Mesura de precisió de ranures de segellat: una guia tècnica i pràctica

ResumL'eficàcia d'un sistema de segellat és primordial per al rendiment i la fiabilitat dels equips mecànics, els sistemes hidràulics i nombrosos productes industrials. El funcionament correcte d'un segellat no només depèn de la seva qualitat intrínseca, sinó, i més important encara, de la precisió del mecanitzat i la mesura del seu lloc d'instal·lació: la ranura del segellat. Aquest article proporciona una elaboració sistemàtica dels paràmetres, mètodes, eines i punts de control de qualitat clau per mesurar les ranures del segellat, i serveix com a guia pràctica per a enginyers i personal de control de qualitat.

​1. Introducció: La importància crítica del mesurament de precisió​

Les dimensions d'una ranura de segellat (per exemple, ranura de junta tòrica, ranura rectangular) dicten directament la relació de compressió, l'estirament i l'estat operatiu del segellat. Desviacions mínimes poden provocar:

• ​Compressió insuficient: Provoca fuites del medi i, en última instància, fallada del segellat.
• ​Compressió excessivaProvoca relaxació de la tensió del segellat, fraguat permanent, desgast accelerat i extrusió en els folgances, cosa que provoca danys.
• ​Fallada del sistemaEn condicions exigents com ara alta pressió, temperatures extremes o funcionament dinàmic, una ranura de mida inadequada pot precipitar una fallada ràpida del sistema.

Per tant, la mesura precisa de les ranures del segellat és un element indispensable del control de qualitat, sovint tenint més importància que la inspecció del segellat en si.

​2. Paràmetres de mesura bàsics i estàndards tècnics​

Totes les mesures s'han de dur a terme tenint en compte el tipus de segell i les seves normes internacionals o nacionals pertinents (per exemple, AS568B, ISO 3601-1). Els paràmetres principals inclouen:

1. ​Amplada de la ranura​
   • ​Definició: La distància lineal entre les dues parets laterals de la ranura.
   • ​Eines de mesura: Les mordasses de mesura internes d'unCalibre Vernier​ són l'eina principal. Per a ranures poc profundes i accessibles, n'hi ha prou amb una mesura directa. Per a forats profunds o ranures estretes, cal un conjunt de ​Calibradors de pinses pot utilitzar per a una avaluació de bonificació/no bonificació, seguida de la mesura del calibre de la clavilla seleccionat amb un micròmetre.
   • ​Punt clauMesureu l'amplada en múltiples ubicacions axials al llarg de la ranura per verificar la consistència i avaluar la cilindricitat.
2. ​Profunditat del solc​
   • ​Definició: La distància perpendicular des de la superfície d'acoblament del component fins al fons de la ranura.
   • ​Eines de mesuraLa vareta de profunditat d'unCalibre Vernier​ és l'instrument més comú. Assegureu-vos que la base del calibre estigui ben assentada sobre la superfície del component i que la vareta de profunditat toqui la part inferior verticalment.
   • ​Punt clauPreneu mesures en diversos punts distribuïts uniformement al voltant de la circumferència per avaluar la planitud o la rodonesa del fons de la ranura. Per a ranures en miniatura, unMicròmetre de profunditatamb una enclusa punxeguda millora la precisió.
3. ​Diàmetre de la ranura​
   • ​DefinicióCal fer una distinció crítica entre les ranures del pistó (vareta) i les ranures de la carcassa (forat).
     • ​Diàmetre interior de la ranura (ID): El diàmetre inferior d'una ranura d'un pistó.
     • ​Diàmetre exterior de la ranura (OD): El diàmetre inferior d'una ranura dins d'un forat de carcassa.
   • ​Eines de mesura:
     • ​Calibre VernierAdequat per mesurar ranures externes i accessibles on no es requereix una precisió màxima.
     • ​Manòmetre (de dial o digital): ​L'eina estàndard de referència per mesurar el diàmetre de l'arrel de les ranures de perforacióS'ha de posar a zero i calibrar amb un calibre d'anell mestre o un micròmetre extern. A continuació, es mou suaument el calibre dins la ranura per trobar la lectura mínima real.
     • ​Màquina de mesura de coordenades (CMM)Per a components d'alta precisió amb geometries complexes, una CMM proporciona dades tridimensionals completes, com ara el diàmetre, la rodonesa i les toleràncies de posició.
4. ​Paràmetres derivats clau: relació de compressió i relació d'estirament​
   • L'objectiu final de la recollida de dades en brut és calcular aquests dos paràmetres clau.
   • ​Relació de compressió (%) =​​[(Diàmetre de la secció transversal del segellat - Profunditat de la ranura) / Diàmetre de la secció transversal del segellat] * 100%
   • ​Relació d'estirament (%, principalment per a segells de pistó) =​[(Diàmetre intern de la ranura + Diàmetre de la secció transversal del segellat) / Diàmetre intern del segellat] * 100%
   • Els resultats s'han de comparar amb els valors estàndard recomanats (per exemple, normalment una compressió del 15-30% per a segells estàtics) per a la valoració final de l'acceptació.

​3. Elements auxiliars de control de qualitat​

Més enllà de la precisió dimensional, els elements següents són crítics i requereixen verificació amb instruments especialitzats:

• ​Rugositat superficial: Mesurat amb un ​Provador de rugositat superficialLa part inferior i les parets laterals de la ranura sovint requereixen valors mitjans de rugositat (Ra) diferents (per exemple, Ra inferior ≤ 3,2 μm, Ra lateral ≤ 1,6 μm). Un acabat llis evita les fuites i el desgast; una rugositat excessiva pot marcar i tallar el segellat.
• ​Xamflat i radis de voraTotes les vores afilades que condueixen a la ranuraha de​ presenten un xamfrà o radi adequat (normalment xamfrà ≥ 20° o radi ≥ 0,1 mm). És molt probable que les vores afilades tallin, esquincin o afaitin el segell durant el muntatge, creant danys inicials invisibles. Això es verifica normalment mitjançant una inspecció visual o amb un ​Comparador òptic.
• ​NetejaLa ranura ha d'estar completament lliure de rebaves de mecanitzat, encenalls i contaminants. És essencial una neteja a fons abans i després del mesurament, ja que les restes comprometen la precisió del mesurament i poden danyar irreparablement el segell durant la instal·lació.

​4. Millors pràctiques per al procediment de mesurament​

1. ​Neteja el componentNetegeu meticulosament la ranura i la zona circumdant amb tovalloletes sense borrissol i dissolvents adequats.
2. ​Calibrar einesPoseu a zero tots els instruments de mesura o calibreu-los utilitzant estàndards de referència certificats (per exemple, blocs de calibre) abans d'utilitzar-los per garantir una precisió traçable.
3. ​Mesura multipuntRealitzeu mesures en un mínim de quatre punts circumferencialment i 2-3 ubicacions axialment per avaluar exhaustivament la tolerància de mida, la rodonesa, la cilindricitat i altres errors de forma.
4. ​Registre de dadesDocumenteu meticulosament tots els valors mesurats i compareu-los directament amb les especificacions del dibuix d'enginyeria.
5. ​Calcula i verificaCalculeu les relacions de compressió i estirament utilitzant les fórmules. Verifiqueu que els resultats estiguin dins del rang d'aplicació recomanat.
6. ​Avaluació holísticaPreneu una decisió final d'aprovat/suspès basada en la confluència de tots els factors: dimensions, acabat superficial, estat de la vora i neteja.

​5. Conclusió

Exigeix ​​que els operadors tinguin una comprensió profunda dels principis de segellat, demostrin competència amb les eines de metrologia i mantinguin uns principis de qualitat meticulosos. En adherir-se rigorosament a protocols de mesurament estandarditzats i controlar estrictament les dimensions de les ranures, la geometria i la integritat de la superfície, la fiabilitat a llarg termini i el rendiment sense fuites del sistema de segellat queden fonamentalment assegurats, cosa que reforça la funcionalitat general i la vida útil del producte.