PTFE húðaður O-hringur
Hvað eru PTFE húðaðir O-hringir
PTFE-húðaðir O-hringir eru samsettir þéttingar með hefðbundnum kjarna úr gúmmíi (t.d. NBR, FKM, EPDM, VMQ) sem teygjanlegu undirlagi, þar sem þunn, einsleit og vel tengd filma úr pólýtetraflúoróetýleni (PTFE) er sett yfir. Þessi uppbygging sameinar kosti beggja efnanna, sem leiðir til einstakra eiginleika.
Helstu notkunarsvið
Vegna framúrskarandi eiginleika sinna eru PTFE-húðaðir O-hringir mikið notaðir í krefjandi umhverfi með sérstökum þéttikröfum:
Efna- og jarðefnaiðnaður:
Þéttilokar, dælur, hvarfefni og pípuflansar sem meðhöndla mjög ætandi efni eins og sterkar sýrur, sterk basa, sterk oxunarefni og lífræn leysiefni.
Þétting í efnaflutningskerfum með mikilli hreinleika til að koma í veg fyrir mengun.
Lyfja- og líftækniiðnaður:
Þétting fyrir vinnslubúnað sem krefst mikils hreinlætis, útskolunar og mengunar (t.d. lífrænna hvarfefna, gerjunartanka, hreinsunarkerfi, fyllingarlínur).
Þétting sem þolir sterk efnahreinsiefni og háhita gufu sem notuð er í CIP (Clean-in-Place) og SIP (Sterilize-in-Place) ferlum.
Matvæla- og drykkjariðnaður:
Þéttir fyrir búnað sem uppfylla reglugerðir FDA/USDA/ESB um snertingu við matvæli (t.d. vinnslubúnað, fylliefni, pípur).
Þolir matvælavæn hreinsiefni og sótthreinsiefni.
Hálfleiðara- og rafeindaiðnaður:
Þéttir fyrir afhendingar- og meðhöndlunarkerfi fyrir útfjólublátt vatn (UPW) og hágæða efna (sýrur, basa, leysiefni), sem krefjast afar lítillar agnamyndunar og útskolunar málmjóna.
Þéttir fyrir lofttæmisklefa og plasmavinnslubúnað (sem krefjast lítillar útgasunar).
Bílaiðnaður:
Þétting á stöðum með háan hita eins og túrbóhleðslukerfum og EGR kerfum.
Þéttir sem krefjast lágs núnings og efnaþols í gírkassa og eldsneytiskerfi.
Notkun í nýjum kælikerfum fyrir rafhlöður í ökutækjum.
Flug- og varnarmál:
Þéttir sem krefjast mikillar áreiðanleika, mikillar hitaþols og þols gegn sérstökum eldsneyti/vökva í vökvakerfum, eldsneytiskerfum og umhverfisstjórnunarkerfum.
Almenn iðnaður:
Þéttir fyrir loft- og vökvastrokka sem krefjast lágs núnings, langs endingartíma og slitþols (sérstaklega fyrir hraða og tíðni fram- og afturhreyfingar).
Þéttir fyrir ýmsa loka, dælur og tengi sem krefjast efnaþols og viðloðunarfrírra eiginleika.
Þéttir fyrir lofttæmisbúnað (sem krefjast lítillar útgasunar).
Einstakir kostir og afköst
Helsti kosturinn við PTFE-húðaða O-hringi liggur í aukinni samsettri virkni sem stafar af uppbyggingu þeirra:
Framúrskarandi efnaóvirkni:
Einn af helstu kostunum er að PTFE sýnir framúrskarandi þol gegn nánast öllum efnum (þar á meðal sterkum sýrum, sterkum basum, kóngavatni, lífrænum leysum o.s.frv.), sem flest gúmmíundirlög geta ekki náð ein og sér. Húðunin einangrar á áhrifaríkan hátt tærandi miðil frá innri gúmmíkjarnanum, sem eykur verulega notkunarsvið O-hringsins í öfgafullu efnaumhverfi.
Mjög lágur núningstuðull (CoF):
Mikilvægur kostur. PTFE hefur eitt lægsta CoF gildið meðal þekktra fastra efna (venjulega 0,05-0,1). Þetta gerir húðaða O-hringi framúrskarandi í kraftmiklum þéttiforritum (t.d. stimpilstangir sem snúast fram og til baka, snúningsásar):
Minnkar verulega núning við brot og hlaup.
Lágmarkar núningsframkallaðan hita og slit.
Lengir líftíma þéttisins (sérstaklega í notkun við mikinn hraða og hátíðni).
Bætir orkunýtni kerfisins.
Breitt hitastigssvið fyrir notkun:
PTFE-húðunin sjálf heldur virkni sinni yfir afar breitt hitastigsbil frá -200°C til +260°C (í stuttan tíma allt að +300°C). Þetta lengir verulega efri hitastigsmörk grunn-O-hringsins úr gúmmíi (t.d. er NBR-grunnur yfirleitt takmarkaður við ~120°C, en með PTFE-húðun er hægt að nota hann við hærra hitastig, allt eftir því hvaða gúmmí er valið). Einnig er tryggð virkni við lágt hitastig.
Frábærir viðloðunareiginleikar og vætingarleysi:
PTFE hefur mjög lága yfirborðsorku, sem gerir það mjög viðloðunarþolið og vætir ekki bæði frá vatni og olíubundnum vökvum. Þetta leiðir til:
Minnkuð óhreinindi, kóksmyndun eða viðloðun efnaleifa á þéttiflötum.
Auðveld þrif, sérstaklega hentugt fyrir geirar þar sem mikil hreinlætiskröfur eru gerðar, eins og matvæla- og lyfjaiðnaðinn.
Viðheldur þéttieiginleika jafnvel með seigfljótandi miðli.
Mikil hreinleiki og lítil útskolun:
Slétt og þétt PTFE húðun lágmarkar útskolun agna, aukefna eða efna með lága mólþunga. Þetta er mikilvægt fyrir notkun með afar hreinleika í hálfleiðurum, lyfjaiðnaði, líftækni og matvælum og drykkjum, og kemur í veg fyrir mengun vörunnar á áhrifaríkan hátt.
Góð slitþol:
Þótt slitþol PTFE sé ekki ákjósanlegt, þá dregur afar lágt CoF þess verulega úr slithraða. Þegar húðaðir O-hringir eru notaðir ásamt viðeigandi gúmmíundirlagi (sem veitir stuðning og seiglu) og viðeigandi yfirborðsáferð/smurningu, sýna þeir almennt betri slitþol en O-hringir úr beru gúmmíi í kraftmiklum notkunum.
Aukin efnaþol gúmmíundirlagsins:
Húðunin verndar innri kjarna gúmmísins gegn áhrifum frá miðli, sem gerir kleift að nota gúmmíefni með betri eiginleika (eins og teygjanleika eða kostnað, t.d. NBR) í miðlum sem myndu venjulega bólgna, harðna eða brjóta niður gúmmíið. Hún „styrkir“ á áhrifaríkan hátt teygjanleika gúmmísins með efnaþoli PTFE.
Góð samhæfni við lofttæmi:
Hágæða PTFE húðanir hafa góða eðlisþyngd og lága útgufun, ásamt teygjanleika gúmmíkjarnans, sem veitir skilvirka lofttæmisþéttingu.
3. Mikilvæg atriði sem þarf að hafa í huga
Kostnaður: Hærri en venjulegir gúmmí-O-hringir.
Uppsetningarkröfur: Meðhöndlun þarf vandlega til að forðast að skemma húðunina með beittum verkfærum. Uppsetningarrif ættu að hafa nægilega innfellda afskurði og slétt yfirborð.
Heilleiki húðunar: Gæði húðunarinnar (viðloðun, einsleitni, fjarvera nálarhola) eru mikilvæg. Ef húðunin rofnar missir útsett gúmmí aukið efnaþol sitt.
Þjöppunarþol: Fer fyrst og fremst eftir því hvaða gúmmíundirlag er valið. Húðunin sjálf veitir ekki þjöppunarþol.
Líftími með mikilli nýtingu: Þótt húðin sé mun betri en ber gúmmí, mun hún að lokum slitna við langvarandi, mikla fram- og afturhreyfingu eða snúningshreyfingu. Að velja slitsterkara grunngúmmí (t.d. FKM) og fínstillta hönnun getur lengt líftíma hennar.
Yfirlit
Kjarnagildi PTFE-húðaðra O-hringja liggur í því hvernig PTFE-húðunin veitir hefðbundnum gúmmí-O-hringjum framúrskarandi efnafræðilega óvirkni, afar lágan núningstuðul, breitt hitastigsbil, viðloðunarfría eiginleika, mikla hreinleika og undirlagsvernd. Þeir eru kjörin lausn fyrir krefjandi þéttiáskoranir sem fela í sér mikla tæringu, mikla hreinleika, litla núning og breitt hitastigsbil. Við val er mikilvægt að velja viðeigandi gúmmíundirlagsefni og húðunarforskriftir út frá tilteknu notkun (miðill, hitastig, þrýstingur, kraftmikill/stöðurafmagn) og tryggja rétta uppsetningu og viðhald til að varðveita heilleika húðarinnar og þéttieiginleika.
Taflan hér að neðan sýnir helstu eiginleika og notkun PTFE-húðaðra O-hringa:
