㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com Bellows 의 이해 목 차 1. Bellows 개요 2. Bellows 의 종류 3. Bellows 의 작용 4. Bellows 제조방법 5. Bellows 재료 및 주재료 특성 6. Bellows 취급시 유의사항 February 26 2007

1-1 Bellows 란? 1-3 Bellows 종류 1. Bellows 의 개요 1-2 Bellows 의 용도 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 1-1 Bellows 란? Bellows 란 우리말로 뜻풀이 하면 “풀무”로 약 2,000년 전 나무나 가축의 가죽을 이용, 바람을 일으키는 기구로 대장간이나 주물공장에서 불을 피울 때 사용되어 왔었다. 20세기에 들어서 금속 으로 만든 원통형 파이프 표면에 주름을 만들어 사용했으며, 2차 세계 대전 이후에서야 지금과 같은 용접 Bellows 가 탄생되었다. 1-2 Bellows 의 용도 기기의 일부에 장착되어 유연성, 밀봉성을 필요로 하는 반도체장비(진공기기) 항공우주 조선 석유화학 자동차 군사 및 건축분야 등에 사용되며 재질의 특수성 및 Bellows 표면의 청정도, 대형화, 긴 수명 등 매년 고도의 사양이 요구 되고 있다. 1-3 Bellows 종류 용접형 벨로우즈(Welded Bellows ) 성형 벨로우즈(Formed Bellows)

2. Bellows 구조 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 용접 Bellows는 압연금속의 박판을 원판 형상으로 프레스 가공한 재료를 여러 장 겹쳐놓고 내경 및 외경의 원주를 교차하여 정밀 용접하여 제작합니다. 무산화 분위기에서 용접하며 용접부 는 표면 장력에 의하여 완전한 구형이 됩니다.

3. Bellows 특징 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 내구성 ..Span, 변위량, Pitch 수에 따라 달라집니다. 강도가 높고 유연성이 있는 .재료를 사용하여 특수제조를 하므로서 종래에는 불가능 했던 장시간의 수명을 가진 Welded Bellows를 생산하고 있습니다. 내압성 ..내압성은 재료의 두께를 두껍게 해주거나 2중 구조 또는 고강도 재를 사용하여 향상시킬 수 있습니다. 또한, 단면형상 등 특수설계에 의한 49.0MPa.{500Kgf/㎠}이상의 실적을 가지고 있습니다. 신축성 ..용접 벨로우즈는 벨로우즈 코어를 한장 한장 겹쳐서 용접하기 때문에.밀착 시 길이가 대단히 작게 되고 신장시의 변위량은 아주 커지게 됩니다. 굴곡성 ..설계상 굴곡시에 생기는 내측, 외측의 Pitch의 비가 크기 때문에 성형 벨로우즈와 비교할 때 큰 유연성을 갖습니다. 스프링특성 ..내외경의 비를 크게 하거나, 두께를 얇게 하여 스프링계수를 아주 작게 할.수 있습니다. 또 용접 벨로우즈 1Pitch 당의 변형량을 탄성 영역 내에서.설계함으로서 직선성이 좋고 히스테리시스도 작게 됩니다. 가스 방출성 ..특수표면연마 및 세정에 의해 종래에는 할 수 없던 낮은 가스 방출의 극고.진공용 크린 벨로우즈의 대응이 됩니다.150℃x24시간 baking후 10시간후의 .가스 방출량 2x10-12Pa.m³/sec/㎠ {1.5x10-11Torr.ℓ/sec/㎠} 기밀성 ..용접 벨로우즈는 용접부의 기밀에 대하여 신뢰성이 높기 때문에 초진공에.대응이 가능한 기밀성을 가집니다. 기밀성의 확인은 Helium Leak Detector로 기밀시험을 실시하고 있습니다. .표준 Leak 량 : 1x10-9Pa.m³/sec{1x10-8atm.cc/sec}이하 .최소허용 Leak량 : 5x10-12Pa.m³/sec{1x10-8atm.cc/sec}이하 내열성 내식성 ..용도에 대하여 적절한 재료를 선택하기 때문에 광범위한 온도영역과 부식환경에서도 사용할 수가 있습니다.

4. Bellows 제조방법 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 구분 용접형 벨로우즈 (Welded Bellows) 성형 벨로우즈 (Formed Bellows) 제조방법 연신율이 우수한 박판재료를 튜브로 만든 다음 외측에 벨로우즈 성형 금형을 넣어 튜브 내부에 고압의 유체압력을 가하여 성형함 0.05~0.02mm의 초미니 박판을 비소모 전극봉에 불활성가스를 이용 모재 사이에서 발생하는 아크열로 2겹 또는 용도에 따라 다층의 다이아프램을 용접하여 제작 함 박판재질 SUS316L SUS304 SUS316L Hastelloy C-22 AM350 Inconel 등 특성 신축성 좋음 보통 내압성 좋음 보통 굽힘성 좋음 보통 가격 고가 저가

5. Bellows 재료 및 주재료의 특성 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 분류 재질 인장강도 항복강도 내열성 사용빈도 표준재고   오스테나이트계 스테인레스강 SUS304 590{60} 295{30} 보통 많다 O SUS304L 590{57} 265{27} SUS316 590{59} SUS316L SUS321 590{63} 245{25} 적다 X SUS347 590{67} 275{28} △ 세미오스테나이트계 스테인레스강 AM350 1420{145} 1195{122) 약간떨어짐 니켈합금 Inconel718 1350{138} 1175{120} 충분 Hastelloy C22 800{82} 405{41} Monel 520{53} 280{29} 다소 니켈 380{38} 225{23} 티타늄 390{40} 탄탈륨 340{35} 알루미늄 합금 270{28} 떨어짐                                                        오스테나이트계 스테인레스강 내식성, 가공성, 용접성, 인성이 좋고, 신뢰성이 높기 때문에 벨로우즈 재료로서 사용빈도가 많은 재료입니다. 또 합금 성분량의 조합 범위가 광범위하기 때문에 여러가지의 특징을 가진 강종의 선택이 가능합니다. 그 중에서도 SUS304는 벨로우즈 재료로서 가장 많이 사용되어 집니다.   세미 오스테나이트계 스테인레스강 스테인레스 강으로서의 내식성을 증가하고, 석출경화에 의해 강도를 주어 고강력 스테인레스 강으로 스프링 특성, 긴 수명 등이 요구되는 등의 용도에 사용 합니다. 니켈 벨로우즈 재료로서 내식성, 내열성이 가장 뛰어난 재료로서, 모넬은 내산용, Hastelloy C-22는 내산, 고온용으로서 사용되어집니다. 티타늄 가볍고, 중성, 알칼리성, 산화성 용액 및 유기용액에 대하여 내식성이 우수한 재료입니다. 알루미늄 합금 다른 재료에 비하여 Out Gas의 방출량이 적고, 고진공에서의 사용에 적합 합니다. 또 높은 방사능 감쇄율이 있고, 가장 가벼운 벨로우즈 재료입니다.

6. Bellows 취급시 유의사항 ㈜ 인화 이엔지 www.inhwaeng.com 검 수 ..제품이 도착하면, 우선 주문한 물건인지를 확인하여주십시오. 벨로우즈는 발주자양서에 근거하여 세부사항까지 검사하고 출하 하지만, 수송 중 변형이 생길 경우도 있으니 도착 직후에 검수해 주십시오. 보 관 ..제품을 장기간에 걸쳐 보관할 경우, 외력에 의한 변형은 물론이고 저 융점 금속과의 접촉, 이물질의 부착, 직사광선에 노출을 피하고, 발청 환경(고습도, 염기성, 부식성 물질을 포함하는 대기와의 접촉)의 보관은 피해주십시오. 운 반 ..제품을 포장을 하지않고 운반하는 경우, 용접 벨로우즈에 흠이 생기거나, 틀어지거나, 충격을 받아 변형이 되지 않도록 취급해 주십시오. 조 립 ..제품을 조립할 때 특히 주의할 점은, 용접 벨로우즈에 비틀림이 가해지지 않도록 조립하여 주십시오. 벨로우즈의 특성상 회전과 비틀림 방향에 변위가 없도록 하십시오. 또 중심이 어긋나거나 지정치수 보다 늘리거나 압축한 상태로 조립이 되지 않도록 하십시오. 또 체결 작업시는 스패너 등의 체결 공구에 의해 벨로우즈가 손상되는 경우가 많기 때문에 충분히 주의해 주십시오. 그리고 용접에 의해 접속을 필요로 할 때는 벨로우즈에 열이 전달 되지 않도록 충분히 주의해 주십시오. 열로 인한 변형, 사용재료의 특성에 영향을 주어 파손될 경우도 있기 때문에 주의하여 주십시오. 사용범위 ..사용범위(압력, 신축량 등)은 발주사양서에 기재되어 있는 범위 내에서 사용해 주십시오. 사용범위를 초과하여 사용하면 수명이 짧아 지고, 취급후의 사용범위가 설계시의 사양을 초과하는 경우 정규의 범위로 조정해 주십시오. 추가가공 ..제품의 이음부(프랜지 등)의 추가 가공은 절대 피해 주십시오. 불가피하게 가공을 필요로 할 때는 Chip 등에 의해 흠집이 생기지 않도록, 또 용접 벨로우즈의 내부와 홈에 Chip이 들어가지 않도록 하고 토크와 진동을 받지 않도록 해주십시오. 용접을 할 경우 벨로우즈에 열 전달이 되지 않도록 충분히 주의해 주십시오. 열로 인한 변형, 사용재료의 특성에 영향을 주어 파손될 경우도 있기 때문에 주의하여 주십시오.