راهنمای جامع وایتون- فلوروکربن FKM: خواص، کاربردها و مزایا

راهکارهای آب‌بندی به حفظ یکپارچگی و عملکرد تجهیزات و فرآیندها در شرایط سخت کمک می‌کنند. این راهکارهای آب‌بندی از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که  وایتون یا فلوئوروالاستومرها یا لاستیک فلوئوری (FKM) یکی از آن‌ها است. خواص منحصربه‌فرد این ماده، از جمله مقاومت exceptional (فوق‌العاده) در برابر گرما، مواد شیمیایی و فرسودگی، آن را به انتخابی ایده‌آل برای ساخت درزگیرهای صنعتی و واشرهای لاستیکی برای کاربردهای صنعتی متنوع تبدیل می‌کند. با توجه به اهمیت آن در کاربردهایی که دقت، دوام و کارایی در بالاترین درجه اهمیت قرار دارند، استفاده از آن در صنایع آب بندی بسیار گسترش یافته است. هدف از این نوشته، بررسی خواص، مزایا و کاربردهای وایتون FKM و مقایسه آن با سایر مواد آب‌بندی موجود است.

FKM چیست؟

FKM (لاستیک فلوروکربن)، که اغلب با نام‌های تجاری مانند Viton® شناخته می‌شود، یک الاستومر مصنوعی است که از هیدروکربن‌های بسیار فلوئورینه ساخته شده است. این ماده در ابتدا برای کاربردهای هوافضا توسعه یافت، اما از آن زمان به دلیل مقاومت شیمیایی فوق‌العاده، تحمل دمایی بالا و قابلیت‌های آب‌بندی، در صنایع مختلف از جمله نفت و گاز تا داروسازی مورد استفاده قرار گرفته است.

ویژگی‌های وایتون

این ماده آب بند صنعتی ویژگی‌های برجسته‌ای دارد که آن را به گزینه‌ای محبوب در کاربردهای دشوار تبدیل کرده است:

• پایداری حرارتی: لاستیک FKM قادر است طیف گسترده‌ای از دما را از ۲۰- تا ۲۳۰ درجه سانتی‌گراد تحمل کند. انواع خاص این ماده انعطاف‌پذیری بیشتری دارند، که آن را برای شرایط با گرمای شدید، چه در محیط‌های صنعتی و چه در فضای باز، بسیار مناسب می‌کند.
• مقاومت شیمیایی: این ماده در برابر مواد شیمیایی خورنده مانند اسیدها، قلیاها، روغن‌ها، سوخت‌ها و حلال‌ها مقاوم است و به دلیل سازگاری شیمیایی بالا، در محیط‌های سخت عملکرد مطمئنی دارد.
• استحکام مکانیکی: با استحکام کششی فوق‌العاده و مقاومت بالا در برابر فشار، وایتون دوام زیادی دارد و برای کاربردهای سخت و پرتنش انتخاب ایده‌آلی است.
• محافظت محیطی: این ماده در برابر ازن، اشعه ماوراء بنفش، و شرایط آب‌وهوایی نامساعد مقاوم است و در محیط‌های بیرونی ماندگاری بالایی دارد.
• نفوذ ناپذیری گاز: به دلیل نفوذپذیری بسیار کم در برابر گازها و بخارات، گزینه‌ای عالی برای آب‌بندی در سیستم‌های ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل گاز محسوب می‌شود.
• قابلیت سفارشی‌سازی: این ماده قابلیت قالب‌گیری به اشکال و اندازه‌های متنوع را دارد و راهکارهای تخصصی برای کاربردهای صنعتی فراهم می‌کند.
• طول عمر بالا: دوام و مقاومت این ماده نیاز به تعویض را به حداقل می‌رساند و یک گزینه اقتصادی برای صنایع محسوب می‌شود.
• سازگاری با محیط زیست: عمر طولانی آن میزان ضایعات را کاهش داده و به پایداری محیط زیست کمک می‌کندانطباق صنعتی: انواع مختلف FKM مطابق با استانداردهای سختگیرانه مانند ایمنی مواد غذایی تولید می‌شوند و برای صنایع غذایی و دارویی مناسب هستند.

حوزه‌های کاربردی متداول وایتون

برخی از صنایع متعددی که وایتون در انها کارایی بالاتری نسبت به سایر متریال ها دارد، عبارت‌اند از:

•  خودروسازی : وایتون به‌طور گسترده برای تولید راهکارهای آب‌بندی در موتورها، سیستم‌های سوخت‌رسانی و گیربکس‌ها استفاده می‌شود. واشرهای با کارایی بالا معمولاً در توربوشارژرها، انژکتورها و سایر قطعاتی که به مقاومت حرارتی و شیمیایی بالا نیاز دارند به کار می‌روند.
• هوافضا و دفاع: این ماده آب‌بندی مطمئن در موتورهای جت و سیستم‌های هیدرولیکی را تضمین می‌کند، حتی در شرایط دمایی شدید و فشارهای جوی متغیر. انعطاف‌پذیری فوق‌العاده‌ی آن را به بهترین گزینه برای کاربردهای مهم هوافضا، از جمله عملیات در ارتفاعات زیاد تبدیل کرده است.
•  صنایع شیمیایی: آب بندهای فلوئورکربنی عملکرد عالی در راکتورها، پمپ‌ها و شیرآلاتی که در معرض مواد شیمیایی خورنده قرار دارند دارند. دوام و مقاومت بالای آن‌ها در برابر مواد سخت، باعث شده است که عملکرد بدون نشتی در محیط‌های خطرناک را تضمین کنند.
• نفت و گاز:  FKM به‌طور گسترده در خطوط لوله، تجهیزات حفاری و سیستم‌های پالایشگاهی استفاده می‌شوند، جایی که معمولاً در معرض سوخت‌ها، روان‌کننده‌ها و فشارهای شدید قرار دارند. این مهروموم‌ها باعث افزایش ایمنی، قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی در فرآیندهای اکتشاف و پردازش انرژی می‌شوند.
• صنایع غذایی و دارویی: مواد FKM مطابق با استانداردهای سختگیرانه بهداشتی هستند و برای میکسرها، مخلوط‌کن‌ها، استریل‌کننده‌ها و سایر تجهیزات تولیدی ایده‌آل محسوب می‌شوند. ماهیت غیر واکنشی آن‌ها، فرآیندهای تولید غذا و دارو را از هرگونه آلودگی محافظت می‌کند.
• تولید انرژی: واشرها، گسکت ها و سایر آب بندهای وایتون در نیروگاه‌ها، از جمله تأسیسات هسته‌ای و زمین‌گرمایی، نقش حیاتی دارند. قابلیت مقاومت در برابر حرارت، فشار و تابش موجب می‌شود عملکرد پایداری تحت شرایط عملیاتی سخت داشته باشند.

مقایسه وایتون با سایر مواد

با توجه به اینکه الاستومرها خواص مشابهی دارند، اما در کاربردها خاص هر کدام دارای ویژگی هستند که باید به درستی انتخاب شوند. در ادامه ابتدا وایتون را تک به تک با سایر مواد مقایسه کرده و در انتها یک جدول مقایسه ارایه شده است.

کدام بهتر است، Viton یا PTFE ؟

لاستیک فلورالاستومر Viton و PTFE دو ماده بسیار متفاوت هستند که هر کدام خواص منحصر به فردی دارند. Viton یک لاستیک مصنوعی است که در دمای بالا یا کاربردهای مقاومت شیمیایی عالی است، در حالی که PTFE یک فلوروپلیمر با ضریب بسیار پایین، مقاومت شیمیایی استثنایی و قابلیت نچسب است.

اگر کاربرد شما به کاسه نمد، گسکت یا O-ring با محدوده دمایی شدید و مقاومت شیمیایی خوب نیاز دارد، توصیه می کنیم از لاستیک فلورالاستومر Viton استفاده کنید. با این حال، اگر پروژه شما به ماده ای کم اصطکاک و نچسب با مقاومت شیمیایی استثنایی نیاز دارد که بازه دمایی خوبی داشته باشد، PTFE ممکن است مناسب تر باشد.

کدام بهتر است، وایتون یا سیلیکون؟

Viton Fluoroelastomer و Silicone هر دو مواد الاستومری محبوب هستند که اغلب در مواردی که محلول با دمای بالا مورد نیاز است استفاده می شود. در حالی که آنها شباهت هایی دارند، اما تفاوت های قابل توجهی نیز دارند، درک تفاوت های گفته شده به شما امکان می دهد مناسب ترین لاستیک را برای پروژه خود انتخاب کنید.

Viton Fluoroelastomer مقاومت در برابر دماهای بالاتر (+250 درجه سانتیگراد) و مواد شیمیایی مانند روغن ها، سوخت ها و اسیدها را ارائه می دهد و آن را برای محیط های سخت تر صنعت مناسب تر می کند. از سوی دیگر، سیلیکون را می‌توان با دامنه دمای عملیاتی وسیع‌تر (60- تا 230 درجه سانتی‌گراد)، ویژگی‌های مقاومت الکتریکی و گواهینامه سازمان غذا و دارو (FDA) همه کاره‌تر دانست، به این معنی که مواد سیلیکونی خاصی را می‌توان برای برنامه‌های غذایی و دارویی تحت نظارت FDA استفاده کرد.

کدام بهتر است، Viton یا EPDM؟

اگرچه لاستیک فلورالاستومر Viton و EPDM (اتیلن پروپیلن دی ان مونومر) هر دو الاستومرهای مصنوعی هستند، اما هر دو دارای خواص منحصر به فرد و مناسب برای استفاده مورد نظر هستند. همانطور که مشخص کردیم، Viton معمولاً در مواردی استفاده می شود که مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و شیمیایی مهم است. با این حال EPDM به دلیل توانایی خود در عملکرد در دماهای پایین، خواص عایق الکتریکی و مقاومت در برابر آب و هوا مشهور است.

تعیین مناسب ترین بین این دو به نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. برای استفاده در فضای باز، قرار گرفتن در معرض هوا یا دمای پایین، راه حل کم هزینه EPDM را توصیه می کنیم. برای کاربردهایی که نیاز به کاسه نمد، گسکت یا اورینگ که در دماهای بالا یا با مواد شیمیایی خشن استفاده می‌شوند، لاستیک فلورالاستومر Viton انتخاب مناسب‌تری خواهد بود.

کدام بهتر است، وایتون یا نیتریل؟

Viton Fluoroelastomer و Nitrile (همچنین به عنوان NBR شناخته می شود) هر دو الاستومرهایی هستند که اغلب در صنایع خودروسازی و نفت و گاز استفاده می شوند و مقاومت خوبی در برابر سوخت، روغن و مواد شیمیایی دارند. وایتون این قابلیت را دارد که در دمای بالاتر و همچنین با طیف وسیع تری از مواد شیمیایی خشن کار کند. در همین حال، نیتریل بسیار مقرون به صرفه است و همچنان مقاومت خوبی در برابر روغن، سوخت و سایر سیالات پایه نفتی دارد.

اگر برنامه نیاز به ماده ای دارد که بتواند در دماهای بالا کار کند، ما استفاده از لاستیک فلورالاستومر Viton را توصیه می کنیم. برای پروژه هایی که نیاز به محلول مقرون به صرفه با مقاومت شیمیایی دارند، نیتریل مناسب خواهد بود. نیتریل اغلب برای مخازن سوخت، شیلنگ ها و مهر و موم خودرو استفاده می شود در حالی که Viton برای پمپ ها، سوپاپ ها و آب بندی موتورهای با دمای بالا استفاده می شود.

جدول مقایسه وایتون با سایر مواد

برای درک مقایسه FKM با سایر مواد، جدول زیر به طور خلاصه کمک کننده است:

سخن پایانی

همانطور که اشاره شد، وایتون FKM یکی از مواد بسیار عالی در صنعت آب بندی است. به دلیل قابلیتهای بسیار بالای این ماده کاربرد آن به طور قزاینده های در صنعت SEAL رو به افزایش است.

اگر به دنبال خرید هر نوع سیل از جنس وایتون FKM هستید، حتما با مجموعه چرخش صنعت تماس بگیرید تا خریدی مطمن داشته باشید.