Silikoontihendi jätkusuutlikkuse eelised? 

Kui kuulete sõna "silikoontihendi jätkusuutlikkus", on paljudes poodides kohene reaktsioon skeptiline. Õigustatult. Rohepesu on meid varemgi põletanud – väited „keskkonnasõbralike” materjalide kohta, mis tähendasid lihtsalt kehvemat jõudlust või varjatud kompromisse. Aastaid oli vaikimisi: kui see tihendub hästi ja kestab, siis keda huvitab elutsükkel? Aga see on muutumas. Surve ei tulene ainult turundusest; see tuleneb jäätmetega tegelevatest inseneridest, tarneahela eetikast riivatud hangetest ja täiesti heade koostude ebaõnnestumisest, kuna tihend lagunes ja süsteemi saastas. Niisiis, lõikame kohevuse läbi. Silikoontihendi jätkusuutlikkuse eeliseks ei ole üks märkeruut. See on segane ja praktiline eelis, mis avaldub kogu selle teekonna jooksul – alates sellest, millest see on valmistatud, kuni selle käitumiseni põllul ja lõpetades sellega, mis juhtub, kui masin lõpuks vanarauaks läheb. See puudutab vähem planeedi ühekordset päästmist, vaid rohkem nutikamat ja vähem raiskavat inseneritööd.

Materjali tuum: rohkem kui lihtsalt kuumakindlus

Kõik teavad, et silikoon talub äärmuslikke temperatuure –60°C kuni 230°C, ilma silmalaugude pilgutamata. See on lauapanused. Tegelik jätkusuutlikkuse nurk algab selle inertsusest. Toidu töötlemisel või meditsiiniseadmetes ei saa leostuda. Ebaõnnestunud tihend, mis saastab partii, ei ole lihtsalt toote kadu; see on keskkonnajuhtum – saastunud vesi, raisatud ressursid, puhastus. Olen näinud, kuidas nitriil- või EPDM-ühendid lagunevad ja sisestavad süsteemidesse plastifikaatoreid. Silikooni stabiilsus väldib kogu selle rikkerežiimi. See on ennetav kasu.

Siis on vastupidavus. See pole lihtsalt pikk eluiga, vaid järjepidev elu. Näiteks päikeseinverterite välistingimustes kasutatavates korpustes kasutame silikooni, kuna UV- ja osoonikindlus hoiab ära paljude orgaaniliste ainete puhul tekkiva enneaegse rabeduse. Tihend, mis kestab 7 aasta asemel 15 aastat, tähendab ühte vähem tootmistsüklit, vähem paigaldustööd ja ühe vähem materjali, mis on aastakümneid varem prügilasse viidud. See on korduvast tootmisest tekkinud süsiniku hulga käegakatsutav ja arvutatav vähenemine.

Kuid materjalil endal on jalajälg. Kõrge puhtusastmega räniliiv ja kompleksne polümerisatsioon. See on algusest peale energiamahukas. Kompromiss ja kohtuotsus on kogu elutsükkel. Staatilise tihendi jaoks healoomulises keskkonnas? Võib-olla liiga läbimõeldud valik. Dünaamiliste, karmide või tundlike rakenduste puhul tasub selle pikaealisus ja töökindlus esialgsed kulud mitu korda tagasi. See puudutab selle õiget rakendamist, mitte universaalset.

Tootmine ja tarneahela tegelikkus

Siin kohtub teooria määrdunud tehasepõrandaga. Jätkusuutlik hankimine on peavalu. Silikooni peamine tooraine on kvartsist saadud räni metall. Kaevandamine ja töötlemine, mis pole puhas. Vastutustundlikud tootjad – ja nende leidmiseks peate kaevama – jälgivad nüüd seda, valides paremate energiatavadega tarnijate kasuks. Meenub projekt, kus nõudsime meditsiinikliendi jälgitavust. Kulud tõusid 20%, kuid see vähendas pakkumise riski ja oli kooskõlas nende auditeeritud jätkusuutlikkuse eesmärkidega. Seda oli sisemiselt raske müüa, kuni me seda järgisime, mitte lihtsalt "roheline olemine".

Tootmises tekkivad jäätmed on tohutu, sageli vaikiv tegur. Survelõikavad silikoonlehed tekitavad jääke. Head toimingud, nagu mõned, mida olen näinud spetsiaalsete tihendusspetsialistide juures, jahvatavad selle jäägi ja lisavad selle uuesti madalama spetsifikatsiooniga toodetesse või kasutavad seda muude mittekriitiliste komponentide vormimiseks. Lineaarne „kärbi-kasuta-viska” mudel on raiskav ja kallis. Jätkusuutlikkuse eelised on lukustatud tootja töö efektiivsusega. Ettevõte, kes valdab oma materjalivoogu, nagu Handan Zitai kinnitusdetailide Manufacturing Co., Ltd. selles massiivses Yongniani standardosade jaoturis on tõenäoliselt mastaap ja protsessidistsipliin, et minimeerida seda tüüpi jäätmeid, isegi kui nende tuumaks on kinnitusdetailid. Lean tootmise põhimõtted tõlgivad. Nende asukoht peamiste transpordiarterite läheduses (https://www.zitaifasteners.com) vihjab logistikavõrgustikule, mis võib hulgitellimuste puhul vähendada transpordiheitmeid, mis on veel üks pusletükk.

Siis on sõnastus. Platinum-cure versus peroksiid-kõvastumine. Plaatina on puhtam, ei jäta kõrvalsaadusi ja on ülimalt puhtusega rakenduste jaoks hädavajalik. Aga see on kallim. Jätkusuutlik valik sõltub sageli rakenduse tegelikest vajadustest. Plaatina määramine kaubandusliku seadme tihendi jaoks võib olla üle jõu käiv, kuid pooljuhttööriista puhul ei ole see jõudluse ja puhtama kasutusea lõppemise jaoks vaieldav. See on tehniline otsus, millel on jätkusuutlikkuse tagamine.

Rakenduses: nähtamatud tõrked, mis maksavad ressursse

Rääkimine on odav, kuni liinil tihend üles läheb. Mäletan juhtumit tööstuslikus pumbas, mis tihendas kergelt agressiivset jahutusvedelikku. Algne odav kummitihend paisus ja lagunes 6 kuu jooksul, põhjustades lekkeid. Jahutusvedeliku kadu oli keskkonnaprobleem, kuid tegelik kulu oli seisak, energia süsteemi kuivaks pumpamiseks, tööjõud selle asendamiseks ja saastunud tihendi kõrvaldamine ohtlike jäätmetena. Läksime üle kombineeritud fluorosilikoonile. See maksis 5x rohkem ühiku kohta. Kuid see kestis 4 aastat. Omandi kogukulu langes järsult ja tegevusjäätmed kadusid. See on jätkusuutlikkus tegevuses: harvem sekkumine, vähem juhuslikke jäätmeid.

Teine nurk on demonteerimiseks mõeldud disain. Elektroonikas muudab silikoontihendite kasutamine paranduse õudusunenäoks – seadme avamiseks hävitate tihendi. Nüüd kasutatakse rohkemates konstruktsioonides soontes kokkusurutud silikoontihendeid. Kasutusaja lõpus saate tihendi tervena välja tõsta. See võimaldab materjalide õiget eraldamist ringlussevõtuks. See on väike disainivalik, millel on suured tagajärjed. Me püüdlesime selle poole telekommunikatsiooni korpuse projektis. Esialgne projektiülevaade lisas nädala inseneriaega. Kliendi hooldusosakond tänas meid kaks aastat hiljem.

Eluea lõpp: biolagunemise müüt ja praktilised teed

Siin on suurim eksiarvamus: silikoon biolaguneb kergesti. Ei tee seda. Prügilas on see üsna inertne. See on tegelikult hea asi – see ei leo kemikaale. Kuid see ei muutu mullaks. Tegelikud elulõpu hüved on erinevad. Esiteks, kui see on puhas ja eraldatud, saab silikooni tehniliselt ringlusse võtta. Protsess on termiline depolümerisatsioon - see laguneb tagasi siloksaanideks. See ei ole laialt levinud, kuna see on tarbimisjärgse vanaraua jaoks majanduslikult keeruline. Tootjate puhta, postindustriaalse jäägi puhul on see siiski teostatavam. See viitab jäätmevoogude tootmise tähtsusele.

Põletamine on teine tee. Kõrgel temperatuuril õigetes rajatistes põletamisel muutub silikoon tagasi ränidioksiidiks (liivaks) ja süsinikdioksiidiks. Ränidioksiidi tuhk on inertne. Võrreldes PVC (mis eraldab kloori) põletamisega on see palju puhtam protsess. Seega on jäätmete energiaks muutmise stsenaariumi korral tegemist suhteliselt healoomulise materjaliga.

Kõige jätkusuutlikum eluea lõpp on ausalt öeldes pikaealisus. Tihend, mis ületab selle seadme, milles see on, on ülim võit. Seda näeme rasketööstuses. Tihend ei ole rikkekoht; metallist korpus korrodeerub kõigepealt välja. Kui see koost lammutatakse, võetakse metall ümber ja silikoontihend, kui seda saab puhtalt eemaldada, võib järgida termilise taastumise teed. Eesmärk on hoida seda võimalikult kaua kasutuses.

Otsus: see on tööriist, mitte trofee

Niisiis, kas silikoontihendid on jätkusuutlikud? Need võivad olla võimsalt, kuid mitte automaatselt. Kasu saavutatakse õigete valikute ahela kaudu: töötsükli jaoks õige klassi valimine, tõhusate toimingutega protsessoritelt hankimine, hoolduse ja lahtivõtmise kavandamine ning lõpliku kõrvaldamise kavandamine. See on komponent, mis targal kasutamisel vähendab kogu süsteemi raiskamist, energiakasutust ja riketest põhjustatud saastet.

Tööstus liigub moesõnast mööda. Vestlus käsitleb praegu elutsükli hindamise (LCA) andmeid – süsinikdioksiidi tegelikke numbreid versus operatiivsääst. Me ei ole veel iga tihenditüübi jaoks olemas, kuid suund on selge. Silikoontihendi jätkusuutlikkus ei ole ainult polümeeri omadus. See kuulub kogu süsteemile, mille osa see on, alates liivakaevandusest kuni vanaraua tehaseni. Ja see on palju huvitavam ja ausam inseneri väljakutse.

Lõpuks on tihendi täpsustamine ettenägelik tegu. Kõrgema esialgse maksumuse ja keerukusega silikooni valimine aitab kaasa nähtamatute jäätmete vähendamisele. See on pragmaatiline jätkusuutlikkus, mis puudutab rohkem seisakuaruandeid vaatavat tehase juhti kui turundusbrošüüri. Ja siis teate, et kasu on tõeline.