초록
자동차용 유압브레이크 고무호스 어셈블리 제품은 자동차에 장착되어 실제로 사용 중에 가압, 굽힘, 비틀림, 열하중 등의 복합적인 스트레스를 받는다. 고무호스의 재질은 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무와 PVA(polyvinyl acetate)섬유 보강층 그리고 중간고무로 NR(natural rubber)고무가 사용되고 있다. 고무호스 어셈블리 제품의 내구성과 파괴 메커니즘을 조사하기 위해 굽힘과 비틀림의 반복하중 사이클 수가 10만, 20만, 30만, 40만, 최종파열 사이클 수까지 되도록 시험하였다. 유압브레이크 고무호스의 초기크랙 발생을 알아보기 위해 제품 시험편을 다이아몬드 휠커터를 이용하여 수직 절단하여 폴리싱한 후 광학현미경과 주사형 전자현미경(SEM)으로 단면을 관찰하였다. 40만 사이클의 피로하중을 받은 시험편을 보면 외면고무와 PVA섬유 사이의 계면을 따라 길이 1mm의 층간분리가 일어났으며, 이러한 손상은 외면고무의 표피층으로 균열을 진전시켜 고무호스를 최종적으로 찢어지게 하는 것이다.
Rubber hose assembly for automotive hydraulic brake during operation is subject to combined stresses of cyclic pressure, cyclic bending and torsion as well as thermal load. The rubber hose is composed of ethylene-propylene diene monomer(EPDM) rubber layers reinforced by polyvinyl acetate(PVA) braided fabrics. A durability tester with loading rigs for inducing the above cyclic stresses was used to investigate failure mechanisms in the rubber hose assembly. Failure examination was performed at every 100 thousands cycles of bending and torsion. Hose samples were sectioned with a diamond-wheel cutter and then polished. The polished surface was observed by optical microscope and scanning electron microscope (SEM). Some interfacial delamination with a length of about 1mm along the interface between EPDM rubber and PVA fabrics was shown at the test cycles of 400,000. The delamination induced some cracking into the outer rubber skin layer to leading the final rupture of the hose.
