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橡膠密封件
氟硅橡膠就像硅膠一樣,結(jié)合三氟丙基、與乙烯為側(cè)鏈,惟氟硅橡膠經(jīng)氟化處理。氟硅橡膠的機(jī)械和物理屬性與硅膠類(lèi)似,不過(guò)氟硅橡膠較硅膠具備更佳的耐燃油和耐礦物油的物性,但在耐熱方面則較不如硅膠。氟硅橡膠具有優(yōu)良的耐航空燃料油、液壓油、合成雙酯潤(rùn)滑等性能,能在204°C (400°F)高溫下長(zhǎng)期工作。雖然大多用于航空航天領(lǐng)域,但因其耐燃油性及高溫下的穩(wěn)定性優(yōu)越,氟硅橡膠已越來(lái)越普遍應(yīng)用于密封件的制作。
橡膠密封件是密封裝置中一類(lèi)通用基礎(chǔ)元件,是密封件中的密封,在密封技術(shù)中廣泛應(yīng)用的一類(lèi)橡膠制品。由于橡膠具有彈性的高分子材料,較寬的溫度范圍,在不同介質(zhì)中給予較小應(yīng)力就會(huì)產(chǎn)生較大變形,這種變形可以提供接觸壓力,補(bǔ)償泄漏間隙,達(dá)到密封目的。
而溶聚丁苯橡膠(SSBR)可以提高橡膠材料的耐低溫以及回彈密封性能,而且溶聚丁苯橡膠生膠純度高,流動(dòng)性好,硫化速度更快,成品尺寸穩(wěn)定性更佳。在橡膠密封件中分類(lèi)通常是按照其材料、特性、運(yùn)動(dòng)形式以及結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分.
這種類(lèi)型的密封失效對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)更為熟悉,其中超負(fù)載的壓力水平可能導(dǎo)致密封件斷裂并擠入硬件間隙。使用擋圈或?qū)⒚芊饧牧蠌膹椥泽w換成熱塑性塑料可避免這種問(wèn)題的發(fā)生。同時(shí),還可以更改設(shè)計(jì),使活動(dòng)部件間隙變小,并使密封件可擠出的空間化。
低壓泄漏是密封件彈性降低的標(biāo)志,通常稱(chēng)為壓縮變形。橡膠和聚合物密封件更易出現(xiàn)這種情況。密封件在低壓下非常依賴于它們的彈性,這就是為什么低壓泄漏是此類(lèi)問(wèn)題的常見(jiàn)現(xiàn)象。解決方法包括更換密封件,增加密封件預(yù)防性維護(hù),以及替換成不易受壓縮變形影響的材料。
設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常是由於設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品認(rèn)識(shí)不足造成的。比如對(duì)密封件承受的壓力估計(jì)不足、對(duì)密封面上接觸應(yīng)力分布的認(rèn)識(shí)有誤、安放密封件的溝槽設(shè)計(jì)不合理等。
有限元分析(FEA)常常被用來(lái)輔助密封件的設(shè)計(jì)和失效分析。我們?cè)鵀槟趁绹?guó)客戶做過(guò)一個(gè)密封件,該密封件以塑料為主體,局部包上橡膠??蛻粼跈z測(cè)零件的過(guò)程中發(fā)現(xiàn),塑料部分在測(cè)試時(shí)容易,從而得出結(jié)論是:塑料件在二次成型時(shí)(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經(jīng)我們分析後發(fā)現(xiàn),塑料件都是在一個(gè)地方的。通過(guò)有限元分析,我們發(fā)現(xiàn),塑料件的破損部位實(shí)際上是密封件受到應(yīng)力的地方,此處應(yīng)力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)塑料所能承受的。
如果在設(shè)計(jì)的時(shí)候客戶就用有限元方法分析過(guò)該產(chǎn)品,不但可以避免類(lèi)似的錯(cuò)誤,還可以節(jié)省其時(shí)間和金錢(qián)。當(dāng)然,想要成功的分析預(yù)測(cè)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(jīng)驗(yàn)、建模經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累。