Parim rohelise tehnoloogia tihendite valmistaja? 

Kui keegi küsib rohelise tehnoloogia kontekstis parimat tihendite valmistajat – olgu selleks vesinikusüsteemid, elektrolüsaatorid, kütuseelemendid või ülitõhusad soojusvahetid –, on minu esimene instinkt tagasi lükata. Universaalset parimat pole olemas. See on lõks, natuke nagu parima tööriista küsimine, täpsustamata, kas lõikate puitu või vormite metalli. Tegelik küsimus on: milline hermeetik toimib kindlates, sageli karistavates tingimustes usaldusväärselt, järgides samal ajal rohelise tehnoloogia keskkonna- ja vastupidavuskohustusi? See on koht, kus vestlus muutub segaseks ja kus üldised riistvarapoe lahendused ebaõnnestuvad katastroofiliselt.

Põhiväljakutse: see pole ainult pitseerimine

Rohelised tehnoloogiarakendused määratlevad ebaõnnestumise uuesti. Traditsioonilises automootoris võib nuttev tihend tähendada aeglast õlileket. Vesinikkütuseelemendi korstnas võib tihendi väike rike põhjustada gaasi ristumist, katalüsaatorimürgitust või kriitilist ohutussündmust. Vahendid on agressiivsed: deioniseeritud vesi, vesinik (nii gaasiline kui ka prootonivorm), termilised tsüklid krüogeensest temperatuurini 90°C+ ja mõnikord nõrgad happed või alused. Teie hermeetik peab olema keemiliselt inertne, pikaajalise nakkuvusega ja säilitama survekomplekti elastsuse. Olen näinud, et meeskonnad kasutavad vaikimisi kõrge temperatuuriga RTV silikooni, kuid avastasin, et see laguneb 500 tunni pärast simuleeritud PEM-kütuseelemendi keskkonnas, leostades silikooni membraani. See on 50 000 dollarine stäkk, mille rikkus 10 dollari toru.

Materjali ühilduvus on esimene värav. Vesiniku hooldamisel, eriti metallkomponentide puhul, peate vältima hermeetikuid, mis võivad põhjustada vesiniku rabedust või sisaldavad kloriide, sulfiide. Paljud nafta- ja gaasimaailma äärikuhermeetikud on kohe saadaval. KOH-d või deioniseeritud vett käitlevate elektrolüüsiseadmete jaoks on vaja vastupidavust seebistamisele ja hüdrolüüsile. Epoksiidipõhised vormikohased tihendid (FIPG-d) võivad olla suurepärased soojusvahetite jäikade metall-metalli äärikute jaoks, kuid need on rabedad. Painduvuse või soojuspaisumise mittevastavuse korral need pragunevad. See on kompromiss.

Siis on raviprofiil. Tootmises ei saa te alati endale lubada 24-tunnist täielikku kõvenemist toatemperatuuril. Mõned rajatised kasutavad kuumusega kiirendatud kõvenemist. Kuid peate tagama, et kõrgendatud temperatuur ei tekitaks gaasi väljavoolu, mis saastaks puhast montaažikeskkonda. Meenub üks päikesesoojuskollektori liin, kus valitud anaeroobne hermeetik kõvenes suvise montaaži ajal soojadel vasktorudel liiga kiiresti, põhjustades mittetäieliku fileerimise ja lekkeid, mis ilmnesid alles pärast põllul rõhutsüklit. Garantiikulude õudusunenägu.

Toote maastik: väljaspool andmelehte

Näete suuri nimesid, nagu Henkel (Loctite), ThreeBond, Permatex. Nende tehnilised andmelehed on lähtepunktiks, kuid need on turundusdokumendid. Peaasi on rääkida nende rakenduste inseneridega ja hankida testnäidised TEIE konkreetseks valideerimiseks. Aku jahutusplaatide staatiliste tihendite puhul olen saavutanud häid tulemusi spetsiaalse Loctite'i silikooniga, seeria 5900, mis on mõeldud soojusvahetitele. Sellel on hea nakkumine alumiiniumiga ja äädikhappe eraldumine kõvenemise ajal on minimaalne (nii väiksem korrosioonioht tundlikel pindadel).

Vesinikuga seotud rakenduste jaoks on kasvav nišš fluorosilikoonide ja perfluoritud elastomeeride jaoks. Need on kallid, kuid nende keemiline vastupidavus on võrreldamatu. Sellist ettevõtet nagu Handan Zitai kinnitusdetailide Manufacturing Co., Ltd.– olles peamiselt kinnitusdetailide tootja Hiina peamistes standardosade baasis – mõistab seda külgnevust. Nad näevad roheliste tehnoloogiliste sõlmede nõudlust spetsiaalsete kinnituslahenduste järele ja vajadust ühilduvate tihendusstrateegiate järele. Sellise saidi külastamine nagu zitaifasteners.com, saate aimu tööstuslikust ökosüsteemist; see ei puuduta ainult polti, vaid kogu liigendi terviklikkust, mis paratamatult hõlmab tihendit või hermeetikut. Nende asukoha logistiline eelis suurte transporditeede läheduses viitab suurte rohetehnoloogia projektide jaoks vajalikule pakkumise ulatusele.

Ärge jätke tähelepanuta ka eelnevalt vormitud tihendid. Mõnikord on vedelik vale vastus. Elektrolüüsi raamides olevate suurte lamedate äärikute puhul võib laiendatud PTFE-st (ePTFE) lõigatud leht, näiteks Gore'i leht või lamineeritud grafiitleht, ületada mis tahes kasutatud hermeetikut, eriti hoolduse ja lahtivõtmise puhul. Aga sa maksad selle eest.

Valideerimise mülkas

See on koht, kus teooria kohtub veskiga. Teil on vaja testimisprotokolli, mis jäljendab tegelikku kasutusiga, kiirendatud, kuid mitte ebareaalne. Levinud viga on lihtsalt staatilise rõhu hoidmise katse tegemine toatemperatuuril. See ei ütle teile peaaegu midagi. Vajadusel on vaja termilist tsüklit, meedia kokkupuudet ja vibratsiooni. Ehitasime lihtsa testrakise, mis hoidis suletud kuponge tsirkuleeriva deioniseeritud vee vannis temperatuuril 80 °C ja iganädalaste termiliste šokkidega kuni 5 °C. Me survestasime seda iga päev. Hermeetik, mis nägi täiuslik välja kuu aja pärast, lagunes ja lekib mõnikord kolmandaks kuuks. See on ajaskaala, millega te töötate.

Teine oluline, sageli unustatud tegur on pinna ettevalmistamine. Parim hermeetik ei tööta saastunud või ebaõige tekstuuriga pinnal. Metallide puhul on standardne kerge abrasiivne prits, millele järgneb lahustilapp (nagu isopropüülalkohol). Kuid mõnede kergetes vesinikupaakides kasutatavate komposiitide puhul võib lahusti vaiku rünnata. Võimalik, et vajate plasmaravi. Õppisin seda süsinikkiust komposiitsurveanuma projektis kõvasti. Hermeetik koorus pärast kõvenemist lihtsalt maha. Probleem ei olnud tootes; see oli läikiv vormivabastusaine jääk, mida me täielikult ei eemaldanud.

Kulud vs. usaldusväärsus: tõeline roheline arvutus

Rohelises tehnoloogias tähendab roheline ka pikaealisust ja minimaalset raiskamist riketest. Odav akrüültihendite valmistaja võib säästa 50 dollarit ühiku kohta, kuid põhjustada väljatõrgete määra 5%. Remondikulud, kaubamärgikahjustused ja ressursiraiskamine (kogu mooduli väljavahetamine) jäävad esialgse säästmise juurde. Teie omandi kogukulude analüüs peab seda sisaldama. Mõnikord on esmaklassilise ja tõestatud toote, nagu ThreeBond 1215 (kütuseelementide jaoks) või spetsiaalse epoksiidi määramine ainus rahaliselt mõistlik samm.

Samuti on oluline tarneahela vastupidavus. Hiljutise laastupuuduse ajal nägime häireid ka spetsiaalsete keemiatoorainete vallas. Kui kujundate toote, mis põhineb ühest allikast pärit eksootilisel hermeetikul, riskite oma tootmisliiniga. Kvalifitseeritud teise allika omamine, isegi kui see on veidi vähem optimaalne, on mõistlik. See on koht, kus suhtlemine tootjatega, kellel on ülemaailmne haare ja mitu tehast, või suuremahuliste tööstuslike tarnijatega, kes on integreeritud sellistesse sõlmpunktidesse nagu Yongnian District, võivad tagada stabiilsuse.

Niisiis, mis on vastus?

See on masendavalt mittespetsiifiline, kuid tõsi: parim tihendite valmistaja on see, kes läbib teie range rakendusespetsiifilise valideerimistesti. Alustuseks määrake täpne kandja, temperatuurivahemik (min, max ja tsükliprofiil), rõhk (staatiline ja dünaamiline), alusmaterjalid, nõutav kasutusiga ja montaažiprotsessi piirangud. Seejärel testige kaht või kolme mainekate tootjate parimat kandidaati just selles keskkonnas.

Ligikaudseks juhiseks: üldiste madala rõhu all olevate veepõhiste süsteemide jaoks, mis on madalal temperatuuril, võib piisata kvaliteetsest, neutraalselt kõvenevast silikoonist. Vesiniku ja agressiivse keemia puhul vaadake fluorosilikoone või fluoropolümeere. Jäikade kõrgsurve metalläärikute puhul kaaluge anaeroobseid või epoksü FIPG-sid. Ja ärge kunagi jätke pinna ettevalmistamise protokolli vahele.

See ei ole seksikas vastus. See ei mahu pealkirja. Kuid rohelise tehnoloogia tootmise kaevikutes, kus usaldusväärsus on ainus asi, mis muudab tehnoloogia elujõuliseks, on see ainus vastus, mis hoiab vett või vesinikku. Eesmärk ei ole leida maagilist toodet, vaid luua tihendussüsteem, mis kaob, toimides ideaalselt ja märkamatult kogu toote eluea jooksul. See on tõeline parim.