Coneixement i disseny de la fórmula de les juntes tòriques de goma

Coneixement i disseny de la fórmula de les juntes tòriques de goma

Segells:

En els sistemes hidràulics i els seus sistemes, els segells s'utilitzen per evitar fuites del medi de treball i la intrusió de pols exterior i matèries estranyes. El component de segellat és el segell.

Les fuites externes provocaran un malbaratament de mitjans, contaminaran la màquina i el medi ambient, i fins i tot provocaran un mal funcionament de la maquinària i l'equip i accidents personals.

Les fuites de l'eficiència volumètrica del sistema hidràulic provocaran un fort descens, no s'assoleix la pressió de treball especificada o fins i tot no funciona correctament.

La intrusió de petites partícules de pols al sistema pot provocar o agreujar la fricció i el desgast dels components hidràulics, provocant encara més fuites.

Per tant, els segells i els segells dels equips hidràulics són un component important. La seva fiabilitat i vida útil són un indicador important de la qualitat d'un sistema hidràulic.

A més del segellat de buits, l'ús de segells és necessari per controlar l'acoblament entre dues superfícies adjacents segellant un buit mínim a sota per controlar l'espai entre el líquid.

En els segells de contacte, els segells autotancants i autotancants (és a dir, el llavi de segellat).

Introducció a les juntes tòriques de goma

L'anell de segellat tipus O és un anell de goma amb una secció transversal circular. Com que la seva secció té forma d'O, s'anomena anell de segellat de tipus O. , també anomenada junta tòrica. Va començar a aparèixer a mitjan -19segle, quan es va utilitzar com a element de segellat per als cilindres de les màquines de vapor. És el tipus de sistemes de transmissió hidràulic i pneumàtic més utilitzat. Normalment s'anomena O-Ring a les empreses taiwaneses i japoneses.

L'anell O és un segell de goma anular amb una secció transversal circular. S'utilitza principalment per evitar la fuita de mitjans líquids i gasosos en components mecànics en condicions estàtiques. En alguns casos, l'anell O també es pot utilitzar per al moviment alternatiu axial. i elements de segellat dinàmics amb moviment giratori de baixa velocitat. Segons les diferents condicions, es poden seleccionar diferents materials per adaptar-s'hi.

Quan seleccioneu una junta tòrica, hauríeu d'intentar utilitzar una junta tòrica amb una gran secció transversal. Sota el mateix buit, el volum de l'anell tòric que s'ha introduït a l'espai ha de ser inferior al valor màxim permès.

Per a diferents tipus d'aplicacions de segellat fix o dinàmic, les anelles O proporcionen als dissenyadors un element de segellat eficaç i econòmic. L'anell O és un element de segellat bidireccional. La compressió inicial en la direcció radial o axial durant la instal·lació dóna a l'anell O la seva pròpia capacitat de segellat inicial. La força de segellat generada per la pressió del sistema i la força de segellat inicial es combinen per formar una força de segellat total, que augmenta a mesura que augmenta la pressió del sistema. Les juntes tòriques tenen un paper destacat en situacions de segellat estàtica. Tanmateix, en situacions dinàmiques adequades, sovint s'utilitzen juntes tòriques, però estan limitades per la velocitat i la pressió al segell.

Té els següents avantatges:

1) Estructura compacta, fàcil de muntar i desmuntar,

2) Es poden utilitzar tant segells estàtics com dinàmics,

3) La resistència a la fricció dinàmica és relativament petita,

4) Utilitzant una sola peça de segell d'o-ring, es pot segellar en ambdues direccions.

Especificacions i estàndards de les junta tòrica

Les especificacions i els models de l'anell tòric inclouen principalment especificacions de l'anell UHSO, especificacions de l'anell UHPO, especificacions de l'anell UNO, especificacions de l'anell DHO, especificacions de la junta tòrica de la barra del pistó, juntes tòriques resistents a altes temperatures, resistents a alta pressió O -anells, anells tòrics resistents a la corrosió Anell, anells tòrics resistents al desgast.

Les anelles tòriques tenen un excel·lent rendiment de segellat i una llarga vida útil. La vida útil dels segells de pressió dinàmica és 5-10 vegades més llarga que els productes de segellat de cautxú convencionals, fins a desenes de vegades més llarg. En determinades condicions, pot tenir la mateixa vida útil que la matriu de segellat.

La resistència a la fricció de l'anell O és petita i les forces de fricció dinàmiques i estàtiques són iguals, que és 1/2-1/4 de la força de fricció de l'anell de goma en forma de "0". Pot eliminar el fenomen de "gateig" de moviment a baixa velocitat i baixa pressió.

L'anell O és altament resistent al desgast i té una funció de compensació elàstica automàtica després d'utilitzar la superfície de segellat.

L'anell O té bones propietats autolubricants i es pot utilitzar com a segell de lubricació sense oli.

L'anell tòric té una estructura senzilla i és fàcil d'instal·lar.

Pressió de treball de la junta tòrica: 0-300MPa; velocitat de treball: inferior o igual a 15 m/s; temperatura de treball: -55-250 graus.

Mitjans aplicables per a les anelles O: oli hidràulic, gas, aigua, fang, petroli cru, emulsió, aigua-glicol, àcid.

Gamma d'aplicació de l'o-ring

Els anells de segellat tipus O són ​​adequats per a la instal·lació en diversos equips mecànics i tenen un paper de segellat en condicions estàtiques o en moviment a temperatures, pressions i diferents mitjans líquids i gasosos especificats. Diversos tipus de segells s'utilitzen àmpliament en màquines-eina, vaixells, automòbils, equips aeroespacials, maquinària metal·lúrgica, maquinària química, maquinària d'enginyeria, maquinària de construcció, maquinària de mineria, maquinària de petroli, maquinària de plàstic, maquinària agrícola i diversos tipus d'instruments i comptadors. element. Les juntes tòriques s'utilitzen principalment per al segellat estàtic i el segellat alternatiu. Quan s'utilitza per al segellat de moviment rotatiu, es limita als dispositius de segellat rotatiu de baixa velocitat. Les anelles tòriques s'instal·len generalment en ranures amb una secció transversal rectangular al cercle exterior o interior per segellar. El segell de l'anell tòric encara té un bon paper de segellat i d'absorció de cops en entorns com el petroli, l'àcid, l'àlcali, l'abrasió i l'erosió química. Per tant, les juntes tòriques són els segells més utilitzats en sistemes de transmissió hidràulics i pneumàtics.

Junta tòrica de goma d'alt rendiment

El cautxú de carboni fluor és un cautxú que conté fluor a la molècula. Hi ha diversos tipus segons el contingut de fluor (és a dir, l'estructura del monòmer). El fluorocautxú hexafluorat, àmpliament utilitzat actualment, va ser llançat per primera vegada per DuPont amb el nom comercial "Viton". La seva resistència a les altes temperatures és millor que el cautxú de silicona, i té una excel·lent resistència química, resistència a la majoria d'olis i dissolvents (excepte cetones i èsters), resistència a la intempèrie i resistència a l'ozó; la seva resistència al fred és baixa i el rang de temperatures d'ús general és de -20 ~250 graus . La fórmula especial pot suportar temperatures baixes fins a -40 graus.

L'anell O és un anell O de goma amb una secció transversal circular. Com que la seva secció té forma d'O, s'anomena anell O. Les juntes tòriques de goma són els segells més utilitzats en sistemes de transmissió hidràulics i pneumàtics. En general, les juntes tòriques de goma s'utilitzen poques vegades en dispositius de segellat de moviment giratori. Les anelles tòriques de goma s'instal·len generalment en ranures amb una secció transversal rectangular al cercle exterior o interior per al segellat.

El cautxú de fluor (FKM) és un elastòmer orgànic copolimeritzat per monòmers que contenen fluor. Les seves característiques inclouen resistència a la temperatura de fins a 300 graus, resistència a àcids i àlcalis i resistència a l'oli, que són les millors entre els cautxús resistents a l'oli. Té una bona resistència a la radiació i una alta resistència al buit; aïllament elèctric, propietats mecàniques, resistència a la corrosió química, resistència a l'ozó i resistència atmosfèrica. La resistència a l'envelliment és excel·lent. Els desavantatges són la mala processabilitat, el preu elevat, la poca resistència al fred i la baixa elasticitat i transpirabilitat.

Interval de temperatura de funcionament: -40 grau ~+300 grau . Amb el desenvolupament de la indústria, les juntes tòriques de goma fluor s'utilitzen àmpliament en automòbils, electrònica, aeroespacial, vaixells, etc., que requereixen una precisió relativament alta, resistència a alta temperatura, alta resistència al desgast i entorns de treball durs. Amb el desenvolupament de la indústria, els materials de cautxú fluorat també estem millorant i innovant constantment. A continuació es mostren les propietats i l'àmbit d'aplicació dels materials de cautxú fluorat àmpliament utilitzats.

avantatge:

Pot resistir la calor fins a 250 graus i és resistent a la majoria d'olis i dissolvents, especialment a tots els àcids, hidrocarburs alifàtics, hidrocarburs aromàtics i olis animals i vegetals. Bona estabilitat química, excel·lent resistència a les altes temperatures, bona resistència a l'envelliment, excel·lent rendiment al buit, excel·lents propietats mecàniques, bones propietats d'aïllament, excel·lent rendiment al buit, excel·lents propietats mecàniques, bones propietats d'aïllament

mancança:

No es recomana el seu ús amb cetones, èsters de baix pes molecular i mescles que contenen nitrats. Automòbils, locomotores, motors dièsel i sistemes de combustible.

Els principals materials dels productes d'anelles tòriques inclouen

Cautxú nitril (NBR): aquest material té una temperatura màxima de 130 graus i una duresa de 50-90 graus. Té especificacions completes. Té bones propietats mecàniques i és resistent als lubricants i greixos de base mineral.

Cautxú fluorat (FPM): aquest material pot arribar a temperatures de fins a 240 graus i té especificacions completes. És famós per les seves bones propietats com la resistència a les altes temperatures i la resistència química. A més, també té bones propietats anti-envelliment i anti-oxidació, i una permeabilitat als gasos molt baixa (especialment adequada per a dispositius de buit a gran altitud).

Cautxú EPDM: té un rang de temperatures de -50 graus a 150 graus i és resistent a l'aigua calenta, el vapor, l'envelliment i els productes químics. És adequat per a aigua calenta, vapor, detergent, solució d'hidròxid de potassi, oli i greix de silicona, una varietat d'àcids diluïts i productes químics (medicaments). És especialment recomanat per la seva resistència als líquids de fre de glicol, però no és compatible amb tots els productes d'oli mineral (lubricants, combustibles).

Silicona (SI): el cautxú de silicona té el rang de temperatures de funcionament més ampli ({0}} graus), és inofensiu, no tòxic i inodor, té una excel·lent resistència a l'envelliment de l'ozó, l'envelliment de l'oxigen, l'envelliment lleuger i l'envelliment de la intempèrie, i té una excel·lent aïllament elèctric Rendiment, propietats superficials especials i inercia fisiològica, alta transpirabilitat

També hi ha molts tipus de materials com ara: cautxú de poliuretà (PU), cautxú natural (NR), cautxú butílic (BU), polietilè sulfonat (CSM), politetrafluoroetilè (PTFE), cautxú de neoprè (CR), cautxú acrílic (ACM) i altres materials.

Disseny compost d'anell de segellat de goma en forma d'O

<1>Principis de disseny de fórmules

La fórmula del cautxú consisteix generalment en cautxú en brut, sistema d'agents de reforç antioxidant de vulcanització, sistema de protecció, sistema de reforç i sistema de suavització. El propòsit del disseny de la fórmula és trobar la millor combinació de diversos components per obtenir un bon rendiment global. El disseny de la fórmula ha d'aconseguir finalment els objectius següents:

1. Compleix amb els requisits de rendiment de l'anell de segellat.

2. La tecnologia de processament de cautxú té un bon rendiment.

3. Amb la premissa de garantir la qualitat del producte, intenteu triar matèries primeres barates, riques en fonts, no tòxiques o poc tòxiques i que tinguin un rendiment estable.

Les fórmules de goma es poden dividir en fórmules de prova i fórmules pràctiques segons els seus usos. El primer és estudiar o identificar la relació entre una determinada matèria primera i les propietats del cautxú vulcanitzat i del cautxú mixt, i s'esforça per ser simple en la composició. La fórmula pràctica estudia principalment la relació entre el rendiment del cautxú vulcanitzat, el rendiment real del producte i el rendiment del procés del cautxú compost. El procés de formulació d'una fórmula pràctica és:

Anàlisi de les condicions ambientals i del procés de fabricació utilitzat pel producte: selecció de tipus de cautxú i diversos ingredients que componen la fórmula, fórmula de prova, prova d'avaluació del rendiment, ajust i millora dels components, ampliació de la prova per determinar la fórmula pràctica. .

<2>Disseny d'un compost segellador amb junta tòrica

L'entorn de treball complex i divers de l'anell de segellat de cautxú en forma d'O requereix que el seu material de cautxú tingui certes propietats especials. En els sistemes hidràulics, es requereix una bona resistència a l'oli, resistència a la temperatura, deformació permanent de baixa compressió i certa resistència a la tracció. Com a segell dinàmic, a més dels requisits, el material de cautxú també ha de tenir una bona resistència al desgast i resistència a l'esquinçament. Per al segellat de mitjans especials, cal que el canvi de volum i el canvi de duresa del material de cautxú al medi sigui petit. En resum, el disseny de la fórmula s'ha de considerar de manera exhaustiva en funció de les condicions de treball específiques, el tipus mitjà, la temperatura de funcionament, la pressió de treball i l'estat de l'aplicació.

<3>Processament de cautxú de segellat amb junta tòrica

Actualment, el mètode de producció d'anells de segellat de cautxú en forma d'O és principalment mitjançant l'emmotllament. Entre ells, els mètodes de vulcanització dels productes modelats inclouen principalment l'emmotllament de placa plana, el modelat per transferència i el modelat per injecció. El mètode d'emmotllament de placa plana té la història més llarga. L'emmotllament per transferència es va començar a utilitzar al voltant dels anys 50, mentre que l'emmotllament per injecció es va traslladar gradualment de la indústria del plàstic a la del cautxú als anys 60. La tendència de desenvolupament actual és desenvolupar gradualment el mètode de pressió d'injecció, però a causa del diferent àmbit d'adaptació. Encara és una realitat que els tres poden conviure i desenvolupar-se. Segons les seves característiques, els anells de segellat en forma d'O encara utilitzen l'emmotllament de placa plana com a mètode de formació principal.

Durant el procés de vulcanització d'emmotllament, la temperatura, el temps i la pressió de vulcanització s'han de controlar de manera estricta i correcta, i els canvis en paràmetres com ara la temperatura durant el procés de vulcanització s'han de prestar atenció en qualsevol moment i tractar-los en conseqüència. En cas contrari, el producte pot estar subsulfurat o sobresulfurat. Si s'utilitza un sistema de control automàtic, tot el procés de vulcanització es registrarà i es controlarà automàticament per garantir que el producte assoleixi el grau de vulcanització correcte.

La temperatura de vulcanització és una de les condicions bàsiques per a la reacció de vulcanització dels segells O-ring de cautxú. Afecta directament la velocitat de vulcanització i la qualitat del producte. La temperatura de vulcanització és alta, la velocitat de vulcanització és ràpida i l'eficiència de producció és alta; la temperatura de vulcanització és baixa, la velocitat de vulcanització és lenta. La temperatura de vulcanització depèn de la formulació, la més important depèn del tipus de cautxú i del sistema de vulcanització utilitzat. La temperatura de vulcanització més adequada del cautxú natural és generalment de 143 graus -150 graus, i la del cautxú sintètic és generalment de 150 graus -180 graus. El temps de vulcanització normalment es determina mitjançant experiments segons la temperatura de vulcanització determinada.

Els productes de cautxú es pressuritzen durant el procés de vulcanització. L'objectiu és fer que el material de cautxú flueixi fàcilment i omplir la cavitat del motlle, evitar que es generin bombolles durant el procés de vulcanització i millorar la densitat del producte. La mida de la pressió de vulcanització depèn de la duresa del material de cautxú i de la mida del motlle. Quan la duresa del material de cautxú és alta i la mida del motlle és gran, la pressió pot ser més gran, en cas contrari, la pressió s'hauria de reduir adequadament.