EPDM vs NBR vs silikon: Výběr správné pryžové směsi pro průmyslová těsnění ventilů

Sestava ventilu může být obrobena s dokonalými tolerancemi a přesto selže v terénu - a častěji než ne, hlavní příčina se vrací zpět k těsnění, nikoli ke kovu. Výběr špatného elastomeru pro jádro ventilu nebo těsnění nezkrátí pouze životnost; může to vést k postupnému úniku, náhlému prasknutí těsnění nebo selhání shody, jejichž diagnostika po instalaci je nákladná.

 

To platí zejména pro pryžová-k{1}}kovová jádra ventilů, kde je pryžová součást trvale spojena s kovovou vložkou. Jakmile je sloučenina spojena, nelze ji vyměnit -, takže rozhodnutí o výběru musí být správné hned napoprvé. V této příručce rozebereme tři nejčastěji specifikované elastomery pro průmyslová těsnění ventilů - EPDM, NBR a silikon - a poskytneme vám praktický rámec pro výběr mezi nimi.

 

Než porovnáte konkrétní materiály, pomůže vám srovnat se s tím, na čem skutečně záleží v aplikaci těsnění ventilu. Většina selhání specifikace pochází z nadměrného-indexování jedné vlastnosti (obvykle cena), zatímco ostatní ignorují.

 

Teplotní rozsah. Každý elastomer má provozní okénko, mimo něj buď ztvrdne, praskne, nebo ztratí svou těsnicí sílu. Vždy zkontrolujte jak nepřetržitý-rozsah používání, tak i krátkodobý-limit exkurze -, často se jedná o různá čísla v datovém listu.

 

Chemická a mediální kompatibilita. Co je vlastně těsnění ve styku se vzduchem, vodou, hydraulickým olejem, palivem, párou nebo čisticími prostředky -? Elastomer, který funguje dobře v jednom médiu, může rychle degradovat v jiném.

 

Kompresní sada. To měří, jak dobře se materiál vrátí do svého původního tvaru po trvalém stlačení. Vysoká kompresní deformace znamená, že těsnění bude postupně ztrácet kontaktní tlak v průběhu času -, což je pomalá cesta k netěsnosti, kterou lze snadno přehlédnout v počátečním-stadiu testování.

 

Tvrdost (Shore A). Ovlivňuje jak těsnící sílu, tak chování při instalaci. Příliš měkký a materiál se vytlačuje pod tlakem; příliš tvrdý a nemusí se dobře přizpůsobovat protilehlým povrchům.

 

Odolnost proti oděru a opotřebení. Zvláště důležité pro dynamická těsnění - jádra ventilů, která procházejí opakovanými cykly ovládání, potřebují směs, která odolává povrchovému opotřebení po celou dobu životnosti výrobku.

 

Praktický způsob, jak o tom přemýšlet: kompatibilita teploty a médií obvykle zužuje pole na jednu nebo dvě kandidátské rodiny. Pevnost v tlaku a tvrdost pak určují konkrétní třídu směsi v rámci této skupiny.

 

EPDM (ethylen propylen dien monomer) je jedním z nejrozšířenějších elastomerů v železničních a průmyslových pneumatických systémech, a to především díky své odolnosti vůči teplu, páře, ozónu a povětrnostním vlivům.

 

Přednosti:

1. Vynikající odolnost proti horké vodě, páře a venkovním povětrnostním vlivům (UV, ozón)
2. Dobrý výkon v širokém teplotním rozsahu, typicky kolem -40 stupňů až 150 stupňů v závislosti na kvalitě směsi
3. Silná odolnost vůči polárním kapalinám, jako jsou brzdové kapaliny-na vodní bázi a mnoho čisticích prostředků
4. Obecně nižší cena než silikon nebo fluoroelastomery

slabé stránky:

1. Špatná odolnost vůči minerálním olejům, palivům a většině maziv na -uhlovodíkové bázi - bobtná a degraduje
2. Nevhodné pro pneumatické systémy, kde vzduchové vedení nese zbytky maziva kompresoru-na bázi oleje

 

Kde se hodí v aplikacích těsnění ventilů: EPDM je silnou výchozí volbou pro vzduchové brzdové systémy pro železniční dopravu, těsnění ventilů HVAC a jakékoli aplikace, kde je primárním vystavením voda, pára nebo počasí spíše než olej. Často se používá v těsnění dveřního systému a dalších součástech vystavených venkovním podmínkám.

NBR (nitrilbutadienový kaučuk) je nejběžnějším elastomerem specifikovaným v pneumatických a hydraulických systémech právě kvůli jedné věci, s níž se EPDM potýká: odolnosti vůči oleji.

 

Přednosti:

1. Vynikající odolnost vůči minerálním olejům, palivům a hydraulickým kapalinám
2. Dobrá odolnost proti oděru, díky čemuž je vhodný pro dynamická těsnění s opakovanými cykly
3. Rozumná kompresní nastavená výkonnost v mírných teplotních rozsazích
4. Nákladová-efektivita pro-výrobu ve velkém objemu

slabé stránky:

1. Špatná odolnost vůči povětrnostním vlivům a ozónu - se zhoršuje dlouhodobým vystavením UV záření a venkovnímu prostředí, pokud není speciálně smíchán
2. Užší vysokoteplotní-strop ve srovnání s EPDM nebo silikonem, obvykle až kolem -50 – 80 stupňů pro standardní třídy
3. Není vhodné tam, kde je těsnění vystaveno polárním kapalinám, jako je brzdová kapalina nebo silné čisticí prostředky

 

Kde se hodí v aplikacích těsnění ventilů: NBR je výchozí volbou pro jádra pneumatických ventilů, těsnění řídicích ventilů a jakékoli součásti v přímém kontaktu se stlačeným vzduchem nesoucím zbytky maziva. Speciálně pro pryžová-k{2}}kovová jádra ventilů je NBR často základní směsí, pokud venkovní vystavení nebo extrémní teplotní požadavky netlačí specifikace směrem k EPDM nebo silikonu.

 

Silikon zaujímá jiné místo -, je zvolen méně pro chemickou odolnost a více pro svůj extrémní teplotní rozsah a stabilitu.

 

Přednosti:

1. Velmi široký teplotní rozsah, často od přibližně -60 stupňů až do 200–230 stupňů v závislosti na kvalitě
2. Vynikající odolnost vůči ozónu, UV záření a povětrnostním vlivům
3. Dobré elektrické izolační vlastnosti, užitečné v blízkosti citlivých elektronických krytů
4. Zachovává pružnost při nízkých teplotách lépe než většina ostatních elastomerů

slabé stránky:

1. Nízká mechanická pevnost a odolnost proti oděru ve srovnání s EPDM nebo NBR - není ideální pro dynamická těsnění s vysokým-cyklem
2. Obecně špatná odolnost vůči palivům a mnoha rozpouštědlům
3. Vyšší cena materiálu

 

Kde se hodí v aplikacích těsnění ventilů: Silikon je obvykle vyhrazen pro statická těsnění v zónách s vysokou teplotou- nebo pro aplikace v blízkosti elektroniky, kde jeho izolační vlastnosti zvyšují hodnotu. Pokud je vedle vysoké teploty vyžadována chemická odolnost vůči palivu nebo hydraulickému oleji, je často vhodnější volbou FKM (fluoroelastomer, běžně známý jako Viton) -, který nabízí podobné tepelné vlastnosti jako silikon s výrazně lepší odolností vůči olejům, palivům a agresivním chemikáliím při vyšších materiálových nákladech než EPDM nebo NBR.

 

U standardních O-kroužků nebo těsnění je výběr nesprávné směsi nákladná chyba, ale opravitelná - výměna součásti. U jader ventilů spojených pryží-na-kov je pryž vulkanizována přímo na kovovou vložku jako trvalá sestava. Neexistuje žádné pole-vyměnitelné těsnění, které by bylo možné vyměnit, pokud je sloučenina nesprávná.

To zvyšuje sázky na výběrové řízení v několika málokonkrétní způsoby:

• Samotná vazba je -závislá na sloučenině. Ne každá pryžová směs se stejně dobře váže na kovové podklady. Lepidla a povrchové úpravy musí být přizpůsobeny konkrétní skupině elastomerů a proces lepení dodavatele by měl být kvalifikovaný pro specifikovanou směs - nejen obecně „hodnocený“ pro pryžové-k-kovové části.
• Selhání v terénu znamená úplnou výměnu, nikoli opětovné utěsnění. Pokud lepené jádro ventilu selže kvůli nekompatibilitě směsi s provozním médiem, je obvykle nutné vyměnit celou kovovou-gumovou sestavu, což je nákladnější a rušivější výsledek než výměna samostatného těsnění.
• Aplikační data by měla být přezkoumána ve fázi návrhu, nikoli po prototypu. Protože změna směsi po kvalifikaci nástrojů a lepení může znamenat opětovné-ověření celého dílu, vyplatí se před dokončením návrhu potvrdit vystavení médiím, teplotní rozsah a certifikační požadavky (jako jsou normy požární bezpečnosti na kolejích).

 

Zde se také vyplatí spolupráce se zkušeným výrobcem lepení pryže-k{1}}kovu - dodavateli, který může poradit ohledně kompatibility-k-podkladu během fáze návrhu, nikoli po neúspěšném ověřovacím testu.

Tento seznam můžete použít jako výchozí kontrolní seznam při specifikaci pryžových směsí pro těsnění ventilů nebo pryžové -k{1}}kovové spojované součásti.

 

 

1. Zmapujte operační prostředí. S jakými médii je těsnění v kontaktu (vzduch, olej, palivo, pára, voda)? Jaká je trvalá a špičková teplota?
2. Identifikujte regulační nebo certifikační požadavky. Vyžaduje aplikace shodu s požární bezpečností na železnici, prohlášení REACH/RoHS nebo jiné regionální normy? TGE je držitelem certifikátu ISO 9001:2015 pro řízení kvality.
3. Užší výběr skupin sloučenin na základě média a teploty. Použijte výše uvedené srovnání jako výchozí filtr - EPDM pro vodu/páru/počasí, NBR pro olej/palivo při mírných teplotách, silikon nebo FKM pro extrémní teploty nebo speciální požadavky na odolnost.
4. Potvrďte požadavky na tvrdost a nastavení tlaku na základě těsnicí síly a životnosti cyklu potřebné pro danou aplikaci.
5. Ověřte kvalifikaci lepení, pokud specifikujete gumovou{0}}k{1}}komponentu lepenou na kov - a potvrďte, že dodavatel ověřil lepení pro konkrétní směs, nejen pro substrát. Jako jeden z hlavních dodavatelů pro přední podniky v odvětví železniční dopravy dodala společnost TGE na globální trh více než 1 milion pryžových-kovových ventilů, čímž si vydobyla vynikající pověst díky vynikající kvalitě a konzistentním včasným-dodávkám.
6. Vyžádejte si testovací data, nejen hodnoty datového listu. Požádejte o výsledky ustálení v tlaku, adhezní pevnosti a teplotních cyklů specifických pro proces výrobní šarže, pokud jsou k dispozici.

Málokdy existuje jediná „správná“ směs pro danou aplikaci těsnění ventilu - správná volba závisí na teplotě vážení, expozici médií, mechanických požadavcích a vzájemných nákladech. Na čem nejvíce záleží, je provést tento obchod-záměrně s údaji o skutečném výkonu, spíše než implicitně použít jakoukoli sloučeninu, kterou má dodavatel na skladě.

 

Pokud specifikujete pryžová{0}}k{1}}kovová jádra ventilů nebo jiné těsnicí součásti pro železniční přepravu nebo přesná průmyslová zařízení, rádi zkontrolujeme vaše požadavky na aplikaci a doporučíme směs, která vyhovuje -, včetně podpůrné dokumentace pro shodu a testování.Klikněte zde a kontaktujte nás