Kõrge temperatuuriga PTFE tihendi vastupidavus? 

Olgem ausad, kui keegi küsib kõrge temperatuuriga PTFE tihendi vastupidavuse kohta, kujutab ta tavaliselt ette võlutihendit, mis talub igavesti 500 °F. See on esimene koht, kuhu me komistame. PTFE on suurepärane, kuid kõrge temperatuur on suhteline ja vastupidavus sõltub sellest, mida te tegelikult palute. Kas see on pidev termotsükkel? Kas kuumuse peal on keemiline kokkupuude? Või on see lihtsalt staatiline kuum äärik? Vastus muudab kõike.

Kõrge temperatuuri eksiarvamus ja materiaalne reaalsus

Puhas PTFE hakkab roomama oluliselt üle 400 °F (umbes 204 °C). Võite leida andmelehti, mis ütlevad, et see on kasutatav kuni 500 ° F (260 ° C) ja tehniliselt ei sula see kohe. Kuid nende ülemiste piiride juures selle füüsikalised omadused pehmenevad. Tihend võib külmalt voolata, mis tähendab, et see deformeerub poldi koormuse all aeglaselt, põhjustades pinge leevenemise ja võimaliku lekke. Seega on vastupidavus 250°C juures aja ja surve küsimus, mitte lihtne jah/ei.

Meenub projekt keemilise liini kohta koos vahelduva aurupuhastusega. Temperatuur tõuseb lühiajaliselt 230 °C-ni. Kasutasime a PTFE tihend, ja see töötas... umbes kolm kuud. Siis hakkasid poldi aukudest lekkima. Probleem ei olnud mitte tipptemperatuuris iseenesest, vaid korduvates termilistes tsüklites koos ääriku pöörlemisega poltide kinnitamise ajal. Materjal kaotas oma vastupidavuse.

Seetõttu tulevad mängu täidetud PTFE-klassid. Sellised materjalid nagu klaasiga või süsinikuga täidetud PTFE parandavad oluliselt roomamiskindlust. Nad taluvad kõrgemal temperatuuril suuremat mehaanilist koormust, pikendades kasutusiga. Kuid isegi siis vahetate välja osa puhta PTFE suurepärasest keemilisest vastupidavusest. See on alati kompromiss.

Ebaõnnestumise režiimid, mida õpid ainult nähes

Peale roomamise on suur tapja termiline lagunemine. Pikaajaline kokkupuude temperatuurivahemiku ülemises otsas muudab PTFE rabedaks. see ei sula; see hakkab mõranema, eriti seiskamiste ajal, kui asjad jahtuvad. Ääriku avamisel näete, et tihend on tükkideks purunenud.

Veel üks peen punkt on ääriku pinnaviimistlus. Kõrge temperatuuriga teenuste puhul võib parema hambumuse tagamiseks määrata sakilise viimistluse. Kuid pehme materjaliga, nagu PTFE, võivad need hammastused aja jooksul tihendisse sisse lõigata, eriti soojuspaisumise/kokkutõmbumise tsüklite ajal. Sellisteks puhkudeks, kus metallmähised võtavad mehaanilise löögi ja PTFE tagab tihendi, olen kasutanud spiraalselt keritud PTFE täiteainega tihendit. Palju parem vastupidavus.

Rõhk on võrrandi teine pool. Kõrge temperatuuri ja madala rõhuga aurutoru võib lasta PTFE-tihendil aastaid kesta. Sama kõrge siserõhuga temperatuur, eriti kui see on tsükliline, lühendab drastiliselt selle eluiga. Koormus tihendi pinnale muutub pidevalt, töötades materjali.

Praktilised valiku- ja paigalduslõksud

Tihendi paksus loeb rohkem, kui inimesed arvavad. Kõrge temperatuuriga rakenduste puhul kipun minema õhemaks. 1,5 mm tihendil on vähem materjali roomamiseks ja moonutamiseks kui 3 mm tihendil. Algseks tihendamiseks on vaja ka suuremat poldikoormust, mis toob kaasa järgmise kriitilise teguri: poltide kinnitamise protseduur.

Kui te ei saa algusest peale poltide koormust, unustage pikaajaline kõrge temp esitus. Vähene pingutus ja esialgne tihend on halb. Liigne pingutamine ja olete PTFE-d kokku surunud pärast taastumist, kiirendades roomamist. Kalibreeritud pöördemomendi mutrivõtme ja õige ristmustrilise pingutusjärjestuse kasutamine ei ole lihtsalt hea tava; see on vahe, kas tihend kestab aasta või kolm.

Õppisime seda soojusvahetite pangal kõvasti. Hooldusmeeskond kasutas kiiruse suurendamiseks löökvõtmeid. Tihendid (tugevdatud PTFE tüüpi) purunesid nädala jooksul pärast töötemperatuuri saavutamist. Ebaühtlane, liigne koormus tekitas lokaalseid pingepunkte, mille kuumus lõppes.

Millal seda kasutada ja millal minema kõndida

Niisiis, kus on kõrge temperatuuriga PTFE tihendil mõtet? Pideva hoolduse korral oleksin ettevaatlik üle 200 °C, välja arvatud juhul, kui see on täidetud ja rõhk on madal. Selle magus koht on söövitavas kasutuses, kus temperatuur on mõõdukas, kuid kemikaalid välistavad enamiku elastomeeride olemasolu. Näiteks kuum hape voolab 150-180°C juures.

Tõeliste kõrge temperatuuri ja survega äärikute jaoks, nagu elektritootmises, vaatate grafiit-, spiraal- või rõngakujulisi liitekohti. PTFE pole seal mängija. Olen näinud insenerifirmade tehnilisi andmeid, mis pimesi nõuavad PTFE-d korrosioonikindluse tagamiseks 280 °C liinil, ja see on väljalülitamise retsept. Materiaalseid piire tuleb tagasi lükata.

Mõnikord on lahus kihiline. Projekt, mille kallal töötasin koos tarnijaga nagu Handan Zitai kinnitusdetailide Manufacturing Co., Ltd. (need asuvad Yongnianis, Hebei suures kinnitussõlmes, leiate need aadressilt zitaifasteners.com) hõlmas mitte ainult tihendit, vaid kogu poltide süsteemi. PTFE-tihendi töökorras hoidmiseks vajasime ülitugevaid polte, mis suudaksid temperatuuri säilitada koormust. See on süsteem, mitte isoleeritud komponent.

Pikaajaline vaade ja alternatiivid

Vastupidavus sõltub lõppkokkuvõttes kogukuludest. Odav PTFE-tihend, mis läheb 6 kuuga üles, maksab rohkem tööjõu ja seisakuid kui kallim spiraalselt keritud tihend, mis peab vastu 5 aastat. Peate arvestama hooldusgraafikut ja liini kriitilisust.

Olemasolevate äärikute asendamisel mõõtke võimalusel alati vahet töötemperatuuril. Vanad äärikud kõverduvad. Külmalt paigaldatav tihend peab tihenduma kuumalt, moonutatud geomeetriaga. Mõnikord on kõige vastupidavam variant kõigepealt äärik kinnitada.

Lõpuks sunnib vastamine esitama veel kümmekond küsimust. Mis on täpne temperatuuriprofiil? Mis on meedium? Mis on ääriku seisukord ja poltidega? Pole ühest vastust, vaid kogemustel ja mõnikord ka varasematel ebaõnnestumistel põhinevate kompromisside kogum. Eesmärk ei ole igavene; see on etteaimatava ja usaldusväärse hooldusintervalli jaoks, mida saate planeerida. Ja selleks on materjali tegelike piiride mõistmine ainus asi, mis töötab.