마이크로 공기 펌프의 주요 구성 요소에는 다이어프램, 피스톤, 밸브, 씰, 가스 경로 및 하우징이 포함됩니다. 각 부품에는 재료에 대한 성능 요구 사항이 다릅니다.
(1) 다이어프램
성능 요구 사항: 높은 탄성, 피로 저항, 우수한 기밀성, 화학적 내식성.
권장 재료:
실리콘 고무: 우수한 유연성, 고온 저항(200도 이상), 강한 화학적 불활성, 의료 등급 응용 분야에 적합합니다.
불소고무(Viton/FKM) : 내마모성, 내유성이 우수하여 장기간 사용에 적합합니다.
폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 코팅: 다이어프램 표면에 PTFE 코팅을 추가하면 마찰을 줄이면서 내화학성과 기밀성이 향상됩니다.
(2) 피스톤
성능 요구 사항: 높은 경도, 낮은 마찰, 강한 내마모성, 치수 안정성.
권장 재료:
알루미나 또는 지르코니아 세라믹과 같은 세라믹 재료는 경도와 내마모성이 매우 높으며 마찰 계수가 낮아 장기간 작동에 적합합니다.
엔지니어링 플라스틱(POM/PEEK):
POM(폴리포름알데히드): 낮은 마찰 계수, 우수한 치수 안정성, 저하중 및 중하중 용도에 적합합니다.
PEEK(폴리에테르 에테르 케톤): 고온 및 내식성이 있어 고강도 시나리오에 적합합니다.
금속 재료:
스테인레스 스틸(예: 316L): 내식성이 뛰어나 의료 등급 고강도 시나리오에 적합합니다.
알루미늄 합금: 경량으로 휴대용 장치에 적합하지만 항산화 코팅이 필요합니다.
(3) 밸브
성능 요구 사항: 높은 응답성, 내마모성, 피로 저항성, 밀봉.
권장 재료:
실리콘 또는 불소 고무: 높은 유연성으로 밸브 디스크 용도에 적합하며 빠른 응답을 보장합니다.
PEEK 또는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE): 화학적 부식 및 고온에 강하며 정밀 스풀용입니다.
금속 재질(스테인레스 스틸 또는 티타늄 합금): 고정밀, 고강도 밸브 몸체에 적합합니다.
(4) 씰
성능 요구 사항: 강한 기밀성, 내마모성, 화학적 내식성, 긴 수명.
권장 재료:
불소고무(FKM/Viton) : 고온, 고압 환경에 적합합니다.
EPDM(EPDM) : 내노화성과 화학적 불활성이 우수하여 산소와의 접촉에 적합합니다.
의료용 실리콘: 부드럽고 화학적으로 불활성입니다.
(5) 가스 경로 및 파이프라인
성능 요구 사항: 내화학성, 매끄러운 내벽, 낮은 가스 저항, 건강 및 안전.
권장 재료:
폴리에틸렌(PE)/폴리프로필렌(PP) : 가볍고 내화학성이 강합니다.
폴리우레탄(PU) : 부드러워 파이프 굴곡에 적합합니다.
스테인레스 스틸 또는 알루미늄 합금: 고강도 또는 고압 가스 라인용.
(6) 쉘
성능 요구 사항: 내충격성, 내식성, 방음, 고온 및 저온 저항.
권장 재료:
고성능 플라스틱(예: ABS 또는 PC-ABS 합금): 내충격성이 우수하고 경량 설계에 적합합니다.
알루미늄 합금: 가벼운 무게, 좋은 방열.
스테인레스 스틸: 고강도 용도에 적합하지만 무게가 상대적으로 무겁습니다.
2. 주요 성능 및 재료 매칭
(1) 높은 내마모성
재료 솔루션:
피스톤 부품은 세라믹이나 PEEK와 같은 고성능 엔지니어링 플라스틱으로 만들어집니다.
밸브는 고탄성 불소 고무를 사용하여 밸브 디스크와 시트의 마모를 줄입니다.
(2) 기밀성
재료 솔루션:
가스 투과성이 낮은 재료(예: PTFE 코팅 다이어프램 또는 불소 고무 씰)를 사용하십시오.
가스 누출을 줄이기 위해 가공 정확도와 재료 표면 처리를 보장합니다.
(3) 화학적 내식성
재료 솔루션:
세척제, 소독제가 닿는 부분에는 실리콘, 불소고무, PTFE 등의 소재를 사용하고 있습니다.
피스톤 및 밸브 본체 구성품에는 부식 방지 금속(예: 316L 스테인리스강 또는 티타늄 합금)을 사용하십시오.
(4) 생물학적 적합성
재료 솔루션:
가스와 접촉하는 모든 재료는 의학적으로 인증되어야 합니다(예: USP Class VI).
재료 표면에 유해한 침전물이 없어 환자의 호흡 가스와 장기간 접촉하기에 적합한지 확인하십시오.
3. 첨단소재기술의 응용
(1) 코팅 기술
저마찰 코팅 : 피스톤, 다이어프램 등 주요 부품 표면에 PTFE 또는 DLC(다이아몬드 라이크 코팅)를 코팅해 마찰을 줄이고 수명을 향상시킵니다.
항균 코팅: 병원균 전파 위험을 줄이기 위해 쉘 또는 가스 경로 재료에 항균 코팅을 추가할 수 있습니다.
(2) 복합재료
다이어프램 및 씰에 다층 복합 구조 사용:
** 내부의 유연한 소재(예: 실리콘) ** 신축성을 제공합니다.
** 외부층은 고강도 소재(나일론 섬유 등)로 ** 내구성이 강화되었습니다.
4. 재료 테스트 및 검증
(1) 성능시험
고온 및 저온 테스트: 재료 성능이 -20도에서 50도 사이에서 안정적인지 확인합니다.
기밀성 테스트: 다이어프램의 가스 누출을 감지하고 고압에서 밀봉합니다.
(2) 수명시험
피로 테스트: 장기 작동 조건을 시뮬레이션하여 재료의 피로 저항을 확인합니다.
화학적 테스트: 다양한 소독제 환경에서 재료의 안정성을 평가합니다.
(3) 건강진단서
재료는 인체에 해롭지 않다는 것을 확인하기 위해 ISO 10993 생체 적합성 테스트를 통과해야 합니다.