일반적인 베어링은 볼이 고정되거나 움직이는 표면에서 윤활 되고 격리될 때 작동합니다. 하지만, 기술이 매일 혁신을 거듭함에 따라 엔지니어들은 마찰을 줄이는 솔루션을 찾았습니다. 이번 글에서는 에어 베어링 개념 및 5가지 장점 관련해서 알아보겠습니다.
Ⅰ. 에어 베어링 개념
베어링을 떠올려 보라고 하면 100이면 100 모두 볼베어링의 이미지를 생각할 것입니다.
이 단순한 장치에는 샤프트를 회전시키는 작은 윤활 볼로 분리된 가동 부품과 고정 부품이 있습니다.
대조적으로, 에어 베어링은 볼을 에어백이나 쿠션으로 대체하는 견고한 캐스터 휠이라고 생각하시면 될 것 같습니다.
장치에는 무게나 하중을 지탱하는 얇은 가압 공기막 층이 있으며 이는 표면 사이에 마찰이 적은 하중 지지 인터페이스를 제공합니다.
표면이 서로 닿지 않아 마찰이 없으며 원활한 작업을 위해 지속적인 윤활이 필요하지 않으며 주로 중정밀 또는 고속 기계에 사용됩니다.
Ⅱ. 에어 베어링 5가지 장점
에어 베어링에는 수많은 장점이 있지만 대표적인 5가지를 알아보겠습니다.
1. 마찰이 없는 운동
앞서 언급했듯이 마찰 없는 움직임은 에어 베어링의 최고의 장점 중 하나이며 에어 베어링이 혁신적이라는 이유 중 하나입니다.
또한, 선형 응용 분야에서 에어 베어링을 사용하면 직접 구동 모터가 있어서 움직이는 캐리지를 나노미터 단위로 정밀하게 배치할 수 있습니다.
에어베어링은 마찰이 없을 뿐만 아니라 매우 높은 정밀도를 제공하며 회전 공정을 사용하는 경우에도 캐리지를 나노미터에서 10분의 1초까지 위치 지정할 수 있어 매우 정밀합니다.
2. 유지 관리 감소
유지 관리는 안전과도 직결된 문제이기 때문에 모든 산업 분야에서 항상 중요한 문제입니다.
그런데, 에어 베어링은 마찰을 완화할 뿐만 아니라 유지 관리도 줄여줍니다.
부품 간의 기계적 접촉이 최소화되어 원활한 작동을 보장하기 위해 부품을 반복적으로 윤활하거나 검사할 필요가 거의 없기 때문입니다.
또한 볼 베어링에서 흔히 발생하는 문제인 베어링 씰에 대해 걱정할 필요가 없고 성능 특성이 일정하여 생산성이 높습니다.
기계식 베어링의 문제는 반복적으로 마모되어 궁극적으로 정밀도가 낮다는 것이지만 에어 베어링은 일반적으로 케이블 및 호스 이동과 관련해 유지 관리가 필요할 뿐입니다.
3. 더 나은 청결도
청결은 산업이 달성해야 할 중요한 목표이기도 합니다.
에어 베어링은 공기를 오염시킬 수 있는 먼지를 생성할 위험이 없을 뿐만 아니라 마모가 되지 않아 작업장에 널려 있는 작은 조각의 유입과 관련해서 걱정할 필요가 없습니다.
좀 더 청결을 유지해야 하는 환경이라면 순수 질소로 작동하는 에어 베어링을 사용할 수 있습니다.
4. 고속
에어 베어링의 속도가 증가함에 따라 효율도 같이 증가하는데 이는 에어 베어링의 자체 가압 효과 때문입니다.
많은 공정에는 연속 동작의 속도에 대한 완전한 제어가 필요하기 때문에 센서 테스트와 같은 실험에는 이러한 제어가 필요합니다.
0.01%보다 훨씬 더 나은 속도 안정성을 달성할 수 있어 전체 절차가 매우 원활해지는 장점이 있습니다.
5. 뛰어난 회전 운동
회전식 에어 베어링은 매우 단단하므로 정밀한 회전 운동을 달성하는 데 아주 이상적입니다.
기계식 베어링에는 공정의 원활성을 방해하는 흔들림 오류가 발생할 위험이 높았습니다.
하지만, 에어 베어링은 최대 100,000rpm까지 회전할 수 있으므로 고속 응용 분야에 적합하며 특히, 에어 베어링의 흔들림 오류 동작 위험은 10배 낮은 것으로 알려져 있습니다.
Ⅳ. 마치며
에어 베어링의 구성 요소는 공차가 매우 엄격하게 제조되어 정확도가 향상되었고, 원치 않는 진동 없이 부드럽고 조용한 작동을 유지할 수 있습니다.
이런 혁신적인 특징으로 업계에서는 고해상도의 장기적인 성능을 위해 이러한 에어 베어링을 선호하기 시작했습니다.
에어 베어링은 고정밀도를 제공하므로 광학 렌즈 제조에서도 선호되고 있으며, 그 외에도 항공우주 산업 역시 이 뛰어난 기술을 최대한 활용하고 있습니다.
이런 수많은 장점으로 인해 에어 베어링은 자동차, 항공우주 및 전 세계의 다양한 산업 등 다양한 산업에서 앞으로 큰 역할을 담당하게 될 것입니다.
Ⅴ. 에어 베어링 FAQ
Q1. 에어 베어링의 유지 보수는 어떻게 이루어지나요?
에어 베어링의 유지 보수는 주로 공기 공급 시스템의 정기 점검 및 청소를 포함하며 공기 필터 교체, 공기 압력 조절, 노즐 청소 등이 필요할 수 있습니다.
Q2. 에어 베어링을 선택할 때 주의해야 할 사항은 무엇인가요?
에어 베어링을 선택할 때는 회전 속도, 하중 용량, 정밀도 요구 사항, 작업 환경 등을 고려해야 합니다. 또한 에어 공급 시스템의 안정성과 효율성도 고려해야 합니다.
Q3. 에어 베어링은 다른 베어링과 어떻게 비교되나요?
에어 베어링은 일반 베어링보다 더 높은 회전 속도와 정밀도를 제공하며, 저소음이라는 장점을 가지고 있지만 공기 공급 시스템이 필요하며, 높은 공기 압력이 요구될 수 있습니다.