ALT of Hydraulic Fluid with Pump Test - tribologyklc.kstle.or.kr/Upload/Board/(Session B-2) ALT of... · 방법으로구분가능 ... r n i s h A ALT of Hydraulic Fluid with Pump

ALT(Accelerated Life Test) of Hydraulic Fluid with Pump Test

Doosan InfracoreCenter for Product ReliabilitySeungbae Baek

- Lubricants Symposium 2012hosted by KSTLE Lubricants Committee

TABLE OF CONTENTS

1. Introduction1.1 Background1.2 Pump Test Method 검토

2. Test Method2.1 Test Item & Procedure 2.2 Test Conditions2.3 Test Items

3. Test Results3.1 유압 작동유 시험결과3.2 Pump 분해검사 결과

4. Review4.1 Failure Mode 검토4.2 변별력 검토

5. Conclusion

6. Reference

Doosan InfracoreALT of Hydraulic Fluid with Pump Test

1. Introduction1.1 Background1.2 Pump Test Method 검토

2. Test Method2.1 Test Item & Procedure 2.2 Test Conditions2.3 Test Items

3. Test Results3.1 유압 작동유 시험결과3.2 Pump 분해검사 결과

4. Review4.1 Failure Mode 검토4.2 변별력 검토

5. Conclusion

6. Reference

1.1 Background▪ 환경 친화적 윤활유(장수명) 개발 필요성의 지속적인 증대

▪ 주요 건설기계 Maker의 유압 작동유 장수명화 Trend

▪ 유압 작동유 교환주기는 Field 실차 평가를 통해 검증

▪ Field 실차 평가

장기간 소요(교환주기 4,000 시간 검증 : 약 3년)

시험 비용(인력 및 장비 유지 Cost) 과다 발생

예상하지 않은 시험 변수 발생 : 누유(유압 작동유 보충) , 장비 Break Down

▪ 유압 작동유 교환주기 검증을 위한 새로운 Test Method의 개발 필요

Pump Test를 이용하여 ALT*(Accelerated Life Test) 개념의 자체 Test Method 개발 추진

* 수명이 긴 제품을 실제 사용조건보다 열악한 조건에서 시험하여 짧은 시간에 고장 데이터를 얻어, 이 자료로 제품의 실제 사용조건에서의 수명 분포를 추론하는

시험방법

Introduction(1/2)

0

2000

4000

6000

8000

10000

C K V S(h)

[그림.1 유압 작동유 교환주기비교]

S사의 경우에는 Nephron Filter System(신장의 투석 원리를이용한 Filter)을 적용하여 유압 작동유(EG Oil Type) 교환주기10,000 h적용 중


1.1 Background▪ 환경 친화적 윤활유(장수명) 개발 필요성의 지속적인 증대

▪ 주요 건설기계 Maker의 유압 작동유 장수명화 Trend

▪ 유압 작동유 교환주기는 Field 실차 평가를 통해 검증

▪ Field 실차 평가

장기간 소요(교환주기 4,000 시간 검증 : 약 3년)

시험 비용(인력 및 장비 유지 Cost) 과다 발생

예상하지 않은 시험 변수 발생 : 누유(유압 작동유 보충) , 장비 Break Down

▪ 유압 작동유 교환주기 검증을 위한 새로운 Test Method의 개발 필요

Pump Test를 이용하여 ALT*(Accelerated Life Test) 개념의 자체 Test Method 개발 추진

* 수명이 긴 제품을 실제 사용조건보다 열악한 조건에서 시험하여 짧은 시간에 고장 데이터를 얻어, 이 자료로 제품의 실제 사용조건에서의 수명 분포를 추론하는

시험방법

[그림.1 유압 작동유 교환주기비교]

1.2 Pump Test Methods 검토▪ 유압 작동유 Pump Test는 시험 목적에 따라 윤활 특성(Lubrication Property) 평가와 산화 안정성(Oxidation Stability) 평가

방법으로 구분 가능

- 윤활 특성 평가 : Pump 내부 부품 마모 가속 조건(최대 출력 or Pulsed Pressure)으로 내구시험 후 유압유 분석 / Pump 분해

- 산화 안정성 평가 : 유압 작동유 산화 가속 조건(Cu 촉매 + Air 강제 투입 등)으로 내구시험 후 유압유 분석

윤활특성을 평가하는 Pump Test 시험조건(ASTM D6973)을 적용하되 Test 시간을 증대하여 진행

[표.1 Pump Test Method 비교]

Pump Test 세부 내용

Lubrication Property Oxidation Stability

Introduction(2/2)


Pump Test 세부 내용 ASTM D6973 JCMAS P044 Eaton Vickers JCMAS P045

적용 Pump35VQ25 / Eaton Vickers

(Vane Pump)HPV 35+35 / Komatsu

(Piston Pump)PVH57C / Eaton Vickers

(Piston Pump) A2F-10 / Uchida(Piston Pump)

시험조건

Pump Speed (rpm) 2400 2100 2400 1500

Pressure (MPa) 20.7 34.4 25 35

Temperature (℃) 95 95 95 80

Oil Flow (L/min) 150 62.5 - 15.4

Duration (h)150

(3개 Cartridge X 50 h) 500 200 500

기타 최대출력 Pulsed Pressure Cu Catalyst / Air 투입

주요 시험항목 Fluid Analysis + Pump 분해 검사 Fluid Analysis

2.1 Test Item & Procedure ▪ Test Item

- Hydraulic Oil① A② B

▪ Test Procedure- 시료에 대한 Pump Test를 각각 진행

[그림.2 Test Procedure]

- 유압작동유분석

: 매 50 h

- Pump 분해 검사

: 매 150 h

Analysis

- 유압작동유의

성능 저하현상이

나타날 때까지실시

Durability Test

- Pump 길들이기

운전단계

- 2단계로진행되며

각 0.5 h 실시

Pump Break-In

- 유압 System내의

Test Oil의 청정도

확보를위한 Filtering

- ISO 4406 18/16/13

Oil Cleaning

-시험 준비단계

- Test Oil로

유압 System

(Pump포함)

Flushing

장비 Flushing

Test Method(1/3)


2.1 Test Item & Procedure ▪ Test Item

- Hydraulic Oil① A② B

▪ Test Procedure- 시료에 대한 Pump Test를 각각 진행

[그림.2 Test Procedure]


: 매 50 h


: 매 150 h


: 매 50 h


: 매 150 h







- Pump 길들이기

운전단계


각 0.5 h 실시

- Pump 길들이기

운전단계


각 0.5 h 실시

Pump Break-In




- ISO 4406 18/16/13




- ISO 4406 18/16/13

Oil Cleaning


- Test Oil로

유압 System

(Pump포함)

Flushing


- Test Oil로

유압 System

(Pump포함)

Flushing

장비 Flushing

2.2 Test Conditions ▪ Test Conditions(표.2 참조) [표.2 Pump Test Conditions]

[그림.3 유압 회로도]

Test ModeParameters

Pump Break-In DurabilityTestStep 1 Step 2

Pump Speed (rpm) 2,400 2,400 2,400

Outlet Pressure (MPa) 6.9 13.8 20.7

Inlet Temperature (℃) 52 79 95

Duration (h) 0.5 0.5 499

Test Method(2/3)


2.2 Test Conditions ▪ Test Conditions(표.2 참조) [표.2 Pump Test Conditions]

[그림.3 유압 회로도]

▪ 유압 System- 시험장비의 유압 회로도는 그림.3 참조- Reservoir Capacity(190 L)와 Oil Flow (150 L/min)를고려할 때, 유압 작동유 Reservoir 체류시간은 약 1.3 min 수준

- Filter(그림.3의 8번) 사양 : β3 ≥ 100(여과 효율 : 3 ㎛ 이상 오염입자 1,000 EA에 대하여 990 EA

이상 포집)

2.3 Test Items ▪ 유압 작동유 평가항목

- Pump Test 50 h 마다 유압 작동유 시료 채취하여 주요 항목을 평가[표.3 유압 작동유 평가항목]

▪ Pump 분해검사 항목- Pump 분해검사는 150 h 마다 진행하여 주요 대상 부품(Cam Ring / Vane)의 무게 변화량 측정 및 마모 상태 확인

[그림.4 Pump 분해도 및 주요 부품]

구분외관

점도 / 점도지수 전산가(TAN)

산화안정도(RBOT)

Element 31P-NMR

Color Varnish Additive Wear Metal

매 50 h O X O O X O O X

매 100 h O O O O O O O O

Test Method(3/3)


2.3 Test Items ▪ 유압 작동유 평가항목

- Pump Test 50 h 마다 유압 작동유 시료 채취하여 주요 항목을 평가[표.3 유압 작동유 평가항목]

▪ Pump 분해검사 항목- Pump 분해검사는 150 h 마다 진행하여 주요 대상 부품(Cam Ring / Vane)의 무게 변화량 측정 및 마모 상태 확인

[그림.4 Pump 분해도 및 주요 부품]

Vane

Cam Ring

3. Test Results(1/10)

3.1 유압 작동유 시험결과(1) 외관 / 색상▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 증가하여 ASTM Color 최대값(8)에 수렴함시료 (A)와 (B)의 색상은 일부 변별력이 확인되는(물성 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.5 ASTM Color]

6

8

10

ASTM

Color

A B


3.1 유압 작동유 시험결과(1) 외관 / 색상▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 증가하여 ASTM Color 최대값(8)에 수렴함시료 (A)와 (B)의 색상은 일부 변별력이 확인되는(물성 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.5 ASTM Color]

0

2

4

6

ASTM

Color

Test Time(h)

Color / A Color / B


(2) 외관 / Varnish*▪ 일부 Fluctuation은 존재하나 색상 변화 경향과 유사하게 Pump Test 시간에 따라 전반적으로 증가하는 추세시료 (A)와 (B)의 Varnish 결과는 변별력이 확인되는(물성 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.6 Varnish]

60

80

100

Varnish

A


(2) 외관 / Varnish*▪ 일부 Fluctuation은 존재하나 색상 변화 경향과 유사하게 Pump Test 시간에 따라 전반적으로 증가하는 추세시료 (A)와 (B)의 Varnish 결과는 변별력이 확인되는(물성 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.6 Varnish]

** Varnish : 유압작동유를 Filtering한후여과지색상을 0 ~ 100 사이의수치로표현함. 값이증가할수록어두운색상임Varnish는 오일의열화 / 산화에의해생성되는 Oil –Insoluble(오일에녹지않는)한특성을갖는부생성물로기계부품표면에얇은막의형태로존재함⇔ Sludge(침전물 형태)

0

20

40

Varnish

Test Time(h)

Varnish / A Varnish / B

B


(3) 산화안정도(RBOT)▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향시료 (A)와 (B)의 산화안정도는 변별력이 존재하는(성능 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.7 산화안정도(RBOT)]

450

600

750

RBOT


(3) 산화안정도(RBOT)▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향시료 (A)와 (B)의 산화안정도는 변별력이 존재하는(성능 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.7 산화안정도(RBOT)]

0

150

300

RBOT

Test Time(h)

RBOT / A RBOT / B

(min.)

A B

A’B’

** A & B : 절대값사용한계수준을기준으로할경우 / A’ & B’ : 변화율사용한계수준을기준으로할경우


(4) 첨가제 / Zinc▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향▪ 시료(B)의 일부 Zn 함량 증가 현상은 31P-NMR 결과에 의거 한계수준에 도달한 상태로 판단시료 (A)와 (B)의 Zn 함량은 변별력이 존재하는(함량 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.8 첨가제 함량(Zn)]

800

1000


(4) 첨가제 / Zinc▪ Pump Test 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향▪ 시료(B)의 일부 Zn 함량 증가 현상은 31P-NMR 결과에 의거 한계수준에 도달한 상태로 판단시료 (A)와 (B)의 Zn 함량은 변별력이 존재하는(함량 저하 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.8 첨가제 함량(Zn)]

200

400

600Zn

Test Time(h)

Zinc / A Zinc / B

(mg/L)

A

B


(5) 첨가제 / Phosphorus▪ Pump Test 완료 시점까지 함량 변화는 초기 대비 미미한 수준(최대 약 -10 % 수준)시료 (A)와 (B)의 P 함량(ICP 분석)은 변별력이 없음

[그림.9 첨가제 함량(P)]

900

1200


(5) 첨가제 / Phosphorus▪ Pump Test 완료 시점까지 함량 변화는 초기 대비 미미한 수준(최대 약 -10 % 수준)시료 (A)와 (B)의 P 함량(ICP 분석)은 변별력이 없음

[그림.9 첨가제 함량(P)]

0

300

600P

Test Time(h)

Phosphorus / A Phosphorus / B

(mg/L)


(6) 31P-NMR*▪ 31P-NMR : Pump Test 시간에 따라 Total Useful P Antiwear**의 함량은 지속적인 감소 경향(그림.11 참조)시료 (A)와 (B)의 31P-NMR 결과는 변별력이 확인되는(함량 저하 속도의 차이가 있는) 수준

▪ ZDDP의 작용 / 분해 Mechanism***과 Zn / P 함량 변화 관계- ZDDP의 Zn 성분이 금속 표면에 1차 흡착 / 결합한 후, P를 포함하는 얇은 Film이 형성되어 내마모 첨가제 역할을 수행

- 이 때, 사용에 의해 ZDDP가 분해되면 Zn은 금속 표면에 흡착 /결합된 형태로 남게 되고 나머지 부분은 Polymeric Thiophosphate( ) 혹은 Polyphosphate 형태로 분해되어 Oil 中으로 분산됨

[그림.10 ZDDP의 작용 Mechanism]

① 따라서, ICP 분석을 통한 Zn 함량의 경우 사용 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향임② ICP 분석을 통한 P 함량은 오일 내에 분산된 Polyphosphate가 석출되어 Filter에 포집되지 않는 한 미미한 감소 경향임③ 단, 31P-NMR 분석을 통해 오일 내의 P 성분 가운데 Useful P(Antiwear 성능을 보유한 성분)의 함량을 분석할 수 있음


(6) 31P-NMR*▪ 31P-NMR : Pump Test 시간에 따라 Total Useful P Antiwear**의 함량은 지속적인 감소 경향(그림.11 참조)시료 (A)와 (B)의 31P-NMR 결과는 변별력이 확인되는(함량 저하 속도의 차이가 있는) 수준

▪ ZDDP의 작용 / 분해 Mechanism***과 Zn / P 함량 변화 관계- ZDDP의 Zn 성분이 금속 표면에 1차 흡착 / 결합한 후, P를 포함하는 얇은 Film이 형성되어 내마모 첨가제 역할을 수행

- 이 때, 사용에 의해 ZDDP가 분해되면 Zn은 금속 표면에 흡착 /결합된 형태로 남게 되고 나머지 부분은 Polymeric Thiophosphate( ) 혹은 Polyphosphate 형태로 분해되어 Oil 中으로 분산됨

[그림.10 ZDDP의 작용 Mechanism]

① 따라서, ICP 분석을 통한 Zn 함량의 경우 사용 시간에 따라 지속적으로 감소하는 경향임② ICP 분석을 통한 P 함량은 오일 내에 분산된 Polyphosphate가 석출되어 Filter에 포집되지 않는 한 미미한 감소 경향임③ 단, 31P-NMR 분석을 통해 오일 내의 P 성분 가운데 Useful P(Antiwear 성능을 보유한 성분)의 함량을 분석할 수 있음

* NMR(핵자기공명) : Nuclear Magnetic Resonance의 약자로핵스핀양자수(Nuclear Spin Quantum Number)와 Magnetic Moment를갖는특정원자핵(일반적으로 1H, 13C, 19F, 31P 등이용)에강력한외부자기장을걸어줄때나타나는공명현상을이용하여해당원자핵이포함된물질의정성 / 정량분석을진행하는시험방법⇒동일핵종이라도원자핵을둘러싼화학적구조가달라지면원자핵주변의전자밀도 / 전자궤도도달라지게되며최종적으로다른공명주파수가나타나는원리

** Total Useful P Antiwear: 내마모성첨가제(Antiwear Additive)로서의역할을수행할수있는 P(Phosphorus ) 포함분자의총량 = Fresh ZDDP + Useful P Antiwear⇒ Fresh ZDDP : 분해되지않고초기형태를유지하고 ZDDP ⇒ Useful P Antiwear : ZDDP 가운데일부분해되었으나여전히 Antiwear로서 성능을발휘할수있는성분 / Dithiphosphate, Monothiophosphates, 다양한 Thiophosphate Salts 등⇒ Consumed P Antiwear : Phosphates 형태로완전히분해되어더이상 Antiwear로 작용할수없는성분

*** Appendix. A3 Anti-Wear in Hydraulic Fluids 참조


(6) 31P-NMR(Cont.)

[그림.11 31P-NMR]

0

30

60

90

120

%

시료 (A)

A


(6) 31P-NMR(Cont.)

[그림.11 31P-NMR]

0

30

60

90

120

%

Fresh ZDDP Useful P Consumed P Total Useful P

시료 (B)

B


(7) 첨가제 / Sulfur*▪ Test 가동시간 경과에 따라 지속적으로 감소하는 경향임시료 (A)와 (B)의 S 함량 저하 속도 측면에서 변별력을 확인할 수 있는 수준

[그림.12 첨가제 함량(S)]

1200

1500


(7) 첨가제 / Sulfur*▪ Test 가동시간 경과에 따라 지속적으로 감소하는 경향임시료 (A)와 (B)의 S 함량 저하 속도 측면에서 변별력을 확인할 수 있는 수준

[그림.12 첨가제 함량(S)]

300

600

900S

Test Time(h)

Sulfur / A Sulfur / B

(mg/L)

* Sulfur : 유압작동유에적용되는다수의첨가제(ZDDP, 산화방지제, 부식방지제등)에공통적으로포함된성분임

A

B


3.2 Pump 분해검사 결과(1) 마모 상태 (매 150 h)▪ Pump Test 시간에 따라 Cam Ring 마모 현상(내부 표면 Polishing / 토출부 미세 Pitting / 특정부 Step-Wear) 발생단, Vane은 상대적으로 양호한 상태임⇒ Step-Wear 현상이 진전될수록 최종 Pump Failure(초기 대비 Pump 토출 유량 10 % 이상 저하)가 발생시료 (A)와 (B)의 변별력이 확인되는(Pump Failure 발생 시점 차이가 있는) 수준

▪ 시료 A : Pump Test 최종 ▪ 시료 B : Pump Test 최종

[그림.13 Pump 분해 사진]Doosan InfracoreALT of Hydraulic Fluid with Pump Test

3.2 Pump 분해검사 결과(1) 마모 상태 (매 150 h)▪ Pump Test 시간에 따라 Cam Ring 마모 현상(내부 표면 Polishing / 토출부 미세 Pitting / 특정부 Step-Wear) 발생단, Vane은 상대적으로 양호한 상태임⇒ Step-Wear 현상이 진전될수록 최종 Pump Failure(초기 대비 Pump 토출 유량 10 % 이상 저하)가 발생시료 (A)와 (B)의 변별력이 확인되는(Pump Failure 발생 시점 차이가 있는) 수준

▪ 시료 A : Pump Test 최종 ▪ 시료 B : Pump Test 최종

[그림.13 Pump 분해 사진]

Cam Ring

Vane

Step-Wear Step-Wear

(2) 무게 변화(매 150 h)▪ Cam Ring 및 Vane의 무게 감량은 Pump Test 시간에 따라 지속적으로 증가하는 경향, Pump Failure 발생 시점에서 급격히증가하는 특징

시료 (A)와 (B)의 무게 변화는 변별력이 확인되는(무게 감량 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.14 무게 변화]


300

400

500

WeightLoss


(2) 무게 변화(매 150 h)▪ Cam Ring 및 Vane의 무게 감량은 Pump Test 시간에 따라 지속적으로 증가하는 경향, Pump Failure 발생 시점에서 급격히증가하는 특징

시료 (A)와 (B)의 무게 변화는 변별력이 확인되는(무게 감량 속도의 차이가 있는) 수준

[그림.14 무게 변화]

0

100

200

WeightLoss

Test Time(h)

Cam Ring / A Vane / A Cam Ring / B Vane / B Total / A Total / B

(mg)

A

B

4.1 Failure Mode 검토▪ Pump Test & Field Test 유압 작동유 시험항목별 변화

점도/점도지수점도/점도지수 • 가동초기에 미세저하(5 % 이내)• 완료시점까지동일 수준유지

Pump Test(Modified ASTM D6973)

• 가동초기 일부점도 저하• 완료시점까지사용 한계수준이내 유지

Field Test(실차평가)

전산가전산가• 완료시점까지변화 정도는미미한수준

: 최대 0.5 mgKOH/g 이내• 완료시점까지변화 정도는미미한수준

ASTM ColorASTM Color • 지속적증가하여 ASTM Color 최대값(8)에수렴 • 지속적인증가경향

4. Review(1/2)


전반적인 유압 작동유의 물성 / 성능 저하 경향은 Pump Test와 Field 실차 Test에서 유사한 Trend로 나타남: 첨가제(ZDDP/Oxidation Inhibitor) 함량 저하 및 색상 변색이 두드러지며, 기유(점도/점도지수) 물성 저하는 미미한 수준

▪ 금속 마모분 발생량/경향 차이는 적용된 Pump Type 및 시험 대상(Pump vs. 유압 System) 차이에 의한 것으로 판단됨

산화안정도(RBOT)산화안정도

(RBOT)• 지속적으로감소하여사용 한계수준초과 • 사용한계수준에근접하는수준까지지속적으로

감소

첨가제함량(Zn / Ca / P)첨가제함량

(Zn / Ca / P)• Zn / Ca은지속적으로감소하여한계수준초과• P는완료 시점까지변화량은미미한수준(- 10 %)

• Zn / Ca / P 모두 지속적인감소경향으로사용한계수준초과

금속마모분(Fe / Cu)금속마모분(Fe / Cu)

• Fe 마모분발생량은미미한수준(3 mg/L 이하)• Cu 마모분발생량은일부 증가하나최대 15 mg/L

• 가동시간경과에따라증가 경향• Fe / Cu 최대 50 mg/L 이상

4.2 변별력 검토

[표.4 비교 수명 결과 요약]구분

시험항목

Pump Test 시험결과 비교수명 계산= (B) / (A)변별력 중요도 Remarks

ASTM Color △ O - 1.1 ~ 1.3

▪ 점도 / 전산가 등을 제외한 전반적인 시험항목에서 시료 (A)와 (B)의 변별력은 확인 가능함▪ 각 시험항목별로 추정 가능한 시료(A) 대비 시료(B)의 수명은 약 1.1 ~ 3.3 높은 수준단, 항목별 변별력 및 중요도 고려 시 상대적인 비교 수명은 약 1.6 ~ 2.5 수준⇒ 시료 (A)와 (B)의 교환주기를 실제 수명으로 가정할 경우 비교 수명은 2(배)따라서, Pump Test Method의 추정 비교 수명은 타당성을 갖는(변별력이 확보된 시험방법) 수준으로 판단됨

4. Review(2/2)


외관ASTM Color △ O - 1.1 ~ 1.3

Varnish △ △ Fluctuation 2.75

점도 / 점도지수 X O - -

전산가(TAN) X △ - -

산화안정도(RBOT) O O - 1.75~1.85

첨가제함량

Zn O O - 2.5

Ca △ △미량적용

( 최대 140 mg/L) 2.5 ~ 3.3

P X O - -

S O O 한계수준추가 1.8 ~ 2.0

금속마모분

Fe X O - -

Cu △ O 절대값낮음 2.3

31P-NMR Total Useful P O O 한계수준추가 1.6

Pump Failure O O - 2.4

ü ASTM D6973 : Standard Test Method for Indicating Wear Characteristics of Petroleum Hydraulic Fluids(35VQ25A)

ü유압 회로 구성 및 진행 유의사항은 해당 규격의 제시 조건에 준함

단, 시험시간은 Pump Failure 발생시(유량 132.5 L/m 이하로 저하)까지 지속함ü대상 시료 : Hydraulic Oil (A), Hydraulic Oil (B)

Pump Test

Method

ü유압 작동유 분석 결과

- 색상 변색 / 첨가제(ZDDP/Oxidation Inhibitor) 함량 저하 현상이 두드러짐- 기유(점도/점도지수) 자체의 물성 저하는 미미한 수준

ü Pump 분해검사 결과- Test 시간 경과에 따라 Cam Ring 마모 현상이 나타나며, Cam Ring Step-Wear 현상이 진전될수록 최종

Pump Failure 발생

Pump Test

Results

5. Conclusion


ü유압 작동유 분석 결과

- 색상 변색 / 첨가제(ZDDP/Oxidation Inhibitor) 함량 저하 현상이 두드러짐- 기유(점도/점도지수) 자체의 물성 저하는 미미한 수준

ü Pump 분해검사 결과- Test 시간 경과에 따라 Cam Ring 마모 현상이 나타나며, Cam Ring Step-Wear 현상이 진전될수록 최종

Pump Failure 발생

Pump Test

Results

Implications

ü유압 작동유 Failure Mode : - 전반적인 유압 작동유의 물성 / 성능 저하 경향은 Pump Test와 Field 실차 Test에서 유사한 Trend임

ü Test Method 변별력- 시료(A)와 (B)의 각 시험 항목별로 추정 가능한 비교 수명은 약 1.1 ~ 3.3 수준- 항목별 변별력 및 중요도 고려 시 시료(A)와 (B)의 상대적인 비교 수명은 약 1.6 ~ 2.5 수준⇒ 시료 (A)와 (B)의 교환주기를 실제 수명으로 가정할 경우 비교 수명은 2(배)

ü Pump Test Method의 추정 비교 수명은 타당성을 갖는(변별력이 확보된 시험방법) 수준으로 판단됨ü Pump Test를 통해 개발 유압유(교환주기 연장)에 대한 사전 수명 확인이 가능할 것으로 기대됨

6. Reference- ASTM D6973 Standard Test Method for Indicating Wear Characteristics of Petroleum Hydraulic Fluids

- JCMAS-P044 Evaluation Method for Lubrication Property in High Pressure Piston Pump

- JCMAS-P045 Test Method for Indicating Oxidation Stability in High Pressure Piston Pump

- Vickers PVH57 Test Procedure to Evaluate Fluids in Open Loop Axial Piston Pumps

- The History and Mechanism of ZDDP _Tribology Letters, Vol.17

- The Chemistry of the Thermal Degradation of Zinc Dialkyldithiophosphate Additives _ASLE, Vol.24

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