¿Qué hay que tener en cuenta a la hora de optimizar la fórmula del anillo de sellado?

La optimización de la fórmula del anillo de sellado debe considerarse integralmente desde seis dimensiones fundamentales: selección de material, sistema de vulcanización, sistema de llenado de refuerzo, suavizante y antioxidante, compatibilidad de procesos y economía. El análisis específico y las sugerencias son las siguientes::

I. Selección de materiales: la adaptación a las condiciones de trabajo es la base

Compatibilidad de medios

Medios a base de aceite: seleccione preferentemente caucho de nitrilo (NBR), que tiene una excelente resistencia al aceite; si la temperatura excede 150 ° C, es necesario actualizar a caucho de nitrilo hidrogenado (HNBR) o caucho fluorado (FKM).

Medios de corrosión química: El caucho fluorado (FKM) es adecuado para entornos ácidos y alcalinos fuertes; el caucho de silicona (VMQ) es resistente a temperaturas extremadamente bajas, pero tiene poca resistencia al aceite y debe evitar el contacto con éste.

Sellado dinámico: además de la compatibilidad de los medios, se debe prestar especial atención a la resistencia al desgaste. Por ejemplo, mezclar caucho de nitrilo con poliuretano (PU) puede mejorar la resistencia al desgaste.

Adaptación de temperatura y presión

Entorno de alta temperatura: El caucho de silicona (VMQ) tiene un rango de temperatura de -100 ° C a 250 ° C, mientras que el caucho fluorado (FKM) puede soportar temperaturas superiores 200 ° C.

Condiciones de alta presión: Es necesario aumentar la dureza del anillo de sellado (por ejemplo, dureza Shore A de 85-90) para mejorar la resistencia a la compresión, pero se debe mantener un equilibrio entre la elasticidad y la resistencia al desgaste.

II. Sistema de vulcanización: equilibrio entre rendimiento y proceso

Selección del tipo de vulcanización

Vulcanización con azufre: proceso maduro y de bajo costo, pero con poca resistencia al calor. Adecuado para condiciones rutinarias.

Vulcanización con peróxido (como DCP): Excelente resistencia al calor y a bajas temperaturas, pequeña deformación permanente por compresión, pero bajo alargamiento. Es necesario optimizar el rendimiento a través de un sistema de vulcanización compuesto (como DCP + azufre + acelerador).

Mezclas con bajo contenido de azufre o sin azufre: reducen la reacción de retorno de la vulcanización y mejoran la resistencia al calor, adecuado para el sellado dinámico de alta temperatura.

Control de parámetros de vulcanización

Temperatura y tiempo: Una temperatura de vulcanización excesiva provocará la descomposición del caucho, mientras que una temperatura demasiado baja provocará una vulcanización insuficiente. Por ejemplo, la temperatura de vulcanización del caucho de nitrilo suele ser de 150-180 ° C, y el tiempo debe ajustarse según el grosor.

Gestión de la presión: Una presión de vulcanización insuficiente puede provocar burbujas, mientras que una presión excesiva puede provocar daños en el molde. Es necesario ajustar la presión dinámicamente según la dureza del caucho y el tamaño del molde.

III. Sistema de refuerzo y relleno: mejora la dureza y la resistencia al desgaste

Selección de negro de carbón

Negro de carbón de alta resistencia al desgaste (HAF): mejora significativamente la resistencia al desgaste y la fuerza, adecuado para sellado dinámico.

Negro de carbón en aerosol: proporciona al caucho buena elasticidad, reduce la deformación permanente por compresión, pero requiere una gran cantidad de relleno (como más de 120 partes) para lograr una alta dureza, lo que puede afectar el rendimiento del procesamiento.

Mezcla de negro de carbón: por ejemplo, mezclar negro de carbón de alta resistencia al desgaste con negro de carbón semirreforzado puede equilibrar la resistencia al desgaste y la elasticidad.

Aplicación de nanorellenos

Nanosílice (SiO?): Mejora la resistencia a la tracción y al desgaste, pero es necesario controlar la dosis para evitar la aglomeración.

Nanotubos de carbono (CNT): mejoran la conductividad y la resistencia al desgaste, adecuados para condiciones especiales (como el sellado electromagnético).

IV. Suavizantes y antioxidantes: optimizan el procesamiento y la durabilidad

Selección de suavizante

Poliéster de bajo peso molecular: buena resistencia a la intemperie, puede mejorar la elasticidad sin reducir significativamente la resistencia al desgaste.

Aceite de soja epoxi: plastificante respetuoso con el medio ambiente, pero puede afectar levemente la resistencia al desgaste, es necesario equilibrarlo según las condiciones de trabajo.

Combinación de antioxidantes

Antioxidante (como 4010NA): inhibe la degradación por oxidación, mejora la resistencia al calor contra el envejecimiento.

Agente antiozono (como IPPD): evita la erosión por ozono y prolonga la vida útil del anillo de sellado en usos exteriores.

Absorbente ultravioleta: protege el anillo de sellado contra daños por fotooxidación, adecuado para equipos de exterior.

V. Adaptabilidad del proceso: garantizar la viabilidad de la fórmula

Optimización del proceso de mezcla

Al llenar una gran cantidad de negro de carbón, es necesario extender el tiempo de mezcla y aumentar la temperatura (como se indica arriba). 145 ° C), para asegurar una dispersión uniforme de los rellenos y evitar quemaduras.

Los nanorellenos deben tratarse mediante una modificación de la superficie (como un tratamiento con agente de acoplamiento de silano) para mejorar la compatibilidad con el caucho.

Molde y proceso de moldeo

Diseño de molde de precisión: reduce las rebabas y las desviaciones de tamaño, evita la distorsión o deformación del anillo de sellado durante la instalación.

Moldeo por inyección: adecuado para anillos de sellado de formas complejas, puede reducir rebabas y defectos internos y mejorar la eficiencia de producción.

VI. Economía y respeto al medio ambiente: equilibrio entre costes y sostenibilidad

Optimización de costos Mientras se cumplen los requisitos de rendimiento, es preferible seleccionar materiales con mayor rentabilidad (como reemplazar parte del caucho de flúor con caucho de nitrilo).

Al agregar rellenos de bajo costo (como carbonato de calcio) para reducir el costo de la materia prima, se debe controlar la dosis para evitar la degradación del rendimiento.

Cumplimiento ambiental

Evite el uso de plastificantes tóxicos (como los ésteres de ftalato) y elija alternativas respetuosas con el medio ambiente (como los plastificantes de poliéster).

Cumplir con las normativas medioambientales como RoHS y REACH, y reducir el uso de metales pesados y sustancias nocivas.

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