I gcórais hiodrálacha, i dtrealamh sárchriticiúil, agus i suiteálacha giniúna cumhachta, is príomhghné é an Fáinne Frith-Easbhrúite a chosnaíonn príomheilimintí séalaithe (amhail fáinní-O agus séalaí liopaí) i gcoinne teip easbhrúite faoi bhrú ard. Trí thacaíocht dhocht, líonadh bearnaí, agus scaipeadh struis a sholáthar, méadaíonn sé cumas brú-iompartha an chórais séalaithe 5-10 n-uaire. Déanann an t-alt seo cur síos córasach ar phrionsabail theicniúla agus ar chleachtais innealtóireachta fáinní frith-easbhrúite ó cheithre phríomhghné: meicnic struchtúrach, nuálaíocht ábhartha, ríomh dearaidh, agus feidhmeanna tionscail.
I. Príomhmhisean: Teip Séalaí Ardbhrú a Réiteach
Meicníochtaí Teipe Séala Ardbhrú:
Nuair a sháraíonn brú an chórais friotaíocht easbhrúite an tséala phríomhúil:
Creapadh Ábhar Séala: Sníonn rubar/PTFE isteach i mbearnaí imréitigh faoi bhrú (m.sh., tosaíonn easbhrú fáinne-O os cionn >5 MPa).
Damáiste Buan: Cruthaíonn bearradh eilimintí séala cosáin sceite.
Cásanna Teipe Tipiciúla:
Fáinne-O NBR: easbhrúite 30% de thoirt trí bhearna 0.1mm ag 15 MPa.
Fáinne-V PTFE: Tarlaíonn stróiceadh liopaí le bearna 0.05mm ag 10 MPa.
Idirghabháil Mheicniúil le Fáinní Frith-Easbhrúite:
Tacaíocht Dhocht: Seasann ábhair ard-mhodúil (PEEK/miotal) i gcoinne dífhoirmithe, rud a chuireann bac ar aistriú brú chuig an bpríomhshéala.
Líonadh Bearnaí: Cuireann meaitseáil chruinn ar imréiteach cuas an tséala (0.01~0.2mm) deireadh le cosáin ionraidh meán.
Scaipeadh Struis: Déanann dearaí uilleacha ualaí pointe a thiontú ina n-ualaí dáilte, rud a laghdaíonn strus teagmhála faoi 50%-70%.
II. Éabhlóid Ábhar: Ó Phlaistigh Thraidisiúnta go hArdtreisithe Ilchodacha
Méadrachtaí Feidhmíochta na nÁbhar Príomhúla:
PTFE: Neart comhbhrúite 25 MPa, raon teochta -200°C go 260°C, comhéifeacht frithchuimilte 0.05~0.10. Oiriúnach do thimpeallachtaí creimneacha ísealbhrú (<35 MPa).
PTFE líonta: Neart comhbhrúite 40~60 MPa, raon teochta -200°C go 260°C, comhéifeacht frithchuimilte 0.08~0.15. Oiriúnach do mheáin ina bhfuil ábhar cáithníneach (m.sh., láib druileála).
PEEK: Neart comhbhrúite 120 MPa, raon teochta -60°C go 250°C, comhéifeacht frithchuimilte 0.15~0.25. Úsáidte i gcórais hiodrálacha ardbhrú (≤70 MPa).
Cóimhiotal Copair: Neart comhbhrúite 300 MPa, raon teochta -200°C go 400°C, comhéifeacht frithchuimilte 0.10~0.20. Úsáidte i gcomhlaí ardbhrú (>100 MPa).
Polaimíd (PI): Neart comhbhrúite 150 MPa, raon teochta -269°C go 350°C, comhéifeacht frithchuimilte 0.20~0.30. Deartha do thimpeallachtaí aeraspáis foircneacha.
Nana-chomhchodanna: Neart comhbhrúite ~180 MPa* (PEEK treisithe le graifín, líontóir 15%, méadú neart 50%), raon teochta -50°C go 300°C, comhéifeacht frithchuimilte ~0.05~0.10 (laghdú 60%). Cáilithe do lúba príomhúla imoibritheora núicléacha (frithsheasmhach in aghaidh radaíochta).
Feidhmiúlacht Dhromchla:
Sraitheanna Bealaithe Soladacha:
Sciath Spútála MoS₂ (2~5μm): Laghdaíonn sé comhéifeacht frithchuimilte go 0.03 le haghaidh timpeallachtaí saor ó ola.
Sciath DLC (Carbóin Cosúil le Diamant): Cruas HV 3000, méadaíonn sé an saol seirbhíse 10 n-uaire i gcoinne creimeadh cáithníní.
Cóireáil Frithghreamaitheach: Cuireann modhnú nana-shilice (uillinn teagmhála >150°) cosc ar ghreamú rubair leis an bhfáinne.
III. Dearadh Struchtúrach: Geoiméadracht a Fheabhsaíonn Iontaofacht Séalaí
Comparáid idir Cineálacha Struchtúracha Clasaiceacha:
Cineál Balla Díreach: Trasghearradh dronuilleogach. Ualach brú: Aontreoch. Friotaíocht easbhrúite: Measartha (≤40 MPa). Feidhmeanna: Séalaí statach fáinne-O.
Cineál Uilleach: Trasghearradh traipéisóideach le haghaidh(eanna) uilleach. Ualach brú: Déthreoch. Friotaíocht easbhrúite: Ard (≤100 MPa). Feidhmeanna: Séalaí frithingeacha sorcóra hiodrálacha.
Cineál Céimnithe: Próifíl leac ilchéime. Ualach brú: Ilthreoch. Friotaíocht easbhrúite: Foircneach (>150 MPa). Feidhmeanna: Comhlaí ardbhrú.
Cineál Deighilte: Struchtúr fáinne scoilte. Ualach brú: Measartha-Ard (≤80 MPa). Feidhmeanna: Cothabháil flanse mór gan díchóimeáil.
IV. Feidhmchláir Tionscail & Ceannródaíochtaí Feidhmíochta
Córais Hiodrálacha Ultra-Ardbhrú (Innealra Tógála):
Dúshlán: brú leanúnach 70 MPa, bearna 0.1mm, éilliú ag cáithníní crua.
Réiteach: Fáinne ilchodach graifín-PEEK (neart ilchodach 180 MPa) péireáilte le séala polaiúireatáin U-chruthach + fáinne uilleach.
Toradh: Leathnaíodh an saol seirbhíse ó 500 uair an chloig go 5000 uair an chloig.
Tuirbíní CO₂ sárchriticiúla (Trealamh Cumhachta):
Dúshlán: Staid fhorchriticiúil 100 MPa / 200°C, tréscaoilteacht ard móilíní CO₂.
Réiteach: Fáinne cóimhiotail copair céimnithe (brataithe le MoS₂) ag tacú le séala C miotalach.
Toradh: Ráta sceite <1×10⁻⁶ mbar·L/s.
Comhlaí Breosla Roicéad Aeraspáis:
Dúshlán: LOX (-183°C) / LH2 (-253°C), ualaí creatha suas le 20g.
Réiteach: Fáinne polaimíde deighilte (CTE meaitseáilte le miotal) ag tacú le fáinne-O miotalach líonta le héiliam.
Bailíochtú: Pas faighte i dtástálacha timthriallta crióigineacha NASA-STD-5012.
V. Nósanna Imeachta Suiteála & Cosc ar Theipeanna
Céimeanna Suiteála Criticiúla:
Tomhas Bearna: Fíoraigh toisí/lamháltais chuas 3T ag baint úsáide as tomhas aeir (cruinneas ±0.001mm).
Críochnú Dromchla: Bain amach garbhacht dhromchla gléasta fáinne Ra≤0.4μm trí shnasú roth diamant + pasiviú leictrealaíoch.
Tionól Teirmeach: Fáinne fuar le LN2 (-196°C) agus brú-fheistiú (fheistiú trasnaíochta 0.02mm).
Monatóireacht Struis: Bain úsáid as tomhasairí brú scragall le DAQ gan sreang (m.sh., córais HBM) chun strus tionóil a bhrath.
Modhanna agus Réitigh Tipiciúla Teipe:
Briseadh Fáinne: Cúis: Neamhleor diana ábhair nó ualaí tionchair. Réiteach: Athraigh go comhchodanna PI/PEEK.
Damáiste Lomadh Príomhshéala: Cúis: Imeall géar fáinne gan chamfer (ga <0.1mm). Réiteach: Cuir ga R0.3mm leis + snasú.
Caitheamh Iomarcach: Cúis: Carnadh teasa frithchuimilte a fhágann go ngabhann leathnú teirmeach. Réiteach: Cuir claiseanna fuaraithe + sciath nana-bhealaithe leis.
VI. Teorainneacha Teicneolaíochta: Nuálaíochtaí Cliste & Inbhuanaithe
Fáinní Comhtháite Feidhme:
Braiteoirí leabaithe (m.sh., piezofilm sraith MS TE Connectivity) le haghaidh monatóireachta brú teagmhála i bhfíor-am.
Struchtúir féinchoigeartaithe le SMA (Cóimhiotal Cuimhne Cruth) le haghaidh rialú bearna cúitithe de réir teochta.
Dul Chun Cinn sa Déantúsaíocht Bhreiseán:
Struchtúir laitíse atá optamaithe ó thaobh toipeolaíochta de (laghdú meáchain 40%, dolúbthacht coinnithe).
Priontáil ábhair ghrádáin: Cruas ard (ceirmeach) ag an gcrios teagmhála, diana ard (polaiméir) ag an gcrios tacaíochta.
Teicneolaíochtaí Ciorclacha Glasa:
Polaiméirí bithbhunaithe (m.sh., PEEK díorthaithe ó ola castor – sraith Covestro APEC®).
Athchúrsáil dípholaiméirithe ceimicigh ag baint úsáide as CO₂ sárchriticiúil: Ráta aisghabhála monaiméire >95% do fáinní PEEK.
Conclúid: An “Caomhnóir Dofheicthe” maidir le Séalú Ard-Bhrú
Tá luach an fháinne frith-easbhrúite ina chumas athinnealtóireachta meicniúil – rónta polaiméire leochaileacha a chlaochlú ina ndúnta righne atá in ann na céadta meigeapaiscal a sheasamh.
Am an phoist: 9 Meitheamh 2025