Lựa chọn phốt van: 5 lầm tưởng và giải pháp cao su chính xác

Trong việc lựa chọn vật liệu van, "phạm vi chịu nhiệt độ" là chỉ số ưu tiên của hầu hết các doanh nghiệp, nhưng chỉ tập trung vào khả năng chịu nhiệt độ mà bỏ qua các đặc tính của môi trường thường dẫn đến sự lão hóa, ăn mòn và hư hỏng nhanh chóng của sản phẩm cao su. Hiệu suất chịu nhiệt độ của vật liệu cao su cần phải tương thích với môi trường. Các phương tiện khác nhau có tác dụng trương nở và xói mòn trên cao su rất khác nhau. Ngay cả khi khả năng chịu nhiệt độ đáp ứng yêu cầu, nó vẫn có thể gây rò rỉ niêm phong do phương tiện không tương thích. Ví dụ, trong lĩnh vực hóa chất tinh khiết, van đầu ra của bình phản ứng trung gian dược phẩm thường cần phải thích ứng với điều kiện nhiệt độ cao 180°C. Trong nhiều trường hợp, các vòng đệm cao su fluororubber (FKM) thông thường được chọn trực tiếp và các chỉ số chịu nhiệt độ của chúng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu. Tuy nhiên, trong điều kiện như vậy, môi trường thường chứa axeton nồng độ cao (dung môi phân cực mạnh), ngay cả khi khả năng chịu nhiệt độ đạt yêu cầu thì miếng bịt kín vẫn dễ bị hỏng trương nở - trong ứng dụng thực tế, phớt FKM thông thường sẽ bị biến dạng trương nở đáng kể chỉ sau 72 giờ sử dụng, độ cứng giảm mạnh từ Shore A 78 xuống 52, trực tiếp gây rò rỉ van và dẫn đến việc ngừng hoạt động và vệ sinh bình phản ứng, ảnh hưởng đến tiến độ sản xuất mẻ. Chúng tôi đã tối ưu hóa việc lựa chọn vật liệu cho tình trạng này và thay thế nó bằng gioăng cao su perfluoroether (FFKM), mặc dù chi phí mua sắm tăng nhẹ nhưng nó có thể đồng thời thích ứng với môi trường axeton và nhiệt độ cao 180°C, và việc sử dụng liên tục thực tế trong 3 tháng cho thấy không có bất thường nào, với sự cải thiện đáng kể về độ ổn định của gioăng bịt kín. Những điểm chính cần tránh: Khi lựa chọn vật liệu, cần xác định rõ ràng phạm vi nhiệt độ của điều kiện làm việc và thành phần của môi trường (chẳng hạn như nồng độ axit và kiềm, loại dung môi, chất dầu, thành phần khí, v.v.) và ưu tiên chọn vật liệu cao su chính xác thích ứng kép "chịu nhiệt độ + kháng trung bình". Trong số các vật liệu phổ biến, cao su nitrile (NBR) phù hợp với môi trường dầu nhưng có khả năng chịu nhiệt độ hạn chế (-40 ° C đến 120 ° C), cao su fluoro (FKM) phù hợp với hầu hết các môi trường ăn mòn và nhiệt độ cao, và cao su silicon (VMQ) có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời nhưng không thích hợp với các chất dầu. Cần phải khớp chính xác dựa trên đặc điểm của phương tiện.

Độ cứng của cao su thường bị nhầm lẫn là "chỉ số cốt lõi của hiệu suất bịt kín", tin rằng độ cứng càng cao thì phớt càng chặt. Tuy nhiên, trên thực tế, việc bịt kín van phụ thuộc vào khả năng phục hồi đàn hồi của cao su - tức là khả năng phục hồi về trạng thái ban đầu sau khi bị nén chứ không chỉ là độ cứng. Việc theo đuổi độ cứng quá mức có thể dẫn đến sản phẩm cao su thiếu tính linh hoạt và không phục hồi được độ đàn hồi, không thể thích ứng với những biến dạng nhỏ của bề mặt bịt kín van, thay vào đó gây ra các khe hở bịt kín; trong khi các vật liệu có độ cứng không đủ nhưng khả năng phục hồi độ đàn hồi tuyệt vời có thể phù hợp hơn với bề mặt bịt kín và đạt được độ kín lâu dài. Trong các tình huống như van định hướng chính xác và van khí nén trong hệ thống thủy lực, việc bịt kín lõi dựa vào các gioăng cao su có độ chính xác cỡ nhỏ (chẳng hạn như bịt kín lõi van, vòng đệm kín mặt van) và trường hợp này thường rơi vào quan niệm sai lầm là "chỉ tập trung vào độ cứng và bỏ qua việc phục hồi độ đàn hồi". Một số khách hàng, để theo đuổi khả năng chống mài mòn của bề mặt bịt kín, thích sử dụng phớt chính xác bằng cao su nitrile (NBR) có độ cứng 90 Shore A, tin rằng độ cứng cao hơn có thể chịu được va đập và ma sát của dầu thủy lực. Tuy nhiên, bề mặt bịt kín lõi van và bệ van của van chính xác cực kỳ chính xác, độ cứng quá cao sẽ dẫn đến miếng bịt kín không đủ linh hoạt, không thể thích ứng với những chuyển động nhỏ và dao động vi mô của chuyển động của lõi van, thay vào đó gây ra rò rỉ áp suất cao và mài mòn nhanh của miếng bịt kín, ảnh hưởng đến sự ổn định của áp suất hệ thống thủy lực. Về vấn đề này, chúng tôi đã tùy chỉnh con dấu chính xác bằng cao su ethylene propylene diene monome (EPDM) ba thành phần với độ cứng 75 Shore A và độ đàn hồi là 82%. Bằng cách tối ưu hóa công thức, chúng tôi tăng cường khả năng chống mài mòn đồng thời đảm bảo độ đàn hồi tuyệt vời để bám chặt vào bề mặt bịt kín chính xác. Con dấu này phù hợp với môi trường dầu thủy lực và điều kiện chuyển động động của lõi van. Tuổi thọ niêm phong dài gấp đôi so với con dấu có độ cứng cao ban đầu và không có nguy cơ rò rỉ. Những điểm chính cần tránh: Khi lựa chọn, cần phải cân bằng giữa độ cứng và độ đàn hồi. Dựa vào loại van (như van cổng, van bi, van bướm) và áp suất bịt kín mà chọn phạm vi độ cứng phù hợp (thường là Shore A 60-85). Đồng thời, ưu tiên kiểm tra các chỉ số chính của vật liệu cao su như độ đàn hồi và bộ nén - bộ nén càng nhỏ thì độ đàn hồi càng ổn định và tuổi thọ bịt kín càng dài.

“Vật liệu càng cao thì hiệu suất càng đảm bảo” là quan niệm sai lầm phổ biến trong việc lựa chọn vật liệu van. Nhiều doanh nghiệp mù quáng theo đuổi nguyên liệu cao su nhập khẩu cao cấp, bỏ qua nhu cầu thực tế về điều kiện làm việc, khiến chi phí tăng đáng kể nhưng hiệu quả hoạt động không được cải thiện tương ứng. Vật liệu cao cấp thường được thiết kế cho các điều kiện làm việc khắc nghiệt đặc biệt (chẳng hạn như nhiệt độ cực cao, ăn mòn mạnh và áp suất cực cao). Nếu điều kiện làm việc ôn hòa thì vật liệu thông thường hoàn toàn có thể đáp ứng được yêu cầu sử dụng. Các bộ phận van của máy nén khí hầu hết ở điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường, với môi trường là không khí khô. Điều kiện làm việc ôn hòa, yêu cầu về vật liệu làm kín van tương đối cơ bản. Tuy nhiên, trong một số tình huống lựa chọn, có sự theo đuổi mù quáng các vật liệu cao cấp nhập khẩu, lựa chọn gioăng cao su perfluoroether (FFKM) nhập khẩu. Chi phí mua những con dấu này cao gấp sáu lần so với những con dấu cao su EPDM thông thường. Các thử nghiệm lắp đặt thực tế cho thấy tuổi thọ bịt kín của cả hai vật liệu có thể đạt hơn 8.000 giờ trong điều kiện làm việc này và hiệu suất về cơ bản là giống nhau. Giá nguyên liệu nhập khẩu không mang lại giá trị gì và gây lãng phí chi phí mua hàng loạt. Ngược lại, trong các tình huống với môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và chứa lưu huỳnh, nếu chọn phớt cao su fluororubber (FKM) thông thường để kiểm soát chi phí, bộ phận bịt kín sẽ hỏng do ăn mòn và lão hóa trong vòng một tháng, đồng thời thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì sau đó sẽ vượt xa chênh lệch giá vật liệu. Những điểm chính cần tránh: Chọn vật liệu dựa trên các thông số điều kiện làm việc (nhiệt độ, áp suất, môi trường và yêu cầu về tuổi thọ). Không cần thiết phải mù quáng theo đuổi những chất liệu cao cấp. Thông qua liên lạc với các nhà sản xuất sản phẩm cao su chính xác, làm rõ các yêu cầu cốt lõi của điều kiện làm việc và chọn giải pháp vật liệu tiết kiệm chi phí nhất đồng thời đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất - khi cần thiết, có thể thực hiện sửa đổi vật liệu (như đổ đầy chất gia cố, tối ưu hóa công thức) để làm cho vật liệu thông thường thích ứng với các điều kiện làm việc cụ thể, giảm chi phí.

Van được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp tuân theo các quy định như thực phẩm, y học, nước uống và điện tử. Nếu việc lựa chọn nguyên liệu bỏ qua các yêu cầu của FDA (tiêu chuẩn vật liệu tiếp xúc với thực phẩm), ROHS (hạn chế chất độc hại về điện và điện tử) và REACH, điều đó có thể dẫn đến việc sản phẩm không thể được liệt kê tuân thủ và thậm chí phải đối mặt với nguy cơ bị thu hồi trên thị trường. Đặc biệt trong kinh doanh xuất nhập khẩu, việc tuân thủ quy định là điều kiện tiên quyết cần thiết đối với vật liệu làm kín van. Các bộ phận van của thiết bị nước lạnh vô trùng trong ngành sữa cần phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về vật liệu tiếp xúc với thực phẩm. Một số lựa chọn chỉ tập trung vào hiệu suất bịt kín và chọn gioăng cao su thông thường mà không xem xét đến việc tuân thủ. Trong quá trình thử nghiệm của bên thứ ba, người ta thường phát hiện ra các vấn đề như chất dẻo phthalate quá mức, không đáp ứng tiêu chuẩn FDA 21 CFR Phần 177.2600, do đó sản phẩm không thể vượt qua cuộc kiểm tra nghiệm thu và đối mặt với nguy cơ đình chỉ sản xuất. Chúng tôi cung cấp các con dấu cao su silicon (VMQ) có công thức tuân thủ theo nhu cầu của ngành này, cùng với các báo cáo chứng nhận hoàn chỉnh của FDA và tài liệu sàng lọc danh sách REACH SVHC để đảm bảo rằng các bộ phận bịt kín không thải ra các chất có hại và phù hợp với điều kiện sữa vô trùng, giúp sản phẩm vượt qua thử nghiệm tuân thủ và được đưa vào sản xuất ổn định. Mẹo tránh: Dựa trên ngành ứng dụng của van, hãy xác định rõ ràng các tiêu chuẩn quy định tương ứng. Khi lựa chọn vật liệu, yêu cầu các nhà sản xuất sản phẩm cao su chính xác cung cấp các báo cáo kiểm tra tuân thủ (chẳng hạn như chứng nhận FDA, báo cáo kiểm tra ROHS, báo cáo sàng lọc danh sách các chất có mối quan tâm cao (SVHC) REACH). Đồng thời, ưu tiên lựa chọn nhà sản xuất có năng lực sản xuất phù hợp để đảm bảo nguyên liệu từ thiết kế công thức, chế biến sản xuất đến giao hàng cuối cùng đều tuân thủ đầy đủ các yêu cầu quy định trong suốt quy trình.

Hầu hết các van chính xác đều có các điều kiện vận hành động như chuyển động qua lại của lõi van và chuyển mạch tần số cao. Tuy nhiên, khi lựa chọn vật liệu làm kín van, thường chỉ kiểm tra hiệu suất bịt kín tĩnh, độ bền kéo và các chỉ số tĩnh khác, trong khi bỏ qua khả năng chống mài mòn, chống mỏi và độ ổn định bịt kín của vật liệu dưới ứng suất động, dẫn đến hao mòn nhanh chóng và gãy các gioăng cao su chính xác trong điều kiện vận hành thực tế và hỏng hóc. Các bộ phận bịt kín chính xác có kích thước nhỏ và khả năng thích ứng cao. Những thiếu sót về hiệu suất trong điều kiện vận hành động sẽ càng lớn hơn và tác động đến hoạt động chung của van sẽ đáng kể hơn. Trong trường hợp bịt kín van đảo chiều tần số cao của hệ thống thủy lực, một số khách hàng chọn phớt chính xác bằng cao su silicon thông thường (VMQ) có hiệu suất bịt kín tĩnh tuyệt vời, đồng thời các thử nghiệm về khả năng chịu áp suất tĩnh và hiệu suất bịt kín đều đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, sau khi lắp đặt thực tế, do lõi van chuyển động tịnh tiến 1-2 lần mỗi giây, bộ phận làm kín liên tục chịu ma sát và nén động, chỉ sau 1000 giờ, bề mặt bị mòn, mép bị rách, dẫn đến rò rỉ dầu thủy lực và độ chính xác đảo chiều của hệ thống bị suy giảm. Chúng tôi đã tối ưu hóa công thức và cấu trúc bộ phận bịt kín cho điều kiện vận hành động này, vật liệu cao su fluorosilicon (FVMQ) chọn lọc có khả năng chống mỏi mạnh, kết hợp với lớp phủ bôi trơn đặc biệt, để cải thiện khả năng chống mài mòn và chống rách động, đồng thời tuổi thọ thực tế của bộ phận bịt kín được kéo dài đến hơn 5000 giờ, thích ứng hoàn toàn với các điều kiện vận hành động tần số cao. Mẹo tránh: Khi lựa chọn, cần kết hợp các tham số điều kiện vận hành động của van (như tần số chuyển động, phương pháp ứng suất, biên độ ma sát), bổ sung kiểm tra các chỉ số hiệu suất động của vật liệu, bao gồm hệ số ma sát động, tuổi thọ mỏi, độ bền chống rách, v.v. Đối với các kịch bản động tần số cao, thông qua sửa đổi vật liệu (như thêm chất độn chống mài mòn), tối ưu hóa cấu trúc thành phần bịt kín (như thiết kế phớt môi), thêm bảo vệ bôi trơn, v.v., có thể cải thiện khả năng thích ứng động của gioăng cao su chính xác, đảm bảo hoạt động ổn định trong động lâu dài điều kiện hoạt động.

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