폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 필름과 특수 몰드의 사용은 필수적입니다. 이는 경화 과정 중 기계적 손상을 방지하고 수집된 데이터의 정확성을 보장하기 위함입니다. PTFE는 센서가 클램핑 고정구에 달라붙는 것을 방지하는 중요한 비점착성 장벽을 제공하며, 특수 몰드는 접착제 층이 균일하고, 기포가 없으며, 일관된 두께를 갖도록 보장합니다.
이 방법은 고정구를 센서에서 분리하고 압력 적용을 표준화함으로써, 낮은 스트레인 전달과 센서 고장을 유발하는 변수를 제거합니다.
PTFE 필름의 역할
안전한 탈형 보장
PTFE 필름의 주요 기능은 비점착성 특성을 활용하는 것입니다. 캡슐화 과정에서는 고강도 접착제가 게이지를 접합하는 데 사용됩니다. 이 필름이 없으면 접착제가 스트레인 게이지를 압력 고정구에 접착시킬 것입니다.
이 경우 고정구를 제거하면 게이지가 찢어지거나 시험편에서 박리될 가능성이 높습니다. PTFE는 공구가 센서를 방해하지 않고 깨끗하게 분리되도록 합니다.
화학적 불활성 및 보호
PTFE는 화학적 불활성 때문에 선택됩니다. 스트레인 게이지 재료나 사용된 접착제와 화학적으로 반응하지 않습니다.
이는 안전하고 중성적인 보호층을 만듭니다. 섬세한 스트레인 게이지를 몰드의 단단한 표면과의 직접적인 접촉으로부터 보호하여 압력 적용 중 마모나 으스러짐 손상을 방지합니다.
특수 몰드의 필요성
공기 기포 제거
특히 홈이 있는 디자인을 갖춘 특수 몰드는 공기를 배출하도록 설계되었습니다. 평평한 압력을 수동으로 또는 부적절한 도구를 사용하여 적용하면 접착제 내부에 종종 공기 주머니가 갇히게 됩니다.
이러한 공기 방울은 정확성에 치명적입니다. 이는 스트레인이 부품에서 센서로 전달되지 않는 "데드 존"을 생성하여 잘못된 판독값을 초래합니다. 특수 몰드는 압축 중에 이러한 기포를 강제로 배출합니다.
일관된 층 두께 보장
스트레인 게이지의 정확성은 접착제 층(본딩 라인)의 두께에 크게 좌우됩니다. 층이 너무 두꺼우면 쿠션 역할을 하여 스트레인 전달을 감쇠시킵니다. 불균일하면 데이터가 불규칙해집니다.
특수 몰드는 게이지의 전체 표면에 걸쳐 균일한 압력을 가합니다. 이는 접착제가 특정 최적 두께로 고르게 퍼지도록 보장하여 센서가 여러 설치에서 일관되게 작동하도록 합니다.
스트레인 전달 효율 극대화
기포 제거와 두께 제어의 조합은 스트레인 전달 효율을 향상시킵니다. 모든 설치의 목표는 게이지가 하부 부품과 정확히 동일하게 움직이도록 하는 것입니다.
이러한 몰드를 사용하면 부품과 센서 간의 구조적 차이를 최소화합니다. 이는 더 단단하고 견고한 통합으로 이어져 데이터의 충실도를 높입니다.
부적절한 공구 사용의 위험 이해
일관성 없는 데이터
특수 몰드 없이 압력을 적용하려고 하면 인적 오류나 기계적 편차가 발생합니다. 이는 예측 불가능한 본딩 라인으로 이어집니다.
결과적으로, 동일한 부품에 설치된 두 개의 동일한 스트레인 게이지가 접착제 두께가 0.1mm 차이만 나더라도 다른 결과를 낼 수 있습니다.
본딩의 구조적 실패
PTFE 필름이 생략되거나 열악한 이형제로 대체되면 캡슐화의 무결성이 손상됩니다. 고정구 제거 중 발생하는 미세한 찢어짐은 응력 집중을 유발할 수 있습니다.
시간이 지남에 따라 주기적인 하중 하에서 이러한 결함은 스트레인 게이지가 벗겨지거나 완전히 실패하게 하여 데이터 손실을 초래할 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
설치가 유효한 엔지니어링 데이터를 생성하도록 하려면 다음 우선 순위를 고려하십시오.
- 측정 정확성이 주요 초점인 경우: 엄격하게 균일한 접착제 층과 최대 스트레인 전달을 보장하기 위해 특수 홈 몰드 사용을 우선시하십시오.
- 제조 수율이 주요 초점인 경우: 센서가 탈형 중 손상되는 것을 방지하여 불량률을 줄이기 위해 고품질 PTFE 필름을 사용하십시오.
이러한 공구 표준을 엄격하게 준수하는 것이 대략적인 추정치와 정밀 측정의 차이를 만듭니다.
요약 표:
| 구성 요소 | 주요 기능 | 스트레인 게이지에 대한 이점 |
|---|---|---|
| PTFE 필름 | 비점착성 장벽 및 화학적 불활성 | 탈형 중 센서 손상을 방지하고 마모로부터 보호합니다. |
| 홈 몰드 | 공기 배출 및 균일한 압력 | 공기 기포를 제거하고 일관된 접착제 층 두께를 보장합니다. |
| 균일한 압력 | 본딩 라인 최적화 | 고충실도 데이터 수집을 위한 스트레인 전달 효율을 극대화합니다. |
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참고문헌
- Nianchun Deng, Zhiyu Tang. Investigating the Mechanical Properties and Temperature Compensation of a Spot-Welded Strain Sensor within an Intelligent Steel Strand Cable. DOI: 10.3390/s24030745
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