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橡膠密封件
因為品種齊全,工藝成熟。它是由丁二烯和共聚而成。因其具有極性的腈基,有著優(yōu)良的耐油性能(僅次于氟膠),耐熱可達(dá)130攝氏度,耐磨性,氣密性,耐腐蝕性等良好綜合物理性能,成為耐油密封件普及橡膠。同時其品種按結(jié)合含量,表征耐非極油程度。國際上分類,有低膠,(含量24%以下)中膠(含量25%至30%)和中高膠。(含量31%至35%),高含量(含量36%至42%),還有極高膠(含量在43%以上)。我們國產(chǎn)的含量一般分為高,中,低三個等級。技術(shù)人員可以綜合考慮其非結(jié)晶性,不飽和性,分子量較窄,和耐油性能,又要兼顧其它物理性能,特別的耐低溫性能,去選擇合適品級膠種去設(shè)計硫化體系。在密封領(lǐng)域用途廣泛。常用作生產(chǎn)各種油封,各類O型密封圈,墊圈和膜片,閥片等。
橡膠密封件材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同,以及設(shè)備的工作條件不同,要求密封材料具有不同的適用性。對密封材料的要求是:
?、俨牧现旅苄院茫灰仔孤┙橘|(zhì)。
?、谟羞m當(dāng)?shù)臋C(jī)械強度和硬度。
?、蹓嚎s性和回彈性好,性變形小。
?、芨邷叵虏卉浕⒉环纸?,低溫下不硬化、不脆裂。
?、菘垢g性能好,在酸、堿、油等介質(zhì)中能長期工作,其體積一硬度變化小,且不粘附在金屬表面上。
?、弈Σ料禂?shù)小,耐磨性好。
?、呔哂信c密封面貼全的柔軟性。
?、嗄屠匣院?,經(jīng)久耐用。
?、峒庸ぶ圃旆奖?,價格便宜,取材容易。
常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。
這些橡膠的特性各不相同,應(yīng)用也不同。選擇材料要從多方面考慮,比如使用溫度、材料是否耐受介質(zhì)、材料的硬度、壓縮變形和耐磨性等各種因素。
選材錯誤常常是因為設(shè)計人員對各種材料的性能不熟悉。一個經(jīng)驗豐富的橡膠密封件供應(yīng)商能一開始就指出選材的問題。
我們有個國內(nèi)客戶不喜歡正在使用的O圈,因為這個O圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品,發(fā)現(xiàn)樣品表面有龜裂,紋路很像臭氧老化。我們又詢問了O圈的使用環(huán)境,發(fā)現(xiàn)周圍有很多機(jī)械設(shè)備和電動馬達(dá)。這下就有了:電動馬達(dá)的火花能產(chǎn)生臭氧,造成了局部小環(huán)境臭氧濃度較高;而客戶所選材料為,不耐受臭氧。為了驗證結(jié)論,我們在實驗室臭氧老化箱中做了測試,結(jié)果客戶提供的新O圈表面也出現(xiàn)了類似的裂紋。由於該密封件只與空氣長期接觸,沒有礦物油等其他物質(zhì),我們終推薦了三元乙丙橡膠來代替客戶的現(xiàn)有產(chǎn)品。
有時使用環(huán)境比較復(fù)雜,或者是一個全新的設(shè)計,選擇材料就不是件非常容易的事了。除了仔細(xì)甄別各種影響因素外,還需要進(jìn)行功能測試。
一個好密封件,如果使用不當(dāng),也會造成整個產(chǎn)品失效,比如潤滑油使用錯誤。
我們的某個客戶反饋說O圈零件的尺寸與要求差異很大。當(dāng)我們分析樣品時才發(fā)現(xiàn),客戶用錯了潤滑油。該O圈是由三元乙丙橡膠制成,材料本身不耐礦物油類的潤滑油??蛻敉可线@種潤滑油,會造成產(chǎn)品體積溶脹。後來讓客戶改用硅油就沒有問題了。
另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在O圈裝配過程中產(chǎn)生了扭曲;由於安裝不當(dāng)而造成密封件受壓不均勻;密封件的潤滑不夠等失誤。如果這些失誤是由密封件的生產(chǎn)廠家造成的,那么這屬於生產(chǎn)質(zhì)量所控制的范圍之內(nèi)。如果由定貨方或者第三方造成,那么就屬於使用不當(dāng)了。
當(dāng)今科技日新月異,巿場上出現(xiàn)了很多新的密封件材料和工程設(shè)計,以滿足各種苛刻的使用要求。同時,大多數(shù)密封件的制造商也采用了科學(xué)的質(zhì)量管理體系。遺憾的是,這些努力都不能杜絕密封件失效。因而,失效分析就顯得更為重要了。