Η επιλογή του υλικού για τη σφράγισή σας είναι σημαντική καθώς θα παίξει ρόλο στον καθορισμό της ποιότητας, της διάρκειας ζωής και της απόδοσης μιας εφαρμογής και στη μείωση των προβλημάτων στο μέλλον.Εδώ, ρίχνουμε μια ματιά στο πώς το περιβάλλον θα επηρεάσει την επιλογή υλικού στεγανοποίησης, καθώς και μερικά από τα πιο κοινά υλικά και σε ποιες εφαρμογές ταιριάζουν περισσότερο.
Περιβαλλοντικοί παράγοντες
Το περιβάλλον στο οποίο θα εκτεθεί μια φώκια είναι ζωτικής σημασίας κατά την επιλογή του σχεδίου και του υλικού.Υπάρχουν ορισμένες βασικές ιδιότητες που χρειάζονται τα υλικά στεγανοποίησης για όλα τα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένης της δημιουργίας μιας σταθερής επιφάνειας σφράγισης, ικανής να μεταφέρει τη θερμότητα, χημικά ανθεκτική και καλής αντοχής στη φθορά.
Σε ορισμένα περιβάλλοντα, αυτές οι ιδιότητες θα πρέπει να είναι ισχυρότερες από ό,τι σε άλλα.Άλλες ιδιότητες του υλικού που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την εξέταση του περιβάλλοντος περιλαμβάνουν τη σκληρότητα, την ακαμψία, τη θερμική διαστολή, τη φθορά και τη χημική αντοχή.Λαμβάνοντας αυτά υπόψη θα σας βοηθήσει να βρείτε το ιδανικό υλικό για τη σφραγίδα σας.
Το περιβάλλον μπορεί επίσης να καθορίσει εάν μπορεί να δοθεί προτεραιότητα στο κόστος ή την ποιότητα της σφράγισης.Για λειαντικά και σκληρά περιβάλλοντα, οι σφραγίδες μπορεί να είναι πιο ακριβές λόγω των υλικών που πρέπει να είναι αρκετά ανθεκτικά για να αντέχουν σε αυτές τις συνθήκες.
Για τέτοια περιβάλλοντα, η δαπάνη των χρημάτων για μια σφράγιση υψηλής ποιότητας θα αποζημιωθεί με την πάροδο του χρόνου καθώς θα βοηθήσει στην αποφυγή των δαπανηρών τερματισμών λειτουργίας, επισκευών και ανακαίνισης ή αντικατάστασης της σφράγισης που θα έχει ως αποτέλεσμα μια στεγανοποίηση χαμηλότερης ποιότητας. Ωστόσο, σε εφαρμογές άντλησης με πολύ καθαρό υγρό που έχει λιπαντικές ιδιότητες, θα μπορούσε να αγοραστεί μια φθηνότερη στεγανοποίηση υπέρ των ρουλεμάν υψηλότερης ποιότητας.
Κοινά υλικά στεγανοποίησης
Ανθρακας
Ο άνθρακας που χρησιμοποιείται στις όψεις των σφραγίδων είναι ένα μείγμα άμορφου άνθρακα και γραφίτη, με τα ποσοστά του καθενός να καθορίζουν τις φυσικές ιδιότητες στην τελική ποιότητα του άνθρακα.Είναι ένα αδρανές, σταθερό υλικό που μπορεί να αυτολιπαίνεται.
Χρησιμοποιείται ευρέως ως ένα από τα ζευγάρια ακραίων όψεων στις μηχανικές στεγανοποιήσεις και είναι επίσης ένα δημοφιλές υλικό για τμηματικές περιφερειακές στεγανοποιήσεις και δακτυλίους εμβόλου υπό ξηρή ή μικρή ποσότητα λίπανσης.Αυτό το μείγμα άνθρακα/γραφίτη μπορεί επίσης να εμποτιστεί με άλλα υλικά για να του δώσει διαφορετικά χαρακτηριστικά όπως μειωμένο πορώδες, βελτιωμένη απόδοση φθοράς ή βελτιωμένη αντοχή.
Ένα θερμοσκληρυνόμενο σφράγισμα άνθρακα εμποτισμένο με ρητίνη είναι το πιο συνηθισμένο για μηχανικές σφραγίσεις, με τους περισσότερους ανθρακικούς εμποτισμένους με ρητίνη να μπορούν να λειτουργούν σε ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών από ισχυρές βάσεις έως ισχυρά οξέα.Έχουν επίσης καλές ιδιότητες τριβής και επαρκή συντελεστή για να βοηθήσουν στον έλεγχο των παραμορφώσεων της πίεσης.Αυτό το υλικό είναι κατάλληλο για γενική χρήση στους 260°C (500°F) σε νερό, ψυκτικά μέσα, καύσιμα, λάδια, ελαφρά χημικά διαλύματα και εφαρμογές τροφίμων και φαρμάκων.
Οι σφραγίδες άνθρακα εμποτισμένες με αντιμόνιο έχουν επίσης αποδειχθεί επιτυχείς λόγω της αντοχής και του συντελεστή μέτρησης του αντιμονίου, καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής πίεσης όταν χρειάζεται ένα ισχυρότερο και πιο άκαμπτο υλικό.Αυτές οι σφραγίδες είναι επίσης πιο ανθεκτικές στις φουσκάλες σε εφαρμογές με ρευστά υψηλού ιξώδους ή ελαφρούς υδρογονάνθρακες, καθιστώντας το πρότυπο ποιότητας για πολλές εφαρμογές διυλιστηρίων.
Ο άνθρακας μπορεί επίσης να εμποτιστεί με διαμορφωτές φιλμ όπως φθοριούχα για ξηρή λειτουργία, κρυογονικές εφαρμογές και εφαρμογές κενού, ή αναστολείς οξείδωσης όπως φωσφορικά άλατα για εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής ταχύτητας και στροβίλου στα 800ft/sec και περίπου στους 537°C (1.000°F).
Κεραμικός
Τα κεραμικά είναι ανόργανα μη μεταλλικά υλικά κατασκευασμένα από φυσικές ή συνθετικές ενώσεις, συνηθέστερα από οξείδιο ή αλουμίνα αλουμίνας.Έχει υψηλό σημείο τήξης, υψηλή σκληρότητα, υψηλή αντοχή στη φθορά και αντοχή στην οξείδωση, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανίες όπως τα μηχανήματα, τα χημικά, το πετρέλαιο, τη φαρμακευτική και την αυτοκινητοβιομηχανία.
Έχει επίσης εξαιρετικές διηλεκτρικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται συνήθως για ηλεκτρικούς μονωτές, εξαρτήματα ανθεκτικά στη φθορά, μέσα λείανσης και εξαρτήματα υψηλής θερμοκρασίας.Σε υψηλές καθαρότητες, η αλουμίνα έχει εξαιρετική χημική αντοχή στα περισσότερα ρευστά διεργασίας εκτός από ορισμένα ισχυρά οξέα, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται σε πολλές εφαρμογές μηχανικών σφραγίδων.Ωστόσο, η αλουμίνα μπορεί να σπάσει εύκολα υπό θερμικό σοκ, γεγονός που έχει περιορίσει τη χρήση της σε ορισμένες εφαρμογές όπου αυτό θα μπορούσε να είναι πρόβλημα.
Το καρβίδιο του πυριτίου παράγεται από τη σύντηξη πυριτίου και οπτάνθρακα.Είναι χημικά παρόμοιο με το κεραμικό, αλλά έχει καλύτερες ιδιότητες λίπανσης και είναι πιο σκληρό, καθιστώντας το μια καλή ανθεκτική λύση για σκληρά περιβάλλοντα.
Μπορεί επίσης να επανατυλιχθεί και να γυαλιστεί, έτσι ώστε μια σφραγίδα να μπορεί να ανακαινιστεί πολλές φορές κατά τη διάρκεια της ζωής της.Χρησιμοποιείται γενικά πιο μηχανικά, όπως στις μηχανικές σφραγίδες για την καλή αντοχή στη χημική διάβρωση, την υψηλή αντοχή, την υψηλή σκληρότητα, την καλή αντοχή στη φθορά, τον μικρό συντελεστή τριβής και την αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία.
Όταν χρησιμοποιείται για μηχανικές επιφάνειες στεγανοποίησης, το καρβίδιο του πυριτίου έχει ως αποτέλεσμα βελτιωμένη απόδοση, αυξημένη διάρκεια στεγανοποίησης, χαμηλότερο κόστος συντήρησης και χαμηλότερο κόστος λειτουργίας για περιστρεφόμενο εξοπλισμό όπως στροβίλους, συμπιεστές και φυγοκεντρικές αντλίες.Το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να έχει διαφορετικές ιδιότητες ανάλογα με τον τρόπο κατασκευής του.Το καρβίδιο του πυριτίου που συνδέεται με την αντίδραση σχηματίζεται με τη σύνδεση σωματιδίων καρβιδίου του πυριτίου μεταξύ τους σε μια διαδικασία αντίδρασης.
Αυτή η διαδικασία δεν επηρεάζει σημαντικά τις περισσότερες από τις φυσικές και θερμικές ιδιότητες του υλικού, ωστόσο περιορίζει τη χημική αντοχή του υλικού.Οι πιο κοινές χημικές ουσίες που αποτελούν πρόβλημα είναι οι καυστικές ουσίες (και άλλες χημικές ουσίες υψηλού pH) και τα ισχυρά οξέα, και επομένως το καρβίδιο του πυριτίου που συνδέεται με την αντίδραση δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται με αυτές τις εφαρμογές.
Το αυτοσυντηγμένο καρβίδιο του πυριτίου κατασκευάζεται με τη σύντηξη σωματιδίων καρβιδίου του πυριτίου απευθείας μεταξύ τους χρησιμοποιώντας βοηθήματα πυροσυσσωμάτωσης μη οξειδίου σε αδρανές περιβάλλον σε θερμοκρασίες άνω των 2.000°C.Λόγω της έλλειψης δευτερεύοντος υλικού (όπως το πυρίτιο), το υλικό άμεσης πυροσυσσωμάτωσης είναι χημικά ανθεκτικό σε σχεδόν οποιαδήποτε κατάσταση ρευστού και διεργασίας που είναι πιθανό να παρατηρηθεί σε μια φυγοκεντρική αντλία.
Το καρβίδιο βολφραμίου είναι ένα εξαιρετικά ευέλικτο υλικό όπως το καρβίδιο του πυριτίου, αλλά είναι πιο κατάλληλο για εφαρμογές υψηλής πίεσης καθώς έχει υψηλότερη ελαστικότητα που του επιτρέπει να κάμπτεται πολύ ελαφρά και να αποτρέπει την παραμόρφωση του προσώπου.Όπως το καρβίδιο του πυριτίου, μπορεί να επανατυλιχθεί και να γυαλιστεί.
Τα καρβίδια βολφραμίου κατασκευάζονται συχνότερα ως καρβίδια με τσιμέντο, επομένως δεν υπάρχει προσπάθεια να συνδεθεί το καρβίδιο του βολφραμίου με τον εαυτό του.Ένα δευτερεύον μέταλλο προστίθεται για να δεσμεύσει ή να κολλήσει τα σωματίδια καρβιδίου του βολφραμίου μεταξύ τους, με αποτέλεσμα ένα υλικό που έχει τις συνδυασμένες ιδιότητες τόσο του καρβιδίου του βολφραμίου όσο και του συνδετικού μετάλλου.
Αυτό έχει χρησιμοποιηθεί προς όφελος παρέχοντας μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή σε κρούση από ό,τι είναι δυνατόν μόνο με το καρβίδιο του βολφραμίου.Μία από τις αδυναμίες του τσιμεντοειδούς καρβιδίου βολφραμίου είναι η υψηλή πυκνότητά του.Στο παρελθόν, χρησιμοποιήθηκε καρβίδιο βολφραμίου συνδεδεμένο με κοβάλτιο, ωστόσο σταδιακά αντικαταστάθηκε από καρβίδιο βολφραμίου δεσμευμένο σε νικέλιο, επειδή δεν είχε το φάσμα της χημικής συμβατότητας που απαιτείται για τη βιομηχανία.
Το καρβίδιο βολφραμίου δεσμευμένο σε νικέλιο χρησιμοποιείται ευρέως για επιφάνειες στεγανοποίησης όπου απαιτούνται ιδιότητες υψηλής αντοχής και υψηλής σκληρότητας και έχει καλή χημική συμβατότητα γενικά περιορισμένη από το ελεύθερο νικέλιο.
GFPTFE
Το GFPTFE έχει καλή χημική αντοχή και το προστιθέμενο γυαλί μειώνει την τριβή των επιφανειών στεγανοποίησης.Είναι ιδανικό για σχετικά καθαρές εφαρμογές και είναι φθηνότερο από άλλα υλικά.Υπάρχουν διαθέσιμες υποπαραλλαγές για την καλύτερη αντιστοίχιση της σφραγίδας με τις απαιτήσεις και το περιβάλλον, βελτιώνοντας τη συνολική της απόδοση.
Μπούνα
Το Buna (γνωστό και ως καουτσούκ νιτριλίου) είναι ένα οικονομικά αποδοτικό ελαστομερές για δακτυλίους Ο, στεγανωτικά και χυτευμένα προϊόντα.Είναι πολύ γνωστό για τις μηχανικές του επιδόσεις και έχει καλή απόδοση σε εφαρμογές με βάση το πετρέλαιο, πετροχημικές και χημικές εφαρμογές.Χρησιμοποιείται επίσης ευρέως για εφαρμογές αργού πετρελαίου, νερού, διαφόρων οινοπνευματωδών ποτών, γράσου σιλικόνης και υδραυλικών υγρών λόγω της ακαμψίας του.
Καθώς το Buna είναι ένα συμπολυμερές συνθετικού καουτσούκ, έχει καλή απόδοση σε εφαρμογές που απαιτούν πρόσφυση μετάλλου και ανθεκτικό στην τριβή υλικό, και αυτό το χημικό υπόβαθρο το καθιστά επίσης ιδανικό για εφαρμογές στεγανοποίησης.Επιπλέον, αντέχει σε χαμηλές θερμοκρασίες, καθώς είναι σχεδιασμένο με χαμηλή αντίσταση σε οξύ και ήπια αλκάλια.
Το Buna περιορίζεται σε εφαρμογές με ακραίους παράγοντες όπως οι υψηλές θερμοκρασίες, οι καιρικές συνθήκες, η ηλιακή ακτινοβολία και οι εφαρμογές αντίστασης στον ατμό, και δεν είναι κατάλληλο με απολυμαντικά καθαρά επιτόπου (CIP) που περιέχουν οξέα και υπεροξείδια.
EPDM
Το EPDM είναι ένα συνθετικό καουτσούκ που χρησιμοποιείται συνήθως στην αυτοκινητοβιομηχανία, τις κατασκευές και τις μηχανικές εφαρμογές για στεγανοποιήσεις και δακτυλίους O, σωλήνες και ροδέλες.Είναι πιο ακριβό από το Buna, αλλά μπορεί να αντέξει μια ποικιλία θερμικών, καιρικών και μηχανικών ιδιοτήτων λόγω της μεγάλης αντοχής του σε εφελκυσμό.Είναι ευέλικτο και ιδανικό για εφαρμογές που περιλαμβάνουν νερό, χλώριο, χλωρίνη και άλλα αλκαλικά υλικά.
Λόγω των ελαστικών και συγκολλητικών ιδιοτήτων του, μόλις τεντωθεί, το EPDM επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία.Το EPDM δεν συνιστάται για εφαρμογές πετρελαίου, υγρών, χλωριωμένων υδρογονανθράκων ή διαλυτών υδρογονανθράκων.
Viton
Το Viton είναι ένα μακράς διαρκείας, υψηλής απόδοσης, φθοριούχο προϊόν από καουτσούκ υδρογονάνθρακα που χρησιμοποιείται πιο συχνά σε O-Rings και σφραγίδες.Είναι πιο ακριβό από άλλα υλικά από καουτσούκ, αλλά είναι η προτιμώμενη επιλογή για τις πιο απαιτητικές και απαιτητικές ανάγκες στεγανοποίησης.
Ανθεκτικό στο όζον, την οξείδωση και τις ακραίες καιρικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων υλικών όπως αλειφατικοί και αρωματικοί υδρογονάνθρακες, αλογονωμένα υγρά και υλικά ισχυρών οξέων, είναι ένα από τα πιο ισχυρά φθοροελαστομερή.
Η επιλογή του σωστού υλικού για σφράγιση είναι σημαντική για την επιτυχία μιας εφαρμογής.Ενώ πολλά υλικά στεγανοποίησης είναι παρόμοια, το καθένα εξυπηρετεί διάφορους σκοπούς για την κάλυψη οποιασδήποτε συγκεκριμένης ανάγκης.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-12-2023