Mae dewis y deunydd ar gyfer eich sêl yn bwysig gan y bydd yn chwarae rhan wrth bennu ansawdd, hyd oes a pherfformiad cymhwysiad, a lleihau problemau yn y dyfodol. Yma, rydym yn edrych ar sut y bydd yr amgylchedd yn effeithio ar ddewis deunydd sêl, yn ogystal â rhai o'r deunyddiau mwyaf cyffredin a pha gymwysiadau y maent fwyaf addas ar eu cyfer.
Ffactorau amgylcheddol
Mae'r amgylchedd y bydd sêl yn agored iddo yn hanfodol wrth ddewis y dyluniad a'r deunydd. Mae nifer o briodweddau allweddol sydd eu hangen ar ddeunyddiau selio ar gyfer pob amgylchedd, gan gynnwys creu wyneb sêl sefydlog, gallu dargludo gwres, gwrthsefyll cemegau, a gwrthsefyll gwisgo da.
Mewn rhai amgylcheddau, bydd angen i'r priodweddau hyn fod yn gryfach nag mewn eraill. Mae priodweddau deunydd eraill y dylid eu hystyried wrth ystyried yr amgylchedd yn cynnwys caledwch, anystwythder, ehangu thermol, traul a gwrthiant cemegol. Bydd cadw'r rhain mewn cof yn eich helpu i ddod o hyd i'r deunydd delfrydol ar gyfer eich sêl.
Gall yr amgylchedd hefyd benderfynu a ellir blaenoriaethu cost neu ansawdd y sêl. Ar gyfer amgylcheddau garw a llym, gall seliau fod yn ddrytach oherwydd bod angen i'r deunyddiau fod yn ddigon cryf i wrthsefyll yr amodau hyn.
Ar gyfer amgylcheddau o'r fath, bydd gwario'r arian ar sêl o ansawdd uchel yn talu ei hun yn ôl dros amser gan y bydd yn helpu i atal y cau i lawr, atgyweiriadau, ac adnewyddu neu ailosod y sêl gostus y bydd sêl o ansawdd is yn arwain atynt. Fodd bynnag, mewn cymwysiadau pwmpio gyda hylif glân iawn sydd â phriodweddau iro, gellid prynu sêl rhatach o blaid berynnau o ansawdd uwch.
Deunyddiau seliau cyffredin
Carbon
Mae carbon a ddefnyddir mewn wynebau selio yn gymysgedd o garbon amorffaidd a graffit, gyda chanrannau pob un yn pennu'r priodweddau ffisegol ar y radd derfynol o garbon. Mae'n ddeunydd anadweithiol, sefydlog a all fod yn hunan-iro.
Fe'i defnyddir yn helaeth fel un o'r pâr o wynebau pen mewn morloi mecanyddol, ac mae hefyd yn ddeunydd poblogaidd ar gyfer morloi cylcheddol segmentedig a modrwyau piston o dan symiau sych neu fach o iro. Gellir trwytho'r cymysgedd carbon/graffit hwn hefyd â deunyddiau eraill i roi nodweddion gwahanol iddo megis mandylledd llai, perfformiad gwisgo gwell neu gryfder gwell.
Sêl garbon wedi'i thrwytho â resin thermoset yw'r mwyaf cyffredin ar gyfer seliau mecanyddol, gyda'r rhan fwyaf o garbonau wedi'u trwytho â resin yn gallu gweithredu mewn ystod eang o gemegau o fasau cryf i asidau cryf. Mae ganddynt hefyd briodweddau ffrithiannol da a modwlws digonol i helpu i reoli ystumio pwysau. Mae'r deunydd hwn yn addas ar gyfer dyletswydd gyffredinol hyd at 260°C (500°F) mewn dŵr, oeryddion, tanwyddau, olewau, toddiannau cemegol ysgafn, a chymwysiadau bwyd a chyffuriau.
Mae morloi carbon wedi'u trwytho ag antimoni hefyd wedi profi i fod yn llwyddiannus oherwydd cryfder a modwlws antimoni, gan ei wneud yn dda ar gyfer cymwysiadau pwysedd uchel pan fo angen deunydd cryfach a mwy anhyblyg. Mae'r morloi hyn hefyd yn fwy gwrthsefyll pothellu mewn cymwysiadau gyda hylifau gludedd uchel neu hydrocarbonau ysgafn, gan ei wneud yn radd safonol ar gyfer llawer o gymwysiadau purfa.
Gellir trwytho carbon hefyd â ffurfwyr ffilm fel fflworidau ar gyfer rhedeg sych, cryogeneg a chymwysiadau gwactod, neu atalyddion ocsideiddio fel ffosffadau ar gyfer cymwysiadau tymheredd uchel, cyflymder uchel, a thyrbin hyd at 800 troedfedd yr eiliad a thua 537°C (1,000°F).
Cerameg
Mae cerameg yn ddeunyddiau anorganig anfetelaidd wedi'u gwneud o gyfansoddion naturiol neu synthetig, sef ocsid alwmina neu alwmina fel arfer. Mae ganddo bwynt toddi uchel, caledwch uchel, ymwrthedd uchel i wisgo a gwrthiant ocsideiddio, felly fe'i defnyddir yn helaeth mewn diwydiannau fel peiriannau, cemegau, petrolewm, fferyllol a cheir.
Mae ganddo hefyd briodweddau dielectrig rhagorol ac fe'i defnyddir yn gyffredin ar gyfer inswleidyddion trydanol, cydrannau sy'n gwrthsefyll traul, cyfryngau malu, a chydrannau tymheredd uchel. Mewn purdeb uchel, mae gan alwmina wrthwynebiad cemegol rhagorol i'r rhan fwyaf o hylifau proses heblaw am rai asidau cryf, gan arwain at ei ddefnyddio mewn llawer o gymwysiadau sêl fecanyddol. Fodd bynnag, gall alwmina dorri'n hawdd o dan sioc thermol, sydd wedi cyfyngu ar ei ddefnydd mewn rhai cymwysiadau lle gallai hyn fod yn broblem.
Gwneir silicon carbid trwy asio silica a golosg. Mae'n debyg yn gemegol i serameg, ond mae ganddo rinweddau iro gwell ac mae'n galetach, gan ei wneud yn ateb da sy'n gwisgo'n galed ar gyfer amgylcheddau llym.
Gellir ei ail-lapio a'i sgleinio hefyd fel y gellir adnewyddu sêl sawl gwaith dros ei hoes. Fe'i defnyddir yn fwy mecanyddol yn gyffredinol, fel mewn morloi mecanyddol am ei wrthwynebiad da i gyrydiad cemegol, ei gryfder uchel, ei galedwch uchel, ei wrthwynebiad gwisgo da, ei gyfernod ffrithiant bach a'i wrthwynebiad tymheredd uchel.
Pan gaiff ei ddefnyddio ar gyfer wynebau sêl fecanyddol, mae silicon carbid yn arwain at berfformiad gwell, oes sêl hirach, costau cynnal a chadw is, a chostau rhedeg is ar gyfer offer cylchdroi fel tyrbinau, cywasgwyr, a phympiau allgyrchol. Gall silicon carbid fod â gwahanol briodweddau yn dibynnu ar sut y mae wedi'i gynhyrchu. Mae silicon carbid wedi'i fondio i adwaith yn cael ei ffurfio trwy fondio gronynnau silicon carbid i'w gilydd mewn proses adwaith.
Nid yw'r broses hon yn effeithio'n sylweddol ar y rhan fwyaf o briodweddau ffisegol a thermol y deunydd, fodd bynnag, mae'n cyfyngu ar wrthwynebiad cemegol y deunydd. Y cemegau mwyaf cyffredin sy'n broblem yw caustigau (a chemegau pH uchel eraill) ac asidau cryf, ac felly ni ddylid defnyddio carbid silicon wedi'i fondio trwy adwaith gyda'r cymwysiadau hyn.
Gwneir carbid silicon hunan-sinteredig trwy sintro gronynnau carbid silicon yn uniongyrchol gyda'i gilydd gan ddefnyddio cymhorthion sintro di-ocsid mewn amgylchedd anadweithiol ar dymheredd dros 2,000°C. Oherwydd diffyg deunydd eilaidd (fel silicon), mae'r deunydd sinteredig uniongyrchol yn gemegol wrthsefyll bron unrhyw gyflwr hylif a phroses sy'n debygol o gael ei weld mewn pwmp allgyrchol.
Mae carbid twngsten yn ddeunydd hynod amlbwrpas fel carbid silicon, ond mae'n fwy addas ar gyfer cymwysiadau pwysedd uchel gan fod ganddo hydwythedd uwch sy'n caniatáu iddo blygu ychydig iawn ac atal ystumio wyneb. Fel carbid silicon, gellir ei ail-lapio a'i sgleinio.
Mae carbidau twngsten yn cael eu cynhyrchu amlaf fel carbidau wedi'u smentio felly nid oes unrhyw ymgais i fondio carbid twngsten iddo'i hun. Ychwanegir metel eilaidd i rwymo neu smentio'r gronynnau carbid twngsten gyda'i gilydd, gan arwain at ddeunydd sydd â phriodweddau cyfunol carbid twngsten a'r rhwymwr metel.
Defnyddiwyd hyn er mantais trwy ddarparu mwy o galedwch a chryfder effaith nag sy'n bosibl gyda charbid twngsten yn unig. Un o wendidau carbid twngsten wedi'i smentio yw ei ddwysedd uchel. Yn y gorffennol, defnyddiwyd carbid twngsten wedi'i rwymo â chobalt, fodd bynnag, mae wedi cael ei ddisodli'n raddol gan garbid twngsten wedi'i rwymo â nicel oherwydd nad oes ganddo'r ystod o gydnawsedd cemegol sy'n ofynnol ar gyfer diwydiant.
Defnyddir carbid twngsten wedi'i rwymo â nicel yn helaeth ar gyfer wynebau selio lle mae angen priodweddau cryfder uchel a chaledwch uchel, ac mae ganddo gydnawsedd cemegol da sydd fel arfer yn gyfyngedig gan y nicel rhydd.
GFFTFE
Mae gan GFPTFE wrthwynebiad cemegol da, ac mae'r gwydr ychwanegol yn lleihau ffrithiant yr wynebau selio. Mae'n ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau cymharol lân ac mae'n rhatach na deunyddiau eraill. Mae is-amrywiadau ar gael i gydweddu'r sêl yn well â'r gofynion a'r amgylchedd, gan wella ei pherfformiad cyffredinol.
Buna
Mae Buna (a elwir hefyd yn rwber nitrile) yn elastomer cost-effeithiol ar gyfer modrwyau-O, seliwyr a chynhyrchion wedi'u mowldio. Mae'n adnabyddus am ei berfformiad mecanyddol ac mae'n perfformio'n dda mewn cymwysiadau olew, petrocemegol a chemegol. Fe'i defnyddir yn helaeth hefyd ar gyfer olew crai, dŵr, amrywiol alcohol, saim silicon a chymwysiadau hylif hydrolig oherwydd ei anhyblygrwydd.
Gan fod Buna yn gopolymer rwber synthetig, mae'n perfformio'n dda mewn cymwysiadau sydd angen adlyniad metel a deunydd sy'n gwrthsefyll crafiad, ac mae'r cefndir cemegol hwn hefyd yn ei wneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau selio. Ar ben hynny, gall wrthsefyll tymereddau isel gan ei fod wedi'i gynllunio gyda gwrthwynebiad gwael i asid ac alcali ysgafn.
Mae Buna yn gyfyngedig mewn cymwysiadau â ffactorau eithafol fel tymereddau uchel, tywydd, golau haul a chymwysiadau gwrthsefyll stêm, ac nid yw'n addas gydag asiantau diheintio glanhau-yn-y-lle (CIP) sy'n cynnwys asidau a pherocsidau.
EPDM
Mae EPDM yn rwber synthetig a ddefnyddir yn gyffredin mewn cymwysiadau modurol, adeiladu a mecanyddol ar gyfer morloi ac O-ringiau, tiwbiau a golchwyr. Mae'n ddrytach na Buna, ond gall wrthsefyll amrywiaeth o briodweddau thermol, tywydd a mecanyddol oherwydd ei gryfder tynnol uchel hirhoedlog. Mae'n amlbwrpas ac yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau sy'n cynnwys dŵr, clorin, cannydd a deunyddiau alcalïaidd eraill.
Oherwydd ei briodweddau elastig a gludiog, ar ôl ei ymestyn, mae EPDM yn dychwelyd i'w siâp gwreiddiol waeth beth fo'r tymheredd. Ni argymhellir EPDM ar gyfer cymwysiadau olew petrolewm, hylifau, hydrocarbon clorinedig na thoddyddion hydrocarbon.
Viton
Mae Viton yn gynnyrch rwber hydrocarbon fflworinedig, perfformiad uchel, hirhoedlog a ddefnyddir amlaf mewn Modrwyau-O a seliau. Mae'n ddrytach na deunyddiau rwber eraill ond dyma'r opsiwn a ffefrir ar gyfer yr anghenion selio mwyaf heriol a gofynnol.
Yn gwrthsefyll osôn, ocsideiddio ac amodau tywydd eithafol, gan gynnwys deunyddiau fel hydrocarbonau aliffatig ac aromatig, hylifau halogenedig a deunyddiau asid cryf, mae'n un o'r fflwor-elastomerau mwy cadarn.
Mae dewis y deunydd cywir ar gyfer selio yn bwysig ar gyfer llwyddiant cymhwysiad. Er bod llawer o ddeunyddiau selio yn debyg, mae pob un yn gwasanaethu amrywiaeth o ddibenion i ddiwallu unrhyw angen penodol.
Amser postio: Gorff-12-2023