At vælge materialet til din tætning er vigtigt, da det vil spille en rolle i at bestemme kvaliteten, levetiden og ydeevnen af en applikation og reducere problemer i fremtiden.Her ser vi på, hvordan miljøet vil påvirke valg af tætningsmateriale, samt nogle af de mest almindelige materialer, og hvilke anvendelser de er bedst egnede til.
Miljømæssige faktorer
Det miljø, en sæl vil blive udsat for, er afgørende ved valg af design og materiale.Der er en række nøgleegenskaber, som tætningsmaterialer har brug for til alle miljøer, herunder skabelse af en stabil tætningsflade, i stand til at lede varme, kemisk resistent og god slidstyrke.
I nogle miljøer skal disse egenskaber være stærkere end i andre.Andre materialeegenskaber, der bør tages i betragtning, når man overvejer miljøet, omfatter hårdhed, stivhed, termisk ekspansion, slid og kemisk resistens.At holde disse i tankerne vil hjælpe dig med at finde det ideelle materiale til din sæl.
Miljøet kan også afgøre, om pris eller kvalitet af tætningen kan prioriteres.For slibende og barske miljøer kan tætninger være dyrere på grund af, at materialerne skal være stærke nok til at modstå disse forhold.
For sådanne miljøer vil det betale sig tilbage over tid at bruge pengene på en tætning af høj kvalitet, da det vil hjælpe med at forhindre de dyre nedlukninger, reparationer og renovering eller udskiftning af tætningen, som en tætning af lavere kvalitet vil resultere i. Men i pumpeapplikationer med meget ren væske, der har smørende egenskaber, kunne der købes en billigere tætning til fordel for lejer af højere kvalitet.
Almindelige tætningsmaterialer
Kulstof
Kulstof brugt i tætningsflader er en blanding af amorft kulstof og grafit, hvor procentdelene af hver bestemmer de fysiske egenskaber på den endelige kulstofkvalitet.Det er et inert, stabilt materiale, der kan være selvsmørende.
Det er meget udbredt som en af parret af endeflader i mekaniske tætninger, og det er også et populært materiale til segmenterede periferiske tætninger og stempelringe under tør eller små mængder smøring.Denne kulstof/grafitblanding kan også imprægneres med andre materialer for at give den forskellige egenskaber såsom reduceret porøsitet, forbedret slidstyrke eller forbedret styrke.
En termohærdende harpiksimprægneret kulstoftætning er den mest almindelige for mekaniske tætninger, hvor de fleste harpiksimprægnerede kulstoffer er i stand til at fungere i en lang række kemikalier fra stærke baser til stærke syrer.De har også gode friktionsegenskaber og et passende modul til at hjælpe med at kontrollere trykforvrængninger.Dette materiale er velegnet til generel brug op til 260°C (500°F) i vand, kølemidler, brændstoffer, olier, lette kemiske opløsninger og fødevare- og medicinanvendelser.
Antimonimprægnerede carbonforseglinger har også vist sig at være succesrige på grund af antimons styrke og modul, hvilket gør det godt til højtryksanvendelser, når der er behov for et stærkere og stivere materiale.Disse tætninger er også mere modstandsdygtige over for blærer i applikationer med væsker med høj viskositet eller lette kulbrinter, hvilket gør det til standardkvaliteten til mange raffinaderiapplikationer.
Kulstof kan også imprægneres med filmdannere såsom fluorider til tørløb, kryogenik og vakuumapplikationer eller oxidationshæmmere som fosfater til højtemperatur-, højhastigheds- og turbineapplikationer til 800 fod/sek. og omkring 537°C (1.000°F).
Keramisk
Keramik er uorganiske ikke-metalliske materialer fremstillet af naturlige eller syntetiske forbindelser, oftest aluminiumoxid eller aluminiumoxid.Det har et højt smeltepunkt, høj hårdhed, høj slidstyrke og oxidationsbestandighed, så det er meget udbredt i industrier som maskiner, kemikalier, petroleum, farmaceutiske produkter og biler.
Det har også fremragende dielektriske egenskaber og bruges almindeligvis til elektriske isolatorer, slidbestandige komponenter, slibemedier og højtemperaturkomponenter.I høj renhed har aluminiumoxid fremragende kemisk modstandsdygtighed over for de fleste procesvæsker bortset fra nogle stærke syrer, hvilket fører til, at det kan bruges i mange mekaniske tætningsapplikationer.Alumina kan dog let bryde under termisk chok, hvilket har begrænset dets brug i nogle applikationer, hvor dette kan være et problem.
Siliciumcarbid fremstilles ved at fusionere silica og koks.Det ligner kemisk keramik, men har bedre smøreegenskaber og er hårdere, hvilket gør det til en god slidstærk løsning til barske miljøer.
Den kan også omlappes og poleres, så en tætning kan renoveres flere gange i løbet af dens levetid.Det bruges generelt mere mekanisk, såsom i mekaniske tætninger for dets gode kemiske korrosionsbestandighed, høj styrke, høj hårdhed, god slidstyrke, lille friktionskoefficient og høj temperaturbestandighed.
Når det bruges til mekaniske tætningsflader, resulterer siliciumcarbid i forbedret ydeevne, øget tætningslevetid, lavere vedligeholdelsesomkostninger og lavere driftsomkostninger for roterende udstyr såsom turbiner, kompressorer og centrifugalpumper.Siliciumcarbid kan have forskellige egenskaber afhængig af hvordan det er blevet fremstillet.Reaktionsbundet siliciumcarbid dannes ved at binde siliciumcarbidpartikler til hinanden i en reaktionsproces.
Denne proces påvirker ikke væsentligt de fleste af materialets fysiske og termiske egenskaber, men den begrænser materialets kemiske resistens.De mest almindelige kemikalier, der er et problem, er ætsende stoffer (og andre kemikalier med høj pH) og stærke syrer, og derfor bør reaktionsbundet siliciumcarbid ikke anvendes til disse applikationer.
Selvsintret siliciumcarbid fremstilles ved at sintre siliciumcarbidpartikler direkte sammen ved hjælp af ikke-oxiderede sintringshjælpemidler i et inert miljø ved temperaturer over 2.000°C.På grund af manglen på et sekundært materiale (såsom silicium) er det direkte sintrede materiale kemisk modstandsdygtigt over for næsten enhver væske- og procestilstand, der sandsynligvis kan ses i en centrifugalpumpe.
Wolframcarbid er et meget alsidigt materiale som siliciumcarbid, men det er mere velegnet til højtryksanvendelser, da det har højere elasticitet, hvilket gør det muligt at bøje meget lidt og forhindre ansigtsforvrængning.Ligesom siliciumcarbid kan den lappes igen og poleres.
Wolframcarbid fremstilles oftest som hårdmetal, så der er ingen forsøg på at binde wolframcarbid til sig selv.Et sekundært metal tilsættes for at binde eller cementere wolframcarbidpartiklerne sammen, hvilket resulterer i et materiale, der har de kombinerede egenskaber af både wolframcarbid og metalbindemidlet.
Dette er blevet brugt til en fordel ved at give større sejhed og slagstyrke end muligt med wolframcarbid alene.En af svaghederne ved cementeret wolframcarbid er dens høje densitet.Tidligere blev koboltbundet wolframcarbid brugt, men det er efterhånden blevet erstattet af nikkelbundet wolframcarbid, fordi det mangler den række af kemisk kompatibilitet, der kræves til industrien.
Nikkelbundet wolframcarbid bruges i vid udstrækning til tætningsflader, hvor høj styrke og høj sejhedsegenskaber ønskes, og det har god kemisk kompatibilitet generelt begrænset af det frie nikkel.
GFPTFE
GFPTFE har god kemisk resistens, og det tilføjede glas reducerer friktionen på tætningsfladerne.Den er ideel til relativt rene applikationer og er billigere end andre materialer.Der er tilgængelige undervarianter for bedre at matche tætningen til kravene og miljøet, hvilket forbedrer dens samlede ydeevne.
Buna
Buna (også kendt som nitrilgummi) er en omkostningseffektiv elastomer til O-ringe, tætningsmidler og støbte produkter.Den er kendt for sin mekaniske ydeevne og fungerer godt i oliebaserede, petrokemiske og kemiske applikationer.Det er også meget udbredt til råolie, vand, forskellige alkohol-, silikonefedt- og hydraulikvæskeapplikationer på grund af dets ufleksibilitet.
Da Buna er en syntetisk gummicopolymer, klarer den sig godt i applikationer, der kræver metaladhæsion og slidbestandigt materiale, og denne kemiske baggrund gør den også ideel til fugemasseapplikationer.Ydermere kan den modstå lave temperaturer, da den er designet med dårlig syre- og mild alkaliresistens.
Buna er begrænset i applikationer med ekstreme faktorer såsom høje temperaturer, vejr, sollys og dampbestandighed, og er ikke egnet med clean-in-place (CIP) desinfektionsmidler, der indeholder syrer og peroxider.
EPDM
EPDM er en syntetisk gummi, der almindeligvis anvendes i bilindustrien, konstruktion og mekaniske applikationer til tætninger og O-ringe, slanger og skiver.Den er dyrere end Buna, men kan modstå en række termiske, vejrlige og mekaniske egenskaber på grund af dens langvarige høje trækstyrke.Den er alsidig og ideel til anvendelser, der involverer vand, klor, blegemiddel og andre alkaliske materialer.
På grund af dets elastiske og klæbende egenskaber vender EPDM efter strækning tilbage til sin oprindelige form uanset temperaturen.EPDM anbefales ikke til petroleumsolie, væsker, chlorerede kulbrinter eller kulbrinteopløsningsmidler.
Viton
Viton er et langtidsholdbart, højtydende, fluorholdigt kulbrintegummiprodukt, der oftest anvendes i O-ringe og tætninger.Det er dyrere end andre gummimaterialer, men det er den foretrukne løsning til de mest udfordrende og krævende tætningsbehov.
Modstandsdygtig over for ozon, oxidation og ekstreme vejrforhold, herunder materialer som alifatiske og aromatiske kulbrinter, halogenerede væsker og stærke sure materialer, er det en af de mere robuste fluorelastomerer.
Valg af det korrekte materiale til forsegling er vigtigt for succesen af en ansøgning.Mens mange tætningsmaterialer er ens, tjener hver en række forskellige formål for at opfylde ethvert specifikt behov.
Indlægstid: 12-jul-2023