氟橡胶、聚氨酯密封圈的材料性能
①氟橡胶的密封材料性能
氟橡胶密封圈是含有氟原子的合成橡胶,具有突出的耐热和耐油性能,工作温度为-20~250℃,国外研制的全氟橡胶密封圈,高工作温度可达320℃。氟橡胶材料一般用于制造气缸套密封圈和旋转轴唇形密封圈,使用寿命长,可用于所有润滑油、汽油、液压油及合成油,适用于耐高温、化学药品和耐燃液压油的密封,在冶金、电力高温炉件、化工等行业用途广泛。
②聚氨酯密封圈
聚氨酯密封圈耐磨性能优异、强度高、耐老化性能好,使用温度为-20~80℃。适用于工程机械和冶金设备中高压、高速系统的密封。聚氨酯橡胶圈具有优异的耐磨性和良好的气密性,使用温度范围一般为-20~80℃。此外还具有中等耐油、耐氧及耐臭氧老化特性,但不耐酸碱、水、蒸汽和酮。用于制造各种橡胶密封制品,如O形密封圈和隔膜等。
O形圈的材料
工程上最常用的橡胶0形圈断面为圆形,用金属模具将橡胶热压成型并经硫化处理后制成,其密封结构简单、制造容易、成本低廉。对于大尺寸的0形密封圈可以先制成长带,然后根据需要截成一定长度,再将两端用胶粘接起来。对0形密封圈的材料主要有如下要求:
1)富有弹性和回弹性,以及一定的硬度和良好的耐磨性。
2)有适当的机械强度,包括抗拉强度、伸长率和抗撕裂强度等。
3)性能稳定,在介质中不易溶胀,热收缩率小,抗老化。
4)易加工成型,并能保持精密的尺寸。
5)不腐蚀接触面,不污染介质。
橡胶具备了0形密封圈所要求的优良弹性和较好的力学性能,还有一定的耐蚀性、耐油性和耐温性,其组织致密,容易模压成型。
Y形密封圈的制作
Y形密封圈一般由橡胶模压而成,最常用的材料是聚氨酯橡胶。为获得初始密封,在设计Y形密封圈的密封唇时,给内、外唇有 一定的过盈。当密封圈装人沟槽中,密封唇与滑动表面和沟槽底部的金属相接触,产生一定的预应力。工作时,与密封介质接触的表面承受与介质压力相等的法向压力,所以唇形圈底部将受到轴向压缩,唇部受到周向压缩,与密封面接触变宽,同时接触应力增加。当内压再升高时,接触压力的分布形式和大小进一步改变,唇部与密封面配合更紧密,所以密封性更好,这就是Y形圈的“自封作用”。Y形密封圈主要用于往复密封,与V形密封圈相比,其工作唇都比单一的V形密封圈宽,故其密封性好。使用一个Y形圈就能有效地封住32MPa的高压介质,并可以不用支承环及压环,结构十分简单。Y形密封圈的主要缺点是作往复式活塞密封时,容易出现密封圈移位和反转现象,当介质压力过高时,还可能出现胶料挤出现象。
Y形密封圈的工作速度:用丁腈橡胶制作时为0.01~0.6m/S,用氟橡胶制作时为0.05~0.3m/S,用聚氨酯橡胶制作时则为0.05~0.lm/S。当介质压力高于32MPa时,为防止密封圈被挤入间隙,应在密封圈根部放置挡圈,挡圈材料可用聚四氟乙烯、尼龙1010等制成。