ফাঁকা ও-রিং উপাদান নির্বাচন নির্দেশিকা: কর্মক্ষমতা, প্রয়োগ এবং নির্বাচন কৌশল

ফাঁকা ও-রিংগুলি, তাদের অনন্য ফাঁকা কাঠামোর নকশার সাথে, সিলিং পরিস্থিতিতে উল্লেখযোগ্য সুবিধা দেখায় যেখানে কম কম্প্রেশন স্থায়ী বিকৃতি, উচ্চ স্থিতিস্থাপক ক্ষতিপূরণ বা শক শোষণের প্রয়োজন হয়। এর উপাদানের পছন্দ সরাসরি সিলিং কর্মক্ষমতা, স্থায়িত্ব এবং খরচ-কার্যকারিতার উপর প্রভাব ফেলে। এই নিবন্ধটি ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনের জন্য একটি নির্বাচনের ভিত্তি প্রদানের জন্য ফাঁকা ও-রিংগুলির সাধারণ উপকরণ এবং প্রযোজ্য পরিস্থিতিগুলি পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করে।

১. ফাঁপা ও-রিং এর মূল সুবিধা

কঠিন ও-রিংগুলির সাথে তুলনা করলে, ফাঁপা নকশার নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে:

উচ্চ স্থিতিস্থাপক ক্ষতিপূরণ: ফাঁপা কাঠামো বৃহত্তর বিকৃতি শোষণ করতে পারে (সংকোচনের হার 50% এর বেশি পৌঁছাতে পারে) এবং গতিশীল স্থানচ্যুতি বা কম্পনের অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে;

কম যোগাযোগের চাপ: সিলিং পৃষ্ঠের উপর চাপ হ্রাস হ্রাস করুন এবং সরঞ্জামের আয়ু বাড়ান;

হালকা ওজন: ওজন-সংবেদনশীল মহাকাশ সরঞ্জামের জন্য উপযুক্ত, উপাদানের ব্যবহার হ্রাস করুন;

তাপ নিরোধক/কম্পন বিচ্ছিন্নতা: বায়ু গহ্বর তাপ স্থানান্তর বা যান্ত্রিক কম্পনকে বাধা দিতে পারে।

2. সাধারণ উপকরণ এবং তাদের কর্মক্ষমতা তুলনা
১. ফ্লুরোরাবার (FKM)
বৈশিষ্ট্য:

উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধের (-20℃~200℃), তেল প্রতিরোধের, রাসায়নিক জারা প্রতিরোধের (অ্যাসিড, হাইড্রোকার্বন দ্রাবক);

কঠোরতা পরিসীমা 65~90 শোর এ, কম্প্রেশন স্থায়ী বিকৃতির জন্য চমৎকার প্রতিরোধ ক্ষমতা (150℃×70h বিকৃতির হার <15%)।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

জ্বালানি ব্যবস্থা, রাসায়নিক পাম্প ভালভ, উচ্চ তাপমাত্রার জলবাহী সীল;

ফাঁপা সিল যা শক্তিশালী ক্ষয়কারী মাধ্যম (যেমন ঘনীভূত সালফিউরিক অ্যাসিড পাইপলাইন) সহ্য করতে হয়।

সীমাবদ্ধতা: নিম্ন তাপমাত্রার দুর্বল স্থিতিস্থাপকতা এবং উচ্চ খরচ।

২. সিলিকন রাবার (VMQ)
বৈশিষ্ট্য:

অতি-বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা (-60℃~230℃), চমৎকার নমনীয়তা;

উচ্চ জৈব-সামঞ্জস্যতা (এফডিএ মান মেনে), অ-বিষাক্ত এবং গন্ধহীন;

চমৎকার বৈদ্যুতিক নিরোধক কর্মক্ষমতা (আয়তন প্রতিরোধ ক্ষমতা> 10¹⁵ Ω·সেমি)।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

চিকিৎসা সরঞ্জাম, খাদ্য-গ্রেড সিল (যেমন ভর্তি যন্ত্রপাতি);

উচ্চ তাপমাত্রার ওভেন, সেমিকন্ডাক্টর সরঞ্জামের অন্তরণ সীল।

সীমাবদ্ধতা: কম যান্ত্রিক শক্তি, ধারালো বস্তু দ্বারা সহজেই বিদ্ধ হয়।

৩. ইথিলিন প্রোপিলিন ডাইন মনোমার (EPDM)
বৈশিষ্ট্য:

চমৎকার ওজোন প্রতিরোধ এবং আবহাওয়া প্রতিরোধ (বাহ্যিক জীবন>১০ বছর);

জলীয় বাষ্প এবং মেরু দ্রাবক (যেমন কেটোন এবং অ্যালকোহল) প্রতিরোধী;

উচ্চ খরচ কর্মক্ষমতা, কঠোরতা পরিসীমা 40~90 শোর এ।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

অটোমোবাইল কুলিং সিস্টেম, সোলার ওয়াটার হিটার সিল;

গরম এবং আর্দ্র পরিবেশে (যেমন জাহাজের সরঞ্জাম) শক শোষণ এবং বাফারিং।

সীমাবদ্ধতা: তেল এবং হাইড্রোকার্বন দ্রাবক প্রতিরোধী নয়।

৪. হাইড্রোজেনেটেড নাইট্রিল রাবার (HNBR)
বৈশিষ্ট্য:

NBR এর তুলনায় তেলের প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো, তাপমাত্রার প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত (-40℃~150℃);

হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) ক্ষয় প্রতিরোধী, অসাধারণ পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

তেল ও গ্যাস ক্ষেত্রে উচ্চ-চাপযুক্ত ওয়েলহেড সরঞ্জাম;

অটোমোবাইল ইঞ্জিন ক্র্যাঙ্ককেস সিল।

সীমাবদ্ধতা: সাধারণ এনবিআরের তুলনায় বেশি খরচ।

৫. পলিউরেথেন (PU)

বৈশিষ্ট্য:

অতি-উচ্চ পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা (পরিধান ক্ষতি <0.03 cm³/1.61km);

উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি (প্রসার্য শক্তি >40 MPa), ভালো তেল প্রতিরোধ ক্ষমতা।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

উচ্চ-চাপ জলবাহী সিলিন্ডার পিস্টন সীল (> 30 MPa);

খনির যন্ত্রপাতি, প্রকৌশল সরঞ্জাম শক শোষক রিং।

সীমাবদ্ধতা: দুর্বল হাইড্রোলাইসিস প্রতিরোধ ক্ষমতা, উচ্চ তাপমাত্রায় নরম করা সহজ (দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের তাপমাত্রা <80°C)।

৬. পারফ্লুরোইথার রাবার (FFKM)

বৈশিষ্ট্য:

রাসায়নিক প্রতিরোধী সিলিং (শক্তিশালী অ্যাসিড, শক্তিশালী ক্ষার, প্লাজমা প্রতিরোধী);

চমৎকার তাপমাত্রা প্রতিরোধ ক্ষমতা (-25°C~320°C)।

প্রযোজ্য পরিস্থিতি:

সেমিকন্ডাক্টর এচিং মেশিন ভ্যাকুয়াম চেম্বার সিলিং;

পারমাণবিক চুল্লির উচ্চ বিকিরণ এলাকা সিলিং।

সীমাবদ্ধতা: ব্যয়বহুল (খরচ FKM এর ৫~১০ গুণ)।

3. বিশেষ যৌগিক উপকরণ এবং আবরণ প্রযুক্তি
1. PTFE লেপা রাবার কোর
গঠন: সিলিকন বা ফ্লুরোরাবার কোর উপাদান দিয়ে লেপা পলিটেট্রাফ্লুরোইথিলিন (PTFE) এর বাইরের স্তর;
সুবিধা: ঘর্ষণ সহগ ০.০৫ এর মতো কম, পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং আনুগত্য-বিরোধী;
অ্যাপ্লিকেশন: যথার্থ যন্ত্র নির্দেশিকা রেল সীল, তেল-মুক্ত তৈলাক্তকরণ পরিবেশ।

2. ধাতু শক্তিশালী ফাঁপা ও-রিং
গঠন: সিলিকন বা ফ্লুরোরাবার গহ্বরে এমবেড করা স্টেইনলেস স্টিলের স্প্রিং;
সুবিধা: অ্যান্টি-কম্প্রেশন ক্ষমতা 3 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে, স্থায়ী বিকৃতির প্রতিরোধ ক্ষমতা;
প্রয়োগ: অতি-উচ্চ চাপের ভালভ (~১০০ এমপিএ), গভীর কূপ প্যাকার।

৩. পরিবাহী/অ্যান্টিস্ট্যাটিক পরিবর্তন
প্রযুক্তি: কার্বন ব্ল্যাক, ধাতব গুঁড়ো বা গ্রাফিন ফিলার যোগ করুন;
কর্মক্ষমতা: সামঞ্জস্যযোগ্য আয়তন প্রতিরোধ ক্ষমতা (১০²~১০⁶ Ω·সেমি);
অ্যাপ্লিকেশন: বিস্ফোরণ-প্রমাণ সরঞ্জাম, ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির জন্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিং সিল।

৪. নির্বাচন এবং নকশা সুপারিশের জন্য মূল পরামিতি
কাজের অবস্থা মেলানোর জন্য মূল পরামিতি:

তাপমাত্রার পরিসীমা: নির্বাচিত উপাদানগুলিকে চরম তাপমাত্রার মধ্যে থাকতে হবে এবং ২০% সুরক্ষা মার্জিন সংরক্ষণ করতে হবে;

মিডিয়া সামঞ্জস্য: ফোলা পরীক্ষার জন্য ASTM D471 মান দেখুন (ভলিউম পরিবর্তনের হার <10%);

চাপের স্তর: ফাঁপা কাঠামোর চাপ বহন ক্ষমতা সাধারণত কঠিন ও-রিংগুলির ৫০%~৭০% হয়।

কাঠামোগত নকশার মূল বিষয়গুলি:

প্রাচীরের পুরুত্ব অপ্টিমাইজেশন: ধসে পড়া বা ফেটে যাওয়া এড়াতে প্রাচীরের পুরুত্ব/বাইরের ব্যাসের অনুপাত 1:4~1:6 হওয়ার পরামর্শ দেওয়া হয়;

প্রাক-সংকোচনের হার: স্ট্যাটিক সিলিং 15% ~ 25% করার পরামর্শ দেওয়া হয়, এবং গতিশীল সিলিং 10% ~ 15% এ কমিয়ে আনা হয়;

ইন্টারফেস প্রক্রিয়াকরণ: দুর্বল বন্ধন এলাকা এড়াতে 45° বেভেল কাট বা এক-পিস মোল্ডিং ব্যবহার করুন।

অর্থনৈতিক বিবেচনা:

ব্যাচ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য EPDM বা HNBR পছন্দনীয়;

চরম কাজের পরিবেশের জন্য (যেমন সেমিকন্ডাক্টর এবং পারমাণবিক শিল্প) FFKM বা যৌগিক উপকরণ নির্বাচন করা যেতে পারে।

৫. সাধারণ ব্যর্থতার ধরণ এবং প্রতিরোধ
ব্যর্থতার ধরণ কারণ সমাধান
বিকৃতি ধসে পড়া অপর্যাপ্ত প্রাচীর বেধ বা অতিরিক্ত চাপ প্রাচীর বেধ বৃদ্ধি/ধাতু শক্তিবৃদ্ধি কাঠামো নির্বাচন করুন
মাঝারি ফোলা এবং ফাটল বেমানান উপাদান এবং মাধ্যমের উপাদান পুনঃনির্বাচন করুন এবং নিমজ্জন পরীক্ষা পরিচালনা করুন
নিম্ন-তাপমাত্রার ভঙ্গুর ফাটল উপাদানের কাচের স্থানান্তর তাপমাত্রা খুব বেশি। পরিবর্তে সিলিকন রাবার বা নিম্ন-তাপমাত্রার FKM ব্যবহার করুন।
ঘর্ষণ এবং পরিধান অপর্যাপ্ত পৃষ্ঠের রুক্ষতা বা তৈলাক্তকরণ ব্যর্থতা PTFE আবরণ ব্যবহার করুন বা লুব্রিকেন্ট যোগ করুন
উপসংহার
ফাঁপা ও-রিংগুলির জন্য উপাদান নির্বাচন একটি বিস্তৃত শৃঙ্খলা যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, রাসায়নিক প্রতিরোধ এবং খরচের ভারসাম্য বজায় রাখে। জারা-প্রতিরোধী ফ্লুরোরাবার থেকে অতি-নমনীয় সিলিকন, সাশ্রয়ী EPDM থেকে শীর্ষ-স্তরের FFKM পর্যন্ত, প্রতিটি উপাদান নির্দিষ্ট শিল্প চাহিদার সাথে সঙ্গতিপূর্ণ। ভবিষ্যতে, ন্যানো-কম্পোজিট প্রযুক্তি এবং বুদ্ধিমান উপকরণের অগ্রগতির সাথে, ফাঁপা ও-রিংগুলি কার্যকরী একীকরণের দিকে (যেমন স্ব-সংবেদনশীলতা এবং স্ব-মেরামতের) আরও বিকাশ করবে, যা উচ্চ-সম্পন্ন সরঞ্জামগুলির জন্য আরও নির্ভরযোগ্য সিলিং সমাধান প্রদান করবে।