Val av fyllda PTFE-tätningsmaterial (glasfiber / kolfiber / grafit / brons) och typiska applikationer

Sealing application - Seal selection based on operating conditions and filled PTFE materials
1. Val av tätningar enligt fem kritiska driftsparametrar
Det första steget i att välja en tätning är att systematiskt utvärdera fem grundläggande driftsvariabler:

1. Typ av rörelse
Fram- och återgående rörelse / rotationsrörelse / statisk tätning
Materialmatchning och ytpolering är avgörande i roterande applikationer eftersom de är särskilt känsliga för ytslitage och bildning av slipande partiklar.

2. Värde på PV och extruderingsgap
Högt tryck, stora extruderingsgap och kombination av båda ökar risken för extrudering och kallflödesdeformation avsevärt.
I sådana fall bör företräde ges till material med hög anti-extruderings- och krypmotstånd.

3. Hårdhet och ytmaterial
Axlar, cylindrar eller ventilsäten med lägre hårdhet är mer benägna att slita på grund av fyllda PTFE-material.
Därför bör materialmatchning vara en avvägning-mellan slitstyrka och ytskydd.

4. Mediets kemiska kompatibilitet
Frätande medier som starka alkalier eller fluorvätesyra (HF) kan ha stor inverkan på materialets lämplighet och långtidsstabilitet.
I svåra situationer är kemikalieresistens en viktig urvalsfaktor.

5. Stick-glidbeteende och friktionskänslighet
Låg friktion och tillförlitligt rörelsebeteende krävs vanligtvis i låghastighets fram- och återgående system och servohydrauliska applikationer.
I sådana situationer är det viktigt att minimera stick-slip (krypning).

Krypning, slitage, kemikaliebeständighet, konduktivitet och värmeledningsförmåga är de egenskaper som valet av teknisk tätning baseras på.

2. Fyra typer av vanligen använda fyllda PTFE-material: Egenskaper och tillämpningar
Denna jämförelse är typisk för allmänna tekniktrender. Den verkliga prestandan beror på typ av fyllmedel, morfologi (fiber eller pulver), koncentration, sintringsförfarande och tillverkningskvalitet.

2.1 PTFE fylld med glas
Viktiga fördelar:

Reducerar kraftigt krypning (kallt-flöde)

Förbättrar motståndet mot slitage och tryckhållfasthet

Används ofta som en allmän förstärkningskvalitet

Viktiga begränsningar:

Mer aggressiv på matchande ytor, särskilt i roterande applikationer

Dålig kompatibilitet med HF och starka alkalier

Typiska tätningsanvändningar

Fram- och återgående tätningar för hydraulisk och pneumatisk användning

Anti-extruderingsringar och back-ringar.

Slitringar / styrringar

Strukturella tätningselement (t.ex. ventilsäten)

Vid val av not:
Glasfylld PTFE är det bästa materialet för högtryckssystem där dimensionsstabilitet och krypmotstånd är viktigt. Men detta är ofta inte önskvärt i rotationsapplikationer med mjuka axlar på grund av dess abrasiva karaktär.

2.2 PTFE gefüllt mit Kohlenstoff / Carbon-Graphit
PTFE fylld med kol är alla system med kolpulver, kolfiber eller kol-grafitblandningar. Formuleringarna måste verifieras vid urvalstillfället.

De viktigaste fördelarna är:

Minskar krypning och hårdnar.

Förbättrad värmeledningsförmåga

Utmärkta torrkörningsegenskaper hos kol-grafitblandningar

Kan ge anti-statiska (elektriskt ledande) egenskaper

Speciella fördelar med kolfiber:

Liknande förbättring av krypmotstånd som glasfiber men vanligtvis med lägre belastning »

Lämplig för alkaliska och fluorvätesyraförhållanden där glasfiber inte är lämpligt

Förbättrad slitstyrka under vattensmorda förhållanden

Typiska tätningsapplikationer är:

Pneumatiska tätningar

Torra eller gränssmörjning fram- och återgående tätningar

Ringar och styrlister att bära

Dynamisk tätande delar med låg friktion

Begränsningar

Prestanda kan bli sämre i situationer med hög oxidation.

Konduktiviteten kan vara skadlig i elektriska isoleringsapplikationer.

Urvalsanmärkning:
Kol-grafitsystem är att föredra vid låg-smörjning eller torr-drift, där lågt slitage och kontrollerad deformation önskas. I kemiskt aggressiva eller vatten-smorda system gynnas kolfiberalternativ.

2.3 PTFE fylld med grafit
Stora fördelar:

Mycket låg COF (friktionskoefficient)

Mjuka ytmaterial skonsamma mot

Hög kemikalieresistens

Bra för medelhöga till höga belastningar och hastigheter

Typiska applikationer för tätning:

Låghastighets fram- och återgående system med anti-stick-prestanda (t.ex. servo-hydraul, precisionscylindrar)

Icke-smorda roterande axeltätningar med flexibla axlar

Tätningsapplikationer för korrosiva medier (pumpar, ventiler, roterande maskiner)

Fjädertätningsjackor aktiverar tätningssystem

Begränsningar:

Prestanda kan försämras i situationer med mycket torr luft

Under vatten-smorda förhållanden kan kol-grafit eller kolfiberkompositer ha större slitstyrka.

Urvalsanmärkning:
Grafitfylld PTFE är lämplig för tillämpningar som kräver ultralåg friktion och kompatibilitet med mjuka ytor, särskilt i tuffa miljöer.

2.4 PTFE med bronsfyllning
Bronsfylld PTFE innehåller vanligtvis 40% till 60% brons.

De viktigaste fördelarna:

Utmärkta anti-extruderingsegenskaper

Hög lastkapacitet

Förbättrad värmeledningsförmåga och värmeavledning

Motstånd mot krypning under högt tryck

Typiska applikationer för tätning är:

Kolv- och stångtätningar i högt hydrauliskt tryck

Back-ringar, anti-extrudering

Styrringar och slitna remsor i höga PV-situationer

Kraftiga roterande eller glidande tätningar

Begränsningar:

Begränsad kemisk kompatibilitet med något medium (vissa kemikalier kan angripa brons)

Ej lämplig för elektrisk isolering

Parningsmaterial måste väljas noggrant för att undvika kompatibilitetsproblem.

Valfri notering:
Bronsfylld PTFE är det föredragna materialet för högtryckssystem där strängsprutningsmotstånd är den primära faktorn. Ej lämplig för kemiskt hårda eller elektriskt känsliga applikationer.

3. Snabbguide för materialval för komponenter
Anti-extruderings-/back-ringar (högt tryck, stora mellanrum)
Brons-fylld PTFE är att föredra. Glas-fylls används beroende på de kemiska förhållandena.

Dynamiska tätningar för hydraulisk stång/kolv (universell högtryck):
används ofta fylld brons
Low friction or soft shaft systems ->välj grafit eller kol-grafit

Pneumatiska tätningar (torr eller låg smörjning):
Kolfyllda eller kolgrafitsystem gynnas

Mjuk bänk-vänder mot Låga slitagekrav:
Bäst: Grafitimpregnerad PTFE
Var försiktig när du använder glas-fylld PTFE

Miljöer med stark alkali eller fluorvätesyra (HF):
Inte bra för glasfiber, bäst för kolfiber eller kolbaserade system

Denna text kan också konverteras till en , om det behövs:

Riktlinjer för val av leverantör

Tekniskt datablad

Eller lägg till utbildning + materialval utbildningsmodul för ingenjörer