Виды уплотнительных материалов, характеристики и выбор

Подробности

Опубликовано 26.02.2019 09:52

Просмотров: 3583

Большинство основных производственных секторов, включая автомобильную, аэрокосмическую, электронную, бытовую и военную промышленность, используют уплотнительные материалы (они же прокладки) в своих методах производства. Прокладка представляет собой уплотнительное устройство, выполненное из деформируемого материала, обычно выполненного в форме кольца или листа. Прокладки создают герметичный шов между несколькими неподвижными компонентами, опираясь на компрессионное уплотнение для предотвращения нежелательных выбросов газа или жидкости. Эти уплотнения часто предназначены для того, чтобы быть стойкими к давлению, колебаниям температуры, а в некоторых случаях - к электрическим или электромагнитным воздействиям. Поскольку при этом используется сжатие, прокладка, как правило, более податлива, чем компоненты, к которым она присоединяется, и способна соответствовать форме более твердых поверхностей, между которыми она расположена.

Прокладки доступны в большом количестве спецификаций, что делает правильный выбор прокладок важным шагом во многих производственных процессах. Они могут быть изготовлены из широкого спектра материалов, таких как металлы, каучуки, пластмассы, пробки, пены и композитные вещества. Они также бывают разных дизайнов, в том числе с рубашкой, с двойной рубашкой и спиральной намоткой. Поиск правильного сочетания материала и конструкции зависит от конкретного использования прокладки и параметров стоимости проекта.

Нужны ли прокладки?

Несмотря на то, что прокладки выполняют важную функцию в качестве уплотнительных соединений, существует несколько подобных устройств, которые могут лучше подходить для определенных задач. Для применения, для которого требуется уплотнение, которое образует барьер между внешними и внутренними элементами, например, для предотвращения утечки воды, обычно требуется прокладка. Однако, чтобы заполнить небольшие монтажные промежутки между компонентами, производителям лучше использовать распорку или «прокладку», которая является узким клином, используемым для упаковки или выравнивания.

Аналогично, уплотнительные кольца , хотя и похожи на прокладки, имеют немного другое обозначение. В отличие от прокладок, уплотнительные кольца изготавливаются почти исключительно из синтетического каучука или пластиковых полимеров с эластомерными свойствами и производятся исключительно в форме кольца. Они долговечны и надежны в уплотнении соответствующих компонентов, создавая барьер вокруг области с потенциалом утечки. Кроме того, уплотнительные кольца отличаются своей круглой или квадратной конфигурацией поперечного сечения, а также их сопротивлением высокому давлению, что делает их полезными в некоторых случаях, когда сопротивление стандартной прокладки будет недостаточным.  

Технические характеристики прокладок

После определения того, что прокладка - в отличие от уплотнительного кольца - является подходящим устройством для данного применения, необходимо принять во внимание несколько других факторов, чтобы выбрать подходящую конструкцию. Существует множество типов прокладок, хотя многие из них имеют сходные характеристики и могут быть способны решать связанные задачи. Некоторые из наиболее распространенных разновидностей прокладок включают в себя:

Прокладки с рубашкой: эта форма сочетает в себе эффективность и гибкость мягких прокладок (изготовленных из резины или пластика) с прочностью и долговечностью внешнего металлического покрытия. Однослойная рубашка имеет мягкий наполнитель с металлическим покрытием вдоль одной поверхности прокладки, в то время как версия с двойной рубашкой имеет полностью покрытое металлическое покрытие, обеспечивающее повышенную температуру, давление и коррозионную стойкость. Другие варианты включают гофрированные прокладки с рубашкой и оболочкой французского стиля, которые обеспечивают покрытие как внутри, так и снаружи прокладки.

Твердые прокладки. Твердые прокладки обычно изготавливаются из металла и являются относительно недорогой альтернативой прокладкам в рубашке. Они обладают высокой термостойкостью и стойкостью к давлению, хотя для образования уплотнения им требуется более высокая сила сжатия, и они обычно эффективны только для поверхностей, которые тверже самого металла.

Спирально-навитые прокладки. Этот тип прокладки образуется путем объединения металла с более мягким пластиком или синтетическим каучуком в форме обмотки, часто армированного дополнительными слоями металла без наполнителя. Его уникальный дизайн обеспечивает высокую устойчивость к тепловым и физическим нагрузкам в сочетании с гибкостью и упругим уплотнением. Спирально-навитые прокладки часто используются в системах трубопроводов, насосов и теплообмена.

Профильные прокладки: Конструкция профильной прокладки содержит гофрированный металлический сердечник, покрытый ковким уплотнительным материалом, прикрепленным к обеим его сторонам. Эта структура фокусирует физическое напряжение на поверхностный герметик, создавая плотные уплотнения по краям прокладки, сохраняя при этом гибкость устройства и прочное растяжение сердечника. Профильные прокладки обеспечивают надежную поддержку в системах теплообмена и имеют повышенную экономическую эффективность благодаря возможности ремонта.

Металлические прокладки

Многие типы прокладок изготавливаются из металла или смеси металлических и неметаллических материалов. Эти прокладки обычно изготавливаются из алюминия, меди, никеля, стали, нержавеющей стали или латуни. Эти материалы обеспечивают высокий уровень термической, коррозионной стойкости и стойкости к давлению, а также превосходную прочность на сжатие и разрыв. С другой стороны, металлы требуют повышенного усилия сжатия для формирования уплотнения и имеют ограниченную гибкость для множества применений. По этим причинам металлы часто используются в сочетании с резиновыми или пластиковыми составами, иначе называемыми «мягкими наполнителями».  

Резиновые и пластиковые прокладки

Благодаря своим эластомерным свойствам, каучук является популярным материалом для производства прокладок. Поскольку они могут подвергаться высокой степени деформации без постоянного повреждения или потери свойств, резиновые прокладки могут образовывать очень плотные уплотнения в широком диапазоне применений. Некоторые виды резины, часто используемые в производстве прокладок, включают нитрил, витон и неопрен. Некоторые полимеры, такие как термопластичный эластомер, термопластичный каучук и поливинилхлорид, проявляют качества, подобные свойствам каучука, и также широко распространены в производстве прокладок.  

Силиконовые прокладки

Силикон является ценным прокладочным материалом, потому что он демонстрирует сильную устойчивость к экстремальным температурам. Силиконовые прокладки могут иметь рабочие температуры в диапазоне примерно от -100 до 250 градусов по Цельсию. Кроме того, их устойчивость к ультрафиолетовому излучению делает их полезными для наружных работ, в то время как их огнестойкость в пределах определенного диапазона толщины находит применение в электронике и в транспортной промышленности. Силиконовые прокладки выпускаются в различных вариантах пенопласта и губки и могут быть усилены другими материалами для повышения прочности на разрыв или регулировки теплопроводности и электрической проводимости.

Испытание на сжатие

Важной характеристикой промышленных прокладок является их способность выдерживать сжимающие нагрузки. Оценки, такие как испытание на горячее сжатие, могут использоваться для определения способности конкретной прокладки выдерживать различные веса и температуры. Обычно прокладка помещается между прикладывающими болтами гидравлического пресса. Температура повышается, часто до почти 600 градусов по Фаренгейту, с приростом в течение заданного периода времени, пока пресс оказывает постоянное давление нагрузки на прокладку. Любое уменьшение толщины материала измеряется и используется для оценки эффективности прокладки. Подобные испытания могут быть полезны при выборе прокладки или выборе конкретного материала или конфигурации конструкции на сайте nt-tmg.ru.