Etanșarea din hidrocilindru cedează imperceptibil: mai întâi apare o scurgere ușoară pe tijă, apoi presiunea scade, iar mai departe nodul încetează să mențină sarcina în cel mai rău moment al ciclului. Manșeta din cauciuc sub presiune înaltă este extrudată în joc și se rupe, cea din silicon nu menține uzura deloc. Etanșarea din poliuretan de la TIMOL suportă presiunea și abrazivul, nu se extrudează în joc și servește de câteva ori mai mult decât cauciucul. Analizăm cum lucrează etanșarea din poliuretan, de ce depășește alte materiale în cifre și cum să comandați manșeta pentru cilindrul dumneavoastră.
Ce este etanșarea din poliuretan și cum lucrează
Etanșarea blochează calea lichidului sau gazului între suprafețele mobile sau fixe: nu lasă lichidul hidraulic să iasă din cilindru, iar murdăria și umiditatea să intre înăuntru. Muchia de lucru a etanșării se apasă pe tijă sau cămasă prin propria elasticitate plus presiunea mediului, și tocmai aici sunt decisive proprietățile mecanice ale materialului.
Poliuretanul este ideal pentru etanșări, deoarece combină elasticitatea necesară pentru contactul strâns cu rezistența care nu lasă muchia să fie extrudată în joc. Rezistența la sfâșiere de 40-120 kN/m și rezistența la rupere de 39-87 MPa înseamnă că chiar și sub presiune înaltă muchia menține geometria și nu se distruge. Aceasta este cauza principală pentru care poliuretanul domină în manșetele hidraulice.
Profilul secțiunii etanșării determină lucrul său nu mai puțin decât materialul. Manșeta cu buza de lucru și sprijinul elastic se autopresează de presiunea mediului: cu cât presiunea este mai mare, cu atât mai strâns muchia se apasă pe tijă. Inelele de sprijin-ghidaj din poliuretan preiau sarcina laterală și nu lasă tija să atingă cămașa metal pe metal. Aceste elemente adesea se montează în set, și fabricarea lor din același material este convenabilă din punctul de vedere al compatibilității și resursei.
Din poliuretan se fabrică un întreg șir de piese de etanșare: manșete de tijă și piston, răzuitoare de murdărie, inele de sprijin-ghidaj, etanșări pentru pneumo- și hidrocilindri, garnituri statice. Despre tehnologia fabricării unor astfel de piese am discutat detaliat în materialul despre fabricarea manșetelor din poliuretan.
De ce poliuretanul depășește cauciucul, siliconul și fluoroplasticul
Poliuretanul câștigă față de alte materiale de etanșare la combinarea rezistenței la uzură, rezistenței și rezistenței la uleiuri — adică tocmai la proprietățile care determină resursa etanșării în cilindrul real. Fiecare concurent este puternic într-un singur aspect, dar pierde în ansamblu.
Cauciucul NBR este rezistent la uleiuri și ieftin, dar mecanic slab: rezistența la rupere de 10-25 MPa și rezistența la sfâșiere de 10-50 kN/m. Sub presiune înaltă muchia sa este extrudată în jocul dintre tijă și cămasă și se rupe. La abraziune cauciucul cedează de asemenea — 80-150 mm³ față de 38-39 mm³ la poliuretan, de aceea în mediu abraziv manșeta din poliuretan servește vizibil mai mult.
Cauciucul siliconic are un interval larg de temperaturi, dar pentru etanșările dinamice este inadecvat: abraziunea sa este de 150-350 mm³, iar rezistența la rupere este de numai 5-12 MPa. Este bun pentru garniturile statice în nodurile fierbinți, dar nu pentru tija mobilă. Fluoroplasticul este chimic inert și lunecos, dar curge sub sarcină și are cea mai rea abraziune — 200-500 mm³, de aceea ca muchia proprie a etanșării dinamice nu menține nici el resursa.
Compararea materialelor pentru etanșări
Tabelul compară poliuretanul cu trei materiale de etanșare răspândite conform parametrilor critici pentru lucrul sub presiune. Cifrele de referință pentru concurenți sunt luate din sursele standard de știința materialelor DIN 53516, ISO 37 și Matweb.
| Material | Abraziune DIN 53516, mm³ | Temp. de lucru, °C | Rezistență la rupere, MPa | Rezistență la uleiuri |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | excelentă |
| Cauciuc NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | bună |
| Cauciuc siliconic | 150-350 | -60…+230 | 5-12 | moderată |
| Fluoroplastic PTFE | 200-500 | -200…+260 | 15-35 | excelentă |
Siliconul și fluoroplasticul câștigă la limita superioară de temperatură, dar pentru etanșarea dinamică aceasta nu este decisivă: abraziunea lor este de câteva ori mai rea decât la poliuretan, iar siliconul este și slab la rupere. Cauciucul NBR se menține mai bine, dar la rezistență și uzură cedează totuși poliuretanului de două ori și mai mult. Pentru etanșările mobile sub presiune și abraziv poliuretanul rămâne materialul optim, iar siliconul și fluoroplasticul au sens numai în nișele înguste de temperatură sau chimice.
Sfatul inginerului TIMOL: la selectarea etanșării uitați-vă nu numai la dimensiune, ci la valoarea jocului de montaj dintre tijă și cămasă. Cu cât jocul și presiunea sunt mai mari, cu atât mai mare este probabilitatea extruderii muchiei, și cu atât un poliuretan mai rigid sau un inel de sprijin sunt necesare. Înainte de instalare verificați șanfrenele și muchiile ascuțite din canal: bavura taie manșeta nouă la montaj. Și nu întindeți excesiv etanșarea la înfășurare — poliuretanul este elastic, dar muchia prea întinsă pierde precizia ajustării.
Unde se aplică etanșările din poliuretan
Hidraulica și pneumatica sunt domeniul principal de aplicare al etanșărilor din poliuretan: manșetele tijelor și pistoanelordin cilindrii preselor, ridicătoarelor, tehnicii de drum și construcție lucrează sub presiune înaltă și mediu cu uleiuri, unde poliuretanul se simte cel mai bine. Răzuitoarele de murdărie protejează tija de murdăria și umiditatea exterioară, prelungind resursa etanșării principale.
Echipamentul industrial utilizează etanșările și garniturile din poliuretan în nodurile unde este importantă rezistența la vibrație și chimie. Tehnica de construcție și drum, precum și mașinile comunale montează manșete din poliuretan din cauza contactului continuu cu abrazivul și murdăria, care distruge rapid cauciucul. În tehnica agricolă, unde hidraulica lucrează prăfuită și sub variații de sarcină tot sezonul, durabilitatea etanșării din poliuretan influențează direct numărul opririilor forțate pe câmp.
Separat merită menționate răzuitoarele de murdărie. În tehnica ce lucrează în murdărie, răzuitorul uzat lasă abrazivul pe tijă, și acesta în scurt timp distruge etanșarea principală și șlefuiește tija. Răzuitorul din poliuretan cu muchia rigidă îndepărtează murdăria mai eficient decât cel din cauciuc și servește mai mult el însuși, de aceea protejează întregul nod de etanșare, nu numai blochează conturul exterior.
Poliuretanul TIMOL lucrează în douăsprezece industrii, și pretutindeni unde există presiune, ulei și uzură, etanșarea din acest material dă o resursă mai lungă decât cauciucul. Sortimentul complet vedeți în catalogul produselor, iar detaliile tehnologice în secțiunea de referință.
Cum să comandați etanșarea pentru nodul dumneavoastră
Pentru fabricare furnizați mostra etanșării vechi sau desenul cu dimensiunile: diametrul tijei sau pistonului, lățimea și adâncimea canalului, profilul secțiunii. Dacă nu există mostră, luați măsurătorile nodului și descrieți condițiile de lucru: presiunea, temperatura, tipul de lichid, prezența abrazivului. Pe baza acestor date tehnologii vor selecta duritatea și profilul muchiei.
Fabricarea este posibilă bucată cu bucată, pentru reparația cilindrului specific, și în loturi pentru parcul de echipament de același tip. Tehnologia turnării libere permite reproducerea chiar și a profilului scos din fabricație sau nestandard fără echipament scump. Pentru consultare, selectare și comandă contactați prin contactele uzinei TIMOL. Inginerii vor selecta etanșarea pentru presiunea și mediul dumneavoastră și o vor fabrica exact conform geometriei nodului.