Yhteystiedot
Julu maalaispiiri, Xingtai kaupunki,
Hebei lääni, Kiina 055250
Julu maalaispiiri, Xingtai kaupunki,
Hebei lääni, Kiina 055250
Kumitiivisteet heikkenevät ajan kuluessa pääasiassa hapettumishajoamisen vuoksi, mikä lyhentää niiden käyttöikää ennen kuin ne täytyy vaihtaa. Kun kumi altistuu esimerkiksi auringon UV-säteilylle tai äärimmäiselle kuumuudelle, hapettumisprosessi nopeutuu huomattavasti ja materiaali hajoaa tavallista nopeammin. Tässä kohdalla antioksidantit ovat hyödyllisiä. Ne toimivat hidastamalla kumia vahingoittavia kemiallisia reaktioita, jolloin tiivisteet säilyvät toimivina huomattavasti pidemmän ajan. Antioksidantit estävät näitä haitallisia reaktioita materiaalin rakenteessa, joten kumiosat pysyvät ehjoina myös vaativien ympäristöolojen vaivaamina päivä päivältä.
Kun kumipolymerit tulevat kosketuksiin tiettyjen kemikaalien kanssa, ne reagoivat kemiallisesti ja muuttuvat käyttäytymiseltään. Ottamalla esimerkiksi liuottimet ja hapot, ne aiheuttavat usein ongelmia, kuten hajoamista tai laajenemista, mikä heikentää kumia ajan mittaan. Olemme nähneet tämän tapahtuvan oikeassa maailmassa, jossa kumitiivisteet alkavat vuotaa, koska niiden jälleen venyttämiskyky heikkenee kemiallisen altistuksen jälkeen. Hyvä uutinen on, että tutkijat ovat tutkineet näitä reaktioita vuosien ajan. Heidän työnsä on johtanut parempiin käytäntöihin materiaalien valinnassa. Valmistajat voivat nyt valita oikean kumiseoksen sen mukaan, mille aineelle se altistuu, eikä vain valitsemalla sitä, mikä on halvin tai helpoin saatavilla.
Mikrobit vaikuttavat myös kumitiivien korroosion kehittymiseen, erityisesti kun tietynlaiset bakteerit ja homeet alkavat hajottaa kumimateriaaleja. Nämä pienet organismit hajottavat kumin kemiallisia komponentteja ajan mittaan, mikä heikentää rakennetta ja johtaa lopulta vaurioihin. Tutkittaessa mikrobien vaikutusta kumiin, tutkijat tarkastelevat yleensä millainen ympäristö edistää niiden kasvua ja suorittavat useita laboratoriotestejä selvittääkseen tarkan vahingon laajuuden. Tähän arviointiin on olemassa useita kunnollisia menetelmiä. Jotkut menetelmistä pyrkivät luomaan keinotekoisia ympäristöjä, jotka muistuttavat oikeita olosuhteita, kun taas toiset perustuvat näytteiden tarkasteluun mikroskoopin avulla. Kaikki nämä tekniikat auttavat selvittämään, ovatko mikrobit läsnä ja mitä ne tekevät kumille. Tämä tieto on arvokasta uusien kumikaavojen kehittämisessä, joiden mikrobihyökkäykset kestävät paremmin ja jotka vähentävät korroosion aiheuttamien ongelmien riskiä tulevaisuudessa.
Nitrilikumi erottuu sen korroosionkestävyyden ansiosta, kun se tulee kosketuksiin erilaisten hiilivetyjen kanssa. Niille, jotka työskentelevät öljynjalostamoissa tai kaasutehtaissä, tämäntyyppinen kemiallinen stabiilius on erittäin tärkeää, koska laitteet altistuvat koville aineille koko päivän ajan. Sen suorituskyvyn tarkastelu osoittaa, että nitrilikumi kestää hajoamista paljon paremmin kuin monet muut vaihtoehdot samanlaisissa olosuhteissa. Useimmat insinöörit, jotka kohtaavat nämä ongelmat säännöllisesti, suosittelevat nitrilikumin käyttöä jatkuvan altistumisen hiilivetyihin yhteydessä sen pitkäaikaisen kestävyyden vuoksi. Oikeaan kohtaan asetettuna nitrilikumi pitää järjestelmät toiminnassa pidempään, vähentää ärsyttäviä huoltotarpeita ja pitkittää osien käyttöikää merkittävästi. Siksi monet teollisuuden toimilaitokset luottavat siihen tehtävissä, joissa järjestelmien on mentävä ilman jatkuvia korjauksia.
EPDM-kumi kestää todella hyvin kemikaaleja ja fyysistä rasitusta, kunnes happoihin joutuu. Useiden testien perusteella tämä materiaali toimii erinomaisesti näissä vaikeissa oloissa. Useimmat teollisuuden ohjeet suosittavat EPDM:ää, kun jokin rakenneosa täytyy valmistaa happojen kestäväksi, mikä selittää miksi monissa kemikaaliteollisuuden ja jätevesien käsittelylaitoksissa sitä käytetään. Kun yritykset valitsevat EPDM:n osiin, jotka tulevat kosketuksiin äärimmäisen lajien kemikaalien kanssa, ne varmistavat että osat kestävät kauemmin ilman rikkoutumista. EPDM:n arvon määrää ei pelkästään sen kyky kestää happojen hyökkäyksiä, vaan myös siinä, miten tämä kestävyys vähentää korvauskuluja ja huoltovaikeuksia ajan mittaan. Kaikille, jotka käsittelevät päivittäin syövyttäviä aineita, EPDM tarjoaa sekä suojan että säästöjä.
FKM-fluorokumina erottuu, kun asiat menevät todella vaikeiksi, sillä se kestää lämpötilavaihteluita ja kemikaaleja paremmin kuin suurin osa muista kumeista markkinoilla. Olemme nähneet tämän toteutuvan myös käytännössä. Joitain numeroita tästä on olemassa, mutta todellisen kuvan tarjoavat käyttäjien tarinat paikoista, joissa mikään muu ei vaikuta toimivan. Valmistajille öljynjalostamoissa, kemikaaliteollisuudessa tai muissa paikoissa, joissa käsitellään aggressiivisia aineita, FKM tulee lähes välttämättömäksi. Kun yritykset siirtyvät käyttämään FKM-osia vaihtoehtojen sijaan, ne huomaavat yleensä vähemmän katkokset ja laitteiden kestävän pidempään. Siksi monet insinöörit määrittelevät FKM:n aina, kun tarvitaan jotain, joka ei pettäisi paineen alla tai haihtuisi pois käytettäessä kovia kemikaaleja päivittäin.
Kumitiivisteillä on todella vaikeaa kestää ääriarvoja lämpötiloissa, mikä nopeuttaa niiden ikääntymistä huomattavasti. Kun lämpötilat vaihtelevat liian paljon, materiaali alkaa hajota tavallista nopeammin. Tätä on myös tieteellisesti tutkittu melko hyvin. Otetaan esimerkiksi kuumuus, joka tekee kumista venymättömämmän ja heikentää niiden kantavuutta huomattavasti ajan kuluessa. Tutkimusmaailmassa on tutkittu erilaisten kumien hajoamista eri olosuhteissa, ja tulokset ovat melko selkeitä – kumi ei vain kestä yhtä hyvin kun lämpötilat nousevat liian korkeiksi. Tämä on erityisen tärkeää teollisuuden alalla, joka tukeutuu tiivisteisiin ja kierrekannoissa, sillä korvaukset tulevat todella kalliiksi, mikäli materiaalit pettävät ennenaikaisesti lämpöstressin vuoksi.
Korrosiovaikutteisten aineiden pitoisuustasojen tunteminen vaikuttaa paljon kumimateriaalien kestävyyteen ja niiden käyttöikään. Näillä kynnyspisteillä tarkoitetaan kohtaa, jossa kumi alkaa hajota erilaisten korrosioaineiden vaikutuksesta. Teollisuudessa tehdään yleensä testejä tietyllä menettelytavalla näiden rajojen määrittämiseksi oikein, samalla kun noudatetaan vakiintuneita testausohjeita. Näiden standardien tarkoitus on yksinkertainen – ne takaavat, että kuminäytteitä testataan aina samalla tavalla, jolloin valmistajat voivat luotettavasti arvioida, kuinka hyvin tuotteet kestävät kulumista kuukausien tai jopa vuosien ajan.
Kun kumitiivisteihin kohdistuu sekä mekaanista rasitusta että kemiallista vaikutusta yhtä aikaa, korroongeongelmat pahenevat yleensä paljon enemmän kuin kumpikaan tekijä erikseen aiheuttaisi. Näiden kahden voimatekijän yhteisvaikutuksen ymmärtäminen auttaa selittämään, miksi materiaalit pettävät teollisuudessa niin usein. Käytännön esimerkit osoittavat, mitä tapahtuu, kun kumiosiin kohdistuu jatkuvaa liikettä samalla kun ne altistetaan koville kemikaaleille. Eräs tehdas joutui hylkäämään koko erän tiivisteitä jo muutaman viikon käytön jälkeen, koska se ei ollut huomioinut molempia kulumistekijöitä samanaikaisesti. Kummiosien kanssa työskenteleville insinööreille on järkevää ottaa huomioon sekä mekaaniset kuormitukset että kemialliset vaikutukset testattaessa materiaalin kestävyyttä. Monet valmistajat sisällyttävät nykyään nämä kaksoiskuormitustestit osaksi standardikäytäntöjään eivätkä enää turvaudu pelkästään yksittäisiin tekijöihin perustuviin arviointeihin.
Materiaalin pinnan silkeydestä tai karheudesta riippuu kaikki, kun on kyse pienten halkeamien syntymisen estämisestä, jotka lopulta muuttuvat suuriksi korroosion vaarapaikoiksi. Kun pinnoilla on laadukas viimeistely, niissä ei ole näitä pieniä kohouksia ja naarmuja, joissa mikrohalkeamat alkavat kasvaa. Useimmat insinöörit tuntevat tämän niin hyvin, että he varaa ylimääräistä aikaa pinnan käsittelyyn valmistuksen aikana. He hiovat metalliosat kiillolle, levittävät suojapeitteitä, kuten maalia tai vahaa, tai tekevät mitä tahansa muuta, joka luo esteen materiaalin ja sen ympärillä olevan rasituksen välille. Jotkut tehtaat menevät jopa niin pitkälle, että käyttävät erikoistekniikoita, kuten sähköistä pinnoitusta tai laserhoitoa, saadakseen lisäsuojauksen korroosioriskien varalta myöhemmille ajoille.
Sillä, miten osat on muotoiltu, on suuri merkitys estää nestettä kertymästä, mikä usein johtaa korroosion ongelmiin tulevaisuudessa. Kun suunnittelijat käyttävät luovuuttaan muotoja ja rakenteita suunniteltaessa, heidän ansiostaan vesi pääsee valumaan tehokkaammin pois, jolloin korroosion aiheuttavien aineiden mahdollisuus pysyä materiaalipinnalla ja vahingoittaa sitä heikkenee. Esimerkiksi viistetyt pinnat ja viisaasti sijoitetut valumäärätyt paikat toimivat erinomaisesti käytännön testeissä, joita olemme nähneet ajan kuluessa. Valmistajilla, jotka sisällyttävät tällaisia ominaisuuksia tuotteidensa suunnitteluun, on yleensä huomattavasti vähemmän korroosion aiheuttamia ongelmia tuotteissaan.
Monikerroksisten rakenteiden käyttö monimutkaisten ympäristöjen läpäisevien aineiden estämiseen on huomattavasti parempaa kuin yksikerrosten materiaalien käyttö. Eri kerroksissa olevien materiaalien yhdistäminen mahdollistaa erinomaisen kestävyyden myös vaativissa olosuhteissa. Esimerkiksi ilmailuteollisuudessa insinöörit yhdistävät metalleja ja polymeerejä luomaan esteitä, jotka estävät korroosion syntymistä. Vaikka valmistuskustannukset ovat tällöin korkeammat, suurin osa teollisuuden käyttäjistä pitää lisäkustannusta perusteltuna, sillä laitteiden huoltovälit pitenevät ja ne tarvitsevat vähemmän varaosavaihtoa. Huoltotyöntekijät arvostavat erityisesti sitä, ettei osien vaihtamista tarvitse tehdä kuukausittain, mikä vaikuttaa merkittävästi monien toimialojen budjettien toteutumiseen.
Tarkan mittausten saaminen siitä, kuinka kauan kumimateriaalit kestävät, on erittäin tärkeää, jos halutaan, että ne toimivat oikein rikkoutumatta yllättäen. Tässä tilanteessa tukeutumisessa voidaan käyttää tuhoutumatonta testausta, joka on hyvä vaihtoehto, sillä se mahdollistaa materiaalin sisäisten ongelmien tarkastelun vahingoittamatta itse materiaalia. Tällaisia yleisiä menetelmiä on useita. Ääniaaltotestaus lähettää ääniaaltoja materiaalin läpi etsien näkymättömiä murtumia tai heikkouksia, kun taas röntgenkuvauksessa käytetään röntgensäteitä saadakseen yksityiskohtaisia kuvia materiaalin pinnan alla tapahtuvista asioista. Nämä testit ovat osoittautuneet toistettuna eri teollisuudenaloilla ongelmien havaitsemisessa ennen kuin ne kasvavat merkittäviksi. Tunnistamalla kulumisen ja pilaantumisen varhaiset merkit, yritykset voivat korjata asioita ennen kuin täydellinen rikkoutuminen tapahtuu, mikä puolestaan tekee kumiosista kestävämmäksi kaikenlaisissa autojen tiivisteistä teollisuuden laitteisiin asti.
Kun tarkkaillaan, miten kumimateriaalit turpoavat kemikaalien vaikutuksesta, voidaan päätellä, onko kyseessä kemiallista hajoamista ja riittääkö materiaalin kesto sen käyttötarkoitukseen. Turvotuksen mittaamiseen on olemassa useita eri menetelmiä kemikaalikokeiden jälkeen. Joissakin laboratorioissa käytetään tilavuusmittauksia, kun taas toiset käyttävät erityisiä värjäysaineita, jotka vaihtavat väriään materiaalin vaikutuksen alaisena olevissa kohdissa. Useiden laboratoriotutkimusten perusteella tiedetään, että nämä lähestymistavat toimivat tehokkaasti. Esimerkiksi tutkijat ovat huomanneet säännöllisiä turpoamismalleja, jotka vastaavat tiettyjä kemiallisia olosuhteita, mikä antaa insinööreille konkreettisia lähtölaukausia huoltosuunnitteluun tai materiaalien valintaan tietyissä sovelluksissa. Kun yritykset todella käyttävät näitä testausmenetelmiä käytännössä, ne pystyvät havaitsemaan mahdolliset ongelmat aikaisemmin ja välttämään kalliita vikoja myöhemmin, mikä varmistaa laitteen luotettavuuden myös vaikeissa käyttöolosuhteissa.
Suunnittelu, milloin osat on vaihdettava materiaalien kesto perusteella, on tärkeää jotta toiminnot voidaan pitää sujuvina. Insinöörit ovat kehittäneet erilaisia menetelmiä selvittääkseen optimaalisen ajan vaihtaa kumiosat ennen kuin ne todella hajoavat. Useimmat näistä menetelmistä tarkastelevat asioita, kuten kuinka paljon kulumista tapahtuu ajan myötä ja millaisen rasituksen materiaalit kokevat normaalin käytön aikana. Joissakin lähestymistavoissa otetaan jopa huomioon ympäristöolosuhteet, jotka vaikuttavat elinikään. Näiden ennakoivien mallien käyttöönotto auttaa todella paljon parantamaan huoltosuunnitelmia. Monet yritykset huomaavat nyt, että näiden ohjeiden noudattaminen vähentää odottamattomia katkokset ja säästää rahaa pitkässä juoksussa, vaikka tuotantotavoitteet saavutetaan ilman tarpeettomia viivästyksiä.
Säilyttämällä näitä menetelmiä ja tekniikoita teollisuus voi parantaa kumimateriaalien kestävyyttä ja luotettavuutta, turvata toiminnot ja vähentää tarvetta kiireisiin vaihtoihin. Säännölliset arviot ja huollot ovat keskeisiä näiden tavoitteiden saavuttamiseksi, ja ennakoiva hallintatapa voi johtaa merkittäviin parannuksiin materiaalien käyttöikässä.
