Tihendi materjali valimine on oluline, kuna see mängib rolli rakenduse kvaliteedi, eluea ja toimivuse määramisel ning probleemide vähendamisel tulevikus.Siin vaatleme, kuidas keskkond mõjutab tihendusmaterjalide valikut, samuti mõningaid levinumaid materjale ja milliste rakenduste jaoks need kõige paremini sobivad.
Keskkonnategurid
Kujunduse ja materjali valikul on ülioluline keskkond, millega hüljes kokku puutub.Tihendimaterjalidel on igas keskkonnas vaja mitmeid võtmeomadusi, sealhulgas stabiilse tihendipinna loomine, mis suudab soojust juhtida, on keemiliselt vastupidav ja hea kulumiskindlus.
Mõnes keskkonnas peavad need omadused olema tugevamad kui teistes.Muud materjali omadused, mida tuleks keskkonda arvesse võttes arvesse võtta, hõlmavad kõvadust, jäikust, soojuspaisumist, kulumist ja keemilist vastupidavust.Nende meelespidamine aitab teil leida oma tihendi jaoks ideaalse materjali.
Keskkond võib samuti määrata, kas tihendi maksumust või kvaliteeti saab prioriteediks seada.Abrasiivsetes ja karmides keskkondades võivad tihendid olla kallimad, kuna materjalid peavad olema nendes tingimustes piisavalt tugevad.
Sellistes keskkondades tasub kvaliteetse tihendi ostmiseks raha kulutamine end aja jooksul tagasi, kuna see aitab ära hoida kulukaid seiskamisi, remonte ja tihendi uuendamist või asendamist, mille tulemuseks on madalama kvaliteediga tihend. Kuid pumpamisrakendustes väga puhas vedelik, millel on määrdeomadused, võiks osta odavama tihendi kvaliteetsemate laagrite kasuks.
Levinud tihendimaterjalid
Süsinik
Tihendites kasutatav süsinik on amorfse süsiniku ja grafiidi segu, kusjuures mõlema protsendimäärad määravad süsiniku lõpliku klassi füüsikalised omadused.See on inertne, stabiilne materjal, mis võib ise määrida.
Seda kasutatakse laialdaselt ühe otspinna paarina mehaanilistes tihendites ning see on ka populaarne materjal segmenteeritud ringtihendite ja kolvirõngaste jaoks kuiva või väikese määrimise korral.Seda süsiniku/grafiidi segu võib immutada ka muude materjalidega, et anda sellele erinevad omadused, nagu vähenenud poorsus, parem kulumiskindlus või parem tugevus.
Termoreaktiivse vaiguga immutatud süsiniktihend on mehaaniliste tihendite jaoks kõige levinum, enamik vaiguga immutatud süsinikke on võimelised töötama paljudes kemikaalides tugevatest alustest kuni tugevate hapeteni.Neil on ka head hõõrdeomadused ja piisav moodul rõhumoonutusi kontrolli all hoidmiseks.See materjal sobib kasutamiseks üldiselt temperatuuril kuni 260 °C (500 °F) vees, jahutusvedelikes, kütustes, õlides, kergetes keemilistes lahustes ning toiduainetes ja ravimites.
Antimoniga immutatud süsiniktihendid on osutunud edukaks ka tänu antimoni tugevusele ja moodulile, mistõttu on see hea kõrgsurverakendustes, kui on vaja tugevamat ja jäigemat materjali.Need tihendid on ka mullide tekke suhtes vastupidavamad kõrge viskoossusega vedelike või kergete süsivesinike kasutamisel, muutes selle standardklassiks paljude rafineerimistehaste rakenduste jaoks.
Süsinik võib olla immutatud ka kilemoodustajatega, nagu fluoriidid kuivkäimiseks, krüogeenseks ja vaakumrakenduseks või oksüdatsiooniinhibiitoritega, nagu fosfaadid kõrgel temperatuuril, suurel kiirusel ja turbiiniga töötamisel kuni 800 jalga sekundis ja umbes 537 °C (1000 °F).
Keraamilised
Keraamika on anorgaanilised mittemetallilised materjalid, mis on valmistatud looduslikest või sünteetilistest ühenditest, kõige sagedamini alumiiniumoksiidist või alumiiniumoksiidist.Sellel on kõrge sulamistemperatuur, kõrge kõvadus, kõrge kulumiskindlus ja oksüdatsioonikindlus, seetõttu kasutatakse seda laialdaselt sellistes tööstusharudes nagu masinad, kemikaalid, nafta, farmaatsia ja autotööstus.
Sellel on ka suurepärased dielektrilised omadused ja seda kasutatakse tavaliselt elektriisolaatorite, kulumiskindlate komponentide, lihvimisvahendite ja kõrge temperatuuriga komponentide jaoks.Kõrge puhtusastmega alumiiniumoksiidil on suurepärane keemiline vastupidavus enamiku protsessivedelike suhtes, välja arvatud mõned tugevad happed, mistõttu seda kasutatakse paljudes mehaaniliste tihendite rakendustes.Kuid alumiiniumoksiid võib kergesti puruneda termilise šoki korral, mis on piiranud selle kasutamist mõnes rakenduses, kus see võib olla probleem.
Ränikarbiidi valmistatakse ränidioksiidi ja koksi sulatamisel.See on keemiliselt sarnane keraamikaga, kuid sellel on paremad määrimisomadused ja see on kõvem, mistõttu on see hea kulumiskindel lahendus karmides oludes.
Seda saab ka uuesti üle kanda ja poleerida, nii et tihendit saab selle eluea jooksul mitu korda uuendada.Seda kasutatakse üldiselt rohkem mehaaniliselt, näiteks mehaanilistes tihendites selle hea keemilise korrosioonikindluse, kõrge tugevuse, kõrge kõvaduse, hea kulumiskindluse, väikese hõõrdeteguri ja kõrge temperatuurikindluse tõttu.
Kui seda kasutatakse mehaaniliste tihendite pindade jaoks, parandab ränikarbiidi jõudlust, pikendab tihendi eluiga, madalamaid hoolduskulusid ja madalamaid jooksvaid kulusid pöörlevatele seadmetele, nagu turbiinid, kompressorid ja tsentrifugaalpumbad.Ränikarbiidil võivad olla erinevad omadused olenevalt sellest, kuidas see on valmistatud.Reaktsiooniga seotud ränikarbiid saadakse ränikarbiidi osakeste omavahelisel sidumisel reaktsiooniprotsessis.
See protsess ei mõjuta oluliselt enamikku materjali füüsikalistest ja termilistest omadustest, küll aga piirab materjali keemilist vastupidavust.Kõige tavalisemad probleemsed kemikaalid on söövitavad (ja muud kõrge pH-tasemega kemikaalid) ja tugevad happed ning seetõttu ei tohiks nendes rakendustes kasutada reaktsiooniseotud ränikarbiidi.
Isepaagutatud ränikarbiid valmistatakse ränikarbiidi osakeste otse kokku paagutamisel, kasutades mitteoksiidseid paagutamise abivahendeid inertses keskkonnas temperatuuril üle 2000 °C.Sekundaarse materjali (nt räni) puudumise tõttu on otse paagutatud materjal keemiliselt vastupidav peaaegu kõikidele vedelikele ja protsessitingimustele, mida tsentrifugaalpumbas tõenäoliselt nähakse.
Volframkarbiid on väga mitmekülgne materjal nagu ränikarbiid, kuid see sobib rohkem kõrgsurverakendusteks, kuna sellel on suurem elastsus, mis võimaldab sellel väga kergelt painduda ja vältida näo moonutusi.Nagu ränikarbiidi, saab seda uuesti üle kanda ja poleerida.
Volframkarbiidi toodetakse enamasti tsementkarbiidina, nii et volframkarbiidi ei üritata enda külge siduda.Volframkarbiidi osakeste sidumiseks või tsementeerimiseks lisatakse sekundaarset metalli, mille tulemuseks on materjal, millel on nii volframkarbiidi kui ka metalli sideaine kombineeritud omadused.
Seda on kasutatud eeliseks, tagades suurema sitkuse ja löögitugevuse kui ainult volframkarbiidi puhul.Tsementeeritud volframkarbiidi üks nõrkusi on selle suur tihedus.Varem kasutati koobaltiga seotud volframkarbiidi, kuid see on järk-järgult asendatud nikliga seotud volframkarbiidiga, kuna sellel puudub tööstuses nõutav keemiline ühilduvus.
Nikliga seotud volframkarbiidi kasutatakse laialdaselt tihenduspindade jaoks, kus soovitakse kõrgeid tugevus- ja sitkusomadusi, ning sellel on hea keemiline ühilduvus, mida üldiselt piirab vaba nikkel.
GFPTFE
GFPTFE-l on hea keemiline vastupidavus ja lisatud klaas vähendab tihenduspindade hõõrdumist.See sobib ideaalselt suhteliselt puhasteks rakendusteks ja on teistest materjalidest odavam.Saadaval on alamvariante, mis sobivad tihendi paremini nõuetele ja keskkonnale, parandades selle üldist jõudlust.
Buna
Buna (tuntud ka kui nitriilkumm) on kulutõhus elastomeer O-rõngaste, hermeetikute ja vormitud toodete jaoks.See on hästi tuntud oma mehaanilise jõudluse poolest ja töötab hästi õlipõhistes, naftakeemia- ja keemiarakendustes.Seda kasutatakse selle paindumatuse tõttu laialdaselt ka toornafta, vee, erinevate alkoholide, silikoonmäärde ja hüdraulikavedelike jaoks.
Kuna Buna on sünteetilisest kummist kopolümeer, toimib see hästi rakendustes, mis nõuavad metalli adhesiooni ja kulumiskindlat materjali, ning see keemiline taust muudab selle ideaalseks ka hermeetikute jaoks.Lisaks talub see madalaid temperatuure, kuna see on konstrueeritud halva happe- ja leelisekindlusega.
Buna on piiratud äärmuslike teguritega rakendustes, nagu kõrge temperatuur, ilm, päikesevalgus ja aurukindlus, ning see ei sobi happeid ja peroksiide sisaldavate puhastusvahenditega (CIP).
EPDM
EPDM on sünteetiline kautšuk, mida tavaliselt kasutatakse autotööstuses, ehituses ja mehaanilistes rakendustes tihendite ja O-rõngaste, torude ja seibide jaoks.See on kallim kui Buna, kuid talub oma kauakestva suure tõmbetugevuse tõttu mitmesuguseid termilisi, ilmastiku- ja mehaanilisi omadusi.See on mitmekülgne ja ideaalne vee, kloori, valgendi ja muude leeliseliste materjalide jaoks.
Tänu oma elastsus- ja kleepumisomadustele taastub EPDM pärast venitamist oma esialgse kuju olenemata temperatuurist.EPDM-i ei soovitata kasutada naftaõli, vedelike, klooritud süsivesinike või süsivesinike lahustite jaoks.
Viton
Viton on kauakestev, suure jõudlusega, fluoritud süsivesinikkummist toode, mida kasutatakse kõige sagedamini O-rõngastes ja tihendites.See on teistest kummimaterjalidest kallim, kuid see on eelistatud valik kõige keerulisemate ja nõudlikumate tihendusvajaduste jaoks.
Vastupidav osoonile, oksüdatsioonile ja äärmuslikele ilmastikutingimustele, sealhulgas materjalidele nagu alifaatsed ja aromaatsed süsivesinikud, halogeenitud vedelikud ja tugevad happelised materjalid, on see üks tugevamaid fluoroelastomeere.
Õige tihendusmaterjali valimine on rakenduse õnnestumiseks oluline.Kuigi paljud tihendimaterjalid on sarnased, teenib igaüks erinevaid eesmärke, et rahuldada konkreetseid vajadusi.
Postitusaeg: juuli-12-2023