Πώς Επηρεάζει το Υλικό των Σφραγίδων Λαδιού την Απόδοση Σφράγισης;

Το υλικό ενός πετρελαϊκή σφραγίδα επηρεάζει άμεσα το βαθμό με τον οποίο η σφραγιστική άκρη μπορεί να διατηρήσει τις ιδιότητές της κάτω από πραγματικές συνθήκες λειτουργίας. Επηρεάζει την αντίσταση στο υγρό λειτουργίας, τη συμπεριφορά σε σχέση με τη θερμοκρασία, την ευελαστικότητα, τη φθορά και τη γήρανση. Γι’ αυτόν τον λόγο, η επιλογή του κατάλληλου υλικού μπορεί να είναι εξίσου σημαντική με την επιλογή των κατάλληλων διαστάσεων του σφραγιστικού δακτυλίου λαδιού.

Ένας σφραγιστικός δακτύλιος λαδιού λειτουργεί μέσω μιας ευέλικτης άκρης που παραμένει σε επαφή με έναν κινούμενο άξονα. Αυτή η άκρη δεν μπορεί απλώς να κατασκευαστεί από οποιοδήποτε ελαστικό υλικό. Πρέπει να παραμορφώνεται επαρκώς κατά την εγκατάσταση, να διατηρεί την επαφή κατά την περιστροφή του άξονα και να αντέχει το λιπαντικό και τη θερμοκρασία που την περιβάλλουν.

Εδώ είναι που γίνεται σημαντική η διαφορά μεταξύ των υλικών.

Το NBR χρησιμοποιείται ευρέως για γενικής χρήσεως σφραγίδες λαδιού, διότι προσφέρει καλή συμβατότητα με πολλά ορυκτέλαια, λιπαντικά γράσα και λιπαντικά βασισμένα σε πετρέλαιο. Παρέχει επίσης χρήσιμες μηχανικές ιδιότητες για δυναμική σφράγιση. Όταν η θερμοκρασία λειτουργίας και το υγρό βρίσκονται εντός του κατάλληλου εύρους του υλικού, το NBR μπορεί να αποτελέσει μια πρακτική επιλογή για βιομηχανικές μηχανές, κινητήρες, κιβώτια ταχυτήτων και πολλές γενικές εφαρμογές περιστροφικής σφράγισης.

Το FKM κατέχει διαφορετική θέση στην επιλογή υλικού. Συνήθως λαμβάνεται υπόψη όταν η σφραγίδα εκτίθεται σε υψηλότερες θερμοκρασίες ή σε υγρά που απαιτούν μεγαλύτερη χημική αντοχή. Σε τέτοιες περιπτώσεις, το FKM μπορεί να διατηρήσει χρήσιμες ιδιότητες σφράγισης εκεί όπου ένα συμβατικό μείγμα NBR ενδέχεται να μην παρέχει την απαιτούμενη απόδοση λειτουργίας. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι το FKM πρέπει να αντικαθιστά αυτόματα το NBR σε κάθε εφαρμογή. Οι συνθήκες λειτουργίας πρέπει να καθορίζουν το υλικό.

Η θερμοκρασία είναι ιδιαίτερα σημαντική, επειδή οι ιδιότητες του καουτσούκ αλλάζουν καθώς αλλάζει η θερμοκρασία λειτουργίας. Υπερβολική θερμότητα μπορεί να επιταχύνει τη γήρανση και να επηρεάζει την ελαστικότητα. Εάν η σφραγιστική άκρη γίνει πάρα πολύ σκληρή ή χάσει την ικανότητά της να ακολουθεί σωστά τον άξονα, η συνθήκη επαφής μπορεί να επιδεινωθεί. Από την άλλη πλευρά, το υλικό πρέπει επίσης να παραμένει κατάλληλο και στη χαμηλότερη θερμοκρασία λειτουργίας. Μια σφραγίδα που λειτουργεί καλά όταν είναι ζεστή μπορεί να συμπεριφέρεται διαφορετικά κατά την ψυχρή εκκίνηση.

Το ίδιο το υγρό δημιουργεί ένα ακόμη ερώτημα επιλογής υλικού. Δύο μηχανές μπορεί να λειτουργούν στην ίδια θερμοκρασία και ταχύτητα άξονα, αλλά να χρησιμοποιούν διαφορετικά λιπαντικά. Οι απαιτήσεις σφράγισης τους μπορεί επομένως να διαφέρουν. Πρόσθετα λαδιών, συνθετικά υγρά, καύσιμα, υδατοβάσεις μέσα και άλλα χημικά μπορούν να αντιδρούν διαφορετικά με τα ελαστομερή. Ένα υλικό με καλή αντοχή στο λάδι δεν είναι αυτόματα κατάλληλο για κάθε υγρό.

Η αντοχή στη φθορά έχει επίσης σημασία, διότι η χείλος λειτουργεί εναντίον ενός κινούμενου άξονα. Κατά τη λειτουργία, παράγονται τριβή και θερμότητα στην περιοχή επαφής. Εάν το υλικό δεν είναι κατάλληλα επιλεγμένο για την ταχύτητα, τη λίπανση ή την κατάσταση του άξονα, η φθορά μπορεί να επιταχυνθεί. Με άλλα λόγια, η επιλογή του υλικού συνδέεται με το μηχανικό σχέδιο της σφράγισης, αντί να αποτελεί αυτόνομη απόφαση. Η απόδοση της ακτινικής σφράγισης άξονα επηρεάζεται από τις συνδυασμένες συνθήκες υλικού, ταχύτητας, λίπανσης, θερμοκρασίας και επιφάνειας του άξονα.

Το υλικό μπορεί επίσης να επηρεάσει το τι συμβαίνει καθώς η σφράγιση γερνά. Αλλαγές στην ελαστικότητα, στη διόγκωση, στη σκλήρυνση ή στη μόνιμη παραμόρφωση μπορούν να τροποποιήσουν την επαφή της χείλους με τον άξονα. Γι’ αυτόν τον λόγο, η επιλογή μιας σφράγισης λαδιού μόνο με βάση τις διαστάσεις της μπορεί να οδηγήσει σε προβλήματα. Μια σφράγιση ενδέχεται να ταιριάζει σωστά στον άξονα και στο περίβλημα, αλλά να είναι παρ’ όλα αυτά ακατάλληλη για το συγκεκριμένο λιπαντικό ή τη θερμοκρασία.

Για παράδειγμα, μια σφράγιση NBR και μια σφράγιση FKM μπορεί να έχουν ταυτόσημες ονομαστικές διαστάσεις και την ίδια βασική δομή TC, ωστόσο δεν είναι ανταλλάξιμες σε κάθε εφαρμογή. Οι διαστάσεις καθορίζουν εάν η σφράγιση ταιριάζει μηχανικά· το υλικό καθορίζει εάν το στοιχείο σφράγισης μπορεί να ανεχθεί το λειτουργικό περιβάλλον.

Συνεπώς, το υλικό της σφράγισης λαδιού επηρεάζει την απόδοση σφράγισης ελέγχοντας τον τρόπο με τον οποίο η χείλος σφράγισης αντιδρά στον πραγματικό συνδυασμό υγρού, θερμοκρασίας, ταχύτητας και μηχανικής επαφής. Η σωστή επιλογή υλικού δεν σημαίνει την επιλογή της ακριβότερης ή τεχνικά πιο απαιτητικής σύνθεσης. Σημαίνει την ταίριαση του ελαστομερούς με τις συνθήκες που η σφράγιση θα αντιμετωπίσει πραγματικά.