Is é an teorainn fíor in innealtóireacht séalaithe go bunúsach ná teorainn na meicníochtaí séalaithe. Braitheann rónta leaistiméire go príomha ar aisghabháil leaisteacha tar éis comhbhrú chun an fórsa séalaithe tosaigh a ghiniúint, agus déanann an brú meánach an strus teagmhála a mhéadú tuilleadh. Nuair a éiríonn an tacar comhbhrú iomarcach agus go gcaillfidh an t-ábhar a chuimhne leaisteach, tarlaíonn teip séalaithe. I gcodarsnacht leis sin, léiríonn plaistigh innealtóireachta mar PTFE, UHMWPE, agus PEEK aisghabháil leaisteacha lag ó dhúchas, agus léiríonn PTFE go háirithe sreabhadh fuar nó creep. Dá bhrí sin, ní fheidhmíonn na hábhair seo trí "spring back like rubair," ach ina ionad sin braitheann siad ar dhearadh geoiméadrach, réamh-ualach, gníomhachtú brú, spriongaí, nó fuinneamh fáinne O- chun feidhmíocht séalaithe a chothabháil. Sainmhíníonn sé seo croí-theorainn na n-ábhar séalaithe nach-leaistiméire: ní í an phríomhcheist ná cé chomh láidir is atá an t-ábhar, ach cén ról atá aige sa chóras-an soláthraíonn sé cúiteamh leaisteach, nó an bhfreastalaíonn sé ar fheidhmeanna amhail cuimilte íseal, friotaíocht caitheamh, friotaíocht ceimiceach, friotaíocht easbhrúite nó iompar ualaigh. Baineann an chéad cheann le elastomers, agus míníonn an dara ceann cén fáth a dtéann plaistigh innealtóireachta isteach in iarratais séalaithe.
1. PTFE
Níor cheart PTFE a thuiscint go simplí mar "plaisteach deiridh ard," ach mar ábhar a bhrúnn trí phríomhtheorainn ag an am céanna: friotaíocht ceimiceach, friotaíocht teochta agus frithchuimilte íseal. De réir sonraí AGC, tá a raon teochta seirbhíse tipiciúil timpeall ó -180 céim go +260 céim , agus tá sé támh go ceimiceach i mbeagnach gach meán. Léiríonn sonraí Parker go léiríonn PTFE comhéifeacht frithchuimilte sleamhnáin tirim i gcoinne cruach de thart ar 0.10, atá i bhfad níos ísle ná UHMWPE ag thart ar 0.25 agus PEEK maighdean ag thart ar 0.35. Ciallaíonn sé seo go gcuireann PTFE go bunúsach leis an uasteorainn feidhmíochta de rónta bunaithe ar leaistiméire i dtimpeallachtaí dinimiciúla ar ardteocht, creimneach láidir agus íseal-fhrithchuimilte.
Mar sin féin, tá a teorainneacha chomh suntasach céanna. Tugann Parker faoi deara go léiríonn PTFE maighdean creep suntasach faoi ualach leanúnach fiú ag teocht an tseomra agus nach bhfuil beagnach aon aisghabháil leaisteach aige. Cé go bhfuil a fhrithchuimilte an-íseal, tá a fhriotaíocht chaitheamh sách bocht. Fágann sin go bhfuil sé míchuí PTFE a chóireáil mar rubar ardteochta nó mar ionadach dochta d’fháinní O leaistiméire. Is botún innealtóireachta coitianta mearbhall a dhéanamh ar fhrithchuimilt íseal le cumas séalaithe leaisteach iontaofa. In iarratais phraiticiúla, is annamh a úsáidtear PTFE ina n-aonar. Cur chuige amháin is ea modhnú filler ag baint úsáide as ábhair cosúil le snáithín gloine, snáithín carbóin, graifít, nó cré-umha chun friotaíocht creep, friotaíocht caitheamh, neart comhbhrúiteach agus cumas frith-easbhrúite a fheabhsú. Cur chuige eile is ea struchtúir shéalaithe fuinnmhithe a úsáid ar nós rónta fuinnmhithe nó leaistiméire-dearaí fuinnmhithe, ina gcúitíonn spriongaí nó fáinní O do theagmháil ísealbhrú agus dífhoirmiúchán fadtéarmach.
Ó thaobh na hinnealtóireachta de, ba cheart breathnú ar PTFE mar ábhar a bhriseann teorainneacha comhoiriúnachta meán, teochta agus cuimilte, seachas ábhar a sholáthraíonn cúiteamh geoiméadrach nó leaisteach. Tá sé oiriúnach do choinníollacha is mó atá ag teocht ard, nochtadh láidir ceimiceach, nó gluaiseacht dhinimiciúil frithchuimilte íseal, cé nach bhfuil sé oiriúnach nuair is é an príomhriachtanas ná comhlíonadh dífhoirmithe mór nó athshlánú leaisteach fadtéarmach.
2. UHMWPE
Cuireann UHMWPE teorainn ábhartha go hiomlán difriúil i láthair i gcomparáid le PTFE. Ag glacadh le Ensinger PE1000 mar shampla, is sainairíonna é UHMWPE ná cruas tionchair an-ard, caitheamh den scoth agus friotaíocht abrasion, iompar láidir caitheamh sleamhnáin, agus feidhmíocht íseal teochta níos fearr. Áirítear le hairíonna tipiciúla modulus teanntachta de thart ar 700 MPa, neart toraidh de thart ar 19 MPa, agus raon teochta seirbhíse ó thart ar -260 céim go dtí +80 céim .
Ní hé nádúr ábharach a-teochta{-plaisteach ard-teocht, ach polaiméir innealtóireachta atá frithsheasmhach in aghaidh caitheamh agus tionchair. De réir Parker, tá UHMWPE i measc na n-ábhar is deacra agus is mó resistant caitheamh, ach tá teocht agus friotaíocht ceimiceach níos teoranta aige i gcomparáid le PTFE agus tá sé níos oiriúnaí d'iarratais sleamhnáin chómhalartacha nó an-mhall, le comhéifeacht frithchuimilte níos airde ná PTFE. Seasann Trelleborg UHMWPE go príomha mar ábhar le haghaidh treofháinní agus fáinní caithimh i sorcóirí hiodrálacha, áit a n-ionsúnn sé taobh-ualaí, treoraíonn sé loiní nó slata, agus cuireann sé cosc ar theagmháil miotail.
Is é sin le rá, tá UHMWPE optamaithe le haghaidh frithsheasmhachta caitheamh, treoir, cruas íseal teochta, agus gluaiseacht mall sleamhnáin, seachas chun dul san iomaíocht le PTFE i dtimpeallachtaí ardteochta nó ceimiceacha. Míthuiscint choitianta is ea UHMWPE a chóireáil mar rogha eile ar chostas íseal in áit PTFE, ach i ndáiríre tá difríocht bhunúsach idir a róil: tá PTFE deartha le haghaidh frithsheasmhachta foircneacha ceimiceacha, ardteocht agus frithchuimilte ultra-, ach tá UHMWPE deartha le haghaidh friotaíocht caitheamh, friotaíocht tionchair, agus marthanacht íseal teochta.
3. PEIC
Tá ról níos struchtúraí ag PEEK i gcórais séalaithe. De réir sonraí Victrex, cuireann PEEK cumas ardteochta, friotaíocht leathan ceimiceach, ard-neart meicniúil, cobhsaíocht tríthoiseach den scoth, friotaíocht hidrealú, agus friotaíocht caitheamh. Mar shampla, taispeánann an grád caighdeánach 450G modulus teanntachta de thart ar 4.0 GPa, neart teanntachta de thart ar 98 MPa, agus teocht seirbhíse leanúnach suas le 260 céim.
Léiríonn sé seo go soiléir nach ábhar séalaithe teagmhála bog é PEEK ach polaiméir struchtúrach modúil ard. I bhfeidhmchláir séalaithe, úsáidtear é go príomha le haghaidh fáinní ais-aníos, comhpháirteanna frith-easbhrúite, eilimintí treorach, agus páirteanna struchtúracha a bhfuil iompar á n-iompar acu. Rangaíonn Trelleborg PEEK mar phlaisteach innealtóireachta ardmhodúil a úsáidtear chun feidhmchláir a threorú agus a chaitheamh, agus tá fáinní cúlaithe déanta as PEEK deartha go sonrach chun easbhrúite fáinní O nó X{-faoi ardbhrú a chosc.
Baineann luach PEEK le leathnú na dteorainneacha a bhaineann le friotaíocht brú, rialú bearna, cumas iompair ualaigh, agus cobhsaíocht tríthoiseach. Mar sin féin, ní ábhar séalaithe uilíoch é PEEK. Níl sé oiriúnach do chásanna ina bhfuil gá le comhlíonadh dífhoirmithe mór nó ionsú caoinfhulaingt, agus tá a chomhéifeacht frithchuimilte níos airde ná sin PTFE. Mar sin, ba cheart PEEK a thuiscint go príomha mar ábhar struchtúrach agus frith-easbhrúite seachas mar phríomhghné séalaithe.
4. PU (TPU)
Meastar go forleathan go bhfuil polúireatán, ar a dtugtar TPU de ghnáth in iarratais séalaithe, mar ábhar caighdeánach i séalaithe dinimiciúil hiodrálach. Déanann Parker cur síos ar TPU mar thagarmharc seanbhunaithe i gcórais sreabhán cumhachta mar gheall ar a fhriotaíocht chaitheamh den scoth, cobhsaíocht theirmeach, friotaíocht hidrealú, feidhmíocht tacair comhbhrú, agus aisghabháil leaisteach. Leagann Covestro béim freisin ar a fhriotaíocht abrasion ard, raon solúbthachta leathan, leaisteachas ard, agus friotaíocht maith le olaí agus tuaslagóirí áirithe.
Cuireann sé seo TPU i suíomh idirmheánach idir elastomers agus plaistigh innealtóireachta. Coinníonn sé leaisteachas agus feabhsaítear go mór an saol caithimh agus marthanacht mheicniúil, rud a fhágann go bhfuil sé thar a bheith éifeachtach in feidhmeanna hiodrálacha dinimiciúla ardbhrú. Mar sin féin, luíonn a neart fíor go sonrach i séalaithe hiodrálach dinimiciúil seachas friotaíocht ceimiceach uilíoch nó coinníollacha séalaithe statach.
Príomh-mhíthuiscint is ea cóireáil TPU mar ábhar aonfhoirmeach amháin, agus i ndáiríre braitheann a fhriotaíocht cheimiceach go mór ar fhoirmiú, cruas, teocht, tiúchan agus am nochta. Is féidir le haigéid láidre agus alcailí TPU a dhíghrádú, bíonn hidreacarbóin aramatacha ina chúis le swelling, bíonn cetóin agus eistir ina chúis le swelling suntasach, agus is féidir le tuaslagóirí mar DMF, DMSO, NMP, agus THF é a dhíscaoileadh. Athraíonn friotaíocht teochta freisin de réir foirmithe, agus córais atá bunaithe ar MDI thart ar 100 céim agus córais atá bunaithe ar PPDI ag sroicheann thart ar 135 céim . Mar sin, ní teorainn sheasta amháin a shainmhínítear PU ach ag teorainneacha foirmlithe spleácha an chórais.
5. Teorainn innealtóireachta idir elastomers agus plaistigh innealtóireachta
Nuair a dhéantar plaistigh innealtóireachta agus elastomers a mheas le chéile, is féidir an teorainn bhunúsach a thuiscint ar bhealaí éagsúla. Tá leaistiméirí freagrach go príomha as fórsa séalaithe a ghiniúint trí aisghabháil leaisteacha, agus níl plaistigh innealtóireachta ar nós PTFE, UHMWPE, agus PEEK ag brath ar dhífhoirmiú leaisteacha ach ina ionad sin, teorainneacha feidhmíochta a leathnú trí fhrithchuimilt íseal, friotaíocht caitheamh, friotaíocht ceimiceach, friotaíocht easbhrúite, agus cobhsaíocht tríthoiseach.
Tá a róil fheidhmiúla idirdhealaithe go soiléir: tugann PTFE aghaidh go príomha ar theorainneacha ceimiceacha, teochta agus cuimilte; Díríonn UHMWPE ar fhriotaíocht chaitheamh, treoir, feidhmíocht íseal teochta, agus sleamhnú mall; Úsáidtear PEEK do chobhsaíocht struchtúrach ualaigh, frith-easbhrúite agus ardbhrú; agus tá PU optamaithe le haghaidh saol caitheamh i gcoinníollacha hiodrálacha dinimiciúla. Go praiticiúil, is minic nach athsholáthar iad na réitigh séalaithe is fearr ach córais hibrideacha. Mar shampla, d’fhéadfadh fáinne O-réamhluchtaithe agus fórsa teagmhála tosaigh a sholáthar, agus laghdaíonn muinchille PTFE an fhrithchuimilt agus feabhsaítear an fhriotaíocht cheimiceach, agus cuireann fáinne líonta PEEK nó cúl PTFE líonta cosc ar easbhrúite faoi bhrú.
Is é an earráid innealtóireachta is coitianta ná ábhair a chur i gcomparáid thar mheicníochtaí séalaithe éagsúla. Ní rubar ard-deireadh é PTFE, ní plaisteach uilíoch é PEEK, ní leagan saor de PTFE é UHMWPE, agus ní leagan níos deacra de NBR amháin é PU. Nuair a aithnítear an modh teip ceannasach i gceart, éiríonn teorainn an ábhair soiléir.
