Πώς να επιλέξετε το κατάλληλο δακτύλιο σφράγισης για βιομηχανικές εφαρμογές;

Το σωστό σφραγίδα συμφυγής πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις συνθήκες λειτουργίας του εξοπλισμού, όχι απλώς με βάση το μέγεθος. Η θερμοκρασία, η πίεση, το μέσο, η κίνηση, ο χώρος εγκατάστασης και ο βαθμός μόλυνσης επηρεάζουν όλα εάν ένας δακτύλιος σφράγισης μπορεί να λειτουργήσει αξιόπιστα. Για βιομηχανικές εφαρμογές, η διαδικασία επιλογής πρέπει να ξεκινά από το περιβάλλον λειτουργίας και στη συνέχεια να προχωρά προς το υλικό, το προφίλ, τις διαστάσεις και τις δυνατότητες του προμηθευτή.

Ένα σφράγισμα που φαίνεται κατάλληλο σε ένα σχέδιο μπορεί να συμπεριφέρεται πολύ διαφορετικά μόλις η μηχανή αρχίσει να λειτουργεί.

Ξεκινήστε με το μέσο, όχι με το υλικό της σφράγισης

Ένα από τα πρώτα ερωτήματα στην επιλογή σφράγισης πρέπει να είναι: Ποιο υγρό θα έρθει σε επαφή με τη σφράγιση;

Το υδραυλικό λάδι, το ορυκτελαίο, το νερό, η λιπαντική πάστα, το καύσιμο, τα χημικά και ο συμπιεσμένος αέρας μπορούν να έχουν πολύ διαφορετικές επιδράσεις στα ελαστομερή υλικά.

Για παράδειγμα, το NBR χρησιμοποιείται ευρέως σε εφαρμογές που περιλαμβάνουν ορυκτέλαια και λιπαντικά, ενώ το FKM συχνά λαμβάνεται υπόψη όταν απαιτείται αντοχή σε υψηλότερες θερμοκρασίες ή ευρύτερη χημική συμβατότητα.

Ωστόσο, τα ονόματα των υλικών μόνα τους δεν είναι επαρκή. Διαφορετικές συνθέσεις που προέρχονται από το ίδιο βασικό πολυμερές μπορούν να έχουν διαφορετικές φόρμουλες και εύρη απόδοσης.

Γι’ αυτόν τον λόγο, ένας προμηθευτής θα πρέπει να είναι σε θέση να παρέχει πληροφορίες για το υλικό, αντί να αναφέρει απλώς ότι ένα προϊόν είναι «ανθεκτικό στο λάδι».

Η θερμοκρασία αλλάζει την επιλογή

Η θερμοκρασία είναι ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να ελεγχθεί σε σχέση με την πραγματική θέση σφράγισης.

Η θερμοκρασία της μηχανής δεν αντιπροσωπεύει αναγκαστικά τη θερμοκρασία που αντιμετωπίζει η σφράγιση. Μια σφράγιση που εγκαθίσταται κοντά σε ένα κουζινέτο, ένα εξάρτημα κινητήρα, ένα υδραυλικό κύκλωμα ή έναν άξονα υψηλής ταχύτητας μπορεί να αντιμετωπίσει σημαντικά διαφορετικές συνθήκες.

Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, οι ιδιότητες των ελαστομερών μπορούν να αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, η ευελαστικότητα μπορεί να αποτελέσει πρόβλημα.

Η σωστή προσέγγιση είναι να λαμβάνεται υπόψη η κανονική θερμοκρασία λειτουργίας, οι πιθανές κορυφές θερμοκρασίας και η διάρκεια έκθεσης, αντί να επιλέγεται ένα υλικό μόνο με βάση μια ονομαστική τιμή θερμοκρασίας.

Η κίνηση καθορίζει τη δομή της σφράγισης.

Ένας δακτύλιος σφράγισης που χρησιμοποιείται σε ακίνητη σύνδεση αντιμετωπίζει διαφορετικό πρόβλημα από έναν που τοποθετείται γύρω από έναν κινούμενο άξονα.

Για ακίνητη σφράγιση, η συμπίεση και η συμβατότητα του υλικού είναι σημαντικές. Για δυναμικές εφαρμογές, η τριβή, η φθορά, η κατάσταση της επιφάνειας, η λίπανση και η ταχύτητα κίνησης γίνονται πολύ πιο σημαντικές.

Οι δακτύλιοι O-ring, για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο σε ακίνητες όσο και σε δυναμικές εφαρμογές, αλλά ο σχεδιασμός της εγκοπής, η συμπίεση, η ελεύθερη κενή απόσταση (clearance), η λίπανση και οι συνθήκες κίνησης πρέπει να είναι κατάλληλες για τη συγκεκριμένη εφαρμογή.

Γι’ αυτόν τον λόγο, το απλό αίτημα προς έναν προμηθευτή για «έναν δακτύλιο O-ring αυτού του μεγέθους» ενδέχεται να μην παρέχει επαρκή πληροφόρηση για μια απαιτητική βιομηχανική εφαρμογή.

Η πίεση και η ελεύθερη κενή απόσταση (clearance) πρέπει να λαμβάνονται υπόψη από κοινού.

Η πίεση μπορεί να παραμορφώσει ένα ελαστομερές σφράγισμα σε μια διαθέσιμη ρωγμή διακένου.

Καθώς αυξάνεται η πίεση, η αντίσταση στην εξώθηση γίνεται όλο και πιο σημαντική. Οι διαστάσεις της εγκοπής, η σκληρότητα του υλικού, το διάκενο και το επίπεδο πίεσης λειτουργούν από κοινού για να καθορίσουν εάν το σφράγισμα παραμένει σταθερό.

Σε ορισμένες εφαρμογές, μπορεί να ληφθεί υπόψη ένα σκληρότερο μείγμα ή ένας δακτύλιος υποστήριξης για τον έλεγχο της εξώθησης.

Επομένως, η πίεση δεν πρέπει ποτέ να αξιολογείται ανεξάρτητα από τη γεωμετρία της τοποθέτησης.

Το περιβάλλον τοποθέτησης έχει μεγαλύτερη σημασία από όσο πολλοί αγοραστές πιστεύουν.

Ένας δακτύλιος σφράγισης μπορεί να έχει επιλεγεί σωστά, αλλά να υποστεί ζημιά κατά την τοποθέτηση.

Οξείες ακμές, ανεπαρκής λίπανση, υπερβολική επιμήκυνση, στρέβλωση, μολυσμένες εγκοπές ή ακατάλληλα εργαλεία μπορούν να ζημιώσουν την επιφάνεια σφράγισης πριν ακόμη ξεκινήσει η λειτουργία του εξοπλισμού.

Για τη βιομηχανική προμήθεια, είναι συνεπώς χρήσιμο να ρωτήσει κανείς εάν ο προμηθευτής μπορεί να παράσχει διαστασιακές πληροφορίες και οδηγίες τοποθέτησης για το επιλεγμένο σφράγισμα.

Ένας προμηθευτής που κατανοεί το περιβάλλον εγκατάστασης μπορεί συχνά να βοηθήσει στην αναγνώριση κινδύνων που δεν είναι ορατοί μόνο από το σχέδιο του προϊόντος.

Η επιλογή προμηθευτή πρέπει να ακολουθεί την τεχνική επιλογή

Μόλις καθοριστούν οι συνθήκες λειτουργίας, η αξιολόγηση του προμηθευτή γίνεται πολύ πιο εύκολη.

Ένας κατάλληλος προμηθευτής θα πρέπει να είναι σε θέση να απαντήσει πρακτικές ερωτήσεις όπως:

Ποιο υλικό συνιστάται για το καθορισμένο μέσο;

Ποιο είναι το κατάλληλο εύρος θερμοκρασιών για το σύνθετο υλικο;

Είναι το προϊόν κατάλληλο για στατική ή δυναμική σφράγιση;

Ποια πρότυπα διαστάσεων είναι διαθέσιμα;

Μπορεί να ελέγχεται η συνέπεια των παρτίδων;

Πώς ελέγχονται τα εισερχόμενα υλικά και οι τελικές σφραγίδες;

Ο στόχος δεν είναι να βρεθεί ένας προμηθευτής που προσφέρει τον μεγαλύτερο κατάλογο. Είναι να βρεθεί ένας που μπορεί να συνδέσει τις συνθήκες εφαρμογής με την κατάλληλη λύση σφράγισης.

Για τους βιομηχανικούς αγοραστές, μια καλή απόφαση σφράγισης δομείται επομένως με την ακόλουθη σειρά:

Εφαρμογή → συνθήκες λειτουργίας → σχεδιασμός σφραγίδας → υλικό → διαστάσεις → δυνατότητες προμηθευτή.

Αυτή η σειρά μειώνει τον κίνδυνο επιλογής μιας σφραγίδας με βάση αποκλειστικά την τιμή ή την εμφάνισή της.