一、全氟O型圈的溝槽設(shè)計
- O型圈的壓縮變形量
全氟O型圈的使用經(jīng)驗表明,安裝后*壓縮量為12%-18%,有利于延長密封壽命。過大的壓縮變形可能導(dǎo)致O型圈破裂、擠出、特別是當(dāng)O型圈在高溫環(huán)境中工作時,此時的熱膨脹是主要考慮因素。
當(dāng)O型圈的工作溫度低于0℃的時候,應(yīng)該使用特別的壓縮量,此時安裝后*壓縮量為15%-21%。當(dāng)O型圈處于循環(huán)溫度環(huán)境,(從低溫到高溫》149℃)中時,高壓縮量存在著潛在的風(fēng)險,必須在兩者之間有一個平衡。
- O型圈的拉伸
為了獲得適當(dāng)?shù)拿芊庑阅芗囱娱L密封壽命,安裝時拉伸1%-3%是比較適當(dāng)?shù)?,zui大可到5%。拉伸量過小可能會導(dǎo)致O型圈安裝不穩(wěn),過大則可能會導(dǎo)致O型圈斷裂或承受較高的內(nèi)部應(yīng)力(Gow-Joule效應(yīng))而導(dǎo)致過早失效。
- 熱膨脹
在25-250℃的溫度范圍內(nèi),全氟橡膠線膨脹系數(shù)是3.2*10-4℃-1。轉(zhuǎn)化成體積熱膨脹后全氟橡膠大體上比氟橡膠大75%。當(dāng)在高溫環(huán)境中應(yīng)用時,就必須考慮這個膨脹因素,否則將導(dǎo)致密封件過早的失效。
當(dāng)設(shè)計一個密封系統(tǒng)時,標(biāo)準(zhǔn)的溝槽設(shè)計時設(shè)計的起點(diǎn)。在多數(shù)情況下,溝槽空間或許對全氟O型圈來說是充分的,然而當(dāng)遇到高溫工況時,溝槽體積就可能會滿足不了O型圈的膨脹,此時O型圈會從溝槽間隙擠出,或沿著圓周方向?qū)⒚芊饧_(多數(shù)情況下是延分模面裂開)。在遇到這兩種情況時,就要考慮增加溝槽體積來適應(yīng)O型圈熱膨脹效應(yīng)。
二、全氟O型圈的安裝
- 潤滑
彈性體密封安裝過程中,通過使用潤滑油脂可以減小磨損和卡咬。一般來說,薄薄的潤滑膜對于安裝O型圈來說是必須的,因為全氟密封件用于惡劣工況中,潤滑油能夠提高密封件的耐高溫碳化破裂能力。在多數(shù)情況下,使用被密封的介質(zhì)當(dāng)做潤滑油、氟化油,例如:粉末狀石墨也可以用作潤滑油。即使使用了潤滑油,密封件的安裝過程也要注意減少對O型圈的損傷。
- 拉伸
大多數(shù)全氟橡膠的扯斷伸長率在120%-170%。當(dāng)安裝O型圈的時候,必須注意伸長率這個數(shù)據(jù),防止超出扯斷伸長率而導(dǎo)致O型圈斷裂。一般來說,安裝O型圈的拉伸程度應(yīng)控制扯斷伸長率的50%以內(nèi),如果遇到很難安裝的狀況時,應(yīng)先將O型圈置于熱水中軟化,正確的安裝方法可以避免密封件的損傷。
三、全氟O型圈溝槽設(shè)計
密封溝槽設(shè)計包括形狀、尺寸、精度、表面粗糙度等。對動密封,還要確定相對運(yùn)動間隙。溝槽設(shè)計原則是加工容易,尺寸合理,精度容易保證,O型圈拆裝較為方便。往復(fù)運(yùn)動的活塞與缸壁之間必須有間隙,其大小與介質(zhì)工作壓力和O型圈材料硬度有關(guān)。間隙太小,制造、加工困難‘間隙太大,O型圈會被擠入間隙而損壞。一般內(nèi)壓越大,間隙越小;O型圈材料硬度越大,間隙可放大。密封溝槽的表面粗糙度,直接影響著O型圈的密封性能個溝槽的工藝性。靜密封用O型圈工作過程中不運(yùn)動,所以溝槽的粗糙度用Ra=6.3-3.2μm,對于往復(fù)運(yùn)動的O型圈,因常在槽內(nèi)滾動,槽壁與槽底的粗糙度應(yīng)低一些,要求Ra在1.60μm以下。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動用O型圈一般在溝槽內(nèi)是靜止的,要求槽的粗糙度Ra為0.40μm或者拋光。
四、進(jìn)口O型圈膠料配方設(shè)計
配方設(shè)計在橡膠制品加工過程中占據(jù)著重要的位置,合理的配方設(shè)計能保證橡膠密封件性能優(yōu)良、膠料加工工藝性能良好和生產(chǎn)成本低廉。要妥善解決進(jìn)口O型圈的生產(chǎn)質(zhì)量和使用壽命的問題,腳料配方設(shè)計是關(guān)鍵。
配方設(shè)計的目的是為了尋求各種配方組成的*配比組合,從而獲得良好的綜合性能。配方設(shè)計應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品使用要求,按照經(jīng)濟(jì)實用的原則,合理選擇各種原材料及其用量,zui終達(dá)到如下目的:
- 滿足O型密封圈使用性能要求。任何一種生膠不可能做到*無缺,通過配方設(shè)計、配方試驗力求使密封圈具有*的綜合性能。
- O型圈膠料加工工藝性能良好。在滿足產(chǎn)品使用性能的基礎(chǔ)上考慮膠料的加工性能。良好的加工性能便于膠料、密封圈的制造,以滿足大批量生產(chǎn)的需要
- 在保證O型圈質(zhì)量的前提下選擇價格便宜、來源豐富、無毒或低毒、性能穩(wěn)定的原材料,以達(dá)到降低成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、*和安全生產(chǎn)的目的。
研究表明,橡膠配方組分與硫化膠及混煉膠之間存在著相關(guān)性,組成配方的配方劑品種、類型、和用量對硫化膠及混煉膠的性能具有決定性影響,而硫化膠各項性能之間也存在著相關(guān)性,zui終成品O型圈的性能取決于硫化膠的性能,這些相關(guān)原理構(gòu)成橡膠配方設(shè)計的基本框架。