Улогата на заптивката од пена во зелената технологија? 

Знаете, кога луѓето зборуваат за зелена технологија, тие веднаш скокаат до соларни панели, ветерни турбини или можеби водородни ќелии. Ретко кој ги покренува дихтунзите од пена. Тоа е првата заблуда. Во реалноста, ако некогаш сте биле на фабрички под и монтиравте батерии или запечатувате разменувач на топлина, би знаеле дека лошо избраната заптивка може да ја поткопа ефикасноста на целиот систем. Не се работи само за запечатување; станува збор за термичко управување, амортизација на вибрации и долговечност на материјалот. Сум видел проекти каде што инженерскиот фокус беше целосно на примарните компоненти, само за да има дефекти на теренот проследени со деградација на дихтунзите или испуштање гас што ги контаминираше чувствителните средини. Оттука треба да започне вистинскиот разговор.

Занемарениот интерфејс

Во системите за зелена технологија - замислете системи за складирање на енергија од батерии од индустриски размери (BESS) или надворешни кабинети со фотоволтаични инвертери - запечатувањето на животната средина е критично. Но, тоа не е само задржување на водата надвор. Станува збор за управување со микро-околината внатре. Систем со затворена јамка за течно ладење во пакет батерии, на пример, се потпира на дихтунзи за одржување на притисокот и спречување на истекување на течноста за ладење. Ако комплетот за облоги од пена е погрешен или материјалот не е компатибилен со течноста за ладење, ќе добиете истекување. Таа течност за ладење, често специјализирана диелектрична течност, е скапа и нејзината загуба директно ги погодува индикаторите за ефикасност. Се сеќавам на тестот каде што единицата на конкурентот не успеа со IP67 сертификатот не поради дизајнот, туку затоа што испорачаната заптивка од пена имаше неконзистентна структура на клетките, што доведе до локализиран дефект на компресија. Поправката не беше редизајн, туку промена на материјалните спецификации во поуниформа, вкрстено поврзана полиетиленска пена.

Потоа, тука е термичкиот аспект. Многумина претпоставуваат дека металот или гумата се најпогодни за термички влошки. Но, во апликациите кои бараат и изолација и запечатување, како што е куќиштето за контролната единица на топлинската пумпа со извор на воздух, заптивката од уретанска пена обложена со силикон има двојна должност. Го запечатува куќиштето од прашина и влага, истовремено обезбедувајќи термички прекин за да спречи кондензација на внатрешната електроника. Клучот е пропустливоста на облогата и стапката на обновување на пената. Ако обновувањето е премногу бавно по компресија за време на склопувањето, заптивката се релаксира со термички циклуси. Ова го научивме на потешкиот начин на раниот проект, користејќи стандардна ребонд пена која добро работеше при статички тестови, но не успеа по шест месеци дневно термичко возење. Создадената празнина дозволи навлегување на влажен воздух, што доведе до корозија на терминалните блокови.

Изборот на материјал е уште една замка. „Зеленото“ не треба да се однесува само на апликацијата, туку и на самата заптивка. Хлорираните или бромираните забавувачи на пламен во пените, вообичаени за исполнување на UL 94 V-0 во електрониката, може да бидат во спротивност со етосот на зелената технологија за целосниот животен циклус доколку го комплицираат рециклирањето. Има притисок кон нагорливите пени без халогени, базирани на силикон. Тие се шират под топлина за да ги запечатат празнините уште подобро, својство од клучно значење за стратегиите за задржување на пожарот на батериите. Специфицирањето на овие не е секогаш едноставно; нивната цена е повисока, а параметрите за обработка за време на сечење се построги. Способноста на добавувачот овде е да се направи или да се скрши.

На терен: Транспорт и реалност на синџирот на снабдување

Ова ме доведува до нешто практично: географија и логистика. Производството на овие специјализирани компоненти не е рамномерно распределено. За делови од пена со голем волумен, прецизно исечени со матрица, потребен ви е добавувач со цврста поддршка за науката за материјали и конзистентност на производството. Работев со партнери во големите индустриски бази каде што екосистемот го поддржува ова. На пример, Компанија за производство на прицврстувачи на Handan Zitai, Ltd., кој работи од најголемата база за производство на стандардни делови во Кина во Јонгниан, Хандан, носи релевантна перспектива. Иако се познати по прицврстувачите, ваквите главни места често имаат соседна експертиза во решенијата за запечатување поради интегрираната природа на склопувањето. Нивната локација во близина на клучните транспортни артерии како железницата Пекинг-Гуангжу и Националниот автопат 107 не е само линија на веб-локација (https://www.zitaifasteners.com); тоа се преведува на опиплива логистичка ефикасност. Кога управувате навремено склопување за склопови на турбини на ветер во пристаништето Тијанџин, имањето добавувач на дихтунзи кој може сигурно да го преместува производот по пат и железница без одложувања е дел од равенката за доверливост што не може да се преговара. Дихтунгот што седи во пристанишниот склад не запечатува ништо.

Но, близината не е сè. Сум видел добавувачи во добро поврзани области кои сè уште се колебаат во врска со следливоста на материјалите. Во зелената технологија, особено за компоненти кои се во контакт со течности за ладење или во воздушни патеки (како во куповите на електролизаторите), потребна ви е целосна документација за составот на полимерот и потенцијалните истекувања. На добавувачот му е потребна дисциплина за да обезбеди сертификати специфични за серијата. Тука е важна оперативната култура на производниот кластер. Густината на производителите на компоненти во област како што е Yongnian може да поттикне конкуренција за квалитет, а не само за цена. За проект кој вклучува PEM горивни ќелии, набавивме прилагодени, проводни јаглеродни дихтунзи од пена за биполарно запечатување на плочите. Првичните примероци од локалната работилница не успеаја во тестовите за спроводливост по стареење во симулиран реформатен гас. Прашањето беше миграцијата на врзива. Се префрливме на постабилен процесор кој може подобро да го контролира процесот на календарирање, и тие се случија да бидат лоцирани во истиот широк индустриски регион, користејќи ги синџирите за снабдување со материјали таму.

Неуспесите често доаѓаат од интерфејсот помеѓу заптивката и прицврстувачот, буквално. Заптивка од пена компресирана со завртка околу сервисниот отвор на погонот за сончев тракер. Ако вртежниот момент на прицврстувачот не е наведен во врска со кривата напрегање-напрегање на заптивката на заптивка, вие или подкомпресирате (истекување) или прекомпресирате (трајно ја дробите пената, губите за обновување и запечатување). Ова е причината зошто компаниите кои разбираат и прицврстување и запечатување, како што е производител на прицврстувачи диверзификација во производи за запечатување, може да има прониклив пристап. Тие го добиваат механичкиот систем. Веб-страницата за Zitai Fasteners го споменува нивниот фокус на производство на стандардни делови; ова основно знаење е критично. Заптивка ретко е остров; тоа е дел од склопот на прицврстени зглобови.

Случај во точка: Протекување на модулот на батеријата

Дозволете ми да опишам конкретна истрага. Еден клиент пријави постепен пад на перформансите за ладење во нивните модули на литиум-јонски батерии за електрични автобуси. Модулите се ладеа со течност преку ладна плоча. Термичките слики покажаа нерамномерна распределба на температурата. Расклопивме единица и откривме дека заптивката на каналот на течноста за ладење - тенка, густа EPDM пена со леплив слој - била делумно расложена и овозможила минутна патека на истекување. Течноста за ладење полека навлегла во соседната изолациона пена, деградирајќи ги нејзините термички својства. Причината не беше првично лепилото, туку подготовката на површината на алуминиумската ладна плоча. Имаше мелница која беше премногу мазна за лепилото да формира трајна врска, во комбинација со неусогласеност со термичка експанзија. „Поправка“ на теренот беше да се нанесе силиконски зрно, кое е неуредно и несигурно. Правилното решение беше да се префрли на заптивка со различен систем за лепење и да се наведе лесен абразивен предтретман за алуминиумот. Самиот материјал за заптивка беше во ред; неуспехот беше проблем со системската интеграција. Ова е типично - на заптивка од пена ја презема вината, но проблемот често е во дизајнот за спецификациите на склопувањето или површината.

Ова искуство нè поттикна да погледнеме повнимателно на пените со затворени ќелии наспроти отворените ќелии за течни интерфејси. Затворената ќелија е интуитивна за течно запечатување, но ако е гас (како во пломбата на садот за складирање енергија на компримиран воздух), стапката на дифузија низ матрицата на пена е повеќе важна. За водороден компресор, тестиравме неколку флуоросиликонски пени. Режимот на неуспех не беше истекување сам по себе, туку водородно кршливост на врзивото на пената со текот на времето, што го прави дихтунгот кршлив и подложен на прашина при расклопување заради одржување. Таа контаминација со честички е огромен проблем. На крајот се преселивме во проширена пена базирана на тефлонски, која имаше подобра хемиска отпорност, но беше кошмар да се чисти без да се кине. Добавувачот мораше да инвестира во нов алат. Секој избор има ефект на бранување.

Надвор од запечатување: акустична и вибрациона амортизација

Помалку дискутирана улога се бучавата и вибрациите. Големите зелени технолошки инсталации - менувачи на ветер, хали за хидроелектрични турбини, индустриски компресори за зафаќање јаглерод - се бучни. Дихтунзи од пена на пристапните панели и помеѓу структурните делови придонесуваат за акустична амортизација. Но, не се работи само за шлакање на најгустата пена. Винил со масовно оптоварување со подлога од пена е вообичаен, но густината и дебелината на пената мора да се прилагодат на целната фреквенција. Во проектот за контролен кабинет на генератор на плима напојување, првичниот дизајн користел генеричка акустична пена. Добро ја намалуваше бучавата со висока фреквенција, но не направи ништо за нискофреквентното брмчење од трансформаторите, што беше главната жалба. Моравме да го моделираме системот и да одредиме повеќеслојна пена со преградна преграда. Трошоците се зголемија, но спецификациите за перформанси беа исполнети. И ова е зелена технологија: подобрување на работната средина и намалување на загадувањето со бучава.

Амортизацијата на вибрациите е клучна за долговечноста. Во системите за сончево следење, погоните и актуаторите се предмет на постојано, мало движење и вибрации предизвикани од ветерот. Дихтунгот од пена на местата за монтирање може да спречи тетерачка корозија и лабавост. Се сеќавам дека прегледав соларна фарма каде што се олабавиле врските на завртките на редовите со тракери. Оригиналниот дизајн имаше обична рамна машина за перење. Реновирањето со мијалник што имаше интегриран слој од пена EPDM од едната страна го реши проблемот. Пената делуваше како мијалник за пружинска брава, одржувајќи го оптоварувањето на стегачот. Тоа е мала компонента, но преку илјадници тракери, спречува огромни главоболки за O&M. Ова е вид на практична, негламурозна апликација каде дихтунзите од пена заработуваат.

Јамка за одржливост

Конечно, ајде да зборуваме за крајот на животот. Вистински зелен технолошки производ го зема предвид расклопувањето и обновувањето на материјалот. Дихтунзите од пена со лепило чувствителни на притисок (PSA) се ноќна мора за рециклаторите. Тие контаминираат алуминиумски или пластични струи. Расте интересот за дихтунзи од термопластична пена што може да се термички излупени или се компатибилни со струјата за рециклирање на основниот материјал. На пример, заптивка од полиолефинска пена на куќиште на полипропиленска батерија може да биде дизајнирана да се топи и да се спои за време на процесот на рециклирање на ПП без да го наруши квалитетот. Ова е најсовремена и сè уште не е стандардна. Учествувавме во пилот со производител на ЕВ што го разгледуваше ова. Предизвикот беше да се најде пена што ќе ги задоволи отпорноста на пламен, перформансите на запечатување и трифектот за рециклирање. Сегашниот компромис е користење на раздвоен дизајн: лента од пена со прицврстување без лепило. Работи ако дизајнот на куќиштето има соодветен жлеб, но додава чекори за склопување. Тоа е компромис.

Па, каква е пресудата? Улогата на заптивка од пена во зелена технологија е во основа за интегритетот на системот и ефикасноста на интерфејсите. Тоа е детал од теренот што се зголемува. Лошиот избор на дихтунзи може да доведе до загуби на енергија (топлинска, течност), предвремен дефект, зголемено одржување и компликации при рециклирање. Најдобрите практики вклучуваат размислување за него како системска компонента од самиот почеток, разбирање на неговите материјални интеракции и извори од добавувачи кои го разбираат механичкиот и еколошки контекст. Тоа не е стока. Во обидот за позелена технологија, понекогаш најмалата заптивка е онаа што ги спречува најголемите протекувања - во перформансите, доверливоста и на крајот, самото ветување за животната средина.