Wstęp
Przy projektowaniu i doborze uszczelek kluczowy jest dobór materiałów, szczególnie w warunkach pracy przy ciśnieniu 200 kPa. Uszczelki muszą charakteryzować się dobrą elastycznością, odpornością na ciśnienie, odpornością chemiczną i odpornością na temperaturę, aby zapewnić ich długoterminową stabilną pracę. W artykule zostaną omówione powszechnie stosowane materiały uszczelniające i ich zastosowanie pod ciśnieniem 200 kPa.
1. Typowe materiały uszczelniające i ich charakterystyka
Kauczuk nitrylowy (NBR)
Zalety:
Dobra odporność na olej i zużycie: Nadaje się do środowisk zawierających oleje na bazie ropy naftowej, oleje mineralne i oleje smarowe.
Umiarkowana odporność chemiczna: Dobra odporność na niektóre popularne kwasy, zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Regulowana twardość: Dostosowując formułę, można uzyskać kauczuk nitrylowy o różnej twardości, aby dostosować się do różnych ciśnień i scenariuszy zastosowań.
Wady:
Ograniczona odporność na wysokie temperatury: Ogólnie nadaje się do temperatur w zakresie od -30°C do 120°C.
Słaba odporność na niektóre chemikalia: Słaba wydajność w środowiskach o wysokim stężeniu kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych.
Fluorokauczuk (FKM)
Zalety:
Doskonała odporność chemiczna: odporna na szeroką gamę substancji chemicznych, w tym kwasy, zasady, rozpuszczalniki organiczne i utleniacze.
Doskonała odporność na wysokie temperatury: Zwykle stosowany w temperaturach od -20°C do 200°C, w niektórych specjalnych formułach nawet do 250°C.
Dobra odporność na olej i zużycie: Nadaje się do różnych środowisk olejowych, w tym olejów syntetycznych i zwierzęcych.
Wady:
Wyższy koszt: w porównaniu z kauczukiem nitrylowym fluorokauczuk jest droższy, co może zwiększać koszty produkcji.
Wyższa twardość: Generalnie ma wyższą twardość i może nie być tak elastyczny jak kauczuk nitrylowy w niektórych zastosowaniach uszczelniania dynamicznego.
Politetrafluoroetylen (PTFE)
Zalety:
Doskonała odporność chemiczna: Odporna na prawie wszystkie chemikalia, w tym mocne kwasy, zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Niezwykle niski współczynnik tarcia: Nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej próżni i uszczelniania przy dużych prędkościach.
Doskonała odporność na wysokie temperatury: Zwykle stosowane w temperaturach od -200°C do 260°C.
Wady:
Niższa elastyczność: W porównaniu z materiałami gumowymi PTFE ma niższą elastyczność i nie nadaje się do zastosowań uszczelniających wymagających dużej elastyczności.
Wyższy koszt: Koszt jest wysoki i może zwiększać koszty produkcji.
2. Zalecenia dotyczące doboru materiału przy ciśnieniu 200 kPa
Kauczuk nitrylowy (NBR)
Obowiązujące scenariusze:
Środowisko oleju na bazie ropy naftowej: Odpowiednie do uszczelniania w środowisku oleju na bazie ropy naftowej, oleju mineralnego i oleju smarowego.
Umiarkowane środowisko korozji chemicznej: Dobra odporność na niektóre popularne kwasy, zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Ogólne zastosowania przemysłowe: Nadaje się do ogólnych zastosowań uszczelniających w przemyśle przy ciśnieniu 200 kPa.
Fluorokauczuk (FKM)
Obowiązujące scenariusze:
Środowisko o wysokiej korozji chemicznej: Nadaje się do zastosowań uszczelniających w kwasach, zasadach, rozpuszczalnikach organicznych i utleniaczach o wysokim stężeniu.
Środowisko o wysokiej temperaturze: Nadaje się do uszczelniania w środowisku o wysokiej temperaturze (takiej jak -20°C do 200°C).
Wymagania dotyczące wysokiej odporności na olej: Nadaje się do różnych środowisk olejowych, w tym olejów syntetycznych i olejów zwierzęcych.
Politetrafluoroetylen (PTFE)
Obowiązujące scenariusze:
Ekstremalne środowisko korozji chemicznej: Nadaje się do erozji przez prawie wszystkie chemikalia, w tym mocne kwasy, mocne zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Zgrzewanie w wysokiej próżni i przy dużej prędkości: Nadaje się do zastosowań zgrzewania w wysokiej próżni i przy dużych prędkościach.
Środowisko o wysokiej temperaturze: Nadaje się do uszczelniania w środowiskach o wysokiej temperaturze (takich jak -200°C do 260°C).
3. Kompleksowe rozważania dotyczące wyboru materiału
Ciśnienie
200 kPa: Przy ciśnieniu 200 kPa kauczuk nitrylowy, kauczuk fluorowy i PTFE mogą spełnić wymagania. Jednakże kauczuk fluorowy i PTFE działają lepiej w wyższych ciśnieniach lub w ekstremalnych warunkach.
Temperatura
Temperatura robocza: Wybierz materiał zgodnie z rzeczywistą temperaturą roboczą. Kauczuk nitrylowy nadaje się do środowisk o średnich i niskich temperaturach, kauczuk fluorowy nadaje się do środowisk o średnich i wysokich temperaturach, a PTFE nadaje się do środowisk o ekstremalnych temperaturach.
Korozyjność chemiczna
Typ chemiczny: Wybierz materiał w zależności od rodzaju kontaktu chemicznego. Kauczuk nitrylowy nadaje się do ogólnych chemikaliów, kauczuk fluorowy nadaje się do silnych chemikaliów, a PTFE nadaje się do prawie wszystkich chemikaliów.
Koszt
Koszt produkcji: Kauczuk nitrylowy ma niższy koszt, podczas gdy kauczuk fluorowy i PTFE mają wyższy koszt. W zastosowaniach wrażliwych na koszty pierwszym wyborem może być kauczuk nitrylowy.
Wniosek
Przy ciśnieniu 200 kPa, kauczuk nitrylowy, kauczuk fluorowy i politetrafluoroetylen (PTFE) są opłacalnymi materiałami na pierścienie uszczelniające. Konkretny wybór powinien opierać się na potrzebach rzeczywistego scenariusza zastosowania, biorąc pod uwagę takie czynniki, jak ciśnienie, temperatura, korozyjność chemiczna i koszt. Kauczuk nitrylowy nadaje się do ogólnych zastosowań przemysłowych i umiarkowanych środowisk korozji chemicznej; fluororubber nadaje się do środowisk o wysokiej temperaturze i wysokiej korozji chemicznej; PTFE nadaje się do zastosowań wymagających ekstremalnej korozji chemicznej, wysokiej próżni i szybkiego uszczelniania. Poprzez rozsądny dobór materiału można zapewnić długoterminową stabilność i niezawodność pierścienia uszczelniającego pod ciśnieniem 200 kPa.
Czas publikacji: 02-12-2024