橡胶密封杂件生产厂家 东莞橡胶杂件供应 工厂批发
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行 业:化工 橡胶原料橡胶制品 密封圈
发布时间:2021-04-16
广东楚越高分子材料有限公司产品业务涉及氟橡胶密封件产品定制、生产,模具加工,工艺包含注塑/;铸塑/浇铸;缠绕成型;吸塑成型;挤塑/押出;滚塑/旋转成型;搪塑/冷凝;橡胶成型工艺。
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。
影响橡胶老化的因素
1、氧、氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应,分子链发生断裂或过度交联,引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。
2、臭氧、臭氧的化学活性比氧高得多,破坏性更大,它同样是使分子链发生断裂,但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时,出现与应力作用方向垂直的裂纹,即所谓"
臭氧龟裂”:作用于变形的橡胶时,仅表面生成氧化膜而不龟裂。
3、热:提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应,从而加速橡胶氧化反应速度,这是普遍存在的一种老化现象一热氧老化。
4、光:光波越短、能量越大。对橡胶起破坏作用的是能量较高的紫外线。紫外线除了能直接引起橡胶分子链的断裂和交联外,橡胶因吸收光能而产生游离基,引发并加速氧化链反应过程。紫外线光起着加热的作用。光作用其另一特点(与热作用不同)是它主要在橡表面进生。含胶率高的试样,两面会出现网状裂纹,即所谓“光外层裂"。
5、机械应力:在机械应力反复作用下,会使橡胶分子链断裂生成游离基,引发氧化链反应,形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪个能占优势,视其所处的条件而定。此外,在应力作用下容易引起臭氧龟裂。
6、水分:水分的作用有两个方面:橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时,容易破坏,这是由于橡胶中的水溶性物质和清水基团等成分被水抽提溶解。水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下,会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用,甚至有延缓老化的作用。
对橡胶的作用因素还有化学介质、变价金属离子、高能辐射、电和生物等。
硅橡胶(SI):硅胶主链由硅(-si-o-si)结合而成。具有的耐热、耐寒、而耐臭氧、耐大氧老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。
优点:
1、调制配方后抗张强度可达到500PSI及抗斯性可达88LBS。
2、良好及具良好的压缩变形。
3、对中性溶剂具有良好的抵抗性。
4、具的抗热性。
5、具的抗寒性。
6、对于臭氧及氧化物的侵蚀具的抵抗力。
缺点:不建议使用于大部分厚缩的溶剂、油品、厚缩酸及经稀释后的氢氧化纳之中。
用途:
1、家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件,如电热壶、电熨斗、微流炉内的橡胶零件。
2、电子行业的密封件或橡胶零件,如手机按键、DVD内的震垫、电缆线接庆内的密封件等。
3、与人体有接触的各式用品中的密封件,如水壶、饮水机等。
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