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关 键 词：电子电器硅橡胶杂件
行 业：化工 橡胶原料橡胶制品 密封圈
发布时间：2020-10-28
广东楚越高分子材料有限公司从事氟橡胶密封制品行业，公司现在已发展壮大成为集研发、生产、销售为一体的多元化公司，现代化生产基地1000 多平米，高精团队50 余人，拥有20 年橡胶模具生产师傅班子，日本技术、闽台工厂原班骨干成员控制品质。
骨架油封的介绍及密封原理
骨架油封一般有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋弹蓄。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的“过盈量”。因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹蓄的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹可以随时补偿油封自紧力。
骨架油封的密封原理：由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。在液体表面张力的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。
安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态为理想。
橡胶密封件的失效分析
橡胶密封件常见的失效原因主要有4种：设计错误、选材错误、密封件质量问题和使用不当。
1.设计错误
设计错误通常是由於设计人员对产品认识不足造成的。比如对密封件承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放密封件的沟槽设计不合理等。
有限元分析（FEA）常常被用来密封件的设计和失效分析。我们曾为某美国客户做过一个密封件，该密封件以塑料为主体，局部包上橡胶。客户在检测零件的过程中发现，塑料部分在测试时容易破裂，从而得出结论是：塑料件在二次成型时（即将橡胶包覆在塑料件上）被损坏了。经我们分析後发现，塑料件都是在一个地方破裂的。通过有限元分析，我们发现，塑料件的破损部位实际上是密封件受到应力的地方，此处应力已经远远**过塑料所能承受的。
如果在设计的时候客户就用有限元方法分析过该产品，不但可以避免类似的错误，还可以节省其时间和金钱。当然，想要成功的分析预测橡胶密封件的性能，不但要有合适的有限元分析软件，还要有丰富的材料经验、建模经验和长期的数据积累。
2.选材错误
常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶（EPDM）、丁橡胶（NBR）、硅橡胶（VMQ）、氟橡胶（FKM或者FPM）和氯丁橡胶（CR）等。这些橡胶的特性各不相同，应用也不同。选择材料要从多方面考虑，比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩*变形和耐磨性等各种因素。
选材错误常常是因为设计人员对各种材料的性能不熟悉。一个经验丰富的橡胶密封件供应商能一开始就指出选材的问题。
我们有个国内客户不喜欢正在使用的0圈，因为这个0圈很容易坏。我们检查了更换下来的样品，发现样品表面有龟裂，纹路很像臭氧老化。我们又询问了0圈的使用环境，发现周围有很多机械设备和电动马达。这下答案就有了：电动马达的火花能产生臭氧，造成了局部小环境臭氧浓度较高；而客户所选材料为橡胶，不耐受臭氧。为了验证结论，我们在实验室臭氧老化箱中做了测试，结果客户提供的新0圈表面也出现了类似的裂纹。由於该密封件只与空气长期接触，没有矿物油等其他物质，我们终推荐了三元乙丙橡胶来代替客户的现有产品。
有时使用环境比较复杂，或者是一个全新的设计，选择材料就不是件非常容易的事了。除了仔细甄别各种影响因素外，还需要进行功能测试。
3.密封件质量
密封件的生产质量与终产品的可靠性密切相关。常见的问题有：原材料质量不稳定、橡胶混炼时投错原料、原料或者混炼胶储存不当（交叉污染）、胶料混炼不均匀、硫化条件（温度、时间、压力等）不妥、密封件产品保存不当、模具使用不当等。这些问题往往涉及到生产过程中的质量控制。定货方在选择密封件生产厂时，应该经过多次考察、调研并进行产品测试。在供货的过程中，还可要求密封件的生产企业提供真实、准确的检验报告。
4.密封件使用不当
一个好密封件，如果使用不当，也会造成整个产品失效，比如润滑油使用错误。
我们的某个客户反馈说0圈零件的尺寸与要求差异很大。当我们分析样品时才发现，客户用错了润滑油。该0圈是由三元乙丙橡胶制成，材料本身不耐矿物油类的润滑油。客户涂上这种润滑油，会造成产品体积溶胀。後来让客户改用硅油就没有问题了。
另外一类常见的问题为安装错误。比如在0圈装配过程中产生了扭曲；由於安装不当而造成密封件受压不均匀；密封件的润滑不够等失误。如果这些失误是由密封件的生产厂家造成的，那么这属於生产质量所控制的范围之内。如果由定货方或者第三方造成，那么就属於使用不当了。
当今科技日新月异，市场上出现了很多新的密封件材料和工程设计，以满足各种苛刻的使用要求。同时，大多数密封件的制造商也采用了科学的质量管理体系。遗憾的是，这些努力都不能杜绝密封件失效。因而，失效分析就显得更为重要了。
密封是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质（如灰尘与水分等）侵入机器设备内部的零部件或措施。技术是在社会生产力不断的发展中生产工具、设备、装备、语言、数字数据、信息记录等从低水平到高水平的不断变化，称之为技术。
密封的分类
密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较竞的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触竞度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。
橡胶的性能说明
丁胶（NBR）：由丙烯 与丁二烯共聚合而成，丙烯含量由18%-50%，丙烯含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差。一般使用温度范围为25°C-100°C。丁胶为目前油封及O型圈常用之橡胶材质之一。
优点：
1、具有良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。
2、具有良好的压缩变形，抗磨及伸长力。
缺点：不适合用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃、MER和氯仿。
用途：用于制作烯油箱，润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是目前用途广、成本的橡胶密封件。
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