橡膠密封件

密封材料的發(fā)展 隨著科學技術的發(fā)展，密封結構的工作條件更加苛刻。由于被密封的流體的溫度，壓力及腐蝕性大幅度提高，傳統(tǒng)的密封材料如毛氈、麻絲、石棉絲、油灰等已不能滿足使用要求，其逐漸被橡膠及其它合成材料所代替。橡膠等合成材料一般為高分子聚合物，在大分子鏈上帶有不同特征的官能團（如：氯、氟、基、乙烯基、異酸基、羥基、羧基、烷氧基等）成為活聯(lián)點。在催化劑、硫化劑、或高溫、高能射線作用下，大分子由線性結構、支化結構轉變成空間網狀結構，這個過程稱為硫化。硫化后的橡膠或其他合成材料，大分子失去原有的流動性，稱為具有高彈變形的彈性體。常用的橡膠及合成材料有：天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁膠、丁橡膠、乙丙橡膠、丁基橡膠、聚氨酯橡膠、酯橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。

設計密封裝置時，當密封件的截面選擇過小，安裝槽的截面過大，會造成密封件的初始壓縮量過小或沒有。安裝槽加工超差或有關零件的積累誤差較大，也會使初始壓縮量減小。因此，必須計算安裝槽極限尺寸的截面尺寸，檢查密封件的初始壓縮量。橡膠冷收縮系數要比金屬大十多倍，在低溫下橡膠密封件截面收縮，材質變硬，也造成初始壓縮量減?。?

       密封面的表面缺陷 (如溝槽，毛刺、劃傷等)，表面粗糙，加工紋理不合理都會形成泄漏通道，在低壓時會出現(xiàn)泄漏。例如，往復運動軸上的軸向劃傷，刀痕，旋轉軸上的螺旋刀紋都是造成泄漏的隱患。安裝槽，油缸或運動軸的形狀誤差超過要求時，也會產生泄漏。粗糙的密封表面會使動密封件遭到過分的磨損，引起泄漏。

     任何橡膠材料都有一定的使用溫度范圍，高溫下材料變軟，體積膨脹，造成密封件的擠出而破壞了密封；低溫下，材料的收縮、變硬都會引起泄漏。

      密封材料與介質不相容，橡膠吸收介質而溶脹，產生變形，終導

致密封件損壞而泄漏。

一般石油化工設備與密封管道使用的法蘭墊片通常材料采用石棉（蛇紋石棉）和橡膠搭配，其密封質地具有耐油、耐熱、耐腐蝕、拉伸強度佳，所以被廣泛應用各行業(yè)制成大量產品需求。其特殊的優(yōu)勢以及使用價值具有良好的未來趨勢。

傳統(tǒng)的密封工藝材料配制密封墊片，使用于法蘭管道和板狀容器中形成密封制品（設計“片狀”），其石棉與橡膠的搭配，經過互相攪拌、熱滾成型、然后硫化工藝等工序，可制成法蘭墊片、密封墊圈與盤根密封件，有兩者經過密封模壓成型，廣泛適用于泵、閥密封設備~

為了更好的提高橡膠密封墊片的使用密封效果，我們可以從石棉與橡膠的混合搭配中，添加不銹鋼，其成型效果會比一般的橡膠密封墊要佳，也增加了拉伸以及耐高溫耐高壓效果，大大延伸了密封件的使用壽命。

設計錯誤通常是由於設計人員對產品認識不足造成的。比如對密封件承受的壓力估計不足、對密封面上接觸應力分布的認識有誤、安放密封件的溝槽設計不合理等。

　　有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設計和失效分析。我們曾為某美國客戶做過一個密封件，該密封件以塑料為主體，局部包上橡膠?？蛻粼跈z測零件的過程中發(fā)現(xiàn)，塑料部分在測試時容易，從而得出結論是：塑料件在二次成型時(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我們分析後發(fā)現(xiàn)，塑料件都是在一個地方的。通過有限元分析，我們發(fā)現(xiàn)，塑料件的破損部位實際上是密封件受到應力的地方，此處應力已經遠遠超過塑料所能承受的。

　　如果在設計的時候客戶就用有限元方法分析過該產品，不但可以避免類似的錯誤，還可以節(jié)省其時間和金錢。當然，想要成功的分析預測橡膠密封件的性能，不但要有合適的有限元分析軟件，還要有豐富的材料經驗、建模經驗和長期的數據積累。