 무지 많습니다. 알루미늄, 구리, 니켈, 철, 금속은 거의 이 범주에 드는 것이 아닐까 합니다.

선택을 위해서는 정확한 목적을 알아야 할 것 같습니다. 즉 질문이 너무 모호하다는 말이지요..

예를 들어 가공성이라 함은 절삭성을 말씀하시는 것인지(기계가공성) 아니면, 인발, 압연, 압출과 같은 소성가공성을 말씀하시는 것인지 모호합니다.

무거운 것도 따지신다면, 정확한 사용 목적을 알려주심이 좋은 답변이 나오지 않을까 생각합니다만.....

좀더 자세하게 질문을 하시기 바랍니다.

음, 정확히 말하면 Heaterblock으로 사용하기 위한 재료를 찾습니다.

즉 열전달이 빨라야 한다는 것이죠. 내부에 홀을 가공한 후 그 홀을

통해 블럭의 열이 손실되는데 이것이 빨리 보충이 되어야 합니다. 일

반 SUS의 열전달값이 작아서 이것의 3배이상의 재질이 필요하고 동시

에 BODY에 가공이 필요(생각으로는 CF Flange type의 칼날을 만들고

싶음-절삭가공성)합니다. 또 장비에 붙는 것인데 주위에 지지점이 적

어서 가벼워

서 간단한 BRACKET로 FIX를 했으면 하는 맘이구요. ^^ 이런 3가지 요소

가 COMBI된 재질이 있으면 얼마나 좋을까요? 값이 싸면 더욱 좋겠지요.

정 안된다면 고온(400도이상)에서 견딜 수 있는 O-ring 이 있어도 좋겠

구요. --;;;;;;

부디 도움이~~~~~ 되어주세요~~~ ^^ 그럼.

박광래님의 글
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음, 정확히 말하면 Heaterblock으로 사용하기 위한 재료를 찾습니다.

즉 열전달이 빨라야 한다는 것이죠. 내부에 홀을 가공한 후 그 홀을

통해 블럭의 열이 손실되는데 이것이 빨리 보충이 되어야 합니다. 일

반 SUS의 열전달값이 작아서 이것의 3배이상의 재질이 필요하고 동시

에 BODY에 가공이 필요(생각으로는 CF Flange type의 칼날을 만들고

싶음-절삭가공성)합니다. 또 장비에 붙는 것인데 주위에 지지점이 적

어서 가벼워

서 간단한 BRACKET로 FIX를 했으면 하는 맘이구요. ^^ 이런 3가지 요소

가 COMBI된 재질이 있으면 얼마나 좋을까요? 값이 싸면 더욱 좋겠지요.

정 안된다면 고온(400도이상)에서 견딜 수 있는 O-ring 이 있어도 좋겠

구요. --;;;;;;

부디 도움이~~~~~ 되어주세요~~~ ^^ 그럼.



----------------- [답 변] -------------------
제가 나름대로 질문을 정리해 보면 다음과 같습니다.

사용 환경
- 역할 : Heater Block (말은 그랬는데, 열을 뺏는게 목적인지, 열을 가해주는것이 목적인지는 불명확하군요..)
- 온도 : 섭씨 400도
- 압력 : 모름 단지 CF 플랜지 타입의 연결부가 필요하다면, 압이 상당이 셀 것 같은데... 아님 진공..?? 뭐.. 대기압이라 생각하면 편하구요..
- 열전달 : SUS(오스테나이트겠죠???)의 3배
- 무게 : 가벼워야 한다.
- 기타 : ....??

일단 섭씨 400도에서 걸리는 압력을 모르기 때문에, 그냥 대기압이라 하면, 알루미늄 빼고는 왠만한 구조재는 쓸 수 있겠죠.. 뭐. 알미늄도 잘만 하면.. 쓸수 있을 지도...

그리고 가장 중요한 것이 열전달 일 것 같은데요..

열전단계수가 SUS보다 약 3배 이상되는 것은 ... 많이 있지만서도... 비중이 5g/cc 이하되는 것은 알루미늄과 마그네슘 합금이 있네요..

물론 탄소강이나 저합금강도 있구요.. 열전달계수가 SUS 304의 세배는 넘지요... 제일 싸지요...

구리합금은 열전달은 좋으나, 무겁지요...

타이타늄은 열전달이 SUS보다 나쁘구요..

따라서 그냥 탄소강으로 하는 것이 좋을 듯합니다.

그런데.. 한가지 의문나는 점이 있는데요... CF Flange 타입 칼날이라면, 꼭 절삭성이 좋아야 하는 것은 아닌 것 같은데요.. 절삭면이 깨끗해야 하는 것이 더 관건이 아닌가 하는데요..그렇다면, 다른 방법으로 만들수 있지 않을 까 싶은데요.. 꼭 Block에 구멍을 뚫어야하는 문제인지 궁금합니다. 다른 방식의 Assy라도 괜찮다면, 판형 라디에이터와 같이 브레이징으로 만드는 방법도 있는데요... 뭐.. CF 플랜지 타입 칼날은 SUS 로 만들어 붙이면 좋구요.. 그런데 제품의 크기에 따라서 여러가지 방법이 나올 것 같습니다. 물론 이 방법은 가격이 좀 들어가긴 하죠...

그리고 400도씨가 넘는 곳에서 사용하는 O-ring은 금속재로서, 압력이 얼마나 되는가에 따라서 다릅니다. 뭐.. SUS로 만들어서 사용해도 무방하지요.. 어디에 들어가는 것인지는 잘 모르겠지만요..

제 생각으로는 탄소강이 적격인것 같은데요.. 제한 사항이 있다면, 압이 걸리고, 상온, 고온을 왔다 갔다 하다보면, 깨질 우려도... 음.. 이건 인성의 문제이지요...

말씀하신 내용으로 유추해 본 제 생각입니다. 참고가 되시길 바랍니다. 보다 상세한 설명이 있다면, 다른 해답도 가능하겠지요..???


전채홍이 씁니다.