Ako ovplyvňuje materiál tesniacich krúžkov ich tesniacu výkonnosť?

Materiál náramku olejový uzávěr priamo ovplyvňuje, ako dobre sa tesniaci okraj dokáže udržať svoje vlastnosti za skutočných prevádzkových podmienok. Ovplyvňuje odolnosť voči pracovnej kvapaline, správanie sa pri rôznych teplotách, pružnosť, opotrebovanie a starnutie. Z tohto dôvodu je výber vhodného materiálu takisto dôležitý ako výber správnych rozmerov olejového tesniaceho krúžku.

Olejový tesniaci krúžok funguje prostredníctvom pružného okraja, ktorý zostáva v kontakte s pohybujúcim sa hriadeľom. Tento okraj nemôže byť vyrobený z akéhokoľvek gumového materiálu. Musí sa počas inštalácie dostatočne deformovať, zachovať kontakt počas otáčania hriadeľa a zároveň odolať mazivu a okolitej teplote.

Práve tu nadobúdajú význam rozdiely medzi jednotlivými materiálmi.

NBR sa široko používa pre všeobecné olejové tesniace kružnice, pretože má dobrú kompatibilitu s mnohými minerálnymi olejmi, mazivami a petrolovmi lubrikantmi. Poskytuje tiež užitočné mechanické vlastnosti pre dynamické tesnenie. Ak sú prevádzková teplota a prostredie v rámci vhodného rozsahu materiálu, NBR môže byť praktickou voľbou pre priemyselné strojné zariadenia, motory, prevodovky a mnohé všeobecné aplikácie rotujúcich tesnení.

FKM zaujíma výber materiálu inú pozíciu. Často sa uvažuje v prípadoch, keď je tesniaca kružnica vystavená vyšším teplotám alebo kvapalinám, ktoré kladú vyššie nároky na chemickú odolnosť. V takýchto situáciách môže FKM udržať užitočné tesniace vlastnosti tam, kde konvenčná zmes NBR nemusí poskytnúť požadovaný prevádzkový výkon. To však neznamená, že by sa FKM mal automaticky nahradiť NBR v každej aplikácii. Rozhodujúce sú prevádzkové podmienky.

Teplota je obzvlášť dôležitá, pretože vlastnosti gumy sa menia v závislosti od prevádzkovej teploty. Nadmerné zahriatie môže zrýchliť starnutie a ovplyvniť pružnosť. Ak sa tesniaca pera stane príliš tvrdou alebo stratí schopnosť správne sledovať hriadeľ, môže sa zhoršiť kontakt medzi povrchmi. Na druhej strane musí byť materiál vhodný aj pri najnižšej prevádzkovej teplote. Tesnenie, ktoré dobre funguje pri vyššej teplote, sa môže počas studeného štartu správať inak.

Samotná tekutina predstavuje ďalšiu otázku pri výbere materiálu. Dve stroje môžu prevádzkovať pri rovnakej teplote a rýchlosti hriadeľa, avšak používať rôzne mazivá. Ich požiadavky na tesnenia sa preto môžu líšiť. Prísady do olejov, syntetické tekutiny, palivá, vodné médiá a iné chemikálie môžu s elastomermi reagovať rôznym spôsobom. Materiál s dobrým odolným voči olejom nie je automaticky vhodný pre každú tekutinu.

Odolnosť voči opotrebovaniu je tiež dôležitá, pretože ústenie pracuje proti pohybujúcej sa hriadeľovej časti. Počas prevádzky sa v kontakte vzniká trenie a teplo. Ak materiál nie je vhodne prispôsobený rýchlosti, mazaniu alebo stavu hriadeľa, opotrebovanie sa môže zrýchliť. Inými slovami, výber materiálu súvisí s mechanickým návrhom tesnenia a nie je nezávislou voľbou. Výkon radiálneho hriadeľového tesnenia ovplyvňujú kombinované podmienky materiálu, rýchlosti, mazania, teploty a povrchu hriadeľa.

Materiál môže tiež ovplyvniť, čo sa deje počas starnutia tesnenia. Zmeny v pružnosti, nafukovanie, ztvrdnutie alebo trvalá deformácia môžu zmeniť kontakt ústenia s hriadeľom. Preto výber olejového tesnenia iba na základe jeho rozmerov môže viesť k problémom. Tesnenie sa môže hriadeľu a pouzdru správne prispôsobiť, avšak stále by mohlo byť nevhodné pre daný mazivo alebo teplotu.

Napríklad tesniace kružnice z NBR a FKM môžu mať identické menovité rozmery a rovnakú základnú štruktúru TC, avšak nie sú vo všetkých aplikáciách navzájom zameniteľné. Rozmery určujú, či sa tesniaca kružnica mechanicky zmestí; materiál určuje, či tesniaci prvok vydrží prevádzkové prostredie.

Preto materiál tesniacej kružnice ovplyvňuje tesniacu výkonnosť tým, že riadi, ako sa tesniaca pera reaguje na skutočnú kombináciu kvapaliny, teploty, rýchlosti a mechanického kontaktu. Správna voľba materiálu neznamená výber najdrahšieho alebo technicky najnáročnejšieho zmesového materiálu. Znamená to prispôsobiť elastomér podmienkam, ktorým bude tesniaca kružnica v praxi vystavená.