인서트 재료 — 브라스 대 스테인리스강

SPIROL은 업계에서 인정한 표준인 브라스를 이용한 모든 표준 인서트를 생산합니다. 많은 경우에 브라스는 애플리케이션의 성능 요구 사항을 뛰어넘으면서 가장 저렴한 장착 비용 솔루션을 제공합니다. 브라스는 때로 스레드 인서트에 사용되는 다른 재료와 비교해 열전도성과 가공성이 좋다는 점이 주된 이유입니다. 

브라스의 열적 특성 덕분에 성형 플라스틱 부품에 장착하는 공정에서 인서트가 빠르게 가열되고 냉각될 수 있습니다. 열이나 초음파로 장착되는 인서트의 경우, 인서트가 플라스틱을 용융시킬 적절한 온도에 도달할 때까지 작업자가 기다릴 필요가 없기 때문에 브라스 인서트의 빠른 가열은 곧 빠른 장착 시간을 의미합니다. 품질 관점에서 브라스의 빠른 냉각은 인서트에서 열이 제거된 직후 플라스틱이 응고하기 시작하여 제자리에 인서트를 고정시키고 구멍 내에서 "부동"하지 않게 한다는 것을 의미합니다.

가열되는 데 상당히 시간이 많이 걸리는 강철 인서트의 경우 플라스틱을 용융하는 데 걸리는 시간과 전체 장착 시간이 더 깁니다. 강철은 냉각 시간도 오래 걸리기 때문에 플라스틱이 구멍에서 움직이지 않을 정도로 충분히 굳을 때까지 플라스틱 부품에서 인서트를 고정된 상태로 유지시켜야 합니다.

• 브라스는 탄소 또는 오스테나이트 스테인리스강에 비해 열전도성이 훨씬 우수합니다. 실제로 브라스의 전도성은 탄소강에 비해 2배, 오스테나이트 스테인리스강에 비해 15배 우수합니다. 따라서 브라스는 인서트 및 다른 터닝 제품을 열 및 초음파로 장착할 때 최적의 재료입니다.
• 열전도성이 우수하다는 것은 브라스 인서트의 위치 정확도가 그 만큼 우수하다는 의미입니다. 브라스는 빠르게 냉각되기 때문에 플라스틱 구멍 내에서 움직일 걱정 없이 브라스가 구성품에 빠르고 정확하게 "설정"될 수 있습니다. 이와 달리 강철 인서트는 해당 위치로 끼워진 후 용융 플라스틱 내에서 지탱해 주어야 합니다. 그렇지 않으면 강철이 위치를 벗어나 "부동"하여 완성된 조립품의 결합부가 손상됩니다.
• 브라스는 스테인리스강에 비해 가공하기가 훨씬 효율적인 재료입니다. 그 결과 주기 시간이 줄어들고 제조 비용이 감소합니다. 브라스 등급 C36000의 가공성은 100이며, 이 재료를 기준으로 다른 재료의 효율성을 측정합니다.
• 브라스 잔폐물은 스테인리스강 잔폐물보다 가치가 높습니다. 그 결과, 제조 후 회수할 수 있는 재료 비용의 비율이 더 커집니다.
• 브라스는 식수를 공급하는 시스템을 비롯하여 산업/주거용 냉, 온수 시스템에 사용하기에 훌륭합니다.
• 브라스는 해류가 심하지 않은 소금기가 있는 해수 등 일부 해양 환경에서 사용하기에 적합합니다. 빠르거나 높은 속도의 해류에 노출시키는 것은 피해야 합니다. 해양 환경에 노출시켰을 때 브라스에는 녹청색의 보호 막이 형성됩니다.
• 브라스는 극저온 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 이러한 특성은 고려하지 않았던 일부 환경에서 300 시리즈 스테인리스강을 대체할 수 있는 가능성이 있으므로 중요하게 고려해 볼만합니다.
• 브라스는 일반적으로 강하지 않은 알칼리성 용액에 노출된 환경에서 유용합니다. 그러나 수산화물 및 시안화물 등의 강한 용액은 피해야 합니다.
• 브라스는 비산화성 산성 물질에 우수한 내식성을 보이지만 산화성 산성 물질은 피해야 합니다.
• 브라스는 석유 제품에 접촉 시 내부식성이 탁월합니다.
• 브라스는 12L14 저탄소강의 인장 강도와 비슷한 수준의 우수한 강도를 제공합니다. 스레드 부품의 강도를 개선시켜야 하는 경우, 단순히 스레드 길이를 증가시키는 것만으로 해결이 가능하며 스테인리스강의 높은 비용을 피할 수 있습니다.
• 브라스를 니켈 도금하여 변색 및 내부식성을 더욱 높이고 '실버' 마감 처리의 미려한 느낌을 살릴 수 있습니다. 니켈 마감 처리는 표면의 마모 강도를 높여야 하는 경우에도 유용할 수 있습니다. 이러한 목적으로 니켈 도금하는 응용 분야의 예로 문 손잡이, 배관 치공구, 기어, 베어링을 들 수 있습니다.

• 스테인리스강은 브라스보다 가공하기가 더 어려우며 주기 시간이 훨씬 길어 비용이 크게 상승합니다. 공구 수명도 심각하게 제한되어 비용 상승에 기여합니다.
• 스테인리스강 잔폐물은 브라스 잔폐물 만큼 가치가 없습니다. 그 결과 제조 후 회수할 수 있는 재료 비용의 비율이 크게 줄어듭니다.
• 스테인리스강의 전도율은 브라스의 1/15 수준입니다. 인서트와 많은 터닝 제품을 후압 장착하는 가장 일반적인 방법에는 열과 초음파가 사용되기 때문에 전도성이 감소하면 장착 시간이 증가하고 조립 효율성이 저하됩니다.
• 316과 같은 특정 스테인리스강 등급은 빠르게 움직이는 해류 등의 거친 해양 환경에서 브라스보다 우수하지만, 다른 등급에는 적용되지 않을 수 있습니다. 가장 일반적인 터닝 스테인리스인 303은 황이 첨가되었기 때문에 다른 300 시리즈 스테인리스강에 비해 우수한 가공성을 제공한다는 점을 참고하십시오. 그러나 황은 또한 해수 환경에서 내식성을 크게 저하시킵니다. 소금기가 있거나 느리게 움직이는 해수는 다양한 등급에서 틈새 부식 및/또는 피팅 부식도 증가시킬 수 있습니다.
• 스테인리스강은 많은 산성 물질에 탁월한 저항성을 제공하며, 시트르산이나 질산 용액에서 부동태화시킬 수 있습니다. 염산은 피해야 합니다. 
• 브라스와 마찬가지로 스테인리스강도 석유 제품에 접촉 시 내부식성이 탁월합니다.
• 스테인리스강은 등급/합금에 따라 브라스보다 높은 강도를 제공할 수 있습니다.
• 302, 304 및 316 등의 특정한 오스테나이트 스테인리스강 등급은 FDA로부터 식품용으로 승인을 얻었기 때문에 식품 및 음료 애플리케이션에서 사용하기에 탁월한 선택입니다. 303은 식품용으로 승인되지 않았습니다.
• 오스테나이트 스테인리스강은 브라스보다 사용 온도가 높습니다. 그러나 어셈블리의 사용 온도는 일반적으로 플라스틱 호스트가 열에 의해 휘어지는 온도로 제한된다는 점을 아는 것이 중요합니다. 플라스틱은 어떤 금속 인서트보다도 먼저 용융되기 때문입니다.