بهترین سازنده واشر برای فناوری سبز؟ 

وقتی کسی بهترین سازنده واشر را در زمینه‌های فناوری سبز می‌خواهد - خواه سیستم‌های هیدروژنی، الکترولایزرها، سلول‌های سوختی یا مبدل‌های حرارتی با راندمان بالا باشد - اولین غریزه من این است که به عقب برگردم. بهترین جهانی وجود ندارد. این یک تله است، کمی شبیه درخواست بهترین ابزار بدون اینکه مشخص کنید که آیا چوب را می برید یا به فلز شکل می دهید. سوال واقعی این است: کدام درزگیر در شرایط خاص و اغلب تنبیهی به طور قابل اعتماد عمل می کند و در عین حال با الزامات زیست محیطی و دوام فناوری سبز هماهنگ است؟ اینجاست که گفتگو به هم می‌ریزد و راه‌حل‌های فروشگاه سخت‌افزار عمومی به‌طور فاجعه‌باری شکست می‌خورد.

چالش اصلی: این فقط در مورد مهر و موم کردن نیست

برنامه های فناوری سبز شکست را دوباره تعریف می کنند. در موتورهای سنتی خودرو، واشر گریان ممکن است به معنای نشت روغن آهسته باشد. در یک پشته پیل سوختی هیدروژنی، خرابی جزئی آب بندی می تواند منجر به متقاطع گاز، مسمومیت کاتالیزور یا یک رویداد ایمنی حیاتی شود. رسانه ها تهاجمی هستند: آب دیونیزه شده، هیدروژن (هر دو شکل گازی و پروتون)، چرخه های حرارتی از برودتی تا 90 درجه سانتیگراد +، و گاهی اوقات اسیدها یا بازهای ملایم. درزگیر شما باید از نظر شیمیایی خنثی باشد، چسبندگی طولانی مدت داشته باشد و قابلیت ارتجاعی را تحت مجموعه فشرده سازی حفظ کند. من تیم‌هایی را دیده‌ام که به‌طور پیش‌فرض از سیلیکون RTV با دمای بالا استفاده می‌کنند، اما متوجه می‌شوند که پس از 500 ساعت در یک محیط سلول سوختی PEM شبیه‌سازی‌شده تجزیه می‌شود و سیلیکون را به غشاء می‌ریزد. این یک پشته 50 هزار دلاری است که توسط یک لوله 10 دلاری خراب شده است.

سازگاری مواد اولین دروازه است. برای سرویس هیدروژنی، به ویژه در مورد اجزای فلزی، باید از درزگیرهایی که می توانند باعث شکنندگی هیدروژنی یا حاوی کلریدها، سولفیدها شوند، اجتناب کنید. بسیاری از درزگیرهای فلنجی از دنیای نفت و گاز درست هستند. برای الکترولیزهایی که با KOH یا آب دیونیزه کار می کنند، به مقاومت در برابر صابونی شدن و هیدرولیز نیاز دارید. واشرهای شکل در محل مبتنی بر اپوکسی (FIPG) می توانند برای فلنج های سفت و سخت و فلز به فلز در مبدل های حرارتی عالی باشند، اما شکننده هستند. اگر هر گونه عدم تطابق انعطاف پذیری یا انبساط حرارتی وجود داشته باشد، آنها ترک می کنند. این یک معامله است.

سپس نمایه درمان وجود دارد. در تولید، شما همیشه نمی توانید یک درمان کامل 24 ساعته در دمای اتاق را بپردازید. برخی از تاسیسات از پخت با شتاب حرارتی استفاده می کنند. اما باید اطمینان حاصل کنید که دمای بالا باعث ایجاد گازهای خروجی نمی شود که محیط مونتاژ تمیز را آلوده می کند. من یک خط کلکتور حرارتی خورشیدی را به یاد می‌آورم که در آن درزگیر بی‌هوازی انتخاب شده در طول مونتاژ تابستانی، خیلی سریع روی لوله‌های مسی گرم سخت می‌شود، که منجر به فیله شدن ناقص و نشتی می‌شود که فقط پس از چرخه فشار در مزرعه ظاهر می‌شود. یک کابوس برای هزینه های گارانتی.

چشم انداز محصول: فراتر از برگه داده

نام های بزرگی مانند Henkel (Loctite)، ThreeBond، Permatex را خواهید دید. برگه های اطلاعات فنی آنها یک نقطه شروع است، اما آنها اسناد بازاریابی هستند. نکته کلیدی این است که با مهندسان برنامه های کاربردی آنها صحبت کنید و نمونه های آزمایشی را برای تأیید اعتبار خاص خود دریافت کنید. برای مهر و موم های استاتیک در صفحات خنک کننده باتری، من نتایج خوبی با سیلیکون خاص Loctite، سری 5900، طراحی شده برای مبدل های حرارتی داشته ام. چسبندگی خوبی به آلومینیوم دارد و کمترین میزان آزاد شدن اسید استیک را در حین پخت دارد (بنابراین خطر خوردگی در سطوح حساس کمتر است).

برای کاربردهای مرتبط با هیدروژن، جایگاه رو به رشدی برای فلوروسیلیکن ها و الاستومرهای پرفلورینه وجود دارد. آنها گران هستند، اما مقاومت شیمیایی آنها بی نظیر است. شرکتی مثل شرکت تولید اتصال دهنده Handan Zitai ، آموزشی ویبولیتین- در حالی که در درجه اول یک تولید کننده اتصال دهنده در پایه اصلی قطعات استاندارد چین است - این مجاورت را درک می کند. آنها تقاضا برای راه حل های بست تخصصی در مجموعه های فناوری سبز و نیاز به استراتژی های آب بندی سازگار را می بینند. بازدید از سایتی مانند zitaifasteners.com, شما حسی از اکوسیستم صنعتی به دست می آورید. این فقط در مورد پیچ ​​نیست، بلکه در مورد کل یکپارچگی مفصل است که به طور اجتناب ناپذیری شامل واشر یا درزگیر می شود. مزیت لجستیکی موقعیت آنها در نزدیکی مسیرهای حمل و نقل اصلی به مقیاس عرضه مورد نیاز برای پروژه های بزرگ فناوری سبز اشاره دارد.

از واشرهای از پیش ساخته شده نیز غافل نشوید. گاهی اوقات یک مایع پاسخ اشتباه است. برای فلنج‌های بزرگ و مسطح در قاب‌های الکترولایزر، یک ورق بریده شده از PTFE منبسط شده (ePTFE) مانند Gore's یا یک ورق گرافیت چند لایه می‌تواند از هر درزگیر استفاده‌شده، به‌ویژه برای نگهداری و جداسازی قطعات، بهتر عمل کند. اما شما برای آن هزینه می کنید.

باتلاق اعتبارسنجی

اینجا جایی است که تئوری با آسیاب روبرو می شود. شما به یک پروتکل آزمایشی نیاز دارید که عمر سرویس واقعی را تقلید کند، تسریع شده اما غیر واقعی نباشد. یک اشتباه رایج فقط انجام تست نگه داشتن فشار استاتیک در دمای اتاق است. این تقریباً چیزی به شما نمی گوید. شما نیاز به چرخه حرارتی، قرار گرفتن در معرض رسانه، و لرزش در صورت وجود دارید. ما یک جک آزمایشی ساده ساختیم که کوپن های مهر و موم شده را در حمامی از آب یونیزه شده در گردش در دمای 80 درجه سانتی گراد، با شوک های حرارتی هفتگی تا 5 درجه سانتی گراد نگه می داشت. ما روزانه آن را تحت فشار قرار می دادیم. سیلانتی که بعد از یک ماه کامل به نظر می رسید گاهی اوقات تا ماه سوم تحلیل می رود و نشت می کند. این جدول زمانی است که با آن کار می کنید.

یکی دیگر از عوامل مهم، که اغلب فراموش می شود، آماده سازی سطح است. بهترین درزگیر روی سطح آلوده یا بافت نامناسب شکست می خورد. برای فلزات، یک انفجار ساینده سبک و به دنبال آن یک پاک کننده حلال (مانند ایزوپروپیل الکل) استاندارد است. اما برای برخی از کامپوزیت های مورد استفاده در مخازن هیدروژن سبک، حلال می تواند به رزین حمله کند. ممکن است نیاز به درمان پلاسما داشته باشید. من این را به سختی در پروژه مخازن تحت فشار کامپوزیت فیبر کربن یاد گرفتم. مهره درزگیر فقط پس از درمان کنده شد. مشکل محصول نبود؛ این باقیمانده عامل براق و آزاد کننده قالب بود که ما به طور کامل حذف نکردیم.

هزینه در مقابل قابلیت اطمینان: محاسبه سبز واقعی

در فناوری سبز، رنگ سبز به معنای طول عمر و حداقل ضایعات ناشی از شکست است. یک سازنده واشر اکریلیک ارزان ممکن است 50 دلار در هر واحد صرفه جویی کند، اما نرخ شکست میدان 5٪ را ایجاد کند. هزینه تعمیر، آسیب نام تجاری، و هدر رفتن منابع (جایگزینی کل ماژول) صرفه جویی اولیه را کمرنگ می کند. کل هزینه تجزیه و تحلیل مالکیت شما باید شامل این باشد. گاهی اوقات، مشخص کردن یک محصول ممتاز و اثبات شده مانند ThreeBond 1215 (برای پیل‌های سوختی) یا یک اپوکسی تخصصی تنها حرکت منطقی مالی است.

انعطاف‌پذیری زنجیره تامین نیز مهم است. در خلال کمبود تراشه های اخیر، ما همچنین شاهد اختلالاتی در مواد اولیه شیمیایی ویژه بودیم. اگر محصولی متکی به یک درزگیر تک منبعی و عجیب و غریب طراحی کنید، خط تولید خود را به خطر می اندازید. داشتن منبع دوم واجد شرایط، حتی اگر کمی کمتر بهینه باشد، محتاطانه است. اینجاست که تعامل با تولیدکنندگانی که دسترسی جهانی دارند و کارخانه‌های متعددی دارند، یا تامین‌کنندگان صنعتی در مقیاس بزرگ که در مراکزی مانند منطقه Yongnian جاسازی شده‌اند، می‌تواند ثبات را ایجاد کند.

بنابراین، پاسخ چیست؟

این به‌طور ناامیدکننده‌ای غیر اختصاصی است، اما درست است: بهترین سازنده واشر، سازنده‌ای است که آزمایش اعتبارسنجی دقیق و ویژه برنامه شما را پشت سر بگذارد. با تعریف دقیق محیط، محدوده دما (حداقل، حداکثر و مشخصات چرخشی)، فشار (استاتیک و دینامیک)، مواد بستر، عمر مفید مورد نیاز و محدودیت‌های فرآیند مونتاژ شروع کنید. سپس، دو یا سه مدعی برتر از تولیدکنندگان معتبر را در آن محیط آزمایش کنید.

برای یک راهنمای کلی: برای سیستم‌های کم فشار و مبتنی بر آب در دمای ملایم، یک سیلیکون با کیفیت بالا و خنثی‌سازی ممکن است کافی باشد. برای هیدروژن و شیمی تهاجمی، به فلوروسیلیکن ها یا فلوروپلیمرها نگاه کنید. برای فلنج های فلزی سفت و سخت و پرفشار، FIPG های بی هوازی یا اپوکسی را در نظر بگیرید. و هرگز و هرگز پروتکل آماده سازی سطح را نادیده نگیرید.

این یک پاسخ سکسی نیست. در یک تیتر نمی گنجد. اما در سنگرهای تولید فناوری سبز، جایی که قابلیت اطمینان تنها چیزی است که این فناوری را قابل دوام می‌کند، این تنها پاسخی است که آب یا هیدروژن را نگه می‌دارد. هدف یافتن یک محصول جادویی نیست، بلکه مهندسی یک سیستم آب بندی است که ناپدید می شود و در طول عمر محصول کاملاً و بدون توجه عمل می کند. این بهترین واقعی است.