ซีลก้านวาล์วรั่วนานครึ่งปี? ไม่ใช่วัสดุยาง รายละเอียดการออกแบบ 4 ประการส่งผลต่อผลการซีล

อัตราส่วนการบีบอัดที่เรียกว่า ซึ่งหมายถึงสัดส่วนของการเสียรูปที่เกิดจากซีลก้านวาล์วหลังการประกอบจนถึงขนาดดั้งเดิม เป็นพารามิเตอร์หลักในการออกแบบซีล ความสมเหตุสมผลของอัตราส่วนการบีบอัดซีลยางจะกำหนดความแม่นยำในการยึดเกาะของพื้นผิวการซีลและอายุการใช้งานของชิ้นส่วนซีลโดยตรง ปัญหาการรั่วไหลของซีลก้านวาล์วส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการตั้งค่าเบี่ยงเบนของพารามิเตอร์นี้ หากอัตราส่วนการอัดสูงเกินไป (ปกติมากกว่า 30%) ซีลยางอุตสาหกรรมจะถูกบีบอัดมากเกินไปเป็นเวลานาน โครงสร้างโมเลกุลภายในของยางจะเสียหาย และความยืดหยุ่นของยางจะค่อยๆ ลดลง ในที่สุดจะเกิดการเสียรูปถาวร การแตกร้าว และปัญหาอื่นๆ ตามมา ช่องว่างจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวซีล และตัวกลางจะซึมออกมาตามนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้สภาวะการทำงานที่อุณหภูมิสูง การบีบอัดที่มากเกินไปจะเร่งกระบวนการชราภาพของยาง ความเร็วการเสื่อมสภาพเร็วกว่าในสภาวะบีบอัดปกติถึง 2 ถึง 3 เท่า และการรั่วไหลภายในครึ่งปีจะกลายเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป หากอัตราส่วนการอัดน้อยเกินไป (น้อยกว่า 15%) ซีลจะไม่สามารถเติมเต็มช่องว่างระหว่างก้านวาล์วและช่องซีลได้จนเต็ม แม้ว่าจะสามารถปิดผนึกขั้นพื้นฐานได้ในสถานะเริ่มต้น แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะต้านทานผลกระทบจากการเคลื่อนที่ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของอุปกรณ์และความผันผวนของแรงดันปานกลาง ในระยะสั้นจะเกิดปัญหาการยึดเกาะหลวมของพื้นผิวซีลเกิดขึ้น สิ่งที่ปกปิดมากกว่าคือช่องว่างจะทำให้ตัวกลางซึมเข้าสู่พื้นผิวหน้าสัมผัสของซีล เร่งการสึกหรอของซีลและก่อให้เกิดวงจรการรั่วไหลและการสึกหรอที่เลวร้าย สำหรับซีลก้านวาล์วยางเอนกประสงค์ อัตราส่วนการอัด 18% ถึง 25% คือช่วงที่เหมาะสมที่สุด ควรทำการปรับเปลี่ยนเฉพาะตามอุณหภูมิและความดันในการทำงาน คุณภาพของวัสดุไม่สามารถชดเชยความเบี่ยงเบนในการเลือกอัตราส่วนการอัดได้ เฉพาะเมื่อพารามิเตอร์เข้ากันได้เท่านั้นจึงจะสามารถวางรากฐานการปิดผนึกที่มั่นคงได้

ความหยาบผิวของก้านวาล์วและช่องซีลเป็นปัจจัยเสริมที่สำคัญที่ส่งผลต่อผลการซีล แม้ว่าวัสดุของซีลยางคุณภาพสูงจะดีเยี่ยม แต่หากความหยาบของพื้นผิวไม่ตรงกับลักษณะของซีลก็จะยังคงส่งผลให้ซีลเสียหายก่อนเวลาอันควร การออกแบบบางอย่างมีความเข้าใจผิดว่า "ยิ่งพื้นผิวเรียบก็ยิ่งดี" และความหยาบของพื้นผิวของก้านวาล์วจะถูกกราวด์ด้วยค่า Ra ต่ำกว่า 0.2μm ความหยาบต่ำเกินไปจะลดแรงเสียดทานระหว่างซีลก้านวาล์วโอริงและก้านวาล์ว ในระหว่างการทำงานของอุปกรณ์ ซีลมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนตัวและหลุดออก ซึ่งจะทำให้ความสมบูรณ์ของซีลเสียหาย ในเวลาเดียวกัน พื้นผิวที่เรียบมากเกินไปจะสร้างฟิล์มหล่อลื่นที่มีความเสถียรได้ยาก และชิ้นส่วนซีลจะต้องทนทุกข์ทรมานจากการเสียดสีแห้งที่รุนแรง ส่งผลให้อัตราการสึกหรอของซีลเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในทางกลับกัน หากความหยาบของพื้นผิวสูงเกินไป (ค่า Ra เกิน 1.6μm) ส่วนยื่นเล็กๆ ที่เหลืออยู่บนพื้นผิวจะทำให้ซีลเกิดรอยขีดข่วนอย่างต่อเนื่อง และร่องสึกหรอจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวซีลในช่วงเวลาสั้นๆ กลายเป็นช่องทางสำหรับการรั่วไหลปานกลาง นอกจากนี้ พื้นผิวที่ขรุขระมีแนวโน้มที่จะดูดซับสิ่งสกปรก ส่งผลให้การสึกหรอของซีลสึกหรอมากขึ้น และทำให้อายุการใช้งานของซีลสั้นลง สำหรับซีลก้านวาล์วยาง เหมาะสมที่สุดในการควบคุมความหยาบผิวของก้านวาล์วที่ Ra 0.4-0.8μm กลุ่มผลิตภัณฑ์นี้ไม่เพียงแต่รับประกันความพอดีของพื้นผิวซีลเท่านั้น แต่ยังสร้างฟิล์มหล่อลื่นที่บางและมั่นคงอีกด้วย ซึ่งช่วยลดการสึกหรอได้อย่างมีประสิทธิภาพและรับประกันความเสถียรของซีล

ในระหว่างการทำงาน ก้านวาล์วจำเป็นต้องเคลื่อนที่แบบลูกสูบหรือแบบหมุน หากการออกแบบไม่ได้คำนึงถึงปัญหาความเยื้องศูนย์แบบไดนามิกของก้านวาล์วอย่างสมบูรณ์ จะทำให้ชิ้นส่วนซีลรับแรงกดไม่สม่ำเสมอ ซึ่งอาจนำไปสู่การรั่วไหลได้ การสร้างความเยื้องศูนย์กลางแบบไดนามิกส่วนใหญ่เป็นผลมาจากสองด้าน: ประการแรก ความแม่นยำในการประมวลผลของก้านวาล์วไม่เพียงพอ โดยมีการเบี่ยงเบนการโค้งงอและความกลม ปัญหาที่สองคือการออกแบบความร่วมแกนของช่องซีลระหว่างช่องซีลและก้านวาล์วนั้นไม่สมเหตุสมผล ส่งผลให้เกิดความเยื้องศูนย์โดยธรรมชาติหลังการประกอบ สภาพการทำงานของการซีลภายใต้สภาวะไดนามิก ก้านวาล์วเยื้องศูนย์จะทำให้ปริมาณการบีบอัดไม่สอดคล้องกันที่ส่วนต่างๆ ของซีล โดยด้านหนึ่งได้รับแรงอัดมากเกินไปและอีกด้านหนึ่งเกาะติดอย่างหลวมๆ หลังจากการทำงานในระยะยาว ชิ้นส่วนที่ถูกบีบอัดมากเกินไปจะเร่งการเสื่อมสภาพและการแตกร้าว ในขณะที่ชิ้นส่วนที่ยึดติดอย่างหลวมๆ มีแนวโน้มที่จะสร้างช่องว่างทันที ซึ่งตัวกลางสามารถทะลุผ่านได้ การสึกหรอแบบนี้ปกปิดอยู่ การรั่วไหลครั้งแรกมีน้อยมาก เมื่อพบการรั่วไหลที่ชัดเจน ซีลก้านวาล์วได้รับความเสียหายที่ไม่อาจรักษาให้หายขาดได้ กุญแจสำคัญในการหลีกเลี่ยงความเยื้องศูนย์กลางแบบไดนามิกอยู่ที่การควบคุมการออกแบบและการเชื่อมโยงการประมวลผล: ปรับปรุงความแม่นยำในการประมวลผลของก้านวาล์วเพื่อให้แน่ใจว่ามีความตรงและกลม ปรับโครงสร้างของช่องซีลให้เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าความร่วมแกนกับก้านวาล์วเป็นไปตามมาตรฐาน สำหรับสภาวะลูกสูบที่มีความถี่สูง สามารถเพิ่มปลอกนำเพื่อจำกัดการแกว่งของก้านวาล์ว และรับประกันการกระจายแรงที่สม่ำเสมอบนซีลยางอุตสาหกรรม

การบวมตัวของยางปานกลางเป็นปัจจัยที่มักถูกมองข้ามซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของซีล หมายถึงปรากฏการณ์ที่เมื่อสัมผัสกับตัวกลางในท่อ จะเกิดการขยายตัวของปริมาตร การลดความแข็ง และการสูญเสียความยืดหยุ่นเนื่องจากปฏิกิริยาทางเคมี สาระสำคัญของปัญหานี้อยู่ที่ความเข้ากันได้ที่ไม่เหมาะสมของวัสดุซีลยางกับตัวกลางในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ มากกว่าข้อบกพร่องด้านคุณภาพของตัวยางเอง ความต้านทานปานกลางของวัสดุยางแต่ละชนิดแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ: ยางไนไตรล์ (NBR) มีความต้านทานต่อน้ำมันได้ดีเยี่ยม แต่มีความต้านทานต่อตัวกลางคีโตนและเอสเทอร์ได้ต่ำ ยางฟลูออโรรับเบอร์ (FKM) มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม แต่อาจได้รับผลกระทบจากตัวกลางเอมีนได้ง่าย ยางซิลิโคนมีความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงค่อนข้างดี แต่ความต้านทานต่อน้ำมันค่อนข้างอ่อนแอ หากการเลือกขึ้นอยู่กับประสบการณ์ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบโดยไม่ได้คำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น องค์ประกอบของตัวกลางและอุณหภูมิ ซีลก้านวาล์วจะค่อยๆ เสื่อมสภาพภายใต้อิทธิพลของตัวกลาง หลังจากขยายปริมาตร พวกมันจะบีบช่องซีล หรือเนื่องจากความยืดหยุ่นลดลง พวกมันจะไม่สามารถยึดติดกับก้านวาล์วได้ และนำไปสู่การรั่วไหลในที่สุด กระบวนการเสื่อมสภาพของอาการบวมปานกลางจะค่อยๆ ในระยะแรก ลักษณะที่ปรากฏของซีลจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจน แต่ประสิทธิภาพยังคงลดลงอย่างต่อเนื่อง โดยปกติแล้วค่าวิกฤตของการรั่วไหลจะเกิดขึ้นภายใน 3 ถึง 6 เดือน ดังนั้นในระหว่างขั้นตอนการออกแบบ จะต้องดำเนินการทดสอบความเข้ากันได้ของยางขนาดกลาง จากผลการทดสอบควรเลือกวัสดุยางที่เหมาะสม หากจำเป็น ควรใช้ยางดัดแปลงหรือโครงสร้างการปิดผนึกแบบรวมเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดอาการบวม

เมื่อแยกชิ้นส่วนปัญหาการรั่วไหลของซีลก้านวาล์วในครึ่งปี พบว่าปัญหาหลักไม่ใช่วัสดุยาง แต่ขาดรายละเอียดการออกแบบหลักสี่ประการ ได้แก่ การเลือกอัตราส่วนการบีบอัด การจับคู่ความหยาบของพื้นผิว การควบคุมความเยื้องศูนย์แบบไดนามิก และการปรับตัวปานกลาง องค์ประกอบหลักทั้งสี่นี้ร่วมกันกำหนดความเสถียรของระบบซีล และมีความสำคัญมากกว่าการเลือกเกรดวัสดุยางมาก

DOIT Rubber เป็นองค์กรเทคโนโลยีขั้นสูงที่เชี่ยวชาญด้านส่วนประกอบซีลยางที่มีความแม่นยำสำหรับภาคการดูแลสุขภาพ ยานยนต์ อิเล็กทรอนิกส์ และอุตสาหกรรมทั่วโลก ด้วยการรับรองมาตรฐาน ISO 13485 และสิทธิบัตรหลักกว่า 20 รายการ เราเป็นเลิศในการผลิตซีลซิลิโคนเกรดทางการแพทย์ ซีล IVD และปะเก็นอุปกรณ์วินิจฉัย ซึ่งตรงกับข้อกำหนดที่เข้มงวดของอุปกรณ์เสริมอุปกรณ์การวินิจฉัยภายนอกร่างกาย (IVD) ผลงานของเรายังครอบคลุมถึงซีลแบบกำหนดเองสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ ปั๊ม วาล์ว และเครื่องจักรอุตสาหกรรม ซึ่งมอบความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่เหนือกว่า ความต้านทานการกัดกร่อน และความเสถียร เรานำเสนอบริการ OEM/ODM พร้อมความสามารถในการจัดหาทั่วโลก โดยให้บริการลูกค้าทั่วเอเชีย ยุโรป และอเมริกา ติดต่อ: jack_pan@doitrubber.com; วอทส์แอพ: +86 15976889589