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          密封墊失效的原因

          分類 : 企業新聞 發布時間 :2018-11-23 瀏覽次數 :

            作為密封設備的密封墊大概最害怕的也是最常見的恐怕就是——密封墊失效。這不但造成了經濟上的損失還未機械運作帶來了很大的隱患,但是歸結起來密封墊失效的原因主要有以下這4種:設計錯誤、選材錯誤、密封件質量問題和使用不當。

            密封墊失效的原因

            1、設計錯誤

            設計錯誤通常是由於設計人員對產品認識不足造成的。比如對密封件承受的壓力估計不足、對密封面上接觸應力分布的認識有誤、安放密封件的溝槽設計不合理等。

            有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設計和失效分析。我們曾為某美國客戶做過一個密封件,該密封件以塑料為主體,局部包上橡膠??蛻粼跈z測零件的過程中發現,塑料部分在測試時容易破裂,從而得出結論是:塑料件在二次成型時(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我們分析後發現,塑料件都是在一個地方破裂的。通過有限元分析,我們發現,塑料件的破損部位實際上是密封件受到最大應力的地方,此處應力已經遠遠超過塑料所能承受的。

            如果在設計的時候客戶就用有限元方法分析過該產品,不但可以避免類似的錯誤,還可以節省其時間和金錢。當然,想要成功的分析預測橡膠密封件的性能,不但要有合適的有限元分析軟件,還要有豐富的材料經驗、建模經驗和長期的數據積累。

            2、選材錯誤

            常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。

            這些橡膠的特性各不相同,應用也不同。選擇材料要從多方面考慮,比如使用溫度、材料是否耐受介質、材料的硬度、壓縮永久變形和耐磨性等各種因素。

            選材錯誤常常是因為設計人員對各種材料的性能不熟悉。一個經驗豐富的橡膠密封件供應商能一開始就指出選材的問題。

            我們有個國內客戶不喜歡正在使用的O圈,因為這個O圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品,發現樣品表面有龜裂,紋路很像臭氧老化。我們又詢問了O圈的使用環境,發現周圍有很多機械設備和電動馬達。這下答案就有了:電動馬達的火花能產生臭氧,造成了局部小環境臭氧濃度較高;而客戶所選材料為丁腈橡膠,不耐受臭氧。為了驗證結論,我們在實驗室臭氧老化箱中做了測試,結果客戶提供的新O圈表面也出現了類似的裂紋。由於該密封件只與空氣長期接觸,沒有礦物油等其他物質,我們最終推薦了三元乙丙橡膠來代替客戶的現有產品。

            有時使用環境比較復雜,或者是一個全新的設計,選擇材料就不是件非常容易的事了。除了仔細甄別各種影響因素外,還需要進行功能測試。

          密封墊失效的原因
          密封墊失效的原因

            3、密封件質量

            密封件的生產質量與最終產品的可靠性密切相關。常見的問題有:原材料質量不穩定、橡膠混煉時投錯原料、原料或者混煉膠儲存不當(交叉污染)、膠料混煉不均勻、硫化條件(溫度、時間、壓力等)不妥、密封件產品保存不當、模具使用不當等。這些問題往往涉及到生產過程中的質量控制。定貨方在選擇密封件生產廠時,應該經過多考察、調研并進行產品測試。在供貨的過程中,還可要求密封件的生產企業提供真實、準確的檢驗報告。

            4、密封件使用不當

            一個好密封件,如果使用不當,也會造成整個產品失效,比如潤滑油使用錯誤。

            我們的某個客戶反饋說O圈零件的尺寸與要求差異很大。當我們分析樣品時才發現,客戶用錯了潤滑油。該O圈是由三元乙丙橡膠制成,材料本身不耐礦物油類的潤滑油??蛻敉可线@種潤滑油,會造成產品體積溶脹。後來讓客戶改用硅油就沒有問題了。

            另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在O圈裝配過程中產生了扭曲;由於安裝不當而造成密封件受壓不均勻;密封件的潤滑不夠等失誤。如果這些失誤是由密封件的生產廠家造成的,那么這屬於生產質量所控制的范圍之內。如果由定貨方或者第三方造成,那么就屬於使用不當了。

            當今科技日新月異,巿場上出現了很多新的密封墊或者密封材料的工程設計,以滿足各種苛刻的使用要求。同時,大多數密封件的制造商也采用了科學的質量管理體系。遺憾的是,這些努力都不能杜絕密封件失效。因而,失效分析就顯得更為重要了。

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