EPDM vs NBR vs silicon: alegerea compusului de cauciuc potrivit pentru garniturile de supape industriale

Un ansamblu de supapă poate fi prelucrat la toleranțe perfecte și totuși eșuează pe teren - și, de cele mai multe ori, cauza principală se află la etanșare, nu la metal. Alegerea unui elastomer greșit pentru miezul de supapă sau etanșare nu reduce doar durata de viață; poate duce la scurgeri treptate, explozia bruscă a etanșării sau eșecuri de conformitate care sunt costisitoare de diagnosticat după instalare.

 

Acest lucru este valabil mai ales pentru miezurile supapelor lipite-la-metal, unde componenta de cauciuc este fuzionată permanent cu o inserție metalică. Odată legat, compusul nu poate fi schimbat -, așa că decizia de selecție trebuie să fie corectă de prima dată. În acest ghid, vom descompune cei trei elastomeri cei mai frecvent specificați pentru etanșările de supape industriale - EPDM, NBR și silicon - și vă vom oferi un cadru practic pentru a alege între ele.

 

Înainte de a compara materiale specifice, ajută la alinierea la ceea ce contează de fapt într-o aplicație de etanșare a supapelor. Cele mai multe erori de specificație provin din supra-indexarea unei proprietăți (de obicei, costul) ignorând celelalte.

 

Interval de temperatură. Fiecare elastomer are o fereastră de funcționare în afara căreia fie se întărește, se crapă sau își pierde forța de etanșare. Verificați întotdeauna atât intervalul de utilizare continuă, cât și limita de-excursie pe termen scurt -, acestea sunt adesea numere diferite pe o foaie de date.

 

Compatibilitate chimică și medii. Care este etanșarea în contact efectiv cu - aer, apă, ulei hidraulic, combustibil, abur sau agenți de curățare? Un elastomer care funcționează bine într-un mediu se poate degrada rapid în altul.

 

Set de compresie. Aceasta măsoară cât de bine revine un material la forma sa inițială după o comprimare susținută. Un set de compresie ridicată înseamnă că etanșarea va pierde treptat presiunea de contact în timp - o cale lentă către scurgere care este ușor de ratat în faza incipientă-testării.

 

Hardness (Shore A). Affects both sealing force and installation behavior. Too soft, and the material extrudes under pressure; too hard, and it may not conform well to mating surfaces.

 

Rezistență la abraziune și uzură. Deosebit de relevant pentru etanșările dinamice - miezurile de supapă care suferă cicluri repetate de acționare au nevoie de un compus care să reziste la uzura suprafeței pe durata de viață a produsului.

 

Un mod practic de a gândi: temperatura și compatibilitatea cu mediile îngustează de obicei câmpul la una sau două familii candidate. Setarea de compresie și duritatea determină apoi gradul specific al compusului din acea familie.

 

EPDM (monomer de etilenă propilen dienă) este unul dintre cei mai larg specificați elastomeri în sistemele șine și pneumatice industriale, în mare parte datorită rezistenței sale la căldură, abur, ozon și intemperii.

 

Puncte forte:

1. Rezistență excelentă la apă fierbinte, abur și intemperii (UV, ozon)
2. Performanță bună într-o gamă largă de temperaturi, de obicei în jur de -40 grade până la 150 grade, în funcție de gradul compus
3. Rezistență puternică la fluidele polare, cum ar fi lichidele de frână pe bază de apă-și mulți agenți de curățare
4. În general, costuri mai mici decât siliconul sau fluoroelastomerii

Puncte slabe:

1. Rezistență slabă la uleiurile minerale, combustibili și majoritatea lubrifianților pe bază de hidrocarburi-- se va umfla și se va degrada
2. Nu este potrivit pentru sistemele pneumatice în care conducta de aer transportă reziduuri de lubrifiant al compresorului pe bază de ulei-

 

Unde se potrivește în aplicațiile de etanșare a supapelor: EPDM este o alegere implicită puternică pentru sistemele de aer de frână de tranzit pe șină, etanșările supapelor HVAC și orice aplicație în care expunerea principală este apa, aburul sau vremea, mai degrabă decât uleiul. Este frecvent utilizat în garniturile sistemelor de uși și alte componente expuse la condițiile exterioare.

NBR (cauciuc nitril butadienă) este cel mai comun elastomer specificat în sistemele pneumatice și hidraulice tocmai din cauza singurului lucru cu care se luptă EPDM: rezistența la ulei.

 

Puncte forte:

1. Rezistență excelentă la uleiuri minerale, combustibili și fluide hidraulice
2. Rezistență bună la abraziune, făcându-l potrivit pentru etanșări dinamice cu cicluri repetate
3. Performanță rezonabilă a setului de compresie în intervale de temperatură moderată
4. Cost-eficiente pentru producția de-volum mare

Puncte slabe:

1. Rezistența la intemperii și la ozon - se degradează cu expunerea prelungită la UV și la exterior, cu excepția cazului în care este compusă în mod special
2. Plafon mai îngust-de temperatură ridicată în comparație cu EPDM sau silicon, de obicei până la aproximativ -50 – 80 de grade pentru clasele standard
3. Nu este potrivit în cazul în care garnitura este expusă la fluide polare, cum ar fi lichidul de frână sau agenți de curățare puternici

 

Acolo unde se potrivește în aplicațiile de etanșare a supapelor: NBR este alegerea implicită pentru miezurile supapelor pneumatice, garniturile supapelor de control și orice componentă în contact direct cu reziduurile de lubrifiant care transportă aer comprimat. În special, pentru miezurile supapelor lipite de cauciuc-la-metal, NBR este frecvent compusul de bază, cu excepția cazului în care expunerea la exterior sau cerințele de temperatură extremă împing specificațiile către EPDM sau silicon.

 

Siliconul ocupă o nișă diferită - este ales mai puțin pentru rezistența chimică și mai mult pentru intervalul său extrem de temperatură și stabilitate.

 

Puncte forte:

1. Interval de temperatură foarte larg, adesea de la -60 de grade până la 200-230 de grade, în funcție de grad
2. Rezistență excelentă la ozon, UV și intemperii
3. Proprietăți bune de izolare electrică, utile lângă carcasele electronice sensibile
4. Menține flexibilitatea la temperaturi scăzute mai bine decât majoritatea celorlalți elastomeri

Puncte slabe:

1. Rezistență mecanică scăzută și rezistență la abraziune în comparație cu EPDM sau NBR - nu sunt ideale pentru etanșări dinamice, cu ciclu înalt-
2. În general, rezistență scăzută la combustibili și mulți solvenți
3. Cost material mai mare

 

Acolo unde se potrivește în aplicațiile de etanșare a supapelor: siliconul este de obicei rezervat pentru etanșările statice din zonele cu temperatură înaltă-sau aplicații în apropierea electronicelor în care proprietățile sale de izolare adaugă valoare. Atunci când este necesară rezistența chimică la combustibil sau ulei hidraulic alături de temperatură ridicată, FKM (fluoroelastomer, cunoscut în mod obișnuit sub numele de Viton) este adesea alegerea mai potrivită - oferă performanțe termice similare cu siliconul, cu o rezistență semnificativ mai bună la uleiuri, combustibili și substanțe chimice agresive, la un cost de material mai mare decât EPDM sau NBR.

 

Pentru inele O-sau garnituri standard, alegerea compusului greșit este o greșeală costisitoare, dar una care poate fi reparată - Schimbați piesa. Pentru miezurile supapelor legate de cauciuc-la{-metal, cauciucul este vulcanizat direct pe inserția metalică ca un ansamblu permanent. Nu există niciun sigiliu care poate fi înlocuit-dacă compusul este greșit.

Acest lucru ridică miza procesului de selecție în câtevamoduri specifice:

• Legătura în sine este dependentă de compus-. Nu orice compus de cauciuc se leagă la fel de bine de substraturile metalice. Agenții de lipire și tratamentele de suprafață trebuie să se potrivească cu familia specifică de elastomeri, iar procesul de lipire al unui furnizor ar trebui să fie calificat pentru compusul care este specificat - nu doar „evaluat” în mod generic pentru piese de cauciuc-la-metal.
• Eșecul câmpului înseamnă înlocuire completă, nu resigilare. Dacă un miez de supapă lipit se defectează din cauza incompatibilității compusului cu mediul de operare, întregul ansamblu metalic-cauciuc are nevoie de obicei de înlocuire, ceea ce este un rezultat mai costisitor și mai perturbator decât înlocuirea unei etanșări independente.
• Datele aplicației ar trebui revizuite în faza de proiectare, nu după prototipare. Deoarece schimbarea compusului după calificarea sculelor și a lipirii poate însemna re-validarea întregii piese, merită să confirmați expunerea la mediu, intervalul de temperatură și cerințele de certificare (cum ar fi standardele de siguranță la incendiu feroviar) înainte de finalizarea proiectului.

 

Aici este, de asemenea, locul în care colaborarea cu un producător experimentat de lipire cauciuc-la-metal dă rezultate - unui furnizor care poate oferi sfaturi privind compatibilitatea compusului-pentru-substratului în timpul fazei de proiectare, mai degrabă decât după un test de validare eșuat.

Puteți utiliza aceasta ca o listă de verificare de pornire atunci când specificați compuși de cauciuc pentru etanșările supapelor sau componentele cauciuc-la-metal.

 

 

1. Harta mediul de operare. Cu ce ​​medii intră în contact garnitura (aer, ulei, combustibil, abur, apă)? Care este temperatura continuă și de vârf?
2. Identificați cerințele de reglementare sau de certificare. Aplicația necesită conformitatea cu siguranța la incendiu feroviar, declarații REACH/RoHS sau alte standarde regionale? TGE este certificat ISO 9001:2015 pentru Managementul Calității.
3. Lista scurtă a familiilor compuse pe baza mediului și a temperaturii. Folosiți comparația de mai sus ca filtru de pornire - EPDM pentru apă/abur/vtemperii, NBR pentru ulei/combustibil la temperaturi moderate, silicon sau FKM pentru temperaturi extreme sau necesități de rezistență specializate.
4. Confirmați cerințele de duritate și compresie pe baza forței de etanșare și a ciclului de viață necesar pentru aplicație.
5. Verificați calificarea lipirii dacă specificați o componentă lipită cauciuc-la-metal - confirmă că furnizorul a validat performanța de lipire pentru compusul specific, nu doar pentru substrat. Fiind unul dintre furnizorii de bază ai întreprinderilor de top din industria de tranzit feroviar, TGE a livrat pe piața globală peste 1 milion de supape de cauciuc-metal, câștigând o reputație excelentă pentru calitate superioară și livrări consecvente la-timp.
6. Solicitați date de testare, nu doar valorile foilor de date. Solicitați rezultatele setului de compresie, rezistența de aderență și ciclurile de temperatură specifice procesului de producție, acolo unde sunt disponibile.

Rareori există un singur compus „corect” pentru o anumită aplicație de etanșare a supapelor - alegerea corectă depinde de temperatura de cântărire, expunerea la mediu, cerințele mecanice și costul unul față de celălalt. Ceea ce contează cel mai mult este să faceți acest schimb-deliberat, cu date reale de performanță, mai degrabă decât să utilizați orice compus pe care un furnizor i se întâmplă cu stocul.

 

Dacă specificați miezuri de supape lipite de cauciuc-la-metal sau alte componente de etanșare pentru transportul feroviar sau echipamente industriale de precizie, suntem bucuroși să examinăm cerințele aplicației dvs. și să vă recomandăm un compus care se potrivește -, inclusiv documentația de sprijin pentru conformitate și testare.Click aici pentru a ne contacta