في بيئات درجات الحرارة المنخفضة للغاية، يُعد اختيار مادة حلقة الختم أمرًا بالغ الأهمية. لا يقتصر دور حلقة الختم على الحفاظ على مرونتها وأدائها الختمي فحسب، بل يجب أيضًا أن تقاوم مشاكل التصلب والهشاشة الناتجة عن درجات الحرارة المنخفضة. ستناقش هذه المقالة بالتفصيل مواد حلقات الختم المناسبة للاستخدام في بيئات درجات الحرارة المنخفضة (-55 درجة مئوية).
1. مطاط النتريل (NBR)
سمات:
مقاومة الزيت: مقاومة ممتازة للزيت ومقاومة للوقود.
مقاومة التآكل: تتمتع بمقاومة جيدة للتآكل ومناسبة للمناسبات ذات الضغط الديناميكي العالي.
خصائص درجات الحرارة المنخفضة: قد تصبح صلبة وهشة في درجات الحرارة المنخفضة، ولكن يمكن تحسين مرونتها في درجات الحرارة المنخفضة عن طريق إضافة الملدنات.
طلب:
صناعة السيارات: الأختام للمحركات وأنظمة ناقل الحركة.
النظام الهيدروليكي: يستخدم للأختام الهيدروليكية التي تتطلب مقاومة الزيت ومقاومة التآكل.
2. مطاط النتريل المهدرج (HNBR)
سمات:
مقاومة درجات الحرارة: تم تحسين مقاومة الحرارة ومقاومة البرد بشكل كبير، وقادرة على الحفاظ على المرونة والمرونة الجيدة في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -55 درجة مئوية.
المقاومة الكيميائية: مقاومة كيميائية أفضل من المطاط النتريل العادي.
الخصائص الميكانيكية: أداء ممتاز تحت الضغط الديناميكي العالي ومقاومة قوية لتشوه الضغط.
طلب:
أنظمة النقل الصناعية: لأختام النقل التي تتطلب مقاومة عالية للحرارة والبرودة.
معدات التبريد: الأختام المستخدمة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
3. مطاط السيليكون (VMQ، سيليكون)
سمات:
مقاومة درجات الحرارة العالية والمنخفضة: تحافظ على الأداء الجيد في نطاق درجة الحرارة من -60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية.
الخصائص الميكانيكية: مرونة جيدة، ولكن ضعيفة نسبيا في مقاومة المواد الكيميائية والزيوت.
التوافق الحيوي: يتمتع بتوافق حيوي جيد وهو مناسب للمعدات الطبية.
طلب:
معالجة الأغذية: الأختام لمعدات معالجة الأغذية وآلات التعبئة والتغليف.
الأجهزة الطبية: للاستخدام في الأجهزة الطبية والأدوات التي تتطلب التوافق الحيوي.
4. بولي تترافلورو إيثيلين (PTFE، تفلون)
سمات:
المقاومة الكيميائية: تتمتع بمقاومة كيميائية ممتازة ويمكنها مقاومة تآكل المواد الكيميائية المختلفة.
مقاومة درجات الحرارة: تحافظ على الأداء الجيد في نطاق درجة الحرارة من -200 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية.
غير مطاطي: هو عبارة عن مادة غير مطاطية تستخدم عادة في الختم الساكن، ولكن يمكن تحسين خصائصها الميكانيكية عن طريق إضافة مواد مالئة (مثل الألياف الزجاجية، ألياف الكربون).
طلب:
الصناعة الكيميائية: المعدات المستخدمة في التعامل مع الأحماض القوية والقلويات والمواد الكيميائية المسببة للتآكل الأخرى.
صناعة أشباه الموصلات: للأختام في البيئات ذات درجات الحرارة العالية والتآكل الكيميائي.
5. مطاط الفلوروسيليكون (FVMQ)
سمات:
مقاومة الزيت: هو عبارة عن منتج مفلور معدّل من المطاط السيليكوني، مما يحسن مقاومة الزيت والمقاومة الكيميائية.
مقاومة درجات الحرارة: تحافظ على الأداء الجيد في نطاق درجة الحرارة من -60 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية.
الخصائص الميكانيكية: يحافظ على المرونة والمرونة الجيدة في درجات الحرارة المنخفضة.
طلب:
صناعة السيارات: الأختام للمحركات وأنظمة ناقل الحركة.
صناعة الطيران: تستخدم في معدات الطيران التي تتطلب مقاومة للزيت ومقاومة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة.
6. مطاط البولي يوريثين (أستراليا/الاتحاد الأوروبي)
سمات:
مقاومة التآكل: مقاومة ممتازة للتآكل ومقاومة للزيت.
الأداء في درجات الحرارة المنخفضة: قد يصبح صلبًا وهشًا في درجات حرارة منخفضة للغاية، ولكن يمكن تحسين أدائه في درجات الحرارة المنخفضة من خلال تعديلات التركيبة المناسبة.
الخصائص الميكانيكية: أداء ممتاز تحت الضغط الديناميكي العالي ومقاومة قوية لتشوه الضغط.
طلب:
أنظمة نقل الحركة الصناعية: لأختام نقل الحركة التي تتطلب مقاومة التآكل والزيت.
المعدات الهيدروليكية: الأختام الهيدروليكية المستخدمة في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
ختاماً
في بيئة منخفضة الحرارة تصل إلى -55 درجة مئوية، يُعد اختيار مادة الختم المناسبة أمرًا أساسيًا لضمان موثوقية النظام وأدائه. يُعد مطاط النتريل المهدرج، ومطاط السيليكون، وبولي تترافلوروإيثيلين، ومطاط الفلوروسيليكون، ومطاط البولي يوريثان خيارات محتملة، وذلك حسب بيئة التطبيق، ومقاومة المواد الكيميائية، ومقاومة الزيت، ومتطلبات الأداء الديناميكي. يُنصح باستشارة مُصنِّع أو مورد متخصص في مواد الختم عند اختيار المواد لضمان تلبية المواد المُختارة لاحتياجات التطبيق الفعلية. من خلال الاختيار العلمي والتصميم المُناسب، يُمكن تحسين أداء حلقات الختم وعمرها الافتراضي بشكل فعال في بيئات درجات الحرارة المنخفضة، وضمان استقرار تشغيل النظام.
وقت النشر: ١٨ نوفمبر ٢٠٢٤