содержание .. 21 22 23 24 ..

Parker Руководство по кольцам круглого сечения (2017 год) - часть 23

7 Применения

Изменения в компаунде называются «старением». Повреждение

¹⁾ При данных температурах смазочные материалы разлагаются спустя

короткое время.

изделия увеличивается вместе со статической или динамиче-

²⁾ Специальные типы.

ской деформацией. Старение приводит к следующим явлениям:

³⁾Сильное разбухание при комнатной температуре, гидролиз при более

высоких температурах.

Визуальные изменения:

⁴⁾ Среднее или сильное разбухание в зависимости от температуры.

• равномерное образование трещин,

⁵⁾ В паре.

⁶⁾ Компаунд имеет более высокую стойкость к тепловому старению, но при

• неравномерное образование трещин или смятие поверхности,

этих температурах происходит разложение смазочного материала.

• высокая остаточная деформация при сжатии.

⁷⁾ Стабилизированный для гидролиза.

Таб. 7.6 Сравнение эластомеров в совместимой контактной среде и

Измеряемые изменения:

максимально допустимые температуры (°C)

• отвердевание или размягчение (в зависимости от компаунда),

• изменение физических свойств (прочности на растяжение,

удлинения при разрыве, модуля упругости и т. д.).

7.7.2 Низкие температуры

С увеличением температуры смазочная пленка становится бо-

При охлаждении резиновые компаунды теряют свою эластич-

лее тонкой из-за уменьшения вязкости жидкости, ведущего к

ность. При очень низких температурах они твердеют и стано-

ускоренному износу уплотнения.

вятся хрупкими, как стекло; они могут расколоться при ударе.

Риск повреждения уплотнительных колец, которые хранятся

Эластомеры характеризуются коэффициентом теплового рас-

или устанавливаются в таких условиях, отсутствует, если они

ширения, который примерно в десять раз больше, чем у ме-

не подвергаются какому-либо механическому воздействию, так

талла. Это означает, что фактически уплотнения с большими

как замерзание имеет обратимый эффект и компаунд восста-

размерами поперечного сечения могут заметно расширяться.

навливает свои первоначальные свойства при возврате к нор-

Более высокое давление, оказываемое на корпус и на движу-

мальным температурам.

щуюся деталь, приводит к повышенному трению. В таких слу-

чаях применение более широких посадочных канавок не явля-

Влияние контактной среды может незначительно увеличить

ется решением проблемы, так как предварительная нагрузка в

гибкость при отрицательной температуре в случае увеличения

холодных условиях может стать недостаточной.

объема и значительно уменьшить ее при уменьшении объема

(посредством выдавливания пластификатора).

На рис. 7.2 приведены диапазоны температуры для различных

Силикон (S0604-70) и фторсиликон (L0677-70) обладают хоро-

эластомеров. При недостаточной совместимостью со средой

шей гибкостью при отрицательной температуре и должны вы-

максимально допустимые температуры могут быть значитель-

бираться в соответствии с их стойкостью к среде. Из-за плохой

но ниже.

стойкости к износу силиконы подходят только для статического

применения. Другими эластомерами с хорошей низкотемпера-

Сравнение эластомеров в таблице 7.6 демонстрирует пределы

турной гибкостью являются CR, EPDM и специальные компаун-

температуры как максимальной постоянной температуры при

ды HNBR и FKM.

применении с некоторыми наиболее часто используемыми сре-

дами при условии, что эластомер совместим с соответствую-

Измерения для оценки температурно-зависимых изменений

щей средой.

твердости, ударной вязкости и остаточной деформации компа-

ундов уплотнительных колец подходят также и для оценки низ-

Материал

Смазочный мате-

Вода

Воздух

котемпературной эластичности (рис. 7.3). Несмотря на наличие

DIN ISO 1629

риал на основе ми-

большого количества способов тестирования низкотемпера-

нерального масла

турной стойкости, их сравнительное значение и практическое

NBR

100

использование ограничены несколькими случаями. Испытания

HNBR

150¹⁾

130²⁾

150

TR10, выполняемые в соответствии с нормами ASTM D 1329

FKM

200¹⁾

130²⁾

200

(или ISO S 2921), подтвердили применимость измерений для

FKM HiFluor^®

200⁶⁾

180²⁾

250

оценки эксплуатационных пределов температуры (рис. 7.4). Ис-

FFKM

200⁶⁾

230

320²⁾

пытания включали растягивание образца на величину 100 % и

EPDM

стойкость отсутствует

150

(180)⁵⁾

150

его замораживание в растянутом состоянии. Затем образец ос-

вобождался с одного из концов и температура увеличивалась с

VMQ

150¹⁾

100

210

управляемой скоростью. По мере нагревания эластомер начи-

FVMQ

175¹⁾

100

175

нает возвращаться к своей оригинальной форме. Температура,

ECO

135

при которой образец достигает 90 % своего удлинения, явля-

ACM

150¹⁾

150

ется соответствующей температурой точки TR10. Это означает

100

80⁴⁾

10 %-ный возврат эластичности. При продолжении испытания

50 % означает TR50 и т. д. Температура в точке TR10 может ис-

TPU

100

(80⁷)

100

пользоваться для определения минимальной температуры экс-

плуатации для всех эластомеров.

7 Применения

На практике правильно спроектированное статическое уплот-

нение может иметь минимальную температуру эксплуатации

примерно на 10 °C ниже точки TR10.

600

550

500

450

400

350

300

250

200

150

100

Период работы

0,1

0,5

1,0

5,0

100

500

1000

[часы]

Данная схема приводится исключительно для справки. Фактическое

время службы уплотнения при эксплуатации с превышением темпера-

туры зависит от условий применения и уплотняемой среды.

Рис. 7.1 Верхние пределы температуры для различных эластомерных материалов

SBR

Бутадиенстирольный каучук

TPU

Полиуретан

IIR

Бутадиенакрилонитрильный каучук

NBR

Бутадиенакрилонитрильный каучук

HNBR

Гидрированный бутадиенакрилонитрильный каучук

Хлорпереновый каучук

ECO

Эпилхлоргидриновый каучук

ACM

Полиакрилатный каучук

EPDM

Этиленпропилендиеновый каучук

VMQ

Силиконовый каучук

FVMQ

Фторосиликоновый каучук

FKM

Фторкаучук

FKM

Фторкаучук (HiFluor^®)

FFKM

Перфторэластомер (Parofluor^®)

-100

-75

-50

-25

100

125

150

175

200

225

250

270

320

Температура

[˚C]

Период работы 1000 часов.

Достигается только при определенных условиях со специальными компаундами

Данные диапазоны температур действительны для условий применения, в которых

избегается контакт со средой, оказывающей агрессивное воздействие на рассма-

триваемый компаунд.

Пример: VMQ: в воздухе до +210 °C, в воде до +100 °C.

Рис. 7.2 Верхние пределы температуры для различных эластомерных материалов

7 Применения

Твердость [по шкале Шора]

медленное обнаружение утечек. Новые одорирующие веще-

Ударная упругость [%]

Остаточная деформация при сжатии [%]

ства без содержания серы (например, торговое наименование

«Gasodor S-free») более агрессивны к компаундам эластомера,

чем одорирующие вещества на основе серы, которые исполь-

зуются до сих пор. Допустимые значения разбухания в жидком

веществе «S-free» достигаются только компаундами HiFluor^®

(FKM) или Parofluor^® (FFKM).

7.9 Производство полупроводников

При производстве полупроводников использование «стандарт-

ных» уплотнительных материалов не представляется возмож-

Температура [°C]

ным. Производство современных полупроводниковых кристал-

Рис. 7.3 Изменение характеристик в соответствии с температурой на NBR 80

лов происходит в условиях агрессивных химических веществ

и газов, высоких температур, глубокого вакуума и плазмы. В

таких процессах утечки или загрязнения приводят к дорогосто-

100

ящим простоям или сокращению производительности.

Благодаря своим превосходным физическим свойствам мате-

риалы Parofluor^® идеально подходят для использования в плаз-

ме и газе, а также в тепловых и влажных процессах.

Компания Parker разработала специальные компаунды

Parofluor^® для использования в наиболее продвинутых полупро-

водниковых процессах. Эти компаунды выдерживают высокие

температуры, а также обладают высокой стойкостью с среде

процесса. Производство таких уплотнений отвечает специаль-

ным требованиям, включая использование технологии чистой

комнаты. Во время окончательной проверки детали проходят

отдельную очистку и впоследствии упаковываются в условиях

чистой комнаты. Эти процедуры обеспечивают соответствие

уплотнений стандартам UHP (сверхвысокой степени чистоты).

-60

-50

-40

-30

-20

-10

7.10 Технология охлаждения и

Температура [°C]

кондиционирования воздуха,

Результаты испытания: TR10 = -31,5 °C

TR50 = -24,0 °C

пропелленты

TR70 = -20,0 °C

Рис. 7.4 Испытание TR в соответствии с нормами ASTM-D 1329 /

ISO S 2921 для компаунда NBR с твердостью 70 единиц по шкале Шора

Уплотнения, используемые в системах охлаждения, должны

быть полностью совместимыми с хладагентом. Описываемые

хладагенты имеют кодировку «R» и состоят из жидкостей на ос-

нове фторированных и хлорированных углеводородов.

Торговые наименования, например Freon (фреон), Frigen (хла-

7.8 Применение для работы с газом

дон), Kaltron (хладон), используются вместе с номером типа.

Примеры: R-134a соответствует Frigen 134a, Freon 134a, Kaltron

При применении для работы с газами существует отличие меж-

134a.

ду эластомерными компаундами для уплотнений и диафрагм

Химические вещества для пожаротушения обозначаются как

газового оборудования в соответствии с DIN EN 549 и уплотни-

Halon (халоны). Например, R-13B1 соответствует Halon 1301.

тельными компаундами для линий газоснабжения и компонен-

тов для газа и жидких углеводородов в соответствии с EN 682

Рекомендации по применению компаундов компании Parker

(ранее — DIN 3535, часть 3). Материалы, изготавливаемые из

основаны на результатах всестороннего тестирования. При за-

компаундов NBR, HNBR, FKM и силиконовых компаундов, по-

полнении цепи охлаждения должны соблюдаться указания по

ставляются с соответствующими разрешениями.

сборке производителя хладагента и (или) машины.

Так как природный газ в чистом виде не имеет запаха, к нему

добавляются одорирующие вещества с целью обеспечить не-

7 Применения

Среда

Рекомендуемый

NBR

HNBR EPDM

FKM

компаунд Parker

Алкилбензол

N3554-75, N0674-70

Freon, 12

C0873-70, C0557-70

Freon, 12 и Масло № 2 по ASTM (50:50)

V1164-75

Freon, 12 и Sunisco 4G (50:50 )

V1164-75

Freon, 13

C0873-70, C0557-70

Freon, 13B1

N0674-70

Freon, 14

C0873-70, C0557-70

Freon, 22

C0873-70, C0557-70

Freon, 22 и Масло № 2 по ASTM (50:50 )

V1164-75

Freon, 31

E0540-80

Freon, 32

C0873-70, C0557-70

Freon, 112

V1164-75

Freon, 113

N0674-70

Freon, 113 + масло с высоким или низким содержанием анилина

N0674-70

Freon, 114

C0873-70, C0557-70

Freon, 114B2

N0674-70

Freon, 115, 116

C0873-70, C0557-70

Freon, 124 (тетрофтормонохлорэтан)

V3819-70

Freon, 125 (пентафторэтан)

C0873-70, C0557-70

Freon, 134a (тетрафторэтан)

N3554-75

Freon, 142b

V1164-75

Freon, 152a (дифторэтан)

V3819-75

Freon, 218

N0674-70

Freon, 502

C0873-70, C0557-70

Freon, BF

V1164-75

Freon, C316

N0674-70

Freon, C318

C0873-70, C0557-70

Freon, K-142b

C0873-70, C0557-70

Freon, K-152a

C0873-70, C0557-70

Минеральное масло

N3554-75, N0674-70

Компрессорное масло на основе полиалкиленгликоля

N1173-70, N3554-75

Полиолестерное (POE) масло

N1173-70, N3554-75

R245fa+ (пентафторпропан)

C0873-70, C0557-70

R401a (53 % R22 / 13 % R152a / 34 % R124)

C0873-70, C0557-70

R401b (61 % R22 / 11 % R152a / 28 % R124)

C0873-70, C0557-70

R401c (33 % R22 / 15 % R152a / 52 % R124)

C0873-70, C0557-70

R403a (5 % R290 / 75 % R22 / 20 % R218)

C0873-70, C0557-70

R403b (5 % R290 / 56 % R22 / 39 % R218)

C0873-70, C0557-70

R404a (44 % R125 / 52 % R143a / 4 % R134a)

C0873-70, C0557-70

R405a (45 % R22 / 7 % R152a / 5,5 % R142b / 42,5 % RC318)

C0873-70, C0557-70

R406a (55 % R22 / 4 % R600a / 41 % R142b)

C0873-70, C0557-70

R407c (23 % R32 / 25 % R125 / 52 % R134a)

C0873-70, C0557-70

R407d (15 % R32 / 15 % R125 / 70 % R134a)

C0873-70, C0557-70

R407e (25 % R32 / 15 % R125 / 60 % R134a)

C0873-70, C0557-70

R408a (47 % R22 / 46 % R143a / 7 % R125)

C0873-70, C0557-70

R409a (60 % R22 / 25 % R124 / 15 % R142b)

C0873-70, C0557-70

содержание .. 21 22 23 24 ..