Шановні інженери, партнери із закупівель та особи,-які приймають технічні рішення!
У наших щоденних технічних консультаціях питання, яке нам найчастіше задають, не є "Яка ціна?" а скоріше: "Скільки насправді прослужить ця ущільнювальна стрічка?"
Багато клієнтів стикалися з такою проблемою: зразок демонструє належну герметичність під час тестування, але починає пропускати воду або повітря через три місяці експлуатації; або, незважаючи на те, що твердість відповідає зазначеним вимогам, під час розбирання спостерігаються незворотні вм’ятини. Основна причина всіх цих явищ лежить у найфундаментальнішій фізичній властивості гумової промисловості – компресії (CS).
Сьогодні ми вийдемо за межі абстрактних понять і, починаючи з молекулярних ланцюгів і структури пор, розберемо основні принципи, які визначають ефективність ущільнення.
I. Перегляд «Постійної деформації стиснення»
У сфері спіненого силікону ефективність ущільнення еквівалентна твердості; герметизація також еквівалентна здатності протистояти деформації стиснення.
Постійна деформація при стисненні означає величину деформації, яку стандартний зразок для випробувань не може відновити після розвантаження, коли зразок стискається з певною швидкістю (наприклад, 25% або 50%) при заданій температурі (наприклад, 100 градусів) протягом визначеного часу (наприклад, 22 години або 72 години). Менше значення цього параметра вказує на більш високу ступінь пружного утримання матеріалу та менший ризик протікання.
Якщо виникає значна остаточна деформація, це вказує на:
Релаксація напруги на межі розділу: Сила затиску на фланцевому з’єднанні зменшується та падає нижче внутрішнього тиску середовища.
Формування мікроканалу: розрив або згортання пор, що призводить до з’єднання каналів витоку.
Часте технічне обслуговування: Болти необхідно регулярно затягувати, щоб компенсувати втрати напруги.
II. Чотири основні виміри, які визначають деформаційну долю
Вплив деформації стиснення не пов'язаний з одним фактором, а скоріше представляє собою складний "систематичний інженерний" процес. Ми класифікували цей процес на чотири рівні, від мікроскопічного до макроскопічного:
1. Матеріальний ген: ігрова динаміка систем формулювання
Це основна причина деформації, яка визначається силіконовою гумою та системою добавок.
Вибір сирого каучуку (основного полімеру): вміст вінілу та розподіл молекулярної маси безпосередньо впливають на щільність зшивання. Сирий каучук із надмірно високою в’язкістю демонструє сильне заплутування молекулярних ланцюгів, що ускладнює ковзання ланцюгів під час стиснення; в результаті постійна деформація часто є надмірною.
Система зміцнення та зшивання: існує «золота точка перегину» у дозуванні вулканізуючих агентів. Хоча надлишок вулканізатора збільшує твердість, він може зробити молекулярні ланцюги занадто жорсткими та зменшити їх гнучкість, тим самим негативно впливаючи на опір втомі від стиску.
Підбір піноутворювача: Швидкість спінювання має бути синхронізована зі швидкістю вулканізації. Якщо піноутворення відбувається надто швидко без достатнього перехресного -зшивання, стінки бульбашок будуть надто тонкими й розірваться одразу після стиснення; якщо перехресне{2}}зшивання відбувається надто швидко, а спінювання затримується, бульбашки не зможуть повністю розширитися, що призведе до недостатньої закритої{3}}швидкості клітин.
2. Мікроструктура: об’ємна частка закритих- пор і розподіл розмірів пор
Це ключове поле битви, де спінений силікон відрізняється від твердого силікону.
Ідеальний стан: рівномірна тонка-стільникова структура з високою часткою закритих-комірок. Під час стиснення газ у закритих клітинах підкоряється закону Бойля (P₁V₁=P₂V₂), забезпечуючи пневматичну підтримку, яка сприяє швидкому відскоку клітин після скидання тиску.
Дефектні пори: якщо розміри пор нерівномірні (є закриті або відкриті пори), напруга стиску буде зосереджена на найбільших порах. Коли ці слабкі місця зазнають пластичної деформації або розриву, ефективна швидкість стиснення всього поперечного-перерізу ущільнення буде остаточно втрачена.
3. Умови експлуатації: старіння,-спричинене теплом і середовищем
Це зовнішній фактор і головна причина багатьох інцидентів-збоїв на сайті.
Термо-окислювальне старіння: високі температури прискорюють окислювальне розщеплення силіконово-полімерної основи. З часом поверхня матеріалу твердне, а щільність внутрішнього поперечного -з’єднання змінюється, що призводить до посиленого ослаблення напруги стиску. При 150 градусах швидкість деформації звичайного силікону може в 3-5 разів перевищувати, ніж при кімнатній температурі.
Compression ratio setting: It is generally recommended that the compression ratio be between 15% and 25%. An excessively high compression ratio (>30%) безпосередньо руйнує пори клітини, викликаючи незворотні фізичні пошкодження; надмірно низький ступінь стиснення не зможе встановити ефективний тиск початкового ступеня ущільнення.
4. Механізм травми: фізичний збій під час процесу стиснення
Під мікроскопом порушення компресії зазвичай включає три стадії:
Фаза I (вихід газу): раптове підвищення тиску змушує газ із закритої порожнини виходити через мікропори в стінці бульбашки.
Фаза II (згортання бульбашкової стінки): бульбашкова стінка, орієнтована паралельно напрямку стиснення, утворює постійні складки під дією сили зсуву.
Фаза III (розрив стінки бульбашки): стінка бульбашки, орієнтована перпендикулярно напрямку стиснення, розривається через надмірне розтягування; сусідні бульбашкові порожнини потім зливаються, утворюючи макроскопічну тріщину.
III. Посібник із уникнення поширених пасток під час вибору продуктів
Як оператор ми не рекомендуємо клієнтам зосереджуватися виключно на «значеннях», зазначених у звіті про випробування; натомість їм слід звернути увагу на «значення за фактичних умов експлуатації». Ось три практичні рекомендації:
Запитуйте дані про-старіння, а не дані про початкову перевірку.
Будь ласка, зверніться до даних постійної деформації стиснення, отриманих після старіння при 150 градусах протягом 72 годин або при 225 градусах протягом 24 годин, як надає постачальник. Хороша продуктивність при кімнатній температурі не гарантує стабільності при підвищених температурах.
Оцініть криву «релаксації напруги».
Остаточна деформація стиснення є статичним явищем, тоді як релаксація напруги є динамічним процесом. Якщо умови дозволяють, постачальника слід попросити надати криву, яка показує, як прикладена сила зменшується з часом при заданій швидкості стиснення. Менший нахил вказує на довший термін служби ущільнення.
Отримання твердості та щільності з умов експлуатації:
Статичне ущільнення під низьким-тиском (наприклад, захист від пилу для освітлювальних приладів): можна вибрати матеріали з низькою-твердістю та високим-відскоком (щільність 0,35–0,45 г/см³).
Високий{0}}тиск, динамічне ущільнення (наприклад, силові акумуляторні батареї): рекомендується використовувати матеріали із середньою-–-високою твердістю та високим-ступенем закритості клітин (щільність: 0,5–0,7 г/см³), а також використовувати відповідні опорні конструкції ребер.
Як відомий китайський постачальник у промисловості спіненого силікону, наша цінність виходить за рамки простої доставки рулону ущільнювальних смуг; це полягає в тому, щоб надати вам рішення для ущільнення, яке «-не потребує технічного обслуговування» протягом усього життєвого циклу – досягається за рахунок точної оптимізації рецептури (оптимізація сумісності з-перехресним зв’язуванням/піноутворенням) і суворого контролю процесу (забезпечення однорідної структури пор).
Якщо ви шукаєте ущільнювальні матеріали, придатні для конкретних умов експлуатації-таких як ультра-низькі температури, інтенсивне ультрафіолетове випромінювання або високо-вібрація-будь ласка, зв’яжіться з нами в будь-який час. Ми можемо надати індивідуальні прогнозовані дані про деформацію, адаптовані до вашого фактичного коефіцієнта стиснення та температурних вимог, допомагаючи вам зменшити-ризики, пов’язані з проектуванням, завдяки-на основі даних.