Уплътнението е най-евтиният детайл в възела и в същото време онзи, заради който най-често спират оборудването: изтиска уплътнението, тръгна течове на масло или налягане и линията стои до смяна на копейчен елемент. Каучуковите уплътнения набъбват в масло, вкочанясват на студ и се пробиват от абразив за броени смени. Полиуретановите уплътнения от завод ТИМОЛ задържат по-високо налягане, не се страхуват от нефтопродукти и имат износоустойчивост около 2-5 пъти по-висока от каучука. Разглеждаме где работят такива уплътнения, с какво печелят пред каучука, флуоропласта и силикона и как да поръчате уплътнение по вашия чертеж.
Какво уплътняват полиуретановите уплътнения
Полиуретановото уплътнение херметизира стика между детайлите и компенсира неравностите на повърхностите, без да пропуска течност, газ или прах. Под затягане то пружинно се деформира, запълва микронеравностите на фланците и създава плътен контакт по целия периметър на връзката.
Такива уплътнения се поставят в фланцови връзки на тръбопроводи, капаци на помпи и редуктори, хидравлични и пневматични възли, разглобяеми корпуси на механизми. Отделен голям клас са уплътненията в амортисьори и подвижни възли, където уплътнението не просто лежи, а работи под налягане и циклично натоварване.
Полиуретанът е особено подходящ там, където уплътнението изпитва не само затягане, а и триене, вибрации или контакт с абразивни частици. Гладката плътна повърхност се противопоставя на пробиване от твърди включения, а еластичността връща уплътнението към форма след сваляне на натоварването. Асортиментът от уплътнителни изделия е събран в каталога.
Защо полиуретанът измества каучука, флуоропласта и силикона
Полиуретанът съчетава здравина, износоустойчивост и устойчивост на масла, с което печели пред традиционните материали за уплътнения. Износването по DIN 53516 при полиуретана е 38-39 мм³, при каучука SBR е 100-200 мм³, при силиконовия каучук е 150-350 мм³, при флуоропласта е 200-500 мм³. Това означава, че в условия на триене и абразив полиуретановото уплътнение се износва многократно по-бавно от всеки от тези материали.
Срещу каучука полиуретанът печели по здравина и налягане. Якостта на разкъсване при полиуретана е 39-87 МПа срещу 8-20 МПа при SBR и 10-25 МПа при NBR. Съпротивлението на разкъсване при полиуретана е 40-120 кН/м, докато при повечето каучуци то е многократно по-ниско. Затова под високо налягане полиуретановото уплътнение не се разкъсва по ръба и не се изстисква в просвета толкова лесно, колкото каучуковото.
Флуоропластът (PTFE) и силиконът имат своите силни страни, които честно трябва да се отчетат. PTFE е химически инертен и издържа от -200 до +260 °C, силиконът работи от -60 до +230 °C. Но и двата имат много ниска износоустойчивост и склонност към пълзене под натоварване: PTFE тече под постоянно налягане, силиконът има якост на разкъсване само 5-12 МПа. Там, където главните изисквания са химическа инертност или екстремна температура, се избират те. Там, където уплътнението носи механично натоварване, триене и налягане, полиуретанът служи по-надеждно.
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Якост на разкъсване, МПа | Съпротивление на разкъсване, кН/м | Устойчивост на масла |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60 до +100 | 39-87 | 40-120 | отлична |
| Каучук NBR | 80-150 | -30 до +100 | 10-25 | 10-50 | добра |
| Каучук SBR | 100-200 | -40 до +80 | 8-20 | 8-35 | лоша |
| Силиконов каучук | 150-350 | -60 до +230 | 5-12 | 5-30 | умерена |
| Флуоропласт PTFE | 200-500 | -200 до +260 | 15-35 | н/д | отлична |
Таблицата показва разпределението на ролите: силиконът и PTFE печелят по температурния диапазон, но отстъпват на полиуретана по износване, здравина и съпротивление на разкъсване многократно, затова в механично натоварени уплътнения полиуретанът остава работният избор.
Съвет на инженера: под високо налягане избирайте по-твърд полиуретан и залагайте минимален монтажен просвет в връзката. Главният враг на уплътнението под налягане е екструзията, когато материалът се изстисква в цепнатината между детайлите и постепенно се разрушава. По-твърдото уплътнение и плътната геометрия на посадката премахват този ефект. За неравни или грубо обработени фланци, обратно, вземете по-мек материал, запълващ неравностите и даващ херметичност без прекомерно затягане.
Експлоатация и граници на приложение
За да служи уплътнението целия изчислен ресурс, важно е да не се излиза извън работните условия на материала. Продължителна работа при температура над +100 °C ускорява умората на полиуретана, затова за горещи възли рецептурата се съгласува отделно или се избира друг материал. Постоянен контакт с ароматни разтворители, кетони и концентрирани киселини също е нежелан и изисква проверка на съвместимостта.
В стандартния диапазон полиуретановото уплътнение се държи предвидимо: задържа масло, вода, слаби киселини и основи, нефтопродукти, разтвори на соли, устойчиво е на озон и UV при работа на открито. Това го отличава изгодно от каучука SBR и естествения каучук, деградиращи бързо на слънце и в масло.
Правилният монтаж е не по-малко важен от материала. Повърхностите под уплътнението се почистват от стар уплътнител, ръжда и задиранки, затягането се извършва равномерно по периметъра, а усилието се дозира така, че уплътнението да се уплътни, но да не се изстисне напълно. Технологията на леене и подготовката на повърхностите са описани в раздела справочна информация.
Отрасли на приложение на полиуретановите уплътнения
Полиуретановите уплътнения са търсени в отрасли, където уплътнението работи под налягане, вибрации или в контакт с масло и абразив. Общата номенклатура на завода обхваща 12 отрасъла на промишлеността и уплътнения са необходими почти навсякъде.
Хидравликата и пневматиката използват полиуретанови уплътнения заради способността им да задържат налягане без екструзия. Помпеното и компресорното оборудване цени устойчивостта на масла и износването в местата на разглобяване. Селскостопанската и хранителна техника избира полиуретана заради устойчивостта на влага и миещи среди и заради това, че уплътнението не корозира. Минодобивната и металургична промишленост прилага полиуретанови уплътнения там, където в средата присъстват абразивни частици, пробиващи каучука.
Икономическият ефект идва не само от стойността на уплътнението, а от намалените аварийни спирания: едно теч в хидросистема под натоварване може да струва повече от годишен запас от уплътнения. Повече за подбора на материал под задачата вижте в раздела услуги.
Как да поръчате полиуретанови уплътнения по размер
За поръчката предоставете чертеж или мостра от уплътнение с размери и опишете условията на работа: налягане, работна среда, температура и характер на натоварването. По тези данни технологът подбира твърдостта, рецептурата на полимера и геометрията на уплътнението.
Завод ТИМОЛ изработва уплътнения с всякаква форма чрез метода на свободно леене: пръстеновидни, фланцови, фигурни, с отвори и вложки. Изпълняват се и единични уплътнения под ремонт на конкретен възел, и серийни партиди под оборудване.
За консултация, изчисление под вашето налягане и поръчка се обращайте чрез контактите на завод ТИМОЛ. Инженерите ще помогнат за подбора на материала и ще изработят уплътнение под вашата връзка.