EPDM naspram NBR naspram silikona: Odabir prave gumene smjese za industrijske brtve ventila

Sklop ventila može se strojno obraditi do savršenih tolerancija i još uvijek pokvariti na terenu -, a češće nego ne, glavni uzrok leži u brtvi, a ne u metalu. Odabir pogrešnog elastomera za jezgru ventila ili brtvu ne skraćuje samo vijek trajanja; može dovesti do postupnog curenja, iznenadnog pucanja brtve ili kvarova usklađenosti koje je skupo dijagnosticirati nakon instalacije.

 

To posebno vrijedi za jezgre ventila spojene gumom-na-metal, gdje je gumena komponenta trajno spojena s metalnim umetkom. Jednom spojen, spoj se ne može zamijeniti - tako da odluka o odabiru mora biti ispravna prvi put. U ovom ćemo vodiču raščlaniti tri najčešće navedena elastomera za industrijske brtve ventila - EPDM, NBR i silikon - i dati vam praktičan okvir za odabir između njih.

 

Prije usporedbe određenih materijala, pomaže se uskladiti s onim što je zapravo važno u primjeni brtvljenja ventila. Većina neuspjeha u specifikaciji dolazi zbog prekomjernog-indeksiranja na jednom svojstvu (obično trošak) dok se ostali zanemaruju.

 

Raspon temperature. Svaki elastomer ima radni prozor izvan kojeg se ili stvrdnjava, puca ili gubi snagu brtvljenja. Uvijek provjerite kontinuirani-raspon uporabe i kratkoročno-ograničenje odstupanja - to su često različiti brojevi na podatkovnoj tablici.

 

Kemijska i medijska kompatibilnost. Što je brtva zapravo u kontaktu s - zrakom, vodom, hidrauličnim uljem, gorivom, parom ili sredstvima za čišćenje? Elastomer koji se dobro ponaša u jednom mediju može se brzo razgraditi u drugom.

 

Kompresijski set. Time se mjeri koliko se dobro materijal vraća u svoj izvorni oblik nakon kontinuirane kompresije. Visoka kompresija znači da će brtva postupno gubiti kontaktni pritisak tijekom vremena - spor put do curenja koji je lako propustiti u ranoj-fazi ispitivanja.

 

Tvrdoća (Shore A). Utječe i na snagu brtvljenja i na ponašanje ugradnje. Previše mekan, a materijal se istiskuje pod pritiskom; previše tvrdo i možda se neće dobro prilagoditi površinama koje se spajaju.

 

Otpornost na habanje i habanje. Osobito relevantno za dinamičke brtve - jezgre ventila koje doživljavaju ponovljene cikluse aktiviranja trebaju smjesu koja je otporna na trošenje površine tijekom predviđenog životnog vijeka proizvoda.

 

Praktičan način razmišljanja o tome: kompatibilnost temperature i medija obično sužava područje na jednu ili dvije obitelji kandidata. Kompresija i tvrdoća tada određuju specifičan stupanj spoja unutar te obitelji.

 

EPDM (etilen propilen dien monomer) jedan je od najčešće specificiranih elastomera u željezničkim i industrijskim pneumatskim sustavima, uglavnom zbog svoje otpornosti na toplinu, paru, ozon i vremenske uvjete.

 

Snage:

1. Izvrsna otpornost na vruću vodu, paru i vanjske vremenske uvjete (UV, ozon)
2. Dobre performanse u širokom temperaturnom rasponu, obično oko -40 stupnjeva do 150 stupnjeva, ovisno o stupnju smjese
3. Jaka otpornost na polarne tekućine kao što su tekućine za kočnice-na bazi vode i mnoga sredstva za čišćenje
4. Općenito niža cijena od silikona ili fluoroelastomera

Slabosti:

1. Slaba otpornost na mineralna ulja, goriva i većinu maziva-na bazi ugljikovodika - nabubrit će i razgraditi se
2. Nije prikladno za pneumatske sustave gdje zračni vod prenosi ostatke maziva kompresora-na bazi ulja

 

Gdje se uklapa u aplikacije za brtvljenje ventila: EPDM je snažan zadani izbor za zračne sustave kočnica u željezničkom prometu, brtve ventila HVAC i bilo koju primjenu gdje je primarna izloženost vodi, pari ili vremenskim uvjetima, a ne ulju. Često se koristi u brtvama sustava vrata i drugim komponentama izloženim vanjskim uvjetima.

NBR (nitril butadien kaučuk) je najčešći elastomer specificiran u pneumatskim i hidrauličnim sustavima upravo zbog jedne stvari s kojom se EPDM bori: otpornosti na ulje.

 

Snage:

1. Izvrsna otpornost na mineralna ulja, goriva i hidraulične tekućine
2. Dobra otpornost na habanje, što ga čini prikladnim za dinamičke brtve s ponavljanim ciklusima
3. Razumne performanse kompresije u umjerenim temperaturnim rasponima
4. Isplativo-za-veliku proizvodnju

Slabosti:

1. Otpornost na loše vremenske uvjete i ozon - razgrađuje se s produljenim izlaganjem UV zračenju i vanjskom izlaganju osim ako se posebno ne spoji
2. Uži-visokotemperaturni strop u usporedbi s EPDM ili silikonom, obično do oko -50 – 80 stupnjeva za standardne kvalitete
3. Nije prikladno ako je brtva izložena polarnim tekućinama poput tekućine za kočnice ili jakim sredstvima za čišćenje

 

Gdje se uklapa u aplikacije za brtvljenje ventila: NBR je zadani izbor za jezgre pneumatskih ventila, brtve kontrolnih ventila i bilo koje komponente u izravnom kontaktu s komprimiranim zrakom koji nosi ostatke maziva. Posebno za jezgre ventila spojene gumom-na-metal, NBR je često osnovni spoj osim ako izloženost vanjskim uvjetima ili zahtjevi za ekstremnom temperaturom ne pomaknu specifikacije prema EPDM-u ili silikonu.

 

Silikon zauzima drugu nišu - izabran je manje zbog kemijske otpornosti, a više zbog svog ekstremnog temperaturnog raspona i stabilnosti.

 

Snage:

1. Vrlo širok temperaturni raspon, često od oko -60 stupnjeva do 200–230 stupnjeva, ovisno o stupnju
2. Izvrsna otpornost na ozon, UV zračenje i vremenske uvjete
3. Dobra svojstva električne izolacije, korisna u blizini osjetljivih elektroničkih kućišta
4. Održava fleksibilnost na niskim temperaturama bolje od većine drugih elastomera

Slabosti:

1. Slaba mehanička čvrstoća i otpornost na habanje u usporedbi s EPDM ili NBR - nije idealno za dinamičke brtve s visokim-ciklusima
2. Općenito slaba otpornost na goriva i mnoga otapala
3. Veći trošak materijala

 

Gdje se uklapa u aplikacije za brtvljenje ventila: Silikon je obično rezerviran za statičke brtve u visoko-temperaturnim zonama ili primjene u blizini elektronike gdje njegova izolacijska svojstva dodaju vrijednost. Kada je uz visoku temperaturu potrebna kemijska otpornost na gorivo ili hidraulično ulje, FKM (fluoroelastomer, obično poznat kao Viton) često je prikladniji izbor - nudi slične toplinske performanse silikonu sa znatno boljom otpornošću na ulja, goriva i agresivne kemikalije, uz veću cijenu materijala nego EPDM ili NBR.

 

Za standardne O-prstenove ili brtve, odabir pogrešnog spoja je skupa pogreška, ali popravljiva - zamijenite dio. Za jezgre ventila spojene gumom-na-metal, guma se vulkanizira izravno na metalni umetak kao trajni sklop. Ne postoji-zamjenjiva brtva koja se može zamijeniti ako spoj nije u redu.

To u nekima podiže uloge u procesu selekcijespecifični načini:

• Sama veza ovisi-o spoju. Ne veže se svaka gumena smjesa jednako dobro za metalne podloge. Vezni agensi i površinski tretmani moraju se uskladiti sa specifičnom obitelji elastomera, a dobavljačev postupak lijepljenja treba biti kvalificiran za specificiranu smjesu -, a ne samo općenito "ocijenjenu" za gume-na-metalne dijelove.
• Kvar na terenu znači potpunu zamjenu, a ne ponovno brtvljenje. Ako spojena jezgra ventila pokvari zbog nekompatibilnosti smjese s radnim medijem, cijeli metalni-gumeni sklop obično treba zamijeniti, što je skuplji i ometajući ishod od zamjene samostalne brtve.
• Podatke o aplikaciji treba pregledati u fazi projektiranja, a ne nakon izrade prototipa. Budući da promjena spoja nakon kvalifikacije alata i lijepljenja može značiti ponovnu -validaciju cijelog dijela, vrijedi potvrditi izloženost medijima, temperaturni raspon i zahtjeve certifikacije (kao što su standardi zaštite od požara na tračnicama) prije dovršetka dizajna.

 

Ovdje se također isplati rad s iskusnim proizvođačem spojeva-na-metal - - dobavljač koji može savjetovati o kompatibilnosti spoja-na-podlogu tijekom faze projektiranja, a ne nakon neuspjelog validacijskog testa.

Ovo možete koristiti kao početni popis za provjeru kada specificirate gumene smjese za brtve ventila ili komponente spojene--guma na metal.

 

 

1. Mapirajte radno okruženje. S kojim medijima brtva dolazi u kontakt (zrak, ulje, gorivo, para, voda)? Što je stalna i vršna temperatura?
2. Identificirajte regulatorne ili certifikacijske zahtjeve. Zahtijeva li aplikacija usklađenost s protupožarnom sigurnošću željeznice, REACH/RoHS deklaracijama ili drugim regionalnim standardima? TGE ima ISO 9001:2015 certifikat za upravljanje kvalitetom.
3. Uži izbor obitelji spojeva na temelju medija i temperature. Koristite gornju usporedbu kao početni filtar - EPDM za vodu/paru/vremenske uvjete, NBR za ulje/gorivo na umjerenim temperaturama, silikon ili FKM za ekstremne temperature ili posebne potrebe otpornosti.
4. Potvrdite zahtjeve tvrdoće i kompresije na temelju sile brtvljenja i životnog ciklusa potrebnog za primjenu.
5. Provjerite kvalifikaciju lijepljenja ako specificirate komponentu spojenu-na-metal - potvrdite da je dobavljač potvrdio učinkovitost lijepljenja za određenu smjesu, a ne samo za podlogu. Kao jedan od ključnih dobavljača vodećih poduzeća u industriji željezničkog prijevoza, TGE je globalnom tržištu isporučio više od 1 milijuna gumenih-metalnih ventila, čime je stekao izvrsnu reputaciju vrhunske kvalitete i dosljednih-pravodobnih isporuka.
6. Zatražite testne podatke, a ne samo vrijednosti podatkovne tablice. Zatražite rezultate kompresije, čvrstoće prianjanja i ciklusa temperature specifične za serijski proces proizvodnje, ako su dostupni.

Rijetko postoji samo jedna "ispravna" smjesa za određenu primjenu brtvljenja ventila - pravi izbor ovisi o temperaturi vaganja, izloženosti medija, mehaničkim zahtjevima i međusobnoj cijeni. Ono što je najvažnije jest namjerno napraviti taj kompromis-sa stvarnim podacima o učinku, a ne zadati bilo koji spoj koji dobavljač ima na zalihama.

 

Ako specificirate jezgre ventila spojene gumom-na-metal ili druge komponente za brtvljenje za željeznički prijevoz ili preciznu industrijsku opremu, rado ćemo pregledati vaše zahtjeve za primjenu i preporučiti spoj koji odgovara - uključujući popratnu dokumentaciju za usklađenost i testiranje.Kliknite ovdje da nas kontaktirate