Уважаеми инженери, партньори за доставки и хора,-вземащи технически решения:
В нашите ежедневни технически консултации най-често задаваният въпрос не е "Каква е цената?" а по-скоро "Колко дълго ще издържи тази уплътнителна лента?"
Много клиенти са се сблъскали със следния проблем: пробата показва правилно уплътняване по време на тестване, но започва да изпуска вода или въздух след три месеца работа; или въпреки че твърдостта отговаря на посочените изисквания, при разглобяване се наблюдават необратими вдлъбнатини. Основната причина за всички тези явления се крие в най-фундаменталното физическо свойство в каучуковата промишленост – компресионното покритие (CS).
Днес ще преминем отвъд абстрактните понятия и, като започнем от молекулярните вериги и структурата на порите, ще разбием основните принципи, които определят ефективността на запечатване.
I. Преразглеждане на „постоянна деформация при натиск“
В областта на разпенения силикон, ефективността на запечатване е еквивалентна на твърдостта; ефективността на уплътняване също е еквивалентна на способността да се устои на деформация на натиск.
Постоянната деформация при натиск се отнася до степента на деформация, която стандартен образец за изпитване не може да възстанови след разтоварване, когато образецът е компресиран с определена скорост (напр. 25% или 50%) при определена температура (напр. 100 градуса) за определена продължителност (напр. 22 часа или 72 часа). По-малката стойност на този параметър показва по-висока степен на еластично задържане на материала и по-нисък риск от изтичане.
След като възникне значителна трайна деформация, това показва:
Релаксация на напрежението на интерфейса: Силата на затягане при фланцовата връзка намалява и пада под вътрешното налягане на средата.
Образуване на микроканали: разкъсване или колапс на порите, което води до взаимосвързани канали за изтичане.
Честа поддръжка: Болтовете трябва да се затягат редовно, за да се компенсират загубите на напрежение.
II. Четирите основни измерения, които определят съдбата на деформацията
Влиянието на деформацията на натиск не се дължи на един единствен фактор, а по-скоро представлява сложен процес на "систематично инженерство". Ние сме категоризирали този процес в четири различни нива, обхващащи от микроскопичен до макроскопичен мащаб:
1. Материален ген: Динамиката на играта на системите за формулиране
Това е присъщата причина за деформация, определена от суровия силиконов каучук и системата от добавки.
Избор на суров каучук (основен полимер): Съдържанието на винил и разпределението на молекулното тегло пряко влияят върху плътността на омрежване. Суровият каучук с прекалено висок вискозитет показва силно преплитане на молекулярната верига, което затруднява плъзгането на веригите по време на компресия; в резултат на това постоянната деформация често е прекомерна.
Система за подсилване и омрежване: Има "златна инфлексна точка" в дозировката на вулканизиращите агенти. Въпреки че излишъкът от вулканизиращ агент увеличава твърдостта, той може да направи молекулните вериги твърде твърди и да намали тяхната гъвкавост, като по този начин повлияе неблагоприятно на устойчивостта на умора при натиск.
Съответствие на пенообразувателя: Скоростта на пенообразуване трябва да бъде синхронизирана със скоростта на вулканизация. Ако образуването на пяна настъпи твърде бързо без достатъчно кръстосано -свързване, стените на мехурчетата ще бъдат твърде тънки и ще се спукат незабавно при компресиране; ако кръстосаното -свързване се случи твърде бързо, докато образуването на пяна е забавено, мехурчетата няма да могат да се разширят напълно, което води до недостатъчна скорост на затворени-клетъчни клетки.
2. Микроструктура: обемна фракция на затворени-пори и разпределение на размера на порите
Това е ключовото бойно поле, където разпененият силикон се различава от твърдия силикон.
Идеално състояние: Еднаква, фина-структура на пчелна пита с висок процент на затворени-клетъчни клетки. Когато е подложен на компресия, газът в затворените клетки се подчинява на закона на Бойл (P₁V₁=P₂V₂), осигурявайки пневматична опора, която улеснява бързото отскачане на клетките при освобождаване на налягането.
Дефектни пори: Ако размерите на порите са неравномерни (има затворени или отворени пори), напрежението на натиск ще бъде концентрирано върху най-големите пори. След като тези слаби места претърпят пластична деформация или разкъсване, ефективната степен на компресия на цялото уплътнително напречно-сечение ще бъде загубена завинаги.
3. Работни условия: Топлинни и -предизвикани от медиите ефекти на стареене
Това е външен фактор и основната причина зад много-инциденти с повреда на сайта.
Термично-окислително стареене: Високите температури ускоряват окислителното разцепване на гръбнака на силиконовия полимер. С течение на времето повърхността на материала се втвърдява и плътността на вътрешното кръстосано -свързване се променя, което води до засилено отпускане на напрежението на натиск. При 150 градуса скоростта на деформация на обикновения силикон може да бъде 3-5 пъти по-голяма от наблюдаваната при стайна температура.
Compression ratio setting: It is generally recommended that the compression ratio be between 15% and 25%. An excessively high compression ratio (>30%) директно ще смачка клетъчните пори, причинявайки необратими физически щети; прекалено ниското съотношение на компресия няма да успее да установи ефективно начално налягане на степента на уплътняване.
4. Механизъм на нараняване: Физическа повреда по време на процеса на компресия
Под микроскоп неизправността на компресията обикновено включва три етапа:
Фаза I (Изпускане на газ): Внезапното повишаване на налягането принуждава газа в затворената кухина да излезе през микропорите в стената на мехура.
Фаза II (Сгъване на балонна стена): Мехуровата стена, ориентирана успоредно на посоката на натиск, развива постоянни гънки под силата на срязване.
Фаза III (разкъсване на стената на мехурчето): стената на мехурчето, ориентирана перпендикулярно на посоката на компресия, се разкъсва поради прекомерно разтягане; съседните кухини на мехурчетата след това се сливат, образувайки макроскопична пукнатина.
III. Ръководство за избягване на често срещани клопки при избора на продукти
Като оператор, ние не препоръчваме на клиентите да се фокусират единствено върху „стойностите“, изброени в протокола от теста; вместо това те трябва да обърнат внимание на "стойностите при действителни работни условия". Ето три практически препоръки:
Поискайте данни за „след{0}}отлежаване“, вместо данни за „първоначална проверка“.
Моля, вижте данните за постоянна деформация на компресия, получени след стареене при 150 градуса за 72 часа или при 225 градуса за 24 часа, както е предоставено от доставчика. Добрата производителност при стайна температура не гарантира стабилност при повишени температури.
Оценете кривата на "релаксация на стреса".
Постоянната деформация на натиск е статично явление, докато релаксацията на напрежението е динамичен процес. Когато условията позволяват, от доставчика трябва да се поиска да предостави крива, показваща как приложената сила намалява с течение на времето при определена степен на компресия. По-лекият наклон показва по-дълъг експлоатационен живот на уплътнението.
Извличане на твърдост и плътност от работни условия:
Ниско{0}}налягане, статично уплътняване (напр. защита от прах за осветителни тела): могат да бъдат избрани материали с ниска-твърдост, висок-отскок (плътност 0,35–0,45 g/cm³).
Приложения за динамично уплътняване под високо-налягане (напр. захранващи батерийни пакети): Препоръчително е да се използват материали със средна{3}}до-висока твърдост и висока степен на затворени-клетки (плътност: 0,5–0,7 g/cm³) и да се включат подходящи конструкции на опорни ребра.
Като известен китайски доставчик в индустрията за разпенен силикон, нашата стойност се простира отвъд простото доставяне на ролка уплътнителни ленти; тя се крие в това да ви предостави решение за запечатване „без{0}}поддръжка през целия жизнен цикъл – постигнато чрез прецизна оптимизация на формулата (оптимизиране на съвместимостта на кръстосано-свързване/разпенване) и строг контрол на процеса (осигуряване на еднаква структура на порите).
Ако търсите уплътнителни материали, подходящи за специфични работни условия-като ултра-ниски температури, интензивно ултравиолетово лъчение или високо-честотни вибрации-моля не се колебайте да се свържете с нас по всяко време. Можем да предоставим персонализирани данни за прогнозиране на деформация, съобразени с действителното ви съотношение на компресия и температурни изисквания, като ви помагаме да смекчите-свързаните с дизайна рискове чрез-прозрения, управлявани от данни.