Elekti la materialon por via sigelo estas grava ĉar ĝi ludos rolon en determini la kvaliton, vivdaŭron kaj rendimenton de aplikaĵo, kaj reduktante problemojn en la estonteco. Ĉi tie, ni rigardu kiel la medio influos selektadon de sigelmaterialoj, same kiel kelkajn el la plej oftaj materialoj kaj al kiuj aplikoj ili plej taŭgas.
Mediaj faktoroj
La medio al kiu sigelo estos eksponita estas decida dum elektado de la dezajno kaj materialo. Estas kelkaj ŝlosilaj propraĵoj, kiujn sigelmaterialoj bezonas por ĉiuj medioj, inkluzive de kreado de stabila sigelvizaĝo, kapabla konduki varmegon, kemie rezistema, kaj bona eluziĝorezisto.
En iuj medioj, ĉi tiuj propraĵoj devos esti pli fortaj ol en aliaj. Aliaj materialaj propraĵoj, kiujn oni devas konsideri kiam oni konsideras la medion, inkluzivas malmolecon, rigidecon, termikan ekspansion, eluziĝon kaj kemian reziston. Teni ĉi tiujn en menso helpos vin trovi la idealan materialon por via sigelo.
La medio ankaŭ povas determini ĉu kosto aŭ kvalito de la sigelo povas esti prioritatita. Por abrazivaj kaj severaj medioj, fokoj povas esti pli multekostaj pro la materialoj, kiuj bezonas esti sufiĉe fortaj por elteni ĉi tiujn kondiĉojn.
Por tiaj medioj, elspezi la monon por altkvalita sigelo repagos sin laŭlonge de la tempo ĉar ĝi helpos malhelpi la multekostajn haltojn, riparojn kaj renovigon aŭ anstataŭigon de la sigelo, kiujn rezultigos pli malalta kvalito sigelo. Tamen, en pumpado de aplikoj kun tre pura fluido, kiu havas lubrikajn ecojn, pli malmultekosta sigelo povus esti aĉetita favore al pli altkvalitaj lagroj.
Oftaj fokaj materialoj
Karbono
Karbono uzita en fokaj vizaĝoj estas miksaĵo de amorfa karbono kaj grafito, kun la procentoj de ĉiu determinante la fizikajn trajtojn sur la fina grado de karbono. Ĝi estas inerta, stabila materialo kiu povas esti mem-lubrika.
Ĝi estas vaste uzata kiel unu el la paro de finaj vizaĝoj en mekanikaj sigeloj, kaj ĝi ankaŭ estas populara materialo por segmentitaj cirkonferencaj sigeloj kaj piŝtringoj sub sekaj aŭ malgrandaj kvantoj de lubrikado. Ĉi tiu miksaĵo de karbono/grafito ankaŭ povas esti impregnita per aliaj materialoj por doni al ĝi malsamajn karakterizaĵojn kiel reduktita poreco, plibonigita eluziĝo aŭ plibonigita forto.
Termoseta rezino impregnita karbonsigelo estas la plej ofta por mekanikaj sigeloj, kun la plej multaj rezino impregnitaj karboj kapablaj funkcii en larĝa gamo de kemiaĵoj de fortaj bazoj ĝis fortaj acidoj. Ili ankaŭ havas bonajn frikciajn trajtojn kaj adekvatan modulon por helpi kontroli premmisprezentojn. Ĉi tiu materialo taŭgas por ĝenerala devo ĝis 260 °C (500 °F) en akvo, fridigaĵoj, brulaĵoj, oleoj, malpezaj kemiaj solvoj kaj manĝaĵoj kaj drogoj.
Antimono impregnitaj karbonfokoj ankaŭ pruvis esti sukcesaj pro la forto kaj modulo de antimono, farante ĝin bona por altpremaj aplikoj kiam pli forta kaj pli rigida materialo estas necesa. Ĉi tiuj fokoj ankaŭ estas pli rezistemaj al vezikiĝo en aplikoj kun altaj viskozecaj fluidoj aŭ malpezaj hidrokarbidoj, igante ĝin la norma grado por multaj rafinejaplikoj.
Karbono ankaŭ povas esti impregnita per filmformintoj kiel ekzemple fluoridoj por seka kurado, kriogeniko kaj vakuo-aplikoj, aŭ oksigeninhibitoroj kiel fosfatoj por alta temperaturo, alta rapideco, kaj turbinaplikoj ĝis 800 ft/ sek kaj proksimume 537 °C (1,000 °F).
Ceramiko
Ceramiko estas neorganikaj nemetalaj materialoj faritaj el naturaj aŭ sintezaj kunmetaĵoj, plej ofte aluminooksido aŭ alumino. Ĝi havas altan frostopunkton, altan malmolecon, altan eluziĝon kaj oksigenadon, do ĝi estas vaste uzata en industrioj kiel maŝinaro, kemiaĵoj, nafto, farmacia kaj aŭtomobila.
Ĝi ankaŭ havas bonegajn dielektrikajn trajtojn kaj estas ofte uzata por elektraj izoliloj, eluziĝo imunaj komponantoj, muelantaj amaskomunikiloj kaj altaj temperaturoj. En altaj purecoj, alumino havas bonegan kemian reziston al la plej multaj procezaj fluidoj krom kelkaj fortaj acidoj, igante ĝin esti uzita en multaj mekanikaj sigelaj aplikoj. Tamen, alumino povas facile rompiĝi sub termika ŝoko, kiu limigis sian uzon en iuj aplikoj kie ĉi tio povus esti problemo.
Silicia karbido estas farita per fandado de silicoksido kaj kolao. Ĝi estas kemie simila al ceramikaĵo, sed havas pli bonajn lubrikadkvalitojn kaj estas pli malmola, igante ĝin bona malmola solvo por severaj medioj.
Ĝi ankaŭ povas esti re-lapita kaj polurita tiel sigelo povas esti plibeligita plurfoje dum sia vivdaŭro. Ĝi estas ĝenerale uzata pli meĥanike, kiel en mekanikaj sigeloj pro sia bona kemia koroda rezisto, alta forto, alta malmoleco, bona eluziĝorezisto, malgranda frota koeficiento kaj alta temperatura rezisto.
Se uzata por mekanikaj sigelvizaĝoj, siliciokarbido rezultigas plibonigitan rendimenton, pliigitan sigelvivon, pli malaltajn prizorgajn kostojn kaj pli malaltajn kurantajn kostojn por rotaciaj ekipaĵoj kiel turbinoj, kompresoroj kaj centrifugaj pumpiloj. Silicia karbido povas havi malsamajn trajtojn depende de kiel ĝi estis produktita. Reakcia ligita siliciokarbido estas formita per ligado de silicikarbidpartikloj unu al la alia en reagprocezo.
Ĉi tiu procezo ne signife influas la plej multajn el la fizikaj kaj termikaj propraĵoj de la materialo, tamen ĝi limigas la kemian reziston de la materialo. La plej oftaj kemiaĵoj kiuj estas problemo estas kaŭstikaĵoj (kaj aliaj altaj pH-kemiaĵoj) kaj fortaj acidoj, kaj tial reag-ligita siliciokarbido ne devus esti uzitaj kun tiuj aplikoj.
Mem-sinterigita siliciokarbido estas farita per sinterizado de siliciokarbidpartikloj rekte kune uzante neoksidajn sinterigajn helpojn en inerta medio ĉe temperaturoj pli ol 2,000 °C. Pro la manko de sekundara materialo (kiel ekzemple silicio), la rekta sinterigita materialo estas kemie imuna al preskaŭ ajna fluida kaj procezkondiĉo verŝajne vidita en centrifuga pumpilo.
Volframkarbido estas tre diverstalenta materialo kiel siliciokarbido, sed ĝi pli taŭgas por altpremaj aplikoj ĉar ĝi havas pli altan elastecon, kio permesas al ĝi fleksi tre iomete kaj malhelpi vizaĝmisprezenton. Kiel siliciokarbido, ĝi povas esti re-lapita kaj polurita.
Volframkarbidoj plejofte estas produktitaj kiel cementitaj karbidoj tiel ke ekzistas neniu provo ligi volframkarbidon al si mem. Sekundara metalo estas aldonita por ligi aŭ cementi la volframkarbidpartiklojn kune, rezultigante materialon kiu havas la kombinitajn trajtojn de kaj volframkarbido kaj la metalliganto.
Tio estis utiligita al avantaĝo disponigante pli grandan fortecon kaj efikforton ol ebla kun volframkarbido sole. Unu el la malfortoj de cementita volframkarbido estas ĝia alta denseco. En la pasinteco, kobalt-ligita volframkarbido estis uzita, aliflanke ĝi estis iom post iom anstataŭigita per nikel-ligita volframkarbido pro ĝi malhavas la gamon de kemia kongrueco postulata por industrio.
Nikel-ligita volframkarbido estas vaste uzita por sigelvizaĝoj kie alta forto kaj alta fortikeco ecoj estas deziritaj, kaj ĝi havas bonan kemian kongruecon ĝenerale limigitan per la libera nikelo.
GFPTFE
GFPTFE havas bonan kemian reziston, kaj la aldonita vitro reduktas la froton de la sigelaj edroj. Ĝi estas ideala por relative puraj aplikoj kaj estas pli malmultekosta ol aliaj materialoj. Estas sub-variaĵoj disponeblaj por pli bone kongrui la sigelon al la postuloj kaj medio, plibonigante ĝian ĝeneralan rendimenton.
Buna
Buna (ankaŭ konata kiel nitrila kaŭĉuko) estas kostefika elastomero por O-ringoj, sigelaĵoj kaj mulditaj produktoj. Ĝi estas konata pro sia mekanika agado kaj funkcias bone en petrol-bazitaj, petrolkemiaj kaj kemiaj aplikoj. Ĝi ankaŭ estas vaste uzata por kruda petrolo, akvo, diversaj alkoholo, silikona graso kaj hidraŭlika fluida aplikoj pro sia malfleksebleco.
Ĉar Buna estas sinteza kaŭĉuka kopolimero, ĝi funkcias bone en aplikoj postulantaj metalan adheron kaj abrazio-rezistan materialon, kaj ĉi tiu kemia fono ankaŭ igas ĝin ideala por sigelaĵaplikoj. Krome, ĝi povas elteni malaltajn temperaturojn ĉar ĝi estas desegnita kun malbona acida kaj milda alkala rezisto.
Buna estas limigita en aplikoj kun ekstremaj faktoroj kiel ekzemple altaj temperaturoj, vetero, sunlumo kaj vaporrezistaj aplikoj, kaj ne taŭgas kun puraj surlokaj (CIP) sanigantaj agentoj enhavantaj acidojn kaj peroksidojn.
EPDM
EPDM estas sinteza kaŭĉuko ofte uzata en aŭtomobilaj, konstruaj kaj mekanikaj aplikoj por fokoj kaj O-ringoj, tuboj kaj laviloj. Ĝi estas pli multekosta ol Buna, sed povas elteni diversajn termikajn, veterojn kaj mekanikajn trajtojn pro sia longdaŭra alta tirstreĉo-rezisto. Ĝi estas multflanka kaj ideala por aplikoj implikantaj akvon, kloron, blankigilon kaj aliajn alkalajn materialojn.
Pro ĝiaj elastaj kaj gluaj propraĵoj, unufoje streĉita, EPDM revenas al sia origina formo sendepende de la temperaturo. EPDM ne estas rekomendita por naftoleo, fluidoj, klorumitaj hidrokarbidoj aŭ hidrokarbonaj solventaj aplikoj.
Viton
Viton estas longdaŭra, altkvalita, fluorina, hidrokarbona kaŭĉuka produkto plej ofte uzata en O-ringoj kaj fokoj. Ĝi estas pli multekosta ol aliaj kaŭĉukaj materialoj sed ĝi estas la preferata elekto por la plej malfacilaj kaj postulemaj sigelaj bezonoj.
Imuna al ozono, oksigenado kaj ekstremaj vetercirkonstancoj, inkluzive de materialoj kiel ekzemple alifataj kaj aromaj hidrokarbidoj, halogenitaj fluidoj kaj fortaj acidaj materialoj, ĝi estas unu el la pli fortikaj fluoroelastomeroj.
Elekti la ĝustan materialon por sigeli estas grava por la sukceso de apliko. Dum multaj fokaj materialoj estas similaj, ĉiu servas diversajn celojn por renkonti ajnan specifan bezonon.
Afiŝtempo: Jul-12-2023