천공 디스크의 재료를 선택하는 방법

유리섬유 생산에서 천공 디스크는 핵심 장비이며, 재료 선정은 섬유의 품질, 생산 효율, 그리고 장비 수명을 결정합니다. 천공 디스크는 고속(최대 2500~3800rpm) 회전으로 원심력을 발생시켜 용융 유리를 디스크에서 분리하고 섬유로 만듭니다. 이 과정에서 재료는 500~1100°C의 고온, 원심력, 기류 충격, 그리고 용융 유리의 침식을 동시에 견뎌야 합니다. 본 논문은 실제 생산 과정을 바탕으로 핵심 변수(면 종류, 속도, 온도 등)를 분석하고, 니켈 및 코발트 합금의 적합성 논리를 제시하여 제조업체와 유통업체가 재료 선정을 위한 기반을 제공합니다.

재료 선택에 영향을 미치는 핵심 매개변수

생산용 면화 종류 및 섬유 특성

유리솜은 색상과 섬유 굵기에 따라 황색 면과 백색 면으로 구분됩니다. 황색 면은 일반적으로 저속 공정으로 생산되는 굵은 섬유입니다. 고온 내성을 위한 재료 요구 조건이 낮아 니켈 기반 합금을 선택할 수 있습니다. 백색 면은 2~3미크론 필라멘트를 생산하기 위해 고속 및 고온 환경이 필요하며, 섬유 연신 공정에서 재료의 안정성을 보장하기 위해 코발트 기반 합금을 사용해야 합니다.

유동 가닥 온도

니켈 기반 합금은 580°C 이상의 온도에 장시간 노출될 경우 산화 및 입자 조대화에 취약하여 천공 디스크 파손으로 이어질 수 있습니다. 코발트 기반 합금은 900°C에서 안정적이기 때문에 백면 생산용 고온 용융 유리 흐름에 적합합니다.

생산량

고처리량 라인에는 지속적으로 높은 하중을 받는 천공 디스크가 필요합니다. 코발트 기반 합금은 높은 열 피로 강도로 인해 대량 생산에 특히 적합하며, 소재 마모로 인한 가동 중단 및 유지보수 필요성을 줄여줍니다.

니켈 기반 디스크 대. 코발트 기반 디스크

천공 디스크 사용 시 주의사항

예열 사양 구현

950°C까지 15분간 예열하는 기술적 요건을 엄격히 준수해야 합니다. 저온 시동은 열 응력으로 인해 천공 디스크에 미세 균열이 발생할 가능성이 높으며, 이는 서비스 수명을 단축시킵니다.

정기 검사 및 마모 분석

니켈 기반 합금:200시간마다 기계를 멈추고 검사를 실시하는 것이 좋습니다. 특히 천공 디스크 가장자리 부식과 조리개 마모에 중점을 둡니다(사용 후 사진과 비교하여 판단 가능).
코발트 기반 합금:내마모성이 향상되어 300시간까지 검사가 연장될 수 있습니다. 디스크 표면 산화막 두께가 0.2mm를 초과하는 경우 적시에 교체해야 합니다.

유리솜 천공 디스크 소재 선정은 “공정 매개변수 → 장비 사양 → 재료 특성”의 역유도 공정입니다. 즉, 황면 생산은 비용 우선이며, 니켈 기반 합금이 비용 대비 효과적인 선택입니다. 백색 면 필라멘트와 고부하 시나리오에서는 코발트 기반 합금을 핵심으로 하여 고온 및 기계적 강도를 통해 균형의 품질과 효율성을 이중으로 보장합니다.

천공 디스크를 선택할 때는 면 종류, 유동 스트랜드 온도, 생산량을 고려하여 생산 라인에 가장 적합한 소재를 찾아야 합니다.