Wstęp
Przy projektowaniu i doborze uszczelnień, dobór materiałów ma kluczowe znaczenie, zwłaszcza w warunkach pracy pod ciśnieniem 200 kPa. Uszczelnienia muszą charakteryzować się dobrą elastycznością, odpornością na ciśnienie, chemikalia i temperaturę, aby zapewnić ich długotrwałą, stabilną pracę. W niniejszym artykule omówiono powszechnie stosowane materiały uszczelniające i ich zastosowanie pod ciśnieniem 200 kPa.
1. Powszechnie stosowane materiały uszczelniające i ich właściwości
Kauczuk nitrylowy (NBR)
Zalety:
Dobra odporność na olej i zużycie: Nadaje się do środowisk zawierających olej na bazie ropy naftowej, olej mineralny i olej smarowy.
Umiarkowana odporność chemiczna: Dobra odporność na niektóre powszechnie stosowane kwasy, zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Regulowana twardość: Dzięki regulacji formuły można uzyskać gumę nitrylową o różnej twardości, dostosowaną do różnych ciśnień i scenariuszy zastosowań.
Wady:
Ograniczona odporność na wysokie temperatury: Nadaje się do stosowania w temperaturach od -30°C do 120°C.
Niska odporność na niektóre substancje chemiczne: Słaba wydajność w środowiskach o wysokim stężeniu kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych.
Kauczuk fluorowy (FKM)
Zalety:
Doskonała odporność chemiczna: Odporny na szeroką gamę chemikaliów, w tym kwasy, zasady, rozpuszczalniki organiczne i utleniacze.
Doskonała odporność na wysokie temperatury: Zwykle stosowany w temperaturach od -20°C do 200°C, przy czym niektóre specjalne formulacje wytrzymują nawet 250°C.
Dobra odporność na oleje i zużycie: Nadaje się do stosowania w różnych środowiskach olejowych, w tym olejach syntetycznych i zwierzęcych.
Wady:
Wyższy koszt: W porównaniu z kauczukiem nitrylowym, kauczuk fluorowy jest droższy, co może zwiększyć koszty produkcji.
Większa twardość: Ogólnie rzecz biorąc, ma większą twardość i może nie być tak elastyczny jak kauczuk nitrylowy w niektórych zastosowaniach uszczelnień dynamicznych.
Politetrafluoroetylen (PTFE)
Zalety:
Doskonała odporność chemiczna: Odporny na działanie niemal wszystkich substancji chemicznych, w tym silnych kwasów, zasad i rozpuszczalników organicznych.
Niezwykle niski współczynnik tarcia: Nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej próżni i dużej prędkości uszczelniania.
Doskonała odporność na wysokie temperatury: Zwykle stosowany w temperaturach od -200°C do 260°C.
Wady:
Niższa elastyczność: W porównaniu z materiałami gumowymi PTFE ma niższą elastyczność i nie nadaje się do zastosowań uszczelniających wymagających dużej elastyczności.
Wyższy koszt: Koszt jest wysoki i może zwiększyć koszty produkcji.
2. Zalecenia dotyczące doboru materiałów przy ciśnieniu 200 kPa
Kauczuk nitrylowy (NBR)
Scenariusze zastosowania:
Środowisko oleju na bazie ropy naftowej: Nadaje się do zastosowań uszczelniających w środowiskach oleju na bazie ropy naftowej, oleju mineralnego i oleju smarowego.
Umiarkowane środowisko korozyjne chemiczne: Dobra odporność na niektóre powszechnie stosowane kwasy, zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Zastosowania ogólnoprzemysłowe: Nadaje się do ogólnych zastosowań uszczelniających w przemyśle przy ciśnieniu 200 kPa.
Kauczuk fluorowy (FKM)
Scenariusze zastosowania:
Środowisko o dużej korozji chemicznej: Nadaje się do zastosowań uszczelniających w środowisku o wysokim stężeniu kwasów, zasad, rozpuszczalników organicznych i utleniaczy.
Środowisko o wysokiej temperaturze: Nadaje się do zastosowań uszczelniających w środowisku o wysokiej temperaturze (na przykład od -20°C do 200°C).
Wysoka odporność na oleje: Nadaje się do różnych środowisk olejowych, w tym olejów syntetycznych i olejów zwierzęcych.
Politetrafluoroetylen (PTFE)
Scenariusze zastosowania:
Ekstremalne środowisko korozji chemicznej: Nadaje się do erozji powodowanej przez niemal wszystkie substancje chemiczne, w tym silne kwasy, silne zasady i rozpuszczalniki organiczne.
Wysoka próżnia i szybkie uszczelnianie: Nadaje się do zastosowań wymagających wysokiej próżni i dużej prędkości uszczelniania.
Środowisko o wysokiej temperaturze: Nadaje się do zastosowań uszczelniających w środowiskach o wysokiej temperaturze (od -200°C do 260°C).
3. Kompleksowe rozważania dotyczące wyboru materiałów
Ciśnienie
200 kPa: Przy ciśnieniu 200 kPa wymagania spełniają zarówno kauczuk nitrylowy, kauczuk fluorowy, jak i PTFE. Jednak kauczuk fluorowy i PTFE lepiej sprawdzają się przy wyższym ciśnieniu lub w ekstremalnych warunkach.
Temperatura
Temperatura pracy: Wybierz materiał zgodnie z rzeczywistą temperaturą pracy. Kauczuk nitrylowy nadaje się do środowisk o średniej i niskiej temperaturze, kauczuk fluorowy do środowisk o średniej i wysokiej temperaturze, a PTFE do środowisk o ekstremalnych temperaturach.
Żrący wpływ chemiczny
Rodzaj substancji chemicznej: Wybierz materiał w zależności od rodzaju kontaktu z chemikaliami. Kauczuk nitrylowy nadaje się do ogólnych chemikaliów, kauczuk fluorowy do silnych chemikaliów, a PTFE do niemal wszystkich chemikaliów.
Koszt
Koszt produkcji: Kauczuk nitrylowy jest tańszy, natomiast kauczuk fluorowy i PTFE droższe. W zastosowaniach, w których liczy się oszczędność, kauczuk nitrylowy może być pierwszym wyborem.
Wniosek
Przy ciśnieniu 200 kPa, kauczuk nitrylowy, kauczuk fluorowy i politetrafluoroetylen (PTFE) stanowią odpowiednie materiały na pierścienie uszczelniające. Konkretny wybór powinien być oparty na potrzebach konkretnego zastosowania, z uwzględnieniem takich czynników, jak ciśnienie, temperatura, korozyjność chemiczna i koszt. Kauczuk nitrylowy nadaje się do ogólnych zastosowań przemysłowych oraz środowisk o umiarkowanej korozji chemicznej; kauczuk fluorowy nadaje się do środowisk o wysokiej temperaturze i wysokiej korozji chemicznej; PTFE nadaje się do zastosowań w ekstremalnej korozji chemicznej oraz w wysokiej próżni i przy dużych prędkościach. Dzięki rozsądnemu doborowi materiałów można zapewnić długotrwałą stabilność i niezawodność pierścienia uszczelniającego pod ciśnieniem 200 kPa.
Czas publikacji: 02.12.2024