อะไรคือปัจจัยที่ส่งผลต่อการเลือกวัสดุซีลน้ำมัน?

การเลือก ปรางน้ํามัน วัสดุควรเลือกตามสื่อที่ใช้งาน อุณหภูมิการทำงานระยะยาว และสภาพแวดล้อมการใช้งาน มากกว่าการพิจารณาจากต้นทุนหรือความเหมาะสมทั่วไป การเลือกวัสดุที่เหมาะสมจะช่วยให้การปิดผนึกมีความมั่นคงตลอดอายุการใช้งานตามการออกแบบ ในทางกลับกัน หากเลือกวัสดุที่ไม่เหมาะสม อาจทำให้เกิดความเสียหายก่อนกำหนด แม้ว่าการออกแบบโครงสร้างจะถูกต้อง

เหตุใดจึงต้องเลือกวัสดุซีลน้ำมันตามเงื่อนไขการปฏิบัติงาน

ในมุมมองของกลไกการปิดผนึก ริมฝีปากของซีลน้ำมันจะต้องสร้างฟิล์มน้ำมันที่มีเสถียรภาพบนพื้นผิวเพลา วัสดุที่ใช้มีผลโดยตรงต่อปัจจัยสำคัญสามประการ ได้แก่

· วัสดุจะถูกทำลายหรือบวมจากสื่อนั้นหรือไม่

· ความยืดหยุ่นของวัสดุจะเสื่อมสภาพภายใต้อุณหภูมิที่ใช้งานต่อเนื่องหรือไม่

· ริมฝีปากสามารถต้านทานการสึกหรอภายใต้แรงเสียดทานได้ดีเพียงใด

ตามข้อมูลจากผู้ผลิตซีลระดับนานาชาติหลายราย (รวมถึงรายงานเกี่ยวกับชิ้นส่วนซีลที่ใช้ในระบบส่งกำลังของรถยนต์) พบว่ามากกว่าครึ่งหนึ่งของการเสียหายของซีลน้ำมันเกิดจากปัญหาการเสื่อมสภาพของวัสดุหรือความไม่เข้ากันได้กับสารกลาง มากกว่าจะเกิดจากปัญหาด้านขนาดหรือการติดตั้ง นี่จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมการเลือกวัสดุจึงถูกให้ความสำคัญสูงสุดในการออกแบบซีลน้ำมัน

เปรียบเทียบวัสดุซีลน้ำมันทั่วไป: ควรเลือกชนิดใดดี

ในการประยุกต์ใช้งานจริง วัสดุที่มักถูกพูดถึงบ่อยที่สุดคือยางไนไตรล์และยางฟลูออรีน

ยางไนไตรล์ เทียบกับ ยางฟลูออรีน: แบบใดเหมาะสมกว่ากัน

ในแง่ของประสิทธิภาพ:

· ยางไนไตรล์ (NBR) มีความเข้ากันได้ดีกับน้ำมันแร่และสารหล่อลื่น มีต้นทุนค่อนข้างต่ำ และมีความเสถียรในช่วงอุณหภูมิปานกลาง อย่างไรก็ตาม มีอายุการใช้งานสั้นลงเมื่ออยู่ในสภาวะอุณหภูมิสูง หรือเมื่อสัมผัสกับน้ำมันที่มีสารเติมแต่ง

· FKM รักษาระดับประสิทธิภาพได้ดีกว่าที่อุณหภูมิสูง และให้ความเสถียรภาพที่ดีขึ้นในเชื้อเพลิง น้ำมันสังเคราะห์ และตัวกลางเคมีบางชนิด เหมาะสมกว่าสำหรับระบบทำงานระยะยาว แม้จะมีต้นทุนวัสดุและกระบวนการผลิตที่สูงกว่า

ข้อมูลอุตสาหกรรมจากผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่และผู้จัดจำหน่ายระบบขับเคลื่อนแสดงให้เห็นว่า ยางฟลูออรีน (fluororubber) ถูกใช้บ่อยกว่ายางไนไตรล์ (nitrile rubber) อย่างมากในซีลเพลาเครื่องยนต์ ระบบไฮบริด และระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า ในขณะที่ยางไนไตรล์ยังคงเป็นทางเลือกหลักในกล่องเกียร์ มอเตอร์ และเครื่องจักรเกษตรกรรม

ข้อสรุปไม่ได้อยู่ที่ว่าวัสดุใด 'ดีกว่า' แต่อยู่ที่ว่าวัสดุใดเหมาะสมกว่ากับเงื่อนไขการใช้งานเฉพาะ

วิธีการเลือกวัสดุสำหรับการใช้งานต่างๆ การใช้งาน สถานการณ์

การแบ่งการเลือกตามการใช้งานจะช่วยให้การตัดสินใจชัดเจนยิ่งขึ้น

· อุปกรณ์อุตสาหกรรมทั่วไป

ตัวกลาง: น้ำมันหล่อลื่น

อุณหภูมิ: ต่ำถึงปานกลาง โดยมีการเปลี่ยนแปลงน้อย

วัสดุที่แนะนำ: ยางไนไตรล์

ในสถานการณ์นี้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือความเสถียรของวัสดุและประสิทธิภาพด้านต้นทุน การกำหนดข้อกำหนดที่เกินจำเป็นจึงไม่จำเป็น

· ระบบส่งกำลังและเครื่องยนต์ยานยนต์

สื่อ: น้ำมันเครื่อง น้ำมันเกียร์

อุณหภูมิ: อุณหภูมิสูงต่อเนื่องระยะยาว

วัสดุที่แนะนำ: ฟลูออรีลาสติกหรือยางอะคริลิก

รายงานอุตสาหกรรมเกี่ยวกับชิ้นส่วนปิดผนึกระบบส่งกำลังให้ความสำคัญกับความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนมากกว่าต้นทุนในระยะสั้น

· ระบบขับเคลื่อนพลังงานใหม่

สื่อ: สารหล่อลื่นสังเคราะห์ ของเหลวระบายความร้อน

อุณหภูมิ: การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแบบเฉพาะที่

วัสดุที่แนะนำ: ฟลูออรีลาสติกแบบปรับปรุงหรือสูตรยางพิเศษ

ระบบพลังงานใหม่ต้องการความเสถียรของวัสดุที่สูงขึ้น พารามิเตอร์วัสดุเพียงตัวเดียวจึงไม่เพียงพออีกต่อไป จำเป็นต้องมีข้อมูลการตรวจสอบจากผู้จัดจำหน่ายประกอบด้วย

จากตัวอย่างเหล่านี้จะเห็นได้ชัดว่า การเลือกวัสดุซีลน้ำมันควรพิจารณาจากเงื่อนไขการใช้งานในระยะยาว ไม่ใช่จากประสิทธิภาพในระยะสั้น ซึ่งยังอธิบายได้อีกว่าทำไมการวิเคราะห์ความล้มเหลวจำนวนมากจึงแสดงให้เห็นว่า ซีลน้ำมันทำงานปกติดีในช่วงแรก แต่กลับเกิดอาการแข็งกรอบ รั่ว หรือสึกหรอที่ริมฝีปากหลังจากใช้งานไปสักระยะหนึ่ง