연구용으로 사용될 오토클레이브(Autoclave)용 테프론(Teflon) 거치대 제작
오토클레이브란 가열이나 가압을 통해 화학 반응 또는 멸균을 하기 위한 내압, 내열 용기를 말합니다.
용기를 폴리에틸렌(Polyethylene) 또는 폴리스티렌(Pylystyrene) 재질로 제작하게 될 경우 120℃ 이상의 고온에서 견딜 수 없기 때문에 폴리프로필렌(Pylypropylene), 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)의 재질을 주로 사용하게 됩니다.
인포라드는 모 대학 연구실의 의뢰로 오토클레이브용으로 사용될 테프론 제질의 제작을 진행하였는데, 이번 시간에는 테프론에 대한 정보와 오토클이브용 테프론 거치대의 제작 과정을 소개하겠습니다.
테프론(Teflon)
사실 테프론이란 이름은 미국의 화학자인 로이 플렁킷(Roy J. Plunkett)이 1938년 듀폰(DuPont)사의 재직 중 발견한 합성 불소 중합체의 상표명으로, 이 물질의 원래 이름은 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene - PTFE)입니다.
플렁킷은 클로로플루오로카본(Chlorofluorocarbon)의 냉매를 만드는 과정에서 압력 용기 내부에 왁스와 비슷한 표면이 매끄러운 흰색 물질이 코팅된 것을 발견했고, 이것을 폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE이라는 이름을 붙였습니다.
하지만 듀폰사는 이 어려운 이름이 판매에 도움이 되지 않을 것을 우려해 1945년에 테프론이라는 이름을 상표로 등록했습니다.
1960년대 듀폰사의 테프론 코팅 팬 광고
출처 : Wikipeida
https://en.wikipedia.org/wiki/Polytetrafluoroethylene
폴리테트라플루오로에틸렌은 대부분의 화학약품에 대한 내화학성이 있으며, 마찰 계수가 매우 낮아 표면이 매끄러운 것으로 유명합니다.
특히 PTFE의 녹는점은 327℃로서, -270 ~ 250℃ 에서 물리적인 성질을 유지할 수 있을 정도로 열에 강하기 때문에 프라이팬과 같은 조리기구 표면의 코팅용으로 많이 사용되었습니다.
PTFE를 주로 사용하는 산업은 항공 우주 및 컴퓨터 응용 분야로 절연체의 커넥터와 회로 기판 등에 사용되며, 베어링, 기어, 개스킷, 씰 등의 제품에도 사용되고 있습니다.
오토클레이브(Autoclave)용 테프론 거치대 제작 과정
앞서 언급했던 것처럼 오토클레이브는 산업이나 과학 분야에서 가열, 가압이 이루어져야 하는 프로세스에 사용되는 장치입니다.
주로 멸균을 위한 작업 또는 열 또는 수증기를 이용한 화학 물질의 합성에 이용됩니다.
이번 의뢰는 오토클레이브 안에서 사용될 테프론 소재의 거치대를 제작하는 내용이었습니다.
거치대는 위에 금속 가루를 넣고 밑에 물을 채운 후 오토클레이브 내부를 고온으로 만들어 수증기를 발생시키고, 금속 가루와 수증기와의 반응을 살펴보는데 사용하고자 했습니다.
의뢰로 제공된 오토클레이브와 테프론 거치대의 초기 디자인
인포라드는 테프론 거치대의 초기 디자인을 확인 한 후 3D CAD를 이용해 도면을 제작했습니다.
인포라드에서 제작한 테프론 거치대의 3D CAD 도면
그리고 이 도면을 이용해 테프론 제작에 들어갔습니다.
초기 디자인은 하단부의 기둥이 둥근 형태였으나, 제작 과정에서 기둥이 너무 많은 부피를 차지해 오토클레이브에 들어갈 물의 양의 부족할 것으로 예상되었습니다.
그래서 최종적으로는 기둥의 내부를 깎아낸 형태로 제작하게 되었습니다.
최종적으로 제작된 테프론 거치대
모 대학의 실험실로부터 의뢰받은 테프론 거치대가 성공적으로 제작되었습니다.
테프론 소재의 이 거치대는 역시 동일한 테프론 소재로 된 오토클레이브에 장착되어 사용될 예정입니다.
인포라드는 유량, 진공 관련 제품을 제공하는 동시에, 고객의 필요에 맞는 각종 산업 및 연구용 커스텀 장비의 제작을 진행하고 있습니다.
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