انواع الاستومر در صنعت تولید سیل
مقدمه:
الاستومرها، پلیمرهای انعطافپذیری هستند که نقش محوری در تولید طیف وسیعی از محصولات، از جمله سیلها، ایفا میکنند. ویژگیهای منحصر به فرد الاستومرها مانند کشسانی، انعطافپذیری و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت، آنها را به مادهای ایدهآل برای ساخت انواع سیلها تبدیل کرده است.
کاربرد الاستومرها امروزه در همه صنایع علی الخصوص صنعت تولید انواع آب بند بسیار گسترده است. در این مقاله کوشش خواهیم کرد که به این کاربردها بپردازیم.


الاستومر چیست؟
الاستومرها دسته ای از پلیمرها هستند که با ویژگی های منحصر به فرد خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری مشخص می شوند. این مواد توانایی قابل توجهی دارند که تحت فشار تغییر شکل داده و پس از رها شدن به شکل اولیه خود بازگردند. الاستومرها در محیطهای شدید انعطافپذیری نشان میدهند و خواص آببندی و یکپارچگی مکانیکی خود را حتی در مواجهه با دماهای بالا، دمای پایین و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن حفظ میکنند.خواص ویژه الاستومرها را برای کاربرد آنها در طراحی و ساخت انواع سیل بسیار مناسب می کند.
به عنوان نمونه اورینگ ها ها به موادی نیاز دارند که بتوانند در برابر فشرده شدن مقاومت کنند و یک مهر و موم قابل اعتماد تشکیل دهند و از نشت مایعات یا گازها جلوگیری کنند. الاستومرها با خاصیت ارتجاعی عالی، مقاومت در برابر فشار و قابلیت آب بندی، این الزامات را برآورده می کنند، که آنها را به انتخاب ارجح برای کاربردهای اورینگ تبدیل می کند. این پست وبلاگ دنیای الاستومرها را بررسی می کند و در مورد انواع، خواص، فرآیندهای تولید، کاربردها و نکات نگهداری آنها بحث می کند.
چرا الاستومرها برای تولید سیل مناسب هستند؟
- انعطافپذیری بالا: الاستومرها به راحتی تغییر شکل میدهند و پس از برداشتن نیرو، به شکل اولیه خود باز میگردند. این ویژگی به آنها اجازه میدهد تا به طور موثر در اطراف اجسام مختلف قرار بگیرند و آببندی مطمئنی ایجاد کنند.
- مقاومت در برابر شرایط سخت: بسیاری از الاستومرها در برابر دماهای بالا و پایین، مواد شیمیایی، روغنها و سایش مقاوم هستند. این ویژگی باعث میشود که سیلهای ساخته شده از الاستومر در محیطهای صنعتی سخت نیز کارایی داشته باشند.
- قابلیت تولید در اشکال مختلف: الاستومرها را میتوان به اشکال و اندازههای مختلفی قالبگیری کرد تا انواع مختلف سیلها، از جمله واشر، اورینگ، گسکت و دیافراگم تولید شود.
- خواص عایقی: برخی از الاستومرها دارای خواص عایقی الکتریکی و حرارتی هستند که آنها را برای استفاده در کاربردهای خاص مناسب میسازد.
نوع کاربرد | توضیح |
سیلهای روتاری (چرخشی) | این نوع سیلها برای آببندی شفتهای چرخشی در پمپها و کمپرسورها استفاده میشوند. الاستومرها در این نوع سیلها به دلیل انعطافپذیری و مقاومت در برابر سایش و حرارت بالا، نقش مهمی دارند. |
سیلهای استاتیک | این سیلها برای آببندی بخشهای ثابت مانند فلنجها و اتصالات استفاده میشوند. الاستومرها به دلیل انعطافپذیری و مقاومت شیمیایی بالا، در این نوع سیلها بسیار موثر هستند. |
سیلهای دینامیک | این نوع سیلها برای آببندی شفتهایی که در حال حرکت رفت و برگشتی هستند، استفاده میشوند. الاستومرها به دلیل خواص الاستیک و مقاومت در برابر سایش و خستگی مکانیکی، در این نوع سیلها کاربرد دارند. |
سیلهای لبدار (Lip Seals) | این سیلها برای آببندی شفتهای چرخشی و رفت و برگشتی استفاده میشوند و از الاستومرها به عنوان مادهای با انعطافپذیری و مقاومت در برابر سایش و حرارت بالا بهره میبرند. |
اورینگها (O-rings) | اورینگها به عنوان یکی از رایجترین انواع سیلهای آببندی، از الاستومرها ساخته میشوند و در آببندی اتصالات و فلنجها به کار میروند. این سیلها به دلیل سهولت در نصب و قابلیت استفاده در شرایط مختلف، بسیار محبوب هستند. |
چه عواملی بر عملکرد الاستومر تأثیر می گذارد؟
الاستومرها انعطافپذیری قابلتوجهی در محیطهای شدید مانند دماهای بالا، دمای پایین و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خشن از خود نشان میدهند. آنها می توانند خواص آب بندی و یکپارچگی مکانیکی خود را حتی در شرایط چالش برانگیز حفظ کنند و آنها را به مواد آب بندی همه کاره و قابل اعتماد تبدیل کنند. هنگام انتخاب اورینگ، مهم است که ویژگی های عملکردی شان را در سه دسته اصلی در نظر بگیرید:
- محدوده دما
- سازگاری شیمیایی
- سختی.
الاستومرها محدودیت های دمایی خاصی دارند و انتخاب ماده مناسب برای شرایط دمایی کاربرد بسیار مهم است. به عنوان مثال، FKM در برابر گرمای شدید مقاومت می کند، در حالی که NBR در دماهای متوسط عملکرد خوبی دارد. برای لیستی از هر ترکیب و محدوده دمایی آنها، به صفحه ترکیبات ما بروید. علاوه بر این، درک مواد شیمیایی و مایعاتی که الاستومرها می توانند در برابر آنها مقاومت کنند ضروری است. برای مثال FKM مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن ها، سوخت ها و بسیاری از مواد شیمیایی از خود نشان می دهد.
برای راهنمایی بیشتر در مورد انتخاب الاستومری که با مواد شیمیایی مختلف بهترین عملکرد را دارد، ابزار سازگاری شیمیایی تعاملی ما را بررسی کنید. سختی که در طول سنج اندازه گیری می شود، بر مجموعه فشرده سازی الاستومر و توانایی آن برای حفظ آب بندی تحت فشار تأثیر می گذارد. الاستومرهای نرمتر مانند سیلیکون آببندی عالی را در فشارهای پایین ایجاد میکنند، در حالی که مواد سختتر مانند FKM برای محیطهای با فشار بالا مناسب هستند.
خواص منحصر به فرد الاستومرها چیست؟
الاستومرها دارای خواص منحصر به فردی هستند که آنها را برای کاربردهای اورینگ ایده آل می کند. خاصیت ارتجاعی و انعطاف پذیری آنها به آنها اجازه می دهد تحت فشار تغییر شکل داده و پس از رها شدن به شکل اولیه خود برگردند. این خاصیت یک مهر و موم موثر را تضمین می کند و از نشتی جلوگیری می کند. علاوه بر قابلیت آب بندی، آنها مقاومت بسیار خوبی در برابر فشرده سازی از خود نشان می دهند و شکل خود را در مدت زمان طولانی حفظ می کنند. استحکام کششی و ازدیاد طول نیز فاکتورهای کلیدی هستند که هنگام ارزیابی باید در نظر گرفته شوند. استحکام کششی بالاتر دوام و مقاومت بیشتر در برابر پارگی را تضمین می کند، در حالی که ازدیاد طول توانایی مواد را برای کشش بدون شکستگی اندازه گیری می کند.
قابل ذکر است که الاستومرها را می توان برای برآوردن نیازهای کاربردی خاص فرموله و تنظیم کرد. با تنظیم ترکیب، مواد افزودنی و فرآیندهای پخت، خواص الاستومری مانند سختی، مقاومت شیمیایی، محدوده دما و مجموعه فشردهسازی را میتوان متناسب با کاربرد مورد نظر سفارشی کرد و انعطافپذیری طراحی بیشتری را برای مهندسان و تولیدکنندگان ارائه کرد.
انواع رایج الاستومرها کدامند؟
الاستومرهای مورد استفاده در صنعت سیل انواع مختلفی دارند که هر کدام مجموعه ای از ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. رایج ترین انواع آن عبارتند از نیتریل (NBR)، فلورالاستومر (FKM)، سیلیکون (VMQ) و مونومر اتیلن پروپیلن دی ان (EPDM). گزینه های دیگر عبارتند از نیتریل هیدروژنه یا نیتریل بسیار اشباع (HNBR/HSN)، پرفلوئوروالاستومر (FFKM)، AFLAS®، فلوروسیلیکون (FMVQ) و نئوپرن یا کلروپرن (CR).
مهمترین انها به همراه خواص کلیدی در جدول زیر جمع آوری شده است:
توصیف | قیمت | محدوده دما | کد | نام انگلیسی | نام |
---|---|---|---|---|---|
یکی از پرکاربردترین الاستومرهای آب بندی به دلیل مقاومت در برابر سوخت ها و روان کننده های نفتی و قیمت نسبتا پایین آن ها می باشد. | $ | -67 to +250 | NBR | Nitrile Butadiene Rubber | نیتریل |
از یک پلیمر مصنوعی ساخته شده است که از اشباع پیوندهای دوگانه در بخش های بوتادین نیتریل با هیدروژن به دست می آید. | $$ | -40 to +320 | HNBR | Hydrogenated Nitrile | نیتریل بسیار اشباع |
عنصری است که از کوارتز بدست می اید. | $$ | -76 to +437 | VMQ | MQ, VMQ, PVMQ | سیلیکون |
لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR) کوپلیمری از اتیلن و پروپیلن است. | $ | -67 to +257 | EPDM | Ethylene Propylene Rubber (EPR | پلی اورتان |
یکی از بهترین متریال برای ساخت انواع اورینگ و کاسه نمد | $$$ | -25 to +450 | FKM | Viton® | وایتون |
توصیه شده برای محیطهای شیمیایی aggressive | $$$$ | -43 to +620 | FFKM | Perfluoroelastomer | فلوئوروکربن |
AFLAS® یک کوپلیمر از تترافلوئورواتیلن (TFE, FEPM) و پروپیلن است که به عنوان TFE/P نیز شناخته می شود. ا | $$$ | -14 to +428 | AFLAS | TFE, FEPM | آفلاس |
فلوئوروسیلیکن (FVMQ) مانند زنجیره های جانبی لاستیک سیلیکونی است که تری فلوئوروپروپیل، متیل و وینیل را پیوند می دهد. | $$$ | -76 to +350 | FMVQ | FVMQ | فلوئوروسیلیکن |
کلروپرن (CR) که با نام تجاری خود “نئوپرن” نیز شناخته می شود، یکی از اولین الاستومرهای مصنوعی موفق در سال 1931 بود که توسط DuPont ساخته شد. | $ | -40 to +212 | CR | Chloroprene Rubber | ئوپرن |