Aké sú obmedzenia plochých tesniacich krúžkov?

Ako skúsený dodávateľ plochých tesniacich krúžkov som bol z prvej ruky svedkom rozšíreného používania a významu týchto komponentov v rôznych priemyselných odvetviach. Ploché tesniace krúžky, známe svojou jednoduchosťou a účinnosťou pri vytváraní tesného tesnenia medzi dvoma povrchmi, sú nevyhnutné v aplikáciách od automobilových motorov až po vodovodné systémy. Avšak ako každá technológia alebo produkt, ploché tesniace krúžky majú svoje vlastné obmedzenia. Pochopenie týchto obmedzení je kľúčové pre spotrebiteľov aj profesionálov v odvetví, aby mohli robiť informované rozhodnutia pri výbere vhodného tesniaceho riešenia pre ich špecifické potreby.

Materiál – súvisiace obmedzenia

Jedno z hlavných obmedzení plochých tesniacich krúžkov je úzko späté s materiálmi, z ktorých sú vyrobené. Rôzne materiály ponúkajú rôzne stupne odolnosti voči teplote, chemikáliám a tlaku a výber nesprávneho materiálu môže viesť k predčasnému zlyhaniu tesnenia.

Teplotná odolnosť

Ploché tesniace krúžky EPDM (etylén-propyléndiénový monomér), ako sú dostupné naPlochý tesniaci krúžok EPDM, sú známe svojou vynikajúcou odolnosťou voči poveternostným vplyvom a ozónu. Majú však pomerne slabú odolnosť voči vysokým teplotám. V prostredí s vysokou teplotou môžu tesniace krúžky EPDM zaznamenať tepelnú degradáciu, čo spôsobí, že stvrdnú, prasknú a stratia svoju elasticitu. Táto strata elasticity znižuje schopnosť krúžku udržiavať správne tesnenie, čo vedie k potenciálnym únikom.

Na druhej strane ploché tesniace krúžky NBR (nitrilbutadiénový kaučuk), ako sú tie, ktoré nájdete naPlochý tesniaci krúžok NBRmajú lepšiu odolnosť voči oleju a palivu, ale majú aj obmedzenia pri aplikáciách pri vysokých teplotách. NBR sa začína degradovať pri relatívne miernych teplotách v porovnaní s niektorými inými elastomérmi a dlhodobé vystavenie vysokým teplotám môže spôsobiť jeho napučiavanie alebo zmršťovanie, v závislosti od špecifického chemického prostredia, čo ďalej ohrozuje tesnenie.

FKM (Fluoroelastomer) ploché tesniace krúžky, ako je podrobne uvedené naPlochý tesniaci krúžok FKM, ponúkajú vynikajúcu odolnosť voči vysokým teplotám. Ale pri extrémne nízkych teplotách môže FKM skrehnúť. Táto krehkosť spôsobuje, že krúžok je náchylnejší na praskanie pri namáhaní, napríklad keď je systém vystavený vibráciám alebo náhlym zmenám tlaku, čo môže viesť k zlyhaniu tesnenia.

Chemická odolnosť

Každý materiál má svoj vlastný jedinečný profil chemickej odolnosti. EPDM napríklad nie je vhodný na použitie s uhľovodíkmi, ako sú oleje a palivá. Pri vystavení týmto látkam môže EPDM nabobtnať, čo nielenže zmení jeho rozmery, ale aj oslabí jeho štruktúru. Toto vydutie môže spôsobiť, že tesniaci krúžok stratí svoju priľnavosť na lícovaných plochách, čo vedie k netesnostiam.

NBR má dobrú odolnosť voči olejom a palivám, ale je menej odolný voči niektorým chemikáliám, ako sú silné kyseliny a zásady. Vystavenie týmto chemikáliám môže spôsobiť degradáciu NBR, čo má za následok stratu mechanických vlastností a v konečnom dôsledku zlyhanie tesnenia.

FKM, hoci má vynikajúcu chemickú odolnosť voči širokému spektru chemikálií, vrátane mnohých agresívnych rozpúšťadiel, môže byť napadnutý niektorými vysoko špecializovanými chemikáliami, ako sú amíny. V aplikáciách, kde je možný kontakt s týmito chemikáliami, použitie plochého tesniaceho krúžku FKM nemusí byť realizovateľnou možnosťou.

Dizajn – súvisiace obmedzenia

Konštrukcia plochých tesniacich krúžkov tiež predstavuje určité obmedzenia, ktoré môžu ovplyvniť ich výkon.

Požiadavky na povrchovú úpravu

Ploché tesniace krúžky sa spoliehajú na hladký a plochý spojovací povrch, aby vytvorili efektívne tesnenie. Ak má spojovací povrch škrabance, jamky alebo nepravidelnosti, tesniaci krúžok sa nemusí správne prispôsobiť, čo vedie k medzerám a možným únikom. Dosiahnutie požadovanej povrchovej úpravy môže byť náročné a nákladné, najmä pri výrobe vo veľkom meradle alebo v aplikáciách, kde sa protiľahlé povrchy ťažko opracujú.

Distribúcia tlaku

V niektorých aplikáciách nemusí byť rozloženie tlaku cez tesniaci krúžok rovnomerné. Tento nerovnomerný tlak môže spôsobiť nerovnomernú deformáciu tesniaceho krúžku, čo môže viesť k oblastiam so zníženým kontaktným tlakom. Tieto oblasti so zníženým tlakom s väčšou pravdepodobnosťou umožňujú únik tekutiny alebo plynu. Napríklad v systéme so zložitou geometriou alebo tam, kde je tlak aplikovaný pod uhlom, plochý tesniaci krúžok nemusí byť schopný rovnomerne rozložiť tlak, čo má za následok zlyhanie tesnenia.

Ťažkosti pri inštalácii

Správna inštalácia plochých tesniacich krúžkov je rozhodujúca pre ich výkon. Konštrukcia plochých tesniacich krúžkov však môže sťažiť inštaláciu. Často sú tenké a flexibilné, vďaka čomu sú náchylné na poškodenie počas inštalácie. Napríklad, ak krúžok nie je nainštalovaný správne a je skrútený alebo ohnutý, môže spôsobiť koncentráciu napätia v určitých oblastiach, čo vedie k predčasnému zlyhaniu. Okrem toho v aplikáciách, kde je potrebné tesniaci krúžok nainštalovať v tesnom priestore, môže byť ťažké zabezpečiť, aby bol krúžok správne usadený a zarovnaný.

Environmentálne – súvisiace obmedzenia

Na výkon plochých tesniacich krúžkov môžu mať významný vplyv aj faktory prostredia.

Vibrácie a šok

V aplikáciách, kde dochádza k výrazným vibráciám alebo nárazom, môžu byť ploché tesniace krúžky náchylnejšie na zlyhanie. Neustály pohyb a nárazy môžu spôsobiť posunutie alebo posunutie tesniaceho krúžku z polohy, čo môže poškodiť tesnenie. Okrem toho môžu vibrácie spôsobiť únavu materiálu tesniaceho krúžku, čo vedie k prasknutiu a prípadnému zlyhaniu. Napríklad v automobilových motoroch alebo priemyselných strojoch, kde sú vibrácie bežným javom, môže byť výkon plochých tesniacich krúžkov vážne ovplyvnený.

Vystavenie UV žiareniu

Pri vonkajších aplikáciách môže byť vystavenie UV žiareniu veľkým problémom. EPDM, NBR a FKM môžu byť ovplyvnené UV žiarením. UV žiarenie môže spôsobiť degradáciu povrchu tesniaceho krúžku, čo vedie k zmene farby, praskaniu a strate mechanických vlastností. Táto degradácia môže znížiť účinnosť tesnenia a skrátiť životnosť tesniaceho krúžku.

Kompatibilita s inými komponentmi

Ploché tesniace krúžky musia byť kompatibilné s ostatnými komponentmi v systéme. V niektorých prípadoch môže interakcia medzi tesniacim krúžkom a inými materiálmi v systéme viesť k problémom.

Galvanická korózia

Ak je plochý tesniaci krúžok v kontakte s kovovým komponentom, hrozí nebezpečenstvo galvanickej korózie. K tomu dochádza, keď sú dva rôzne kovy alebo kov a vodivý elastomér v kontakte v prítomnosti elektrolytu. Výsledná elektrochemická reakcia môže spôsobiť koróziu kovovej súčasti, ktorá môže poškodiť tesniaci krúžok a ohroziť tesnenie.

Interakcia s mazivami

V niektorých aplikáciách sa na zníženie trenia a opotrebovania používajú mazivá. Avšak mazivo nemusí byť kompatibilné s materiálom tesniaceho krúžku. Niektoré mazivá môžu spôsobiť napučiavanie, rozpúšťanie alebo degradáciu tesniaceho krúžku, čo môže viesť k zlyhaniu tesnenia.

Vplyv na výkon systému

Obmedzenia plochých tesniacich krúžkov môžu mať významný vplyv na celkový výkon systému, v ktorom sa používajú.

Únik

Najzrejmejším dôsledkom zlyhania tesnenia je únik. Únik môže viesť k strate tekutiny alebo plynu, čo môže pri niektorých aplikáciách predstavovať bezpečnostné riziko, napríklad v prípade toxických alebo horľavých látok. Môže to mať za následok aj stratu účinnosti, pretože systém môže musieť vynaložiť väčšie úsilie, aby kompenzoval stratu tekutiny alebo plynu.

Údržba a prestoje

Keď plochý tesniaci krúžok zlyhá, často vyžaduje údržbu alebo výmenu. To môže viesť k prestojom systému, čo môže byť nákladné, najmä v priemyselných aplikáciách, kde je prerušená výroba. Častá výmena tesniacich krúžkov môže navyše zvýšiť celkové náklady na údržbu systému.

Záver

Napriek ich širokému použitiu majú ploché tesniace krúžky niekoľko obmedzení týkajúcich sa materiálov, dizajnu, prostredia a kompatibility s inými komponentmi. Tieto obmedzenia je potrebné starostlivo zvážiť pri výbere tesniaceho roztoku pre konkrétnu aplikáciu. Ako dodávateľ plochých tesniacich krúžkov chápem dôležitosť poskytovania presných informácií našim zákazníkom o týchto obmedzeniach, aby mohli prijímať informované rozhodnutia.

Ak čelíte problémom pri výbere správneho plochého tesniaceho krúžku pre vašu aplikáciu alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa obmedzení uvedených v tomto blogu, odporúčame vám, aby ste sa na nás obrátili. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám nájsť najvhodnejšie riešenie tesnenia pre vaše potreby. Môžeme poskytnúť podrobné technické poradenstvo a pomôcť vám orientovať sa v zložitom svete plochých tesniacich krúžkov, aby sme zaistili optimálny výkon vášho systému.

Referencie

• OO Ajayi, "Elastomerické tesnenia: materiály, dizajn a aplikácie", CRC Press, 2019.
• RK Singhal, "Príručka k technológii tesnenia", McGraw - Hill Education, 2017.
• "Príručka elastomérov", Editoval BS Abdel - Bary, Marcel Dekker, 2005.