-Elastomer bo'lmagan plombalash materiallari chegarasini tushunish

Muhrlash muhandisligidagi haqiqiy chegara amalda muhrlash mexanizmlarining chegarasidir. Elastomerik qistirmalarning dastlabki muhrlanish kuchi asosan siqilishdan keyin elastik tiklanishiga bog'liq va o'rta bosim kontakt stressini yanada oshiradi. Siqish to'plami juda katta bo'lsa va material elastik xotirasini yo'qotsa, muhr muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Bundan farqli o'laroq, PTFE, UHMWPE va PEEK kabi texnik polimerlar asosan past elastiklikka ega va ayniqsa, PTFE sezilarli darajada sovuq oqim yoki o'rmalanishni ko'rsatadi. Shunday qilib, bu materiallar "kauchuk kabi orqaga burish" orqali emas, balki geometrik dizayn, oldindan yuklash, bosim faollashuvi, buloqlar yoki muhrlanish ishlashi uchun O-halqa quvvatlanishida ishlaydi. Bu elastomer bo'lmagan plomba materiallarining asosiy chegarasini belgilaydi: asosiy savol materialning qanchalik mustahkamligi emas, balki uning tizimda qanday rol o'ynashi - elastik kompensatsiyani ta'minlaydimi yoki past ishqalanish, aşınma qarshilik, kimyoviy qarshilik, ekstruziyaga qarshilik yoki yuk-yuk ko'tarish kabi funktsiyalarni ta'minlaydimi. Birinchisi elastomerlarda, ikkinchisi esa nega muhandislik plastmassalari muhrlanish ilovalarida o'z yo'lini topadi.

1. PTFE PTFE shunchaki "yuqori{1}}plastmassa" sifatida emas, balki bir vaqtning o'zida uchta muhim chegarani bosib o'tuvchi modda sifatida qaralishi kerak: kimyoviy qarshilik, haroratga chidamlilik va past ishqalanish. AGC tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, u -180 darajadan +260 darajagacha bo'lgan normal xizmat ko'rsatish harorati oralig'iga ega va deyarli barcha muhitlar uchun kimyoviy jihatdan inertdir. Parker ma'lumotlariga ko'ra, PTFE ning po'latdagi quruq surma ishqalanish koeffitsienti taxminan 0,10 ni tashkil qiladi, bu UHMWPE (~ 0,25) va bokira PEEK (~ 0,35) dan ancha past. Bu shuni anglatadiki, PTFE yuqori haroratli, kuchli korroziyali va ishqalanish darajasi past dinamik vaziyatlarda elastomerik plombalarning yuqori ishlash chegarasini samarali tarzda siljitadi.

Ammo uning kamchiliklari ham shunchalik muhim. Parkerning ta'kidlashicha, bokira PTFE doimiy yuk bilan xona haroratida juda ko'p siqilishga ega va deyarli elastik tiklanishga ega emas. Ishqalanish juda past, ammo aşınma qarshilik juda past. Shuning uchun PTFE ni yuqori haroratli kauchuk yoki elastomerik O{3}}halqalarning qattiq ekvivalenti sifatida ko'rib chiqish to'g'ri emas. Oddiy muhandislik xatosi, kamaytirilgan ishqalanishni barqaror elastik muhrni ta'minlash qobiliyati bilan bog'lashdir. Shuning uchun PTFE kamdan-kam hollarda haqiqiy ilovalarda qo'llaniladi. Yo'llardan biri shisha tolasi, uglerod tolasi, grafit yoki bronza kabi materiallardan foydalanib, to'ldiruvchini o'zgartirish, siljish, aşınma qarshilik, bosim kuchi va ekstruziyaga qarshi quvvatni oshirishdir. Boshqa usul esa, buloqlar yoki O-halqalar past bosimli kontaktni va uzoq{13}}deformatsiyani qoplaydigan-energetik plombalar yoki elastomer{10}}energetik konstruktsiyalar kabi quvvatlangan plomba tuzilmalaridan foydalanishdir.

Muhandislik nuqtai nazaridan, PTFE geometrik yoki elastik kompensatsiyani ta'minlovchi material sifatida emas, balki muhit mosligi, harorat va ishqalanish chegaralarini buzadigan material sifatida ko'rib chiqilishi kerak. Bu yuqori harorat, agressiv kimyoviy ta'sir yoki ozgina ishqalanish bilan dinamik harakatlanish holatlariga eng mos keladi. Biroq, agar asosiy talab katta deformatsiyaga muvofiqligi yoki uzoq muddatli elastik tiklanish bo'lsa, bu eng yaxshi variant emas.

2. UHMW-PE
UHMWPE PTFE bilan solishtirganda butunlay aniq moddiy chegarani ifodalaydi. Masalan, Ensinger PE1000 juda yuqori zarba chidamliligi, yaxshi aşınma va aşınma qarshilik, kuchli toymasin aşınma harakati va yuqori past harorat ko'rsatkichlariga ega. Oddiy parametrlar taxminan 700 MPa kuchlanish moduli, taxminan 19 MPa oqish quvvati va -260 darajadan +80 darajagacha bo'lgan xizmat ko'rsatish haroratidir.

Bu o'zining moddiy tabiatiga ko'ra yuqori haroratga chidamli plastik emas, balki aşınmaya bardoshli va zarbaga chidamli texnik polimerdir. Parkerning ta'kidlashicha, "UHMWPE eng qattiq va aşınmaya bardoshli materiallardan biridir, lekin PTFEga qaraganda cheklangan harorat va kimyoviy qarshilikka ega va PTFEga qaraganda yuqori ishqalanish koeffitsientiga ega bo'lgan o'zaro yoki juda sekin sirpanish ilovalari uchun ko'proq mos keladi. Trelleborgning asosiy UHMWPE taklifi bu erdagi hidlik halqalar va hidrlar uchun materialdir. yon yuklarni o'zlashtiradi, pistonlar yoki novdalarni boshqaradi va metall-metall bilan- aloqa qilishni yo'q qiladi.

Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, UHMWPE yuqori harorat yoki kimyoviy jihatdan qattiq sharoitlarda PTFE bilan raqobatlashmaslik uchun aşınmaya bardoshli, yo'l-yo'riqli, past haroratli qattiqlik va sekin sirpanish harakati uchun mo'ljallangan. UHMWPE ko'pincha PTFE'nin arzon o'rnini bosuvchi vosita sifatida qabul qilinadi, lekin ularning roli aslida tubdan farq qiladi. PTFE o'ta kimyoviy qarshilik, yuqori harorat va ultra{2}}past ishqalanish uchun mo'ljallangan, UHMWPE esa aşınma qarshilik, zarba qarshiligi va past haroratga chidamlilik uchun mo'ljallangan.

3. PEEK PEEK muhrlash tizimlarida ko'proq strukturaviy materialdir. Victrex ma'lumotlariga ko'ra, PEEK yuqori harorat sig'imi, keng kimyoviy qarshilik, yuqori mexanik kuch, ajoyib o'lchov barqarorligi, gidrolizga chidamlilik va aşınmaya bardoshli. Odatda 450G markasi, masalan, taxminan 4,0 GPa kuchlanish moduliga, taxminan 98 MPa kuchlanish kuchiga va 260 darajagacha doimiy xizmat ko'rsatish haroratiga ega.

PEEK, albatta, yumshoq{0}}kontakt plomba moddasi emas, balki yuqori modulli strukturaviy polimerdir. U asosan muhrlash ilovalarida zaxira halqalar, ekstruziyaga qarshi{3}}qurilmalar, yoʻnaltiruvchi elementlar va yuk koʻtaruvchi konstruktiv komponentlar sifatida qoʻllaniladi. Yo'l-yo'riq va aşınma ilovalari uchun Trelleborg PEEK ni yuqori modulli muhandislik plastmassasi sifatida tasniflaydi. PEEK orqa halqalari{6}}yuqori bosim ostida O-halqalar yoki X{8}}halqalarning chiqib ketishining oldini olish uchun ayniqsa ishlab chiqilgan.

PEEK ning afzalligi shundaki, u bosim qarshiligi, bo'shliqni nazorat qilish, yuk ko'tarish qobiliyati va o'lchov barqarorligi chegaralarini kengaytiradi. Ammo PEEK universal qo'llaniladigan muhrlash materiali emas. Bu katta deformatsiyaga moslashish yoki bardoshlik assimilyatsiya qilish ilovalari uchun ideal emas va PTFE ga qaraganda ko'proq ishqalanish koeffitsientiga ega. Shuning uchun PEEKni asosiy muhrlovchi element sifatida emas, balki strukturaviy va ekstruziyaga qarshi material sifatida ko'rib chiqish tavsiya etiladi.

4. TPU (PU)
Poliuretan ko'pincha muhrlash ilovalarida TPU deb ataladi va gidravlik dinamik muhrlanishda standart materialdir. Parker TPU uzoq vaqt davomida suyuqlik quvvat tizimlarida standart bo'lib, ajoyib aşınma qarshilik, termal barqarorlik, gidrolizga chidamlilik, siqish to'plamining ishlashi va elastik tiklanishni taklif qiladi. Covestro shuningdek, o'zining katta aşınma qarshiligini, keng moslashuvchanlik diapazonini, yuqori elastikligini va yog'lar va ba'zi erituvchilarga yaxshi qarshilik ko'rsatadi.

Bu TPU ni elastomerlar va muhandislik plastmassalari o'rtasida o'rta joyga qo'yadi. U mukammal egiluvchanlikka ega va ayniqsa yuqori bosimli dinamik gidravlik ilovalar uchun eskirish muddati va mexanik chidamlilikni sezilarli darajada yaxshilaydi. Ammo uning haqiqiy kuchi universal kimyoviy qarshilik yoki statik muhrlanish sharoitida emas, balki dinamik gidravlik muhrlanishdadir.

Eng keng tarqalgan noto'g'ri tushunchalardan biri bu TPUni yagona bir hil material deb hisoblashdir, chunki uning kimyoviy qarshiligi formulaga, qattiqlikka, haroratga, konsentratsiyaga va ta'sir qilish davriga bog'liq. Kuchli kislotalar va ishqorlar TPU'ya hujum qiladi, aromatik uglevodorodlar shishishiga olib keladi, ketonlar va esterlar sezilarli darajada shishiradi va DMF, DMSO, NMP va THF TPU uchun erituvchilardir. Formulyatsiya haroratga chidamlilikda ham rol o'ynaydi. MDI-ga asoslangan tizimlar odatda 100 daraja, PPDI-ga asoslangan tizimlar esa 135 daraja atrofida. Demak, PU bitta doimiy chegara bilan emas, balki tizimga bog'liq{6}}formulaning chegaralari bilan belgilanadi.

5. Elastomerlar va muhandislik plastmassalari orasidagi muhandislik chegarasi
Muhandislik plastmassalari va elastomerlar o'rtasidagi asosiy to'siqni bir necha usul bilan tushunish mumkin. Elastomerlar asosan elastik tiklash orqali muhrlanish kuchi uchun javobgardir, PTFE, UHMWPE va PEEK kabi muhandislik plastmassalari elastik deformatsiyaga tayanmaydi, lekin ishqalanish chegaralarini past ishqalanish, aşınma qarshilik, kimyoviy qarshilik, ekstruziyaga chidamlilik va o'lchov barqarorligi bilan suradi.

Ularning funktsional rollari yaxshi farqlanadi. PTFE asosan kimyoviy, harorat va ishqalanish chegaralari bilan shug'ullanadi. UHMWPE aşınma qarshilik, yo'l-yo'riq, past harorat ko'rsatkichlari va sekin sirpanish bilan bog'liq. PEEK yuk ko'tarish, ekstruziyaga qarshi-va yuqori bosimli strukturaning barqarorligi uchun ishlatiladi. PU dinamik gidravlik sharoitlarda eskirish muddati uchun optimallashtirilgan. Amalda eng yaxshi muhrlanish echimlari ko'pincha almashtirish emas, balki gibrid tizimlardir. Masalan, O-halqa oldindan yuklash va dastlabki aloqa kuchini ta'minlaydi, PTFE gilzasi ishqalanishni kamaytiradi va kimyoviy qarshilikni oshiradi, PEEK yoki to'ldirilgan PTFE{8}}yuqori uzuk bosim ostida ekstruziyani inhibe qiladi.

Eng keng tarqalgan muhandislik xatosi turli xil muhrlash usullari uchun materiallarni solishtirishdir. PTFE yuqori-kauchuk emas, PEEK universal plastmassa emas, UHMWPE arzon PTFE emas, PU shunchaki qattiqroq NBR emas. Dominant nosozlik rejimi tan olingandan so'ng, moddiy chegara aniq bo'ladi.