Tại sao cùng một FKM, chênh lệch tuổi thọ gấp 3 lần? 4 bí mật kỹ thuật được tiết lộ

Công thức cơ bản của fluororubber giống như một "danh sách thành phần" chính xác, bao gồm cao su thô, chất gia cố, chất lưu hóa, chất làm dẻo, chất chống oxy hóa và các thành phần khác. Việc lựa chọn và tỷ lệ từng thành phần trực tiếp quyết định "hiệu suất vốn có" của các bộ phận bịt kín này và cũng là nguồn gốc cốt lõi tạo nên sự khác biệt về tuổi thọ sử dụng. Lựa chọn cao su thô. Cao su thô FKM không phải là một loại duy nhất. Theo hàm lượng flo và cấu trúc của các monome copolyme, nó có thể được chia thành nhiều loại, chẳng hạn như VDF-HFP và VDF-HFP-TFE thông thường, v.v. Trong số đó, hàm lượng flo là chỉ số cốt lõi - hàm lượng flo càng cao thì khả năng chống ăn mòn hóa học và chịu nhiệt độ cao càng mạnh, nhưng độ khó xử lý cũng sẽ tăng theo. Để kiểm soát chi phí, các sản phẩm cấp thấp thường chọn cao su thô có hàm lượng flo thấp. Tuy nhiên, độ tinh khiết của cao su thô không đủ và chứa nhiều tạp chất. Trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao và áp suất cao, các chuỗi phân tử dễ bị lão hóa và suy thoái nhanh chóng. Các công thức cao cấp sẽ được lựa chọn chính xác dựa trên các kịch bản ứng dụng cụ thể, ưu tiên cao su thô có độ tinh khiết cao và hàm lượng flo cao. Một số cũng sẽ bổ sung thêm các chất điều chỉnh đặc biệt để đảm bảo khả năng chống lão hóa đồng thời cân bằng tính trôi chảy trong quá trình xử lý, tạo nền tảng cho tuổi thọ lâu dài từ nguồn. Ngoài cao su thô, tỷ trọng các thành phần phụ trợ cũng liên quan đến rất nhiều kiến ​​thức. Ví dụ, chất dẻo. Các sản phẩm cấp thấp có thể bổ sung quá nhiều chất hóa dẻo rẻ tiền để nâng cao hiệu quả xử lý. Tuy nhiên, các chất hóa dẻo như vậy dễ bị di chuyển và bay hơi trong môi trường nhiệt độ cao, có thể khiến các bộ phận bịt kín co lại và thay đổi độ cứng, cuối cùng dẫn đến rò rỉ. Các công thức cao cấp sẽ lựa chọn chất hóa dẻo đặc biệt có khả năng chịu được nhiệt độ cao và ít di chuyển, kiểm soát chặt chẽ lượng bổ sung. Đồng thời, chúng sẽ được kết hợp với các chất chống oxy hóa hiệu quả cao để ức chế quá trình lão hóa oxy hóa và lão hóa nhiệt, kéo dài hơn nữa tuổi thọ sử dụng.

Nếu công thức là gen vốn có thì hệ thống muội than chính là chìa khóa để tăng cường độ kín của FKM. Carbon đen, với vai trò là chất gia cố lõi, không chỉ tăng cường các tính chất cơ học của phớt như độ bền kéo và độ bền xé mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu nhiệt, chống mài mòn và ổn định kích thước của chúng, những điều này rất quan trọng đối với tuổi thọ sử dụng của chúng. Xét về chủng loại, muội than gia cố thường được sử dụng bao gồm muội than siêu chịu mài mòn, muội than chịu mài mòn cao, muội than bán gia cố, v.v. Tác dụng gia cố của các loại khác nhau rất khác nhau. Phớt FKM cấp thấp chủ yếu sử dụng than đen bán gia cố hoặc than đen chịu mài mòn cấp thấp. Những loại muội than này có độ bám dính yếu với cao su thô, hiệu quả gia cố kém và độ bền cơ học của gioăng không đủ. Chúng dễ bị biến dạng và hư hỏng trong điều kiện nén và ma sát lâu dài. Các sản phẩm cao cấp thích màu đen carbon siêu chịu mài mòn trung bình với cấu trúc cao và diện tích bề mặt riêng cao. Nó có thể hình thành liên kết ổn định hơn với cao su thô FKM, cải thiện đáng kể các tính chất cơ học và khả năng chống mài mòn của phớt, đồng thời tăng cường độ ổn định của khả năng chống lão hóa nhiệt và giảm suy giảm hiệu suất trong môi trường nhiệt độ cao. Ngoài ra, kích thước hạt và liều lượng than đen cũng cần được kiểm soát chính xác: nếu kích thước hạt quá lớn, dễ dẫn đến bề mặt gồ ghề của các bộ phận bịt kín, gây ra sự tập trung ứng suất và tăng tốc độ nứt. Nếu kích thước hạt quá nhỏ sẽ làm tăng độ khó xử lý và dễ xảy ra các khuyết tật như bong bóng và lỗ kim. Các công thức cao cấp sẽ đảm bảo rằng muội than được phân bổ đều trong cao su thô thông qua sàng lọc kích thước hạt chính xác và công nghệ phân tán tối ưu. Liều lượng sẽ được điều chỉnh theo điều kiện làm việc để đạt được sự cân bằng hiệu suất.

Lưu hóa là một quá trình quan trọng trong việc chuyển đổi cao su thô FKM thành chất đàn hồi, tương đương với việc "định hình và gia cố" các vòng đệm. Việc lựa chọn hệ thống lưu hóa trực tiếp xác định mật độ liên kết ngang và loại liên kết ngang của con dấu, từ đó ảnh hưởng đến khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống lão hóa và hiệu suất của bộ nén và là yếu tố quan trọng tạo ra sự khác biệt về tuổi thọ sử dụng. Hiện nay, chủ yếu có ba hệ thống lưu hóa thường được sử dụng trong FKM, mỗi hệ thống đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng: Hệ thống lưu hóa amin có chi phí thấp nhưng khả năng chịu nhiệt độ cao kém. Liên kết ngang dễ bị đứt ở nhiệt độ cao và chỉ thích hợp với điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp, tuổi thọ tương đối ngắn. Khả năng chịu nhiệt độ cao của hệ thống lưu hóa peroxide vượt trội so với amin, nhưng khả năng chống ăn mòn hóa học của nó yếu hơn một chút và mật độ liên kết ngang khó kiểm soát. Hệ thống lưu hóa bisphenol AF có khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn hóa học và tính chất cơ học tuyệt vời, với độ ổn định mạnh mẽ của các liên kết ngang. Nó là lựa chọn ưu tiên cho các con dấu FKM cao cấp, nhưng nó tương đối đắt tiền và có các yêu cầu nghiêm ngặt về các thông số quy trình. Ngoài loại hệ thống, cũng không nên bỏ qua độ chính xác kiểm soát của các thông số quá trình lưu hóa (nhiệt độ, thời gian, áp suất). Các doanh nghiệp sản xuất cấp thấp do thiết bị không đủ độ chính xác nên khó kiểm soát chính xác các thông số, dễ dẫn đến mật độ liên kết ngang của phớt không đồng đều, lưu huỳnh kém hoặc quá lưu huỳnh - lưu huỳnh dưới mức sẽ làm cho tính chất cơ học của phớt kém và dễ bị lão hóa, trong khi lưu huỳnh quá mức sẽ khiến chúng trở nên giòn, giảm độ dẻo dai và dễ bị nứt. Thực hành phổ biến để đảm bảo độ chính xác cao là sử dụng thiết bị lưu hóa tự động, kiểm soát chính xác mọi thông số, đảm bảo cấu trúc liên kết ngang đồng nhất và ổn định của con dấu và kéo dài tuổi thọ của chúng.

Nói một cách đơn giản, bộ nén đề cập đến mức độ mà con dấu không thể trở lại hình dạng ban đầu sau khi chịu áp lực lâu dài và áp suất bị loại bỏ. Đây là chỉ số cốt lõi để đo lường xem liệu đệm kín FKM có thể đạt được độ kín lâu dài hay không. Biến dạng càng lớn, độ ăn khớp giữa phớt và bề mặt bịt kín càng kém thì khả năng xảy ra rò rỉ càng cao và tuổi thọ sử dụng đương nhiên sẽ bị rút ngắn. Việc kiểm soát bộ nén cố định cần phải thực hiện trong toàn bộ quá trình thiết kế công thức và tối ưu hóa quy trình. Từ góc độ công thức, việc lựa chọn cao su thô và kiểm soát mật độ liên kết ngang là rất quan trọng. Độ ổn định chuỗi phân tử của cao su thô có hàm lượng flo cao rất mạnh. Khi kết hợp với hệ thống lưu hóa hợp lý để tăng mật độ liên kết ngang, nó có thể giảm biến dạng một cách hiệu quả. Đồng thời, việc bổ sung một lượng chất độn đặc biệt thích hợp có thể tăng cường tác dụng hỗ trợ của chuỗi phân tử và giảm biến dạng. Do lựa chọn cao su thô và hệ thống lưu hóa không đúng cách, mật độ liên kết ngang của các công thức cấp thấp không đủ và chuỗi phân tử dễ bị trượt, dẫn đến bộ nén tương đối lớn. Từ góc độ công nghệ, cả quá trình lưu hóa và xử lý sau lưu hóa đều có ý nghĩa rất lớn. Các thông số lưu hóa chính xác có thể đảm bảo tính ổn định của cấu trúc liên kết ngang và giảm ứng suất bên trong. Xử lý sau lưu hóa (chẳng hạn như nướng ở nhiệt độ cao) có thể loại bỏ các chất dễ bay hơi còn sót lại bên trong vòng đệm, ổn định hơn nữa cấu trúc liên kết ngang và giảm biến dạng. Các con dấu FKM cao cấp thường thêm quy trình sau lưu hóa để giữ mức nén trong khoảng 20%. Tuy nhiên, các sản phẩm cấp thấp thường bỏ qua bước này để tiết kiệm chi phí, độ biến dạng thường vượt quá 40% và tuổi thọ giảm đáng kể.

Các chi tiết che giấu mã về tuổi thọ và công nghệ quyết định chất lượng niêm phong. Các con dấu FKM có vẻ giống hệt nhau có tuổi thọ chênh lệch gấp ba lần. Bản chất là sự khác biệt về mặt kỹ thuật trong bốn liên kết chính: thiết kế công thức, hệ thống cacbon đen, hệ thống lưu hóa và điều khiển bộ nén. Đối với những người hành nghề trong ngành, dù ở lĩnh vực thu mua hay sản xuất, họ không chỉ nên nhìn vào logo "FKM" mà còn phải chú ý đến các chi tiết kỹ thuật đằng sau nó. Đối với các nhà sản xuất, cần bỏ quan niệm “chú trọng chi phí hơn công nghệ”, đồng thời nỗ lực hơn nữa trong việc lựa chọn cao su thô, tối ưu hóa công thức và nâng cấp quy trình để tạo ra những sản phẩm có tính bền vững và ổn định. Đối với bên mua, việc hiểu rõ những khác biệt kỹ thuật này cũng có thể giúp họ lựa chọn chính xác hơn các phớt FKM hiệu suất cao phù hợp với điều kiện làm việc, tránh tổn thất sản xuất do tuổi thọ sản phẩm ngắn.

DOIT Rubber là một doanh nghiệp công nghệ cao chuyên về các bộ phận bịt kín bằng cao su chính xác cho các lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, ô tô, điện tử và công nghiệp toàn cầu. Được hỗ trợ bởi chứng nhận ISO 13485 và hơn 20 bằng sáng chế cốt lõi, chúng tôi vượt trội trong việc sản xuất Vòng đệm silicon cấp y tế, Vòng đệm IVD và Vòng đệm thiết bị chẩn đoán, phù hợp với các yêu cầu nghiêm ngặt của Phụ kiện thiết bị chẩn đoán trong ống nghiệm (IVD). Danh mục đầu tư của chúng tôi cũng bao gồm các con dấu tùy chỉnh cho thiết bị điện tử ô tô, máy bơm, van và máy móc công nghiệp, mang lại khả năng tương thích sinh học vượt trội, khả năng chống ăn mòn và độ ổn định. Chúng tôi cung cấp các dịch vụ OEM/ODM với khả năng cung cấp toàn cầu, phục vụ khách hàng trên khắp Châu Á, Châu Âu và Châu Mỹ. Liên hệ: jack_pan@doirubber.com; Whatsapp: +86 15976889589