Zgjedhja e materialit për guarnicionin tuaj është e rëndësishme pasi do të luajë një rol në përcaktimin e cilësisë, jetëgjatësisë dhe performancës së një aplikimi, si dhe në zvogëlimin e problemeve në të ardhmen. Këtu, hedhim një vështrim se si mjedisi do të ndikojë në përzgjedhjen e materialit të guarnicionit, si dhe disa nga materialet më të zakonshme dhe për cilat aplikime janë më të përshtatshme.
Faktorët mjedisorë
Mjedisi ndaj të cilit do të ekspozohet një guarnicion është thelbësor kur zgjidhet dizajni dhe materiali. Ekzistojnë një numër vetish kryesore që materialet e guarnicionit kanë nevojë për të gjitha mjediset, duke përfshirë krijimin e një sipërfaqeje të qëndrueshme guarnicioni, të aftë të përçojë nxehtësinë, rezistente ndaj kimikateve dhe rezistencë të mirë ndaj konsumimit.
Në disa mjedise, këto veti do të duhet të jenë më të forta se në të tjerat. Veti të tjera të materialit që duhet të merren në konsideratë kur merret në konsideratë mjedisi përfshijnë fortësinë, ngurtësinë, zgjerimin termik, rezistencën ndaj konsumimit dhe rezistenca kimike. Mbajtja në mend e këtyre do t'ju ndihmojë të gjeni materialin ideal për guarnicionin tuaj.
Mjedisi gjithashtu mund të përcaktojë nëse kostoja apo cilësia e guarnicionit mund të prioritizohen. Për mjedise gërryese dhe të ashpra, guarnicionet mund të jenë më të shtrenjta për shkak se materialet duhet të jenë mjaftueshëm të forta për t'i bërë ballë këtyre kushteve.
Për mjedise të tilla, shpenzimi i parave për një guarnicion me cilësi të lartë do të shlyhet me kalimin e kohës, pasi do të ndihmojë në parandalimin e mbylljeve, riparimeve dhe rinovimit ose zëvendësimit të kushtueshëm të guarnicionit që do të shkaktojë një guarnicion me cilësi më të ulët. Megjithatë, në aplikimet e pompimit me lëng shumë të pastër që ka veti lubrifikuese, mund të blihet një guarnicion më i lirë në favor të kushinetave me cilësi më të lartë.
Materialet e zakonshme të vulosjes
Karboni
Karboni i përdorur në sipërfaqet e guarnicionit është një përzierje karboni amorf dhe grafiti, ku përqindjet e secilit prej tyre përcaktojnë vetitë fizike në gradën përfundimtare të karbonit. Është një material inert dhe i qëndrueshëm që mund të jetë vetë-lubrifikues.
Përdoret gjerësisht si një nga palët e faqeve fundore në guarnicionet mekanike, dhe është gjithashtu një material popullor për guarnicionet periferike të segmentuara dhe unazat e pistonit nën sasi të thata ose të vogla lubrifikimi. Kjo përzierje karboni/grafiti mund të impregnohet edhe me materiale të tjera për t'i dhënë karakteristika të ndryshme, të tilla si porozitet i reduktuar, performancë e përmirësuar ndaj konsumimit ose rezistencë e përmirësuar.
Një guarnicion karboni i impregnuar me rrëshirë termoset është më i zakonshmi për guarnicionet mekanike, me shumicën e karbonit të impregnuar me rrëshirë të aftë të funksionojë në një gamë të gjerë kimikatesh nga bazat e forta deri te acidet e forta. Ato gjithashtu kanë veti të mira fërkimi dhe një modul të përshtatshëm për të ndihmuar në kontrollin e shtrembërimeve të presionit. Ky material është i përshtatshëm për punë të përgjithshme deri në 260°C (500°F) në ujë, ftohës, karburante, vajra, tretësira të lehta kimike dhe aplikime në ushqim dhe ilaçe.
Guarnicionet e karbonit të impregnuara me antimon kanë rezultuar gjithashtu të suksesshme për shkak të forcës dhe modulit të antimonit, duke e bërë atë të mirë për aplikime me presion të lartë kur nevojitet një material më i fortë dhe më i ngurtë. Këto guarnicione janë gjithashtu më rezistente ndaj flluskave në aplikime me lëngje me viskozitet të lartë ose hidrokarbure të lehta, duke e bërë atë gradën standarde për shumë aplikime në rafineri.
Karboni mund të impregnohet gjithashtu me formues filmi siç janë fluoridet për funksionimin në të thatë, kriogjenikën dhe aplikimet në vakum, ose frenues oksidimi si fosfatet për aplikime në temperaturë të lartë, shpejtësi të lartë dhe turbinë deri në 800 ft/sek dhe rreth 537°C (1,000°F).
Qeramikë
Qeramika është material jo-metalik inorganik i bërë nga komponime natyrale ose sintetike, më së shpeshti oksid alumini ose alumina. Ka një pikë të lartë shkrirjeje, fortësi të lartë, rezistencë të lartë ndaj konsumimit dhe oksidimit, kështu që përdoret gjerësisht në industri të tilla si makineri, kimikate, naftë, farmaceutikë dhe automobila.
Gjithashtu ka veti të shkëlqyera dielektrike dhe përdoret zakonisht për izolatorë elektrikë, komponentë rezistentë ndaj konsumimit, media bluarëse dhe komponentë me temperaturë të lartë. Në pastërti të lartë, alumina ka rezistencë të shkëlqyer kimike ndaj shumicës së lëngjeve të procesit, përveç disa acideve të forta, duke bërë që ajo të përdoret në shumë aplikime të vulosjes mekanike. Megjithatë, alumina mund të thyhet lehtë nën goditjen termike, gjë që ka kufizuar përdorimin e saj në disa aplikime ku kjo mund të jetë problem.
Karbidi i silicit prodhohet duke shkrirë silicën dhe koksin. Kimikisht është i ngjashëm me qeramikën, por ka cilësi më të mira lubrifikuese dhe është më i fortë, duke e bërë atë një zgjidhje të mirë rezistente për mjedise të ashpra.
Gjithashtu mund të rilyhet dhe të lustrohet, kështu që një guarnicion mund të rinovohet disa herë gjatë jetëgjatësisë së tij. Në përgjithësi përdoret më shumë mekanikisht, si p.sh. në guarnicionet mekanike për rezistencën e tij të mirë ndaj korrozionit kimik, fortësinë e lartë, rezistencën e mirë ndaj konsumimit, koeficientin e vogël të fërkimit dhe rezistencën ndaj temperaturave të larta.
Kur përdoret për sipërfaqet e guarnicioneve mekanike, karbidi i silikonit rezulton në performancë të përmirësuar, jetëgjatësi të rritur të guarnicioneve, kosto më të ulëta mirëmbajtjeje dhe kosto më të ulëta funksionimi për pajisjet rrotulluese siç janë turbinat, kompresorët dhe pompat centrifugale. Karbidi i silikonit mund të ketë veti të ndryshme në varësi të mënyrës së prodhimit të tij. Karbidi i silikonit i lidhur me reaksion formohet duke lidhur grimcat e karbidit të silikonit me njëra-tjetrën në një proces reagimi.
Ky proces nuk ndikon ndjeshëm në shumicën e vetive fizike dhe termike të materialit, megjithatë kufizon rezistencën kimike të materialit. Kimikatet më të zakonshme që përbëjnë problem janë kaustikët (dhe kimikate të tjera me pH të lartë) dhe acidet e forta, dhe për këtë arsye karbidi i silicit i lidhur me reaksion nuk duhet të përdoret me këto aplikime.
Karbidi i silikonit i vetësinterizuar prodhohet duke sinterizuar grimcat e karbit të silikonit direkt së bashku duke përdorur ndihmës për sinterizim jo-oksid në një mjedis inert në temperatura mbi 2,000°C. Për shkak të mungesës së një materiali dytësor (siç është silikoni), materiali i sinterizuar direkt është kimikisht rezistent ndaj pothuajse çdo gjendjeje lëngu dhe procesi që ka të ngjarë të shihet në një pompë centrifugale.
Karbidi i tungstenit është një material shumë i gjithanshëm si karbidi i silikonit, por është më i përshtatshëm për aplikime me presion të lartë pasi ka elasticitet më të lartë që i lejon të përkulet shumë pak dhe të parandalojë shtrembërimin e sipërfaqes. Ashtu si karbidi i silikonit, ai mund të rilyhet dhe të lustrohet.
Karbidet e tungstenit prodhohen më shpesh si karbide të çimentuara, kështu që nuk ka përpjekje për të lidhur karbidin e tungstenit me veten. Një metal sekondar shtohet për të lidhur ose çimentuar grimcat e karbit të tungstenit së bashku, duke rezultuar në një material që ka vetitë e kombinuara si të karbidit të tungstenit ashtu edhe të lidhësit metalik.
Kjo është përdorur në një avantazh duke siguruar fortësi dhe rezistencë ndaj goditjes më të madhe sesa është e mundur vetëm me karabit të tungstenit. Një nga dobësitë e karabit të tungstenit të çimentuar është dendësia e tij e lartë. Në të kaluarën, është përdorur karabit i tungstenit i lidhur me kobalt, megjithatë ai është zëvendësuar gradualisht nga karabit i tungstenit i lidhur me nikel për shkak se i mungonte gama e përputhshmërisë kimike e kërkuar për industrinë.
Karbidi i tungstenit i lidhur me nikel përdoret gjerësisht për sipërfaqet e vulosjes ku dëshirohen veti të forta dhe të forta, dhe ka përputhshmëri të mirë kimike, përgjithësisht të kufizuar nga nikeli i lirë.
GFPTFE
GFPTFE ka rezistencë të mirë kimike, dhe qelqi i shtuar zvogëlon fërkimin e sipërfaqeve të vulosjes. Është ideal për aplikime relativisht të pastra dhe është më i lirë se materialet e tjera. Ekzistojnë nën-variante në dispozicion për ta përshtatur më mirë vulosjen me kërkesat dhe mjedisin, duke përmirësuar performancën e saj të përgjithshme.
Buna
Buna (e njohur edhe si gome nitrile) është një elastomer me kosto efektive për unazat O, izoluesit dhe produktet e derdhura. Është e njohur për performancën e saj mekanike dhe ka performancë të mirë në aplikimet me bazë vaji, petrokimike dhe kimike. Përdoret gjithashtu gjerësisht për naftë bruto, ujë, alkoole të ndryshme, yndyrna silikoni dhe aplikime të lëngjeve hidraulike për shkak të ngurtësisë së saj.
Meqenëse Buna është një kopolimer gome sintetike, ajo performon mirë në aplikimet që kërkojnë ngjitje metalike dhe material rezistent ndaj gërryerjes, dhe ky sfond kimik e bën atë gjithashtu ideal për aplikimet e izoluesve. Për më tepër, ajo mund t'i rezistojë temperaturave të ulëta pasi është projektuar me rezistencë të dobët ndaj acideve dhe alkaleve të lehta.
Buna është e kufizuar në aplikime me faktorë ekstremë si temperaturat e larta, moti, rrezet e diellit dhe aplikimet me rezistencë ndaj avullit, dhe nuk është e përshtatshme me agjentë dezinfektues të pastër në vend (CIP) që përmbajnë acide dhe perokside.
EPDM
EPDM është një gomë sintetike që përdoret zakonisht në aplikimet automobilistike, të ndërtimit dhe mekanike për guarnicione dhe unaza O, tuba dhe rondele. Është më e shtrenjtë se Buna, por mund t'i rezistojë një sërë vetive termike, të motit dhe mekanike për shkak të rezistencës së saj të lartë në tërheqje afatgjatë. Është e gjithanshme dhe ideale për aplikime që përfshijnë ujë, klor, zbardhues dhe materiale të tjera alkaline.
Për shkak të vetive të tij elastike dhe ngjitëse, pasi të shtrihet, EPDM kthehet në formën e tij origjinale pavarësisht nga temperatura. EPDM nuk rekomandohet për aplikime me vaj nafte, lëngje, hidrokarbure të klorinuara ose tretës hidrokarburesh.
Viton
Vitoni është një produkt gome hidrokarbure me qëndrueshmëri të gjatë, performancë të lartë, i fluorizuar, që përdoret më shpesh në unazat O dhe guarnicionet. Është më i shtrenjtë se materialet e tjera të gomës, por është opsioni i preferuar për nevojat më sfiduese dhe më të kërkuara të guarnicionit.
Rezistent ndaj ozonit, oksidimit dhe kushteve ekstreme të motit, duke përfshirë materiale të tilla si hidrokarburet alifatike dhe aromatike, lëngjet e halogjenizuara dhe materialet e acidit të fortë, është një nga fluoroelastomerët më të fortë.
Zgjedhja e materialit të duhur për izolim është e rëndësishme për suksesin e një aplikimi. Ndërsa shumë materiale izolimi janë të ngjashme, secili prej tyre shërben për një sërë qëllimesh për të përmbushur çdo nevojë specifike.
Koha e postimit: 12 korrik 2023