Unazat O të zbrazëta, me dizajnin e tyre unik të strukturës së zbrazët, tregojnë avantazhe të konsiderueshme në skenarët e vulosjes që kërkojnë deformim të përhershëm me kompresim të ulët, kompensim të lartë elastik ose thithje të goditjeve. Zgjedhja e materialit të tij ndikon drejtpërdrejt në performancën e vulosjes, qëndrueshmërinë dhe efektivitetin e kostos. Ky artikull analizon sistematikisht materialet e zakonshme dhe skenarët e zbatueshëm të unazave O të zbrazëta për të ofruar një bazë përzgjedhjeje për projektimin inxhinierik.
1. Përparësitë kryesore të unazave O të zbrazëta
Krahasuar me unazat O të ngurta, dizajni i zbrazët ka karakteristikat e mëposhtme:
Kompensim i lartë elastik: Struktura e zbrazët mund të thithë deformim më të madh (shkalla e kompresimit mund të arrijë më shumë se 50%) dhe të përshtatet me kushtet dinamike të zhvendosjes ose dridhjes;
Stresi i ulët i kontaktit: Zvogëloni humbjen e presionit në sipërfaqen e vulosjes dhe zgjasni jetëgjatësinë e pajisjeve;
Pesha e lehtë: Zvogëloni konsumin e materialit, i përshtatshëm për pajisjet hapësinore të ndjeshme ndaj peshës;
Izolimi termik/izolimi nga dridhjet: Zgavra e ajrit mund të bllokojë transferimin e nxehtësisë ose dridhjet mekanike.
2. Materialet e zakonshme dhe krahasimi i performancës së tyre
1. Gomë fluorike (FKM)
Karakteristikat:
Rezistencë ndaj temperaturave të larta (-20℃~200℃), rezistencë ndaj vajit, rezistencë ndaj korrozionit kimik (acid, tretës hidrokarburesh);
Diapazoni i fortësisë 65~90 Shore A, rezistencë e shkëlqyer ndaj kompresimit, deformim i përhershëm (shkalla e deformimit 150℃×70h <15%).
Skenarët e zbatueshëm:
Sistemi i karburantit, valvula e pompës kimike, vula hidraulike me temperaturë të lartë;
Vulosje të zbrazëta që duhet t'i rezistojnë mjediseve të forta gërryese (siç janë tubacionet e acidit sulfurik të përqendruar).
Kufizime: Elasticitet i dobët në temperatura të ulëta dhe kosto e lartë.
2. Gomë silikoni (VMQ)
Karakteristikat:
Diapazon temperature ultra i gjerë (-60℃~230℃), fleksibilitet i shkëlqyer;
Biokompatibilitet i lartë (në përputhje me standardet e FDA), jo-toksik dhe pa erë;
Performancë e shkëlqyer e izolimit elektrik (rezistenca vëllimore >10¹⁵ Ω·cm).
Skenarët e zbatueshëm:
Pajisje mjekësore, guarnicione të gradës ushqimore (siç janë makineritë e mbushjes);
Furra me temperaturë të lartë, guarnicione izoluese të pajisjeve gjysmëpërçuese.
Kufizime: Rezistencë e ulët mekanike, shpohet lehtë nga objekte të mprehta.
3. Monomer etilen propilen dien (EPDM)
Karakteristikat:
Rezistencë e shkëlqyer ndaj ozonit dhe motit (jetëgjatësi në natyrë >10 vjet);
Rezistent ndaj avujve të ujit dhe tretësve polarë (si ketonet dhe alkoolet);
Performancë me kosto të lartë, diapazoni i fortësisë 40~90 Shore A.
Skenarët e zbatueshëm:
Sistemi i ftohjes së automobilave, vula e ngrohësit të ujit me panele diellore;
Thithja e goditjeve dhe tamponizimi në mjedise të nxehta dhe me lagështi (siç janë pajisjet e anijeve).
Kufizime: Nuk është rezistent ndaj vajrave dhe tretësve të hidrokarbureve.
4. Gomë nitrile e hidrogjenizuar (HNBR)
Karakteristikat:
Rezistencë më e mirë ndaj vajit sesa NBR, rezistencë e përmirësuar ndaj temperaturës (-40℃~150℃);
Rezistent ndaj korrozionit të sulfurit të hidrogjenit (H₂S), rezistencë e jashtëzakonshme ndaj konsumimit.
Skenarët e zbatueshëm:
Pajisjet e puseve me presion të lartë në fushat e naftës dhe gazit;
Vula e karterit të motorit të automobilit.
Kufizime: Kosto më e lartë se NBR-ja e zakonshme.
5. Poliuretani (PU)
Karakteristikat:
Rezistencë ultra e lartë ndaj konsumimit (humbje ndaj konsumimit <0.03 cm³/1.61km);
Rezistencë e lartë mekanike (rezistencë në tërheqje >40 MPa), rezistencë e mirë ndaj vajit.
Skenarët e zbatueshëm:
Guarnicion pistoni për cilindër hidraulik me presion të lartë (>30 MPa);
Makineri minierash, pajisje inxhinierike, unaza amortizuese.
Kufizime: Rezistencë e dobët ndaj hidrolizës, zbutje e lehtë në temperaturë të lartë (temperatura e përdorimit afatgjatë <80°C).
6. Gomë perfluoroeterike (FFKM)
Karakteristikat:
Tavan rezistent ndaj kimikateve (rezistent ndaj acidit të fortë, alkalit të fortë, plazmës);
Rezistencë e shkëlqyer ndaj temperaturës (-25°C~320°C).
Skenarët e zbatueshëm:
Mbyllja e dhomës së vakumit me makinë gdhendëse gjysmëpërçuese;
Mbyllja e zonës së reaktorit bërthamor me rrezatim të lartë.
Kufizime: I shtrenjtë (kostoja është 5~10 herë më e lartë se ajo e FKM).
3. Materiale të veçanta kompozite dhe teknologji veshjeje
1. Bërthamë gome e veshur me PTFE
Struktura: Shtresa e jashtme prej politetrafluoroetileni (PTFE) e veshur me material bërthamë silikoni ose fluorogome;
Avantazhet: Koeficienti i fërkimit i ulët deri në 0.05, rezistenca ndaj konsumimit dhe anti-ngjitja;
Zbatimet: Guarnicione shinash udhëzuese instrumentesh precize, mjedis lubrifikimi pa vaj.
2. Unazë O e zbrazët e përforcuar me metal
Struktura: Sustë çeliku inox e ngulitur në zgavrën e silikonit ose të gomës me fluor;
Avantazhet: Kapaciteti anti-kompresion i rritur me 3 herë, rezistenca ndaj deformimit të përhershëm;
Zbatimet: Valvola me presion ultra të lartë (>100 MPa), paketerë për pus të thellë.
3. Modifikim përçues/antistatik
Teknologjia: Shtoni karbon të zi, pluhur metalik ose mbushës grafeni;
Performanca: Rezistencë vëllimore e rregullueshme (10²~10⁶ Ω·cm);
Zbatimet: Pajisje mbrojtëse ndaj shpërthimit, guarnicione mbrojtëse elektromagnetike për komponentët elektronikë.
4. Parametrat kryesorë për përzgjedhjen dhe rekomandimet e dizajnit
Parametrat kryesorë për përputhjen e kushteve të punës:
Diapazoni i temperaturës: Materiali i përzgjedhur duhet të mbulojë temperaturat ekstreme dhe të rezervojë një diferencë sigurie prej 20%;
Pajtueshmëria e medias: Referojuni standardit ASTM D471 për testin e ënjtjes (shkalla e ndryshimit të vëllimit <10%);
Niveli i presionit: Kapaciteti mbajtës i presionit të strukturave të zbrazëta është zakonisht 50%~70% e asaj të unazave O të ngurta.
Pikat kryesore të projektimit të strukturës:
Optimizimi i trashësisë së murit: Raporti trashësi muri/diametër i jashtëm rekomandohet të jetë 1:4~1:6 për të shmangur shembjen ose këputjen;
Shkalla e para-kompresimit: Vulosja statike rekomandohet të jetë 15%~25%, dhe vulosja dinamike reduktohet në 10%~15%;
Përpunimi i ndërfaqes: Përdorni prerje pjerrëse 45° ose formësim njëpjesësh për të shmangur zonat e dobëta të ngjitjes.
Konsiderata ekonomike:
EPDM ose HNBR preferohet për aplikime në seri;
Materialet FFKM ose ato kompozite mund të zgjidhen për kushte ekstreme pune (siç janë gjysmëpërçuesit dhe industritë bërthamore).
5. Mënyrat tipike të dështimit dhe parandalimi
Lloji i dështimit Shkaku Zgjidhja
Shembje deformimi Trashësi e pamjaftueshme e murit ose mbipresion Rrit trashësinë e murit/zgjidh strukturën e përforcimit metalik
Ënjtje dhe çarje e mjedisit. Material i papajtueshëm me mjedisin. Rizgjidhni materialin dhe kryeni testin e zhytjes.
Çarje e brishtë në temperaturë të ulët. Temperatura e tranzicionit të qelqit të materialit është shumë e lartë. Përdorni gome silikoni ose FKM për temperaturë të ulët në vend të kësaj.
Fërkim dhe konsumim Vrazhdësi e pamjaftueshme e sipërfaqes ose dështim i lubrifikimit Përdorni veshje PTFE ose shtoni lubrifikant
Përfundim
Përzgjedhja e materialeve për unazat O të zbrazëta është një disiplinë gjithëpërfshirëse që balancon vetitë mekanike, rezistencën kimike dhe koston. Nga fluorogoma rezistente ndaj korrozionit te silikoni ultra-fleksibël, nga EPDM me kosto efektive te FFKM i nivelit të lartë, çdo material korrespondon me nevojat specifike industriale. Në të ardhmen, me përparimin e teknologjisë nanokompozite dhe materialeve inteligjente, unazat O të zbrazëta do të zhvillohen më tej në drejtim të integrimit funksional (siç është vetë-ndjeshmëria dhe vetë-riparimi), duke ofruar zgjidhje më të besueshme të vulosjes për pajisjet e nivelit të lartë.
Koha e postimit: 05 Mars 2025