Metalezko junturak dira industria-hodietarako eta ekipamenduen bridetarako zigilatze-irtenbide erabiliena eta fidagarriena. Haien egitura berezi eta helduak zigilatze-errendimendu bikaina eskaintzen du tenperatura altuetan, presio altuetan eta baldintza ziklikoetan, eta horrek ezinbestekoak bihurtzen ditu energia sortzeko, petrokimikako eta industria kimikoetan.
1. Egituraren azterketa: Konposite hibrido zurrun-malgua
Nukleoaren egitura txandakako espiral geruzaz osatuta dago.metalezko zerrendaetabetegarri ez-metaliko materiala, normalean barne/kanpoko eraztunekin indartuta (1. irudia):
1. irudia: Metalezko zauri-junturaren egitura
https://via.placeholder.com/450×250.png?text=Metalezko+junta+zaurituen+egitura
(Ilustrazioa: V formako metalezko zerrenda + betegarri materiala, barne/kanpo eraztunekin espiralean kiribilduta)
Osagai nagusiak:
- Zigilatzeko nukleoa:
- V/W formako metalezko zerrenda(0,15–0,25 mm-ko lodiera): Altzairu herdoilgaitza (304/316) edo aleazio bereziak (Inconel®). Berreskurapen elastikoa eta erresistentzia mekanikoa eskaintzen ditu.
- Betegarri ez-metalikoaGrafito, PTFE, mika edo zeramikazko zuntzak metalezko zerrenda-zirrikituetan txertatuta. Hasierako zigilatzea bermatzen du eta mikro-inperfekzioak konpentsatzen ditu.
- Harilkatzeko prozesuaMetal/betegarri zerrendak ≈30°-tan kiribilduta, zigilatzeko geruza zentrokideak eratzeko.
- Indartze eraztunak:
- Barneko eraztunaMetal solidoa (karbonoa/altzairu herdoilgaitza). Junta barrurantz erlaxatzea eragozten du, leherketa saihesten du eta zentratzen laguntzen du.
- Kanpoko eraztunaMaterial berdina. Ertzak babesten ditu, kanpoko erlaxazioa mugatzen du eta torlojuen karga banatzen du.
2. Egiturazko abantailak: Zigilatzeko errendimendu bikaina
- Konpentsazio elastikoaGeruza anitzeko zerrenda meheek + betegarri bigunek briden deformazioa, bibrazioa eta torlojuen karga-aldaketak egokitzen dituzte.
- Muturreko T/P erresistentziaMetalezko zerrendek torlojuen karga/barne-presioa jasaten dute; grafitoak/mikak egonkortasuna mantentzen dute ≤1.000 °C-tan.
- Estresaren banaketa eta erlaxazio-kontrakoaKiril-kiribildurak konpresio-tentsioa sakabanatzen du; V/W geometriak malguki-antzeko errebotea ematen du ziklo termikoetan.
- Leherketa-erresistentziaBarneko/kanpoko eraztunek + egitura zurrunak presio handiko kanporatzea eragozten dute.
- Moldagarritasun zabalaMaterial/diseinu pertsonalizagarriak tenperaturetara (-200 °C-tik +1.000 °C+-ra), presioetara (hutsetik 500+ bar-era) eta medioetara (azidoak, H₂, lurruna) egokitzen dira.
3. Beste brida-junta batzuekin alderaketa
1. taula: Metalezko juntura zaurituen eta alternatiben arteko aldea
| Jabetza | Metalezko zauria | Kautxua/Konpositea | PTFE junta | Metalezko estaldura | Metal zerratua |
|---|---|---|---|---|---|
| Gehienezko tenperatura. | -200 °C-tik 1.000 °C-ra | -40 °C-tik 150 °C-ra | -200 °C-tik 260 °C-ra* | -200 °C-tik 800 °C+-ra | -200 °C-tik 1.000 °C+-ra |
| Gehienezko presioa | | 40–80 barra | 60–100 barra | 300+ barra | 500+ barra |
| Ziklo Termikoa | Bikaina | Txarra (zahartzea) | Eskasa (fluxu hotza) | Moderatua | Txarra (berreskuraezina) |
| Erresistentzia kimikoa | Zabala (materialaren araberakoa) | Mugatua (kautxu motakoa) | Bikaina (PTFE inertea) | Zabala | Zabala |
| Brida Aurpegiaren Akabera | RF (Ra 3,2–6,3 μm) | Zimurtasun-tolerantzia baxua | Leuna (estrusioaren aurkakoa) | Ispilu akabera beharrezkoa | RTJ zirrikitua beharrezkoa da |
| Kostua/Berrerabilgarritasuna | Kostu altua;erabilera bakarreko | Kostu txikia; berrerabilgarria | Moderatua; berrerabilpen mugatua | Altua; erabilera bakarrekoa | Altua; erabilera bakarrekoa |
| *Saihestu shock termiko larria. |
4. Material eta aplikazio nagusiak
Metalezko zerrendaren hautaketa:
- SS 304/304LIndustria-erabilera orokorra (-200 °C–550 °C; lurruna, olioa, azido ahulak).
- SS 316/316LKloruroarekiko erresistentzia handiagoa (adibidez, itsasoko ura, azido azetikoa).
- Inconel® 625/X750Muturreko baldintzak (+1.000 °C, H₂, gas garratza, nuklearra).
- Monel® 400HF azidoa, alkali beroak, itsasokoa.
- TitanioaAire eta aireko industria, klor-alkali.
Betegarri materialak:
- Grafito malgua:
- Alde onak-200 °C–1.600 °C (atmosfera geldoa); erresistentzia kimikoa; autolubrifikatzailea.
- Alde txarrakEz da egokia oxidatzaile sendoentzat (HNO₃).
- Erabili: Lurrun, H₂, amoniako eta olio termikorako lehen aukera (HT/HP aplikazioen %90 ≥).
- PTFE:
- Alde onakErresistentzia kimiko unibertsala; marruskadura txikia.
- Alde txarrak: Fluxu hotz larria (>100°C/20 bar); hedapen termikoa.
- ErabiliFarmazia/elikagaiak; azidoak/alkaliak <200°C.
- MikaTenperatura altuko isolamendua; korrosio elektrokimikoaren aurkako erresistentzia.
- Zeramikazko zuntzaIngurumena errespetatzen duena; tenperatura moderatua (≤1.000 °C).
Ondorioa
Metalezko junturek brida-zigilatze kritikoa menderatzen dute, metalaren erresistentzia betegarriaren konprimagarritasunarekin konbinatuz. Kostu handiagoa, berrerabilgarritasun ezina eta brida-akabera-eskakizun zorrotzak izan arren (RF hobesten da), ziklo termikoen/presio-igoeren aurrean duten fidagarritasuna paregabea da. Materialen malgutasunak ASME B16.20/EN 1514 arauaren araberako irtenbide pertsonalizatuak ahalbidetzen ditu. Hautaketak tenperaturaren, presioaren, medioaren eta karga ziklikoen balidazio zorrotza eskatzen du.
Argitaratze data: 2025eko abuztuak 5