Виды уплотнительных материалов и классификация уплотнений

Необходимо более подробно представить свойства следующих материалов для уплотнительных прокладок.

Основными видами уплотнительных материалов являются:

Экспандированный политетрафторэтилен (ПТФЭ)

Это один из самых популярных уплотнительных материалов, который используется для производства прокладок для фланцевых соединений. Он имеет волокнистую структуру, которая может растягиваться и принимать исходное положение. Это благоприятно влияет на его прочность, стойкой к механическим повреждениям. Изделия соответствуют всем требованиям к уплотнительным материалам.

Основные преимущества использования фторопластового уплотнительного материала политетрафторэтилена (ПТФЭ):

• ПТФЭ отличается долгим сроком службы, износоустойчивостью, стойкостью к негативным воздействиям окружающей среды. Материал для уплотнительных колец не боится химических, агрессивных и абразивных веществ. ПТФЭ не вступает в реакцию со щелочами, кислотами, любыми другими веществами. Именно поэтому не будет изменять своих химических и физических свойств в течение долгого срока эксплуатации. По общепринятой международной школе измерений ПТФЭ обладает уровнем стойкости рН 0-14.

• Среди всех аналогичных материалов ПТФЭ обладает самым низким коэффициентом трения. Благодаря такому свойству, уплотнительный материал способен в значительной степени повысить срок эксплуатации всех движущих элементов у оборудования. ПТФЭ в своем составе содержит графит, который дополнительно смазывает все валы, штоки, шестерни, арматуру и пр. Это благоприятно сказывается на сроке службы уплотнителей и набивки.

• Экспандированный политетрафторэтилен способен выдержать сильные нагрузки и давление свыше 500 атмосфер. Несмотря на то, что материал обладает высокими показателями стойкости на разрыв и истирание, механическое уплотнение отличается гибкостью, мягкостью и пластичностью. Благодаря уникальным свойствам, ПТФЭ можно использовать во многих сферах деятельности. Это универсальный материал, который способен увеличить срок службы узлов оборудования, где он используется.

Терморасширенный графит (ТРГ)

Это также базовый материал, как и предыдущий, который обладает некоторыми уникальными качествами.

Основные преимущества терморасширенного графита (ТРГ):

• Материал отличается от всех аналогов тем, что способен выдерживать экстремально высокие температуры – до 800 градусов Цельсия. Благодаря этому, при работе оборудования, даже если оно станет перегреваться, пригаров и прикипаний не будет.

• Уплотнитель обладает высокими показателями теплопроводности. Его можно использовать на высокооборотистых агрегатах, при этом водяная система охлаждения не нужна, достаточно будет воздушной.

• Материал обладает эффектом самосмазывания. Это означает, что дополнительно обслуживать его нет необходимости. Изделие будет эффективно выполнять свои функции без смазки.

Благодаря использованию ТРГ повышается стойкость волокон контактных уплотнений к ударным нагрузкам, истиранию. Материал обладает значительной прочностью, но при этом он гибок. Также набивка не подвержена негативному воздействию многих агрессивных, химических веществ. Из терморасширенного графита производят графитовые кольца.

Графит выдерживает давление более двухсот атмосфер. Он обладает долгим сроком службы, герметичностью, благодаря чему его не нужно часто заменять.

Углеродное волокно (углеволокно)

Набивки из углеродного волокна обладают высокой прочностью и долгим сроком службы. Само волокно представляется собой сплетение нитей, толщина которых не превышает 15 мкм. Материал в основном состоит из атомов углерода, которые при объединении создают кристаллы. В результате получается набивка со сверхпрочными волокнами, которые не боятся механических воздействий, значительных нагрузок.

Основные преимущества использования углеволокна (углеродного волокна):

• Материал отличается хорошими показателями прочности на разрыв, способен выдерживать высокие обороты оборудования и сильное давление.

• Волокно весит немного, однако это не влияет на его эксплуатационные характеристики. Благодаря низкому весу, изделия не будут оказывать никаких нагрузок на движущие механизмы и не создают чрезмерное сопротивление.

• Волокна отличаются высокой степенью устойчивости к высоким температурам, способны выдерживать до 350 градусов Цельсия. При этом материал отличается стойкостью формы, не будет расширяться при высоких температурах и сужаться при низких.

• Углеродное волокно не подвержено негативному воздействию химических и агрессивных веществ. Благодаря этому, сальниковые уплотнения могут эксплуатироваться в любых средах, не изменяя своих первоначальных свойств.

По показателям прочности данный тип материала схож с легированной сталью, однако при этом обладает низким весом, гибкостью и пластичностью. Изделия отличаются долгим сроком службы, не боятся негативных воздействий со стороны окружающей среды, коррозии, а также биологически и химически инертен.

Для производства набивки Герморум® С-250 используется сочетание расположенных особым образом углеродных волокон с герметизирующими добавками.

Арамидное волокно (кевлар)

Такой материал обладает жесткостью и прочностью, не боится негативных воздействий со стороны окружающей среды и обладает долгим сроком службы. Уплотнитель состоит из волокон, которые представляют собой цепочки полимерных веществ, между ними под воздействием водорода возникают сильные неразрывные связи. Благодаря хорошим эксплуатационным характеристикам волокон, удается с большой эффективностью передавать механическое усилие. При этом масса самой набивки небольшая.

Основные преимущества арамидных волокон:

• Хорошие показатели прочности на разрыв.

• Устойчивость к трению, благодаря чему материал можно использовать в оборудовании с сильным давлением и высокими оборотами.

• Неподверженность воздействию солей, щелочей, растворителей и других химических/агрессивных веществ.

• Отсутствие электропроводимости, что повышает уровень безопасности эксплуатации оборудования и продлевает срок его службы.

• Нет точки плавления. Материал выдерживает любые высокие температуры, не изменяя при этом своих первоначальных эксплуатационных характеристик.

• Негорючесть. Риск, что материал воспламениться от воздействия прямого огня, минимален.

• Сохранение целостности волокон в течение долгого срока эксплуатации.

Арамидное волокно обладает наилучшими эксплуатационными характеристиками благодаря своему уникальному строению волокон. Такой материал является идеальным решением для набивки, которая будет эксплуатироваться в сложных условиях с сильными нагрузками на волокна.

С использованием арамидных волокон изготовлены такие прокладки: 

Общая классификация уплотнений

Для начала рассмотрим виды сопряжения деталей:

Полная классификация уплотнений приведена в таблице ниже.

Подробная классификация уплотнений производства Гермет-Урал