Как да изберете подходящия гумени уплътнителен уплътнител за вашето приложение?

Защо подборът на материала определя дали един уплътнителен уплътнител ще издържи

Уплътнителната прокладка рядко се поврежда поради лошото качество на гумата. При повечето проучвания в рамките на техническото обслужване основната причина е една и съща: еластомерът е избран за неподходяща работна среда. Температурата, течността, която се уплътнява, ширината на зазора и степента на движение действат едновременно върху уплътнителната прокладка и това става комплексно, а не поотделно. Изборът на гума само според цената обикновено води до подуване, овтвърдяване, пукане и непланувани простои. По-надежден подход е първо да се определят работните условия, след това да се избере подходяща гума и едва тогава да се потвърдят геометрията и твърдостта. Купувачите, които следват този ред, прекарват по-малко време в замяна на части и повече време в поддържане на работоспособността на оборудването.

Работните условия, които трябва да запишете, преди да поискате оферта

Преди да се свържете с който и да е доставчик, запишете четири числа и едно описание. Първо, непрекъснатата и пиковата температура, на която уплътнението ще бъде изложено, включително циклите на пускане в експлоатация, почистване и спиране. Второ, средата, срещу която трябва да устойчиво действа – дали това е масло, гориво, вода, пара, слаба киселина или почистващ химикал. Трето, налягането при уплътняне и дали съединението е неподвижно или подложено на движение. Четвърто, наличното пространство в паза или фланеца, тъй като то определя максималната дебелина. Описанието трябва да посочва дали детайлът е изложен на външни атмосферни условия, озон или ултравиолетово лъчение, защото тези фактори ускоряват стареенето на гумата дори когато самата среда е благоприятна. Доставчик, който може да предложи цитиране въз основа на тези входни данни, е значително по-лесен за сравнение от такъв, който предлага само стандартни размери от каталог.

Често използвани материали за гумени уплътнения и областите им на приложение

Нитрил-бутадиенов каучук, обикновено записван като NBR, е основният материал за употреба при контакт с масло и гориво и работи в температурен диапазон от приблизително -30 до 100 градуса по Целзий, което го прави подходящ за много автомобилни и механични уплътнения. Флуоркаучукът (FKM) обхваща значително по-широк температурен диапазон — около -20 до 200 градуса по Целзий — и устойчив е на агресивни химикали, поради което често се използва в съединения, изложени на високи температури и химични вещества. EPDM показва добра производителност на открито при контакт с вода, пара и атмосферни условия, но не е първият избор за петролни масла. Силиконовият каучук (VMQ) запазва еластичността си в диапазона от около -60 до 200 градуса по Целзий и често се избира там, където са необходими ниски температурни еластичност, контакт с храни, медицински или електронни продукти. SBR, HNBR и FFKM са допълнителни възможности, когато са необходими устойчивост към абразия, хидрогенирана среда или екстремна химическа устойчивост. Твърдостта обикновено се посочва в скалата Шор А, а стандартното производство обхваща приблизително 30 до 90 единици по Шор А. Сравнението на уплътнителна прокладка от NBR със същата прокладка от FKM, EPDM или силикон всъщност представлява сравнение на четири различни областни на експлоатация, а материала на прокладката трябва да се оценява спрямо уплътнителното налягане и пазището, което трябва да запълни.

Таблицата за сравнение ви помага по-бързо да изберете подходящите кандидати

Вместо да обсъждате материали абстрактно, създайте кратка таблица с един ред за всеки кандидатен компаунд и четири колони: температурен диапазон, устойчивост към среди, типична област на приложение и бележка. Такова подреждане на кандидатите премахва субективното мнение от решението и ви осигурява документирана причина за окончателния избор. Освен това улеснява оправдаването на по-скъп компаунд, когато приложението наистина го изисква, тъй като таблицата ясно показва кое условие не може да бъде изпълнено от по-евтиния материал. Таблицата за сравнение в това ръководство може да се използва като начален шаблон за това упражнение.

Геометрията, твърдостта и пригодността на паза са толкова важни, колкото и компаундът

Материалът е само половината от решението. Уплътнителна прокладка, която е твърде мека, се измества в зазора под налягане, докато твърде твърдата може да не се адаптира към неравна фланцова повърхност. За плоски прокладки и прокладки-пръстени повърхностната шлифовка на съчетаната повърхност, натоварването на болтовете и дълбочината на паза определят практическия диапазон за твърдост и дебелина. Гумена прокладка, компресирана в неподходящ паз, ще продължи да тече, дори ако класът на материала е коректен. Ако чертежът още не е окончателен, повечето доставчици приемат 2D файлове в PDF или CAD и 3D файлове в IGES или STEP, както и физически образец, за да може геометрията да бъде прегледана преди изработване на инструментите. Когато съществува стандартен размер, използването му намалява времето за доставка; когато такъв няма, нестандартната персонализация е обичайна за елементи като O-пръстени и прокладки-пръстени.

Практичен сценарий за набавяне

Представете си екип за поддръжка, който заменя течащо уплътнително пръстенче на фланец на външен помпен агрегат. Оригиналната част беше меко пръстенче от NBR и се разду и напукваше само за един сезон. Регистрирането на работните условия разкри три вида напрежения, които оригиналният материал изобщо не беше проектиран да понася: лятна повърхностна температура над 100 градуса Целзий, озоново въздействие поради външното разположение и периодично почистване с пара. Преразглеждането на изискванията към по-високотемпературен и устойчив на атмосферни влияния компаунд, като твърдостта беше увеличена с една стъпка, за да се предотврати изтласкването му от фланеца, елиминира повторното повреждане. Урокът не е, че един каучук е по-добър от друг. Урокът е, че изборът трябва да следва реалните работни условия, а доставчик с вградени екипи за смесване на каучук и производство на форми често може да даде съвет както за подходящия компаунд, така и за геометрията на паза в рамките на една и съща консултация.

Как да оцените доставчик, преди да поемете задължения

Попитайте за класата на материала, твърдостта по скалата Шор А, температурния диапазон, за който е проектиран съставът, и наличните опции за цвят, тъй като цветът може да се зададе според изискванията на клиента. Попитайте как доставчикът обработва персонализирани, нестандартни части и дали са налични пробни образци преди пълноценно производство. Потвърдете кои системи за качество и сертификати се отнасят за продукта и дали тези документи обхващат конкретния материал за уплътнителни пръстени, който придобивате. Доставчик, работещ според ISO 9001 и със съответствие с изискванията на CE и RoHS, осигурява документирана базова гаранция, но тези документи все пак трябва да бъдат проверени спрямо вашата собствена спецификация. Накрая, прегледайте процеса на поръчка. Ясна последователност от изисквания към продукта, оферта, потвърждаване на сроковете за доставка, предварителна фактура, производство, изпращане и завършване на поръчката защитава както купувача, така и доставчика.

Въпроси, които купувачите задават относно гумени уплътнителни пръстени

Може ли един и същи гумен състав да уплътнява всички течности?

Не. Всяка група еластомери има определен диапазон на приложими среди и температури, а състав, който добре устойчив на масла, може да показва слаба устойчивост към вода, пара или агресивни химикали. Винаги извършвайте изпитания с действителното среда. Резиновата уплътнителна пръстенова част също трябва да бъде проверена за твърдост, която обикновено се посочва в скалата Шор А.

Винаги ли по-твърдата уплътнителна пръстенова част е по-добра при задържане на налягане?

Не задължително. По-твърдите състави са по-устойчиви към екструзия, но по-слабо се приспособяват към повърхността за уплътняне. Правилната твърдост зависи от зазора, качеството на повърхността и налягането, затова геометрията трябва да бъде потвърдена заедно с материала.

Как мога да разбера дали персонализираната част ще се побере, преди серийното производство?

Предоставете 2D чертеж, 3D модел или физически образец и поискайте пробна част. Прегледът на пробна част е най-надеждният начин за потвърждение на съвместимостта, твърдостта и крайната обработка, преди да започнете серийно производство.