Seal comparison
자성유체 씰 vs 오일씰 vs 기계식 씰
진공·청정 장비의 회전축에 어떤 씰이 맞는지, 밀봉 원리부터 진공 기밀·마찰·수명·한계까지 한 표로 비교했습니다.
진공 회전축에는 자성유체 씰, 오일씰, 기계식 씰 중 무엇이 맞나요?
진공·청정 공정에는 자성유체 씰이 맞습니다. 오일씰과 기계식 씰은 고체가 축이나 마주 보는 면에 닿아 마모되고 파티클이 생기며, 주로 액체를 막는 용도로 설계됐습니다. 자성유체 씰은 자기장으로 붙잡힌 액체 링이라 닿는 부분이 없고, 당사 피드스루 기준 헬륨 누설율 10⁻¹² Pa·m³/s 미만입니다. 반대로 액체를 막거나 큰 압력차를 한 단으로 견뎌야 하면 기계식 씰이 맞습니다.
- 진공용 회전 씰로서 자성유체 씰은 기계식 씰과 어떻게 다른가요?
- 기계식 씰은 두 면이 맞닿아 미끄러지며 윤활막으로 밀봉하므로 마모와 파티클이 생기고, 주로 액체용으로 설계됩니다. 자성유체 씰은 닿는 면이 없는 액체 링이라 파티클이 거의 없고 수명이 길며, 당사 피드스루는 헬륨 누설율 10⁻¹² Pa·m³/s 미만, 도달 진공도 10⁻⁶ Pa입니다.
- 비접촉 회전 밀봉에서 자성유체 말고 다른 방법은 무엇이 있나요?
- 대표적으로 자기 커플링(밀폐 벽 너머로 회전을 전달하지만 토크와 강성이 제한됨), 벨로즈 밀봉형 피드스루(전 금속 밀봉이지만 속도·토크가 낮음), 차동 배기를 더한 립씰·O-ring(구조는 단순하지만 접촉식)이 있습니다. 자성유체 씰은 모터 토크를 그대로 전달하며 연속 회전과 진공 수준의 기밀을 함께 얻을 수 있습니다.
- 자성유체 씰이 맞지 않는 경우는 언제인가요?
- 씰 면이 물이나 용제 같은 액체에 직접 잠기는 경우, 한 단으로 큰 압력차를 견뎌야 하는 경우에는 맞지 않습니다. 자성유체 씰은 여러 단을 겹쳐 압력을 나눠 받는 구조라 단수에 따라 견디는 압력이 정해집니다. 사용 온도도 유체 종류에 따라 정해지며, 당사 피드스루 기준 0~150℃입니다.
회전축 씰 방식 비교
| 항목 | 자성유체 씰 | 오일씰(립씰) | 기계식 씰 |
|---|---|---|---|
| 밀봉 원리 | 자석이 축 둘레 틈새에 자성유체 액체 링을 붙잡아 둠 | 고무 립이 스프링 힘으로 축 표면을 누름 | 회전면과 고정면 두 면이 맞닿아 미끄러짐, 윤활막으로 밀봉 |
| 축과의 고체 접촉 | 없음 | 있음 | 있음(밀봉 면끼리) |
| 마모 파티클 | 거의 없음 | 립 마모로 발생 | 밀봉 면 마모로 발생 |
| 진공 기밀 | 헬륨 누설율 10⁻¹² Pa·m³/s 미만, 도달 진공도 10⁻⁶ Pa (당사 피드스루) | 고진공용으로 설계되지 않음 | 주로 액체용, 진공에는 별도 설계 필요 |
| 마찰 토크 | 낮음(유체의 점성 저항만) | 중간, 마모·조임에 따라 변함 | 중간~높음 |
| 수명·정비 | 밀봉부에 마모 부품이 없어 수명이 김 | 립 주기 교체 | 밀봉 면 주기 교체 |
| 액체 밀봉 | 맞지 않음(씰 면이 액체에 잠기면 안 됨) | 적합(오일·그리스) | 적합(주 용도) |
| 압력차 | 여러 단을 겹쳐 나눠 받음, 단수로 내압이 정해짐 | 낮음 | 높음 |
| 사용 온도 | 0~150℃ (당사 피드스루), 유체 종류에 따라 다름 | 고무 재질에 따라 다름 | 면 재질·윤활에 따라 다름 |
| 대표 용도 | 반도체·디스플레이 진공 장비, 증착·스퍼터링, 진공 이송 로봇 | 기어박스·모터의 오일 밀봉 | 펌프·교반기의 액체 밀봉 |
자성유체 씰의 수치는 (주)마그론 자성유체 진공 피드스루의 카탈로그 사양입니다. 다른 방식은 제품마다 사양이 달라 일반적인 구조 특성만 적었습니다.
시험법·시험기관
- OECD 시험지침 104: 증기압 (Test No. 104: Vapour Pressure)
- 한국고분자시험연구원 (KOPTRI) — 증기압 시험
- 한국생산기술연구원 (KITECH) — TGA 내열성 시험
