METAL MEARING은 축과 베어링의 사이에 윤활제(액체, 기체)를 안내하고 거기에서 발생하는 압력으로 상대적인 미끄럼운동을 발생시키고 축을 지지하는 베어링을 말한다. 그림은 전형적인 예로 윤활제를 기름으로 사용한 JOURNAL베어링의 경우이다.

먼저 SHAFT 회전에 따라 샤후트와 메탈과의 간격이 회전방향으로 작게 되고, 거기에 기름이 빨려들어 압력이 발생하여 샤후트를 지지하는 것이다. 이 현상을 볼때 쇄기를 좁은 간격에 밀어넣는 형이 된다. 한편 축이 베어링에 급속하게 접근하려고 하면 이것을 막기 위한 압력이 기름에 작용한다. 이것이 조임막 압력이다. 내연기관의 베어링과 같이 하중의 방향이 변동하는 경우는 이 양쪽의 압력이 발생해서 샤후트를 지지하는 것이다. 미끄럼 베어링에서는 이 압력이 베어링면에 넓게 퍼지므로 압력분포가 평활화되고 또 틈새에 기름이 존재하므로 쿠션 위에 축이 떠 있다고 생각할 수 있다.

BEARING은 단단한 사슬 또는 구슬로 하중을 받기 때문에 피로파괴가 발생하기 쉬운데 비해서 METAL BEARING은 다음과 같이 이점을 가지고 있다.

• 1수명이 길다.
• 2구조가 간단하다.
• 3공간이 적다.
• 4진동을 흡수하는 작용이 있다.
• 5조용하다.

그런데 미끄럼 베어링은 정지시의 금속 접촉을 허용해서는 안된다. 또 미끄럼 베어링에는 여러 형태의 운동상태가 예상되므로 베어링에는 베어링 특성을 보장하는 METAL 합금을 사용하는 것이 필요하다. 현재 다방면으로 이용되고 있는 METAL BEARING의 용도를 만족시키기 위해서는 각종 베어링 합금 재료가 사용되고 있다.

메탈 제품의 성질

화이트 메탈(White Metal) : KSD 6003

화이트메탈은 베이스메탈(철, 동합금) 내면에 주석(Sn)을 주성분으로 구리(Cu), 안티몬(Sb) 등을 합금하여 융착한 것으로 타 메탈 베어링에 비해 비소착성, 내식성, 붙임성, 내 피로성 등의 메탈 베어링 특성을 고루 갖춘 재질로 각종엔진 외에도 일반 산업용으로 널리 사용되며, 종류가 다양하고 특히 주석계 메탈은 디젤기관용으로 적합하며 그 외 특수용도의 합금도 있다.

동연합금주물(Kelmet Metal) : KSD 6004

동연합금은 철을 BASE METAL로 하여 내면에 고열상에서 융착한 것과 분말상의 합금을 소결한 것이 있다. 내하중성이 뛰 어나서 고속 고하중용 베어링재질로 사용되며, 표면에 OVERLAY 도금층을 형성하여 붙임성, 매수성 등의 표면성능을 개 선한 삼층 베어링이 널리 사용되고 있다.

메탈의 특성

비소착성

STEEL SHAFT에 대한 소착성으로 일반적으로 저용융점의 금속이 양호하나 KELMET은 WHITE METAL에 비해 비소착성이 높다.

붙임성, 매수성

베어링 합금의 경도 및 탄성률이 낮은 것은 붙임성이 양호하다. 붙임성, 내수성이 양호한 메탈은 조립시 습동면이 조금 고르지 않더라도 운행중 자율적으로 습동면이 고르게 개선된다. 그리고 Shaft의 회전에 수반하여 발생되는 윤활유 중의 불순물을 메탈 자체가 흡수하여 흠의 발생이나 마모를 방지한다. WHITE METAL은 그 성질이 대단히 우수한 합금으로 인정되고 있다.

내식성

윤활유는 운전중 산화하여 유기산이나 과산화물을 생성한다. 이 생성물은 베어링 합금이라도 그 운전 온도가 높고 유량이 적을수록 부식진행이 빠르다. WHITE METAL은 내식성이 우수한 합금의 하나이다.

내피로성

최근의 디젤엔진은 소형의 고 마력 엔진임으로 특히 그 성질이 중요해졌지만 메탈의 내피로성은 BASE METAL의 재질, 형상, 합금의 종류 및 두께, 베어링의 구조 등으로 성질이 달라진다.