Vážení inžinieri, partneri v oblasti obstarávania a technickí rozhodcovia-:
Pri našich každodenných technických konzultáciách otázka, ktorú dostávame najčastejšie, nie je "Aká je cena?" ale skôr: "Ako dlho tento tesniaci pás v skutočnosti vydrží?"
Mnohí zákazníci sa stretli s nasledujúcim problémom: vzorka vykazuje správne utesnenie počas testovania, ale po troch mesiacoch prevádzky začne unikať voda alebo vzduch; alebo, hoci tvrdosť spĺňa špecifikované požiadavky, pri demontáži sú pozorované nezvratné vrúbky. Základná príčina všetkých týchto javov spočíva v najzákladnejšej fyzikálnej vlastnosti gumárenského priemyslu – Compression Set (CS).
Dnes prejdeme za abstraktné pojmy a počnúc molekulovými reťazcami a štruktúrou pórov rozoberieme základné princípy, ktoré určujú tesniaci výkon.
I. Opätovná návšteva "Stála kompresia"
V oblasti penového silikónu je tesniaci výkon ekvivalentný tvrdosti; tesniaci výkon je tiež ekvivalentný schopnosti odolávať tlakovej deformácii.
Trvalá deformácia v tlaku sa vzťahuje na veľkosť deformácie, ktorú štandardná skúšobná vzorka nemôže obnoviť po vyložení, keď je vzorka stlačená špecifickou rýchlosťou (napr. 25 % alebo 50 %) pri špecifikovanej teplote (napr. 100 stupňov) počas stanoveného trvania (napr. 22 h alebo 72 h). Menšia hodnota tohto parametra indikuje vyššiu mieru elastického zadržania materiálu a nižšie riziko úniku.
Keď dôjde k výraznej trvalej deformácii, znamená to:
Uvoľnenie medzifázového napätia: Upínacia sila na prírubovom spoji klesá a klesá pod vnútorný tlak média.
Tvorba mikrokanálikov: prasknutie alebo kolaps pórov, čo vedie k prepojeným únikovým kanálom.
Častá údržba: Skrutky sa musia pravidelne doťahovať, aby sa kompenzovali straty napätia.
II. Štyri hlavné dimenzie, ktoré určujú osud deformácií
Vplyv tlakovej deformácie nie je spôsobený jediným faktorom, ale predstavuje komplexný proces „systematického inžinierstva“. Tento proces sme kategorizovali do štyroch rôznych úrovní, od mikroskopickej po makroskopickú:
1. Material Gen: The Game Dynamics of Formulation Systems
Toto je vnútorná príčina deformácie, ktorá je určená systémom surovej silikónovej gumy a aditív.
Výber surovej gumy (základný polymér): Obsah vinylu a distribúcia molekulovej hmotnosti priamo ovplyvňujú hustotu zosieťovania. Surový kaučuk s nadmerne vysokou viskozitou vykazuje silné zapletenie molekulárnych reťazcov, čo sťažuje kĺzanie reťazcov počas stláčania; v dôsledku toho je trvalá deformácia často nadmerná.
Systém vystuženia a sieťovania: V dávkovaní vulkanizačných činidiel existuje „zlatý inflexný bod“. Hoci prebytok vulkanizačného činidla zvyšuje tvrdosť, môže spôsobiť, že molekulové reťazce budú príliš tuhé a zníži sa ich pružnosť, čím sa nepriaznivo ovplyvní odolnosť proti únave v tlaku.
Prispôsobenie penotvorného činidla: Rýchlosť penenia musí byť synchronizovaná s rýchlosťou vulkanizácie. Ak dôjde k peneniu príliš rýchlo bez dostatočného-zosieťovania, steny bublín budú príliš tenké a po stlačení okamžite prasknú; ak k krížovému{2}}prepojeniu dôjde príliš rýchlo, zatiaľ čo penenie sa oneskorí, bubliny sa nebudú môcť úplne roztiahnuť, čo bude mať za následok nedostatočnú mieru uzavretia-buniek.
2. Mikroštruktúra: Objemová frakcia uzavretých{1} pórov a distribúcia veľkosti pórov
Toto je kľúčové bojisko, kde sa penový silikón líši od pevného silikónu.
Ideálny stav: Jednotná, jemná-voštinová štruktúra s vysokou mierou uzavretosti-buniek. Pri stlačení sa plyn v uzavretých bunkách riadi Boylovým zákonom (P₁V₁=P₂V₂), čím poskytuje pneumatickú podporu, ktorá uľahčuje rýchly odraz buniek po uvoľnení tlaku.
Chybné póry: Ak sú veľkosti pórov nerovnomerné (sú prítomné uzavreté alebo otvorené póry), tlakové napätie sa sústredí na najväčšie póry. Keď tieto slabé miesta prejdú plastickou deformáciou alebo prasknutím, efektívna miera kompresie celého prierezu tesnenia sa natrvalo stratí.
3. Prevádzkové podmienky: Účinky starnutia vyvolané teplom a médiami-
Ide o externý faktor a primárnu príčinu mnohých{0}}zlyhaní na lokalite.
Tepelné-oxidačné starnutie: Vysoké teploty urýchľujú oxidačné štiepenie kostry silikónového polyméru. Postupom času povrch materiálu stvrdne a hustota interného-sieťovania sa zmení, čo vedie k intenzívnejšej relaxácii tlakového napätia. Pri 150 stupňoch môže byť rýchlosť deformácie bežného silikónu 3 až 5-krát vyššia ako pri izbovej teplote.
Compression ratio setting: It is generally recommended that the compression ratio be between 15% and 25%. An excessively high compression ratio (>30%) priamo rozdrví bunkové póry, čo spôsobí nezvratné fyzické poškodenie; príliš nízky kompresný pomer nedokáže vytvoriť účinný počiatočný tlak tesniaceho pomeru.
4. Mechanizmus poranenia: Fyzické zlyhanie počas procesu kompresie
Pod mikroskopom zlyhanie kompresie zvyčajne zahŕňa tri fázy:
Fáza I (Únik plynu): Náhle zvýšenie tlaku prinúti plyn v uzavretej dutine uniknúť cez mikropóry v stene bubliny.
Fáza II (Skladanie bublinkovej steny): Stena bubliny, orientovaná rovnobežne so smerom kompresie, vytvára trvalé záhyby pod šmykovou silou.
Fáza III (pretrhnutie steny bubliny): Stena bubliny, orientovaná kolmo na smer kompresie, praskne v dôsledku nadmerného naťahovania; susedné bublinové dutiny sa potom zlúčia a vytvoria makroskopickú trhlinu.
III. Sprievodca, ako sa vyhnúť bežným nástrahám pri výbere produktov
Ako prevádzkovateľ neodporúčame, aby sa zákazníci zameriavali výlučne na „hodnoty“ uvedené v protokole o teste; namiesto toho by mali venovať pozornosť „hodnotám za skutočných prevádzkových podmienok“. Tu sú tri praktické odporúčania:
Žiadajte údaje „po-starnutí“ a nie údaje „úvodnej kontroly“.
Pozrite si údaje o trvalej deformácii v tlaku získané po starnutí pri 150 stupňoch počas 72 hodín alebo pri 225 stupňoch počas 24 hodín, ako ich dodáva dodávateľ. Dobrý výkon pri izbovej teplote nezaručuje stabilitu pri zvýšených teplotách.
Vyhodnoťte krivku „uvoľnenia stresu“.
Trvalá deformácia v tlaku je statický jav, zatiaľ čo relaxácia napätia je dynamický proces. Ak to podmienky dovoľujú, dodávateľ by mal byť požiadaný, aby poskytol krivku znázorňujúcu, ako sa aplikovaná sila v priebehu času znižuje pri špecifikovanej rýchlosti kompresie. Miernejší sklon naznačuje dlhšiu životnosť tesnenia.
Odvodenie tvrdosti a hustoty z prevádzkových podmienok:
Niz
Aplikácie s vysokým{0}}tlakom a dynamickým tesnením (napr. napájacie batérie): Odporúča sa používať materiály so strednou-až{4}}vysokou tvrdosťou a vysokou hustotou uzavretých- buniek (hustota: 0,5 – 0,7 g/cm³) a začleniť vhodné vzory podporných rebier.
Ako renomovaný čínsky dodávateľ v priemysle penového silikónu naša hodnota presahuje len dodanie kotúča tesniacich pásikov; spočíva v poskytovaní „bezúdržbového-bezplatného“ tesniaceho riešenia počas celého životného cyklu – dosiahnutého precíznou optimalizáciou zloženia (optimalizácia krížového{1}}spájania/kompatibility s penením) a dôslednou kontrolou procesu (zabezpečenie jednotnej štruktúry pórov).
Ak hľadáte tesniace materiály vhodné pre špecifické prevádzkové podmienky-ako sú ultra-nízke teploty, intenzívne ultrafialové žiarenie alebo vysoko{2}}vibrácie s vysokou frekvenciou-, kedykoľvek nás kontaktujte. Môžeme poskytnúť prispôsobené údaje o predikcii deformácií prispôsobené vašim skutočným kompresným pomerom a teplotným požiadavkám, čo vám pomôže zmierniť{5}}riziká súvisiace s návrhom prostredníctvom prehľadov-podložených údajmi.