Introduzione
Nella progettazione e nella selezione delle guarnizioni, la scelta dei materiali è fondamentale, soprattutto in condizioni di esercizio con una pressione di 200 kPa. Le guarnizioni devono presentare buona elasticità, resistenza alla pressione, resistenza chimica e resistenza alla temperatura per garantirne un funzionamento stabile a lungo termine. Questo articolo illustrerà i materiali di tenuta più comunemente utilizzati e la loro applicabilità a una pressione di 200 kPa.
1. Materiali di tenuta comuni e loro caratteristiche
Gomma nitrilica (NBR)
Vantaggi:
Buona resistenza all'olio e all'usura: adatto per ambienti con oli a base di petrolio, oli minerali e oli lubrificanti.
Resistenza chimica moderata: buona resistenza ad alcuni acidi comuni, alcali e solventi organici.
Durezza regolabile: modificando la formula, è possibile ottenere gomma nitrilica di diversa durezza per adattarsi a diverse pressioni e scenari applicativi.
Svantaggi:
Resistenza limitata alle alte temperature: generalmente adatto per temperature comprese tra -30°C e 120°C.
Scarsa resistenza a determinate sostanze chimiche: scarse prestazioni in ambienti con elevate concentrazioni di acidi, alcali e solventi organici.
Gomma fluorurata (FKM)
Vantaggi:
Eccellente resistenza chimica: resistente a un'ampia gamma di sostanze chimiche, tra cui acidi, basi, solventi organici e ossidanti.
Eccellente resistenza alle alte temperature: in genere viene utilizzato a temperature comprese tra -20°C e 200°C, con alcune formulazioni speciali anche fino a 250°C.
Buona resistenza all'olio e all'usura: adatto a vari ambienti oleosi, compresi oli sintetici e animali.
Svantaggi:
Costo più elevato: rispetto alla gomma nitrilica, la gomma fluorurata è più costosa, il che può comportare un aumento dei costi di produzione.
Durezza maggiore: in genere ha una durezza maggiore e potrebbe non essere flessibile quanto la gomma nitrilica in alcune applicazioni di tenuta dinamica.
Politetrafluoroetilene (PTFE)
Vantaggi:
Eccellente resistenza chimica: resistente a quasi tutti gli agenti chimici, compresi acidi forti, basi e solventi organici.
Coefficiente di attrito estremamente basso: adatto per applicazioni di tenuta ad alto vuoto e ad alta velocità.
Eccellente resistenza alle alte temperature: solitamente utilizzato a temperature comprese tra -200°C e 260°C.
Svantaggi:
Minore elasticità: rispetto ai materiali in gomma, il PTFE ha una minore elasticità e non è adatto per applicazioni di tenuta che richiedono elevata elasticità.
Costo più elevato: il costo è elevato e può aumentare i costi di produzione.
2. Raccomandazioni per la selezione del materiale a una pressione di 200 kPa
Gomma nitrilica (NBR)
Scenari applicabili:
Ambiente con olio a base di petrolio: adatto per applicazioni di tenuta in ambienti con olio a base di petrolio, olio minerale e olio lubrificante.
Ambiente con moderata corrosione chimica: buona resistenza ad alcuni acidi comuni, alcali e solventi organici.
Applicazioni industriali generali: Adatto per applicazioni di tenuta industriale generali con una pressione di 200 kPa.
Gomma fluorurata (FKM)
Scenari applicabili:
Ambiente ad alta corrosione chimica: adatto per applicazioni di sigillatura in ambienti con elevate concentrazioni di acidi, alcali, solventi organici e ossidanti.
Ambiente ad alta temperatura: adatto per applicazioni di sigillatura in ambienti ad alta temperatura (ad esempio da -20°C a 200°C).
Elevati requisiti di resistenza all'olio: adatto a vari ambienti oleosi, compresi oli sintetici e oli animali.
Politetrafluoroetilene (PTFE)
Scenari applicabili:
Ambiente con elevata corrosione chimica: adatto all'erosione da parte di quasi tutti gli agenti chimici, compresi acidi forti, alcali forti e solventi organici.
Sigillatura ad alto vuoto e ad alta velocità: adatta per applicazioni di sigillatura ad alto vuoto e ad alta velocità.
Ambiente ad alta temperatura: Adatto per applicazioni di sigillatura in ambienti ad alta temperatura (ad esempio da -200°C a 260°C).
3. Considerazioni complete per la selezione dei materiali
Pressione
200 kPa: a una pressione di 200 kPa, la gomma nitrilica, la gomma fluorurata e il PTFE possono soddisfare tutte le esigenze. Tuttavia, la gomma fluorurata e il PTFE offrono prestazioni migliori a pressioni più elevate o in condizioni estreme.
Temperatura
Temperatura di esercizio: selezionare il materiale in base alla temperatura di esercizio effettiva. La gomma nitrilica è adatta per ambienti a temperature medie e basse, la gomma fluorurata è adatta per ambienti a temperature medie e alte e il PTFE è adatto per ambienti a temperature estreme.
Corrosività chimica
Tipo di sostanza chimica: selezionare il materiale in base al tipo di contatto chimico. La gomma nitrilica è adatta per sostanze chimiche generiche, la gomma fluorurata è adatta per sostanze chimiche aggressive e il PTFE è adatto a quasi tutte le sostanze chimiche.
Costo
Costi di produzione: la gomma nitrilica ha un costo inferiore, mentre la gomma fluorurata e il PTFE hanno un costo più elevato. Nelle applicazioni con costi contenuti, la gomma nitrilica può essere la prima scelta.
Conclusione
A una pressione di 200 kPa, la gomma nitrilica, la gomma fluorurata e il politetrafluoroetilene (PTFE) sono tutte valide scelte per i materiali degli anelli di tenuta. La selezione specifica deve basarsi sulle esigenze dell'effettivo scenario applicativo, tenendo conto di fattori quali pressione, temperatura, corrosività chimica e costo. La gomma nitrilica è adatta per applicazioni industriali generiche e ambienti con moderata corrosione chimica; la gomma fluorurata è adatta per ambienti ad alta temperatura e elevata corrosione chimica; il PTFE è adatto per applicazioni con corrosione chimica estrema e applicazioni di tenuta ad alto vuoto e alta velocità. Attraverso una selezione oculata dei materiali, è possibile garantire la stabilità e l'affidabilità a lungo termine dell'anello di tenuta a una pressione di 200 kPa.
Data di pubblicazione: 02-12-2024