Það er mikilvægt að velja efni fyrir þéttiefnið þar sem það hefur áhrif á gæði, líftíma og afköst tiltekinnar notkunar og dregur úr vandamálum í framtíðinni. Hér skoðum við hvernig umhverfið hefur áhrif á val á þéttiefni, sem og nokkur af algengustu efnunum og hvaða notkunarmöguleikum þau henta best fyrir.
Umhverfisþættir
Umhverfið sem þéttiefnið verður fyrir er lykilatriði þegar hönnun og efni eru valin. Það eru nokkrir lykileiginleikar sem þéttiefni þurfa fyrir allar aðstæður, þar á meðal að skapa stöðugt þéttiflöt, geta leitt hita, vera efnaþolin og hafa góða slitþol.
Í sumum umhverfum þurfa þessir eiginleikar að vera sterkari en í öðrum. Aðrir efniseiginleikar sem þarf að taka tillit til þegar umhverfið er skoðað eru meðal annars hörka, stífleiki, varmaþensla, slitþol og efnaþol. Að hafa þetta í huga mun hjálpa þér að finna hið fullkomna efni fyrir þéttiefnið þitt.
Umhverfið getur einnig ráðið því hvort hægt er að forgangsraða kostnaði eða gæðum þéttisins. Fyrir slitsterkt og erfitt umhverfi geta þétti verið dýrari vegna þess að efnin þurfa að vera nógu sterk til að þola þessar aðstæður.
Í slíkum aðstæðum mun það borga sig til baka með tímanum að eyða peningunum í hágæða þétti þar sem það kemur í veg fyrir kostnaðarsamar stöðvunir, viðgerðir og endurnýjun eða skipti á þétti sem lægri gæði þétti mun leiða til. Hins vegar, í dæluforritum með mjög hreinum vökva sem hefur smureiginleika, væri hægt að kaupa ódýrari þétti í stað hágæða legur.
Algeng þéttiefni
Kolefni
Kolefni sem notað er í þéttifleti er blanda af ókristalla kolefni og grafíti, þar sem prósenta hvors kolefnis ákvarðar eðliseiginleika lokagæða kolefnisins. Það er óvirkt, stöðugt efni sem getur verið sjálfsmurandi.
Það er mikið notað sem annar endiflöturinn í vélrænum þéttingum og það er einnig vinsælt efni fyrir sundurliðaðar hringþéttingar og stimpilhringi undir þurrum eða litlum smurningarskammti. Þessa kolefnis/grafítblöndu er einnig hægt að gegndreypa með öðrum efnum til að gefa henni mismunandi eiginleika eins og minni gegndræpi, bætta slitþol eða aukinn styrk.
Kolefnisþéttiefni með hitaherðandi plastefni eru algengust fyrir vélrænar þéttiefni, þar sem flest kolefnisþéttiefni með plastefni geta virkað í fjölbreyttum efnum, allt frá sterkum bösum til sterkra sýra. Þau hafa einnig góða núningseiginleika og nægilega sterka teygjustyrk til að hjálpa til við að stjórna þrýstingsröskun. Þetta efni hentar fyrir almenna notkun allt að 260°C (500°F) í vatni, kælivökvum, eldsneyti, olíum, léttum efnalausnum og í matvæla- og lyfjaiðnaði.
Kolefnisþéttingar með antimoní gegndreyptri efnasamsetningu hafa einnig reynst vel vegna styrks og teygjueiginleika antimonísins, sem gerir þær góðar fyrir notkun við háþrýsting þegar þörf er á sterkara og stífara efni. Þessar þéttingar eru einnig ónæmari fyrir blöðrumyndun í notkun með vökva með mikla seigju eða léttum kolvetnum, sem gerir þær að staðlaðri gerð fyrir margar olíuhreinsunarstöðvar.
Kolefni er einnig hægt að gegndreypa með filmumyndunarefnum eins og flúoríðum fyrir þurrkeyrslu, lágþrýsting og lofttæmingu, eða oxunarhemla eins og fosföt fyrir háan hita, mikinn hraða og túrbínunotkun allt að 800 fet/sek og um 537°C (1.000°F).
Keramik
Keramik er ólífrænt, málmlaust efni sem er búið til úr náttúrulegum eða tilbúnum efnasamböndum, oftast áloxíði eða áloxíði. Það hefur hátt bræðslumark, mikla hörku, mikla slitþol og oxunarþol, þannig að það er mikið notað í iðnaði eins og vélaiðnaði, efnaiðnaði, jarðolíuiðnaði, lyfjaiðnaði og bílaiðnaði.
Það hefur einnig framúrskarandi rafsvörunareiginleika og er almennt notað í rafmagnseinangrara, slitþolna íhluti, slípiefni og íhluti sem þola háan hita. Í miklum hreinleika hefur áloxíð framúrskarandi efnaþol gegn flestum vinnsluvökvum öðrum en sumum sterkum sýrum, sem leiðir til þess að það er notað í mörgum vélrænum þéttiforritum. Hins vegar getur áloxíð auðveldlega brotnað við hitaáfall, sem hefur takmarkað notkun þess í sumum forritum þar sem þetta gæti verið vandamál.
Kísilkarbíð er búið til með því að bræða saman kísil og kók. Það er efnafræðilega svipað keramik en hefur betri smureiginleika og er harðara, sem gerir það að góðri endingargóðri lausn fyrir erfiðar aðstæður.
Það er einnig hægt að endurnýja og pússa það þannig að hægt er að endurnýja þétti margoft á líftíma sínum. Það er almennt notað meira vélrænt, svo sem í vélrænum þéttum vegna góðrar efnatæringarþols, mikils styrks, mikillar hörku, góðs slitþols, lágs núningstuðuls og hás hitaþols.
Þegar kísillkarbíð er notað fyrir vélrænar þéttifleti, leiðir það til bættrar afköstar, lengri líftíma þétta, lægri viðhaldskostnaðar og lægri rekstrarkostnaðar fyrir snúningsbúnað eins og túrbína, þjöppur og miðflótta dælur. Kísillkarbíð getur haft mismunandi eiginleika eftir því hvernig það hefur verið framleitt. Tengt kísillkarbíð myndast með því að binda kísillkarbíðagnir saman í efnahvarfsferli.
Þetta ferli hefur ekki marktæk áhrif á flesta eðlis- og hitaeiginleika efnisins, en það takmarkar þó efnaþol efnisins. Algengustu efnin sem valda vandræðum eru ætandi efni (og önnur efni með hátt pH-gildi) og sterkar sýrur, og því ætti ekki að nota hvarfbundið kísilkarbíð í þessum tilgangi.
Sjálfsintrað kísillkarbíð er framleitt með því að sinta kísillkarbíðagnir beint saman með því að nota oxíðlaus sintrunarhjálparefni í óvirku umhverfi við hitastig yfir 2.000°C. Vegna skorts á aukaefni (eins og kísill) er beint sintrað efni efnafræðilega ónæmt fyrir nánast öllum vökva- og ferlisaðstæðum sem líklegt er að sjáist í miðflótta dælu.
Wolframkarbíð er mjög fjölhæft efni eins og kísillkarbíð, en það hentar betur fyrir notkun við háþrýsting þar sem það hefur meiri teygjanleika sem gerir því kleift að beygja sig örlítið og koma í veg fyrir aflögun yfirborðsins. Eins og kísillkarbíð er hægt að slípa það aftur og pússa það.
Wolframkarbíð eru oftast framleidd sem sementað karbíð þannig að engin tilraun er gerð til að binda wolframkarbíð við sig. Aukamálmur er bætt við til að binda eða sementera wolframkarbíðagnirnar saman, sem leiðir til efnis sem hefur sameinaða eiginleika bæði wolframkarbíðs og málmbindiefnisins.
Þetta hefur verið nýtt til góðs með því að veita meiri seiglu og höggþol en mögulegt er með wolframkarbíði einu sér. Einn af veikleikum sementaðs wolframkarbíðs er mikil eðlisþyngd þess. Áður fyrr var notað kóbaltbundið wolframkarbíð, en það hefur smám saman verið skipt út fyrir nikkelbundið wolframkarbíð vegna þess að það skortir þá efnasamrýmanleika sem krafist er í iðnaði.
Nikkelbundið wolframkarbíð er mikið notað í þéttifleti þar sem æskilegt er að hafa mikinn styrk og mikla seiglu, og það hefur góða efnasamrýmanleika, almennt takmarkaðan af fríu nikkeli.
GFPTFE
GFPTFE hefur góða efnaþol og viðbætt gler dregur úr núningi þéttifletanna. Það er tilvalið fyrir tiltölulega hreinar notkunarleiðir og er ódýrara en önnur efni. Það eru til undirútgáfur til að aðlaga þéttinguna betur að kröfum og umhverfi, sem bætir heildarafköst hennar.
Búna
Buna (einnig þekkt sem nítrílgúmmí) er hagkvæmt teygjanlegt efni fyrir O-hringi, þéttiefni og mótaðar vörur. Það er vel þekkt fyrir vélræna eiginleika sína og virkar vel í olíu-, jarðefna- og efnafræðilegum tilgangi. Það er einnig mikið notað í hráolíu, vatni, ýmsum áfengis-, sílikonfitu- og vökvakerfisnotkun vegna ósveigjanleika þess.
Þar sem Buna er samfjölliða úr tilbúnu gúmmíi hentar það vel í notkun sem krefst viðloðunar á málmi og núningþols efnis, og þessi efnafræðilegi bakgrunnur gerir það einnig tilvalið fyrir þéttiefni. Ennfremur þolir það lágt hitastig þar sem það er hannað með lélega sýru- og basaþol.
Buna hentar ekki í notkun með miklum áhrifum eins og háum hita, veðri, sólarljósi og gufuþoli og hentar ekki með sótthreinsiefnum sem innihalda sýrur og peroxíð og eru hreinsuð á staðnum (CIP).
EPDM
EPDM er tilbúið gúmmí sem er almennt notað í bílaiðnaði, byggingariðnaði og vélaiðnaði fyrir þéttiefni og O-hringi, rör og þvottavélar. Það er dýrara en Buna en þolir ýmsa hita-, veður- og vélræna eiginleika vegna langvarandi mikils togstyrks. Það er fjölhæft og tilvalið fyrir notkun með vatni, klór, bleikiefni og öðrum basískum efnum.
Vegna teygjanleika og viðloðunareiginleika snýr EPDM aftur í upprunalega lögun sína þegar það hefur verið teygt, óháð hitastigi. EPDM er ekki mælt með fyrir notkun með jarðolíu, vökva, klóruðum kolvetnum eða kolvetnisleysum.
Víton
Viton er endingargott, afkastamikið, flúorað, kolvetniskennt gúmmí sem er oftast notað í O-hringi og þéttiefni. Það er dýrara en önnur gúmmíefni en það er kjörinn kostur fyrir krefjandi og krefjandi þéttiþarfir.
Það er eitt af sterkustu flúorelastómerunum, sem er ónæmt fyrir ósoni, oxun og öfgum veðurskilyrðum, þar á meðal efnum eins og alifatískum og arómatískum kolvetnum, halógenuðum vökvum og sterkum sýrum.
Að velja rétt efni fyrir þéttingu er mikilvægt fyrir árangur notkunar. Þó að mörg þéttiefni séu svipuð, þá þjónar hvert þeirra fjölbreyttum tilgangi til að uppfylla allar sérþarfir.
Birtingartími: 12. júlí 2023