मेकॅनिकल शाफ्ट सीलसाठी योग्य मटेरियल कसे निवडावे

तुमच्या सीलसाठी साहित्य निवडणे महत्त्वाचे आहे कारण ते एखाद्या अनुप्रयोगाची गुणवत्ता, आयुष्यमान आणि कार्यक्षमता निश्चित करण्यात आणि भविष्यात समस्या कमी करण्यात भूमिका बजावेल. येथे, आम्ही वातावरणाचा सील सामग्रीच्या निवडीवर कसा परिणाम होईल, तसेच काही सर्वात सामान्य साहित्य आणि ते कोणत्या अनुप्रयोगांसाठी सर्वात योग्य आहेत यावर एक नजर टाकतो.

पर्यावरणीय घटक

डिझाइन आणि मटेरियल निवडताना सील कोणत्या वातावरणात येईल हे महत्त्वाचे असते. सर्व वातावरणासाठी सील मटेरियलला आवश्यक असलेले अनेक प्रमुख गुणधर्म आहेत, ज्यात स्थिर सील फेस तयार करणे, उष्णता चालवण्यास सक्षम, रासायनिकदृष्ट्या प्रतिरोधक आणि चांगला पोशाख प्रतिरोधकता यांचा समावेश आहे.

काही वातावरणात, हे गुणधर्म इतरांपेक्षा अधिक मजबूत असणे आवश्यक आहे. पर्यावरणाचा विचार करताना विचारात घेतलेल्या इतर भौतिक गुणधर्मांमध्ये कडकपणा, कडकपणा, थर्मल विस्तार, झीज आणि रासायनिक प्रतिकार यांचा समावेश आहे. हे लक्षात ठेवल्यास तुम्हाला तुमच्या सीलसाठी आदर्श साहित्य शोधण्यास मदत होईल.

सीलची किंमत किंवा गुणवत्ता प्राधान्याने ठरवता येईल की नाही हे देखील वातावरण ठरवू शकते. अपघर्षक आणि कठोर वातावरणासाठी, सील अधिक महाग असू शकतात कारण या परिस्थितींना तोंड देण्यासाठी साहित्य पुरेसे मजबूत असणे आवश्यक आहे.

अशा परिस्थितीत, उच्च दर्जाच्या सीलसाठी पैसे खर्च केल्याने कालांतराने त्याची परतफेड होईल कारण ते कमी दर्जाच्या सीलमुळे होणारे महागडे बंद पडणे, दुरुस्ती करणे आणि नूतनीकरण करणे किंवा सील बदलणे टाळण्यास मदत करेल. तथापि, अतिशय स्वच्छ द्रवपदार्थ असलेल्या पंपिंग अनुप्रयोगांमध्ये ज्यामध्ये स्नेहन गुणधर्म असतात, उच्च दर्जाच्या बेअरिंग्जच्या बाजूने स्वस्त सील खरेदी करता येतो.

सामान्य सील साहित्य

कार्बन

सील फेसमध्ये वापरला जाणारा कार्बन हा आकारहीन कार्बन आणि ग्रेफाइटचे मिश्रण आहे, ज्याच्या टक्केवारीवरून कार्बनच्या अंतिम श्रेणीवरील भौतिक गुणधर्म निश्चित होतात. हे एक निष्क्रिय, स्थिर पदार्थ आहे जे स्वयं-स्नेहन होऊ शकते.

हे यांत्रिक सीलमध्ये एंड फेसच्या जोडीपैकी एक म्हणून मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते आणि ते कोरड्या किंवा कमी प्रमाणात स्नेहन अंतर्गत विभागलेल्या परिघीय सील आणि पिस्टन रिंगसाठी देखील एक लोकप्रिय सामग्री आहे. हे कार्बन/ग्रेफाइट मिश्रण इतर सामग्रीसह देखील गर्भवती केले जाऊ शकते जेणेकरून ते कमी सच्छिद्रता, सुधारित पोशाख कामगिरी किंवा सुधारित ताकद यासारख्या भिन्न वैशिष्ट्ये देऊ शकेल.

यांत्रिक सीलसाठी थर्मोसेट रेझिन इंप्रेग्नेटेड कार्बन सील सर्वात सामान्य आहे, बहुतेक रेझिन इंप्रेग्नेटेड कार्बन मजबूत बेसपासून ते मजबूत आम्लापर्यंत विविध रसायनांमध्ये कार्य करण्यास सक्षम असतात. त्यांच्याकडे चांगले घर्षण गुणधर्म आणि दाब विकृती नियंत्रित करण्यास मदत करण्यासाठी पुरेसा मापांक देखील आहे. हे साहित्य पाणी, शीतलक, इंधन, तेल, हलके रासायनिक द्रावण आणि अन्न आणि औषध अनुप्रयोगांमध्ये 260°C (500°F) पर्यंत सामान्य कर्तव्यासाठी योग्य आहे.

अँटीमोनी इंप्रेग्नेटेड कार्बन सील देखील अँटीमोनीच्या ताकद आणि मापांकामुळे यशस्वी ठरले आहेत, ज्यामुळे जेव्हा मजबूत आणि कडक सामग्रीची आवश्यकता असते तेव्हा उच्च दाबाच्या वापरासाठी ते चांगले बनते. हे सील उच्च स्निग्धता द्रव किंवा हलके हायड्रोकार्बन असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये फोड येण्यास देखील अधिक प्रतिरोधक असतात, ज्यामुळे ते अनेक रिफायनरी अनुप्रयोगांसाठी मानक ग्रेड बनते.

कार्बनला ड्राय रनिंगसाठी फ्लोराइड्स, क्रायोजेनिक्स आणि व्हॅक्यूम अॅप्लिकेशन्स सारख्या फिल्म फॉर्मर्सने किंवा उच्च तापमान, उच्च गती आणि टर्बाइन अॅप्लिकेशनसाठी फॉस्फेट्स सारख्या ऑक्सिडेशन इनहिबिटरने ८०० फूट/सेकंद आणि सुमारे ५३७°C (१,०००°F) तापमानात देखील गर्भवती केले जाऊ शकते.

सिरेमिक

सिरेमिक हे नैसर्गिक किंवा कृत्रिम संयुगांपासून बनवलेले अजैविक नॉन-मेटॅलिक पदार्थ आहेत, बहुतेकदा अॅल्युमिना ऑक्साईड किंवा अॅल्युमिना. त्यात उच्च वितळण्याचा बिंदू, उच्च कडकपणा, उच्च पोशाख प्रतिरोध आणि ऑक्सिडायझेशन प्रतिरोधकता आहे, म्हणून ते यंत्रसामग्री, रसायने, पेट्रोलियम, औषधनिर्माण आणि ऑटोमोबाईल सारख्या उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

त्यात उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्म देखील आहेत आणि ते सामान्यतः इलेक्ट्रिकल इन्सुलेटर, वेअर रेझिस्टंट घटक, ग्राइंडिंग मीडिया आणि उच्च तापमान घटकांसाठी वापरले जाते. उच्च शुद्धतेमध्ये, अॅल्युमिनामध्ये काही मजबूत आम्लांव्यतिरिक्त बहुतेक प्रक्रिया द्रव्यांना उत्कृष्ट रासायनिक प्रतिकार असतो, ज्यामुळे ते अनेक यांत्रिक सील अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते. तथापि, अॅल्युमिना थर्मल शॉक अंतर्गत सहजपणे फ्रॅक्चर होऊ शकते, ज्यामुळे काही अनुप्रयोगांमध्ये त्याचा वापर मर्यादित झाला आहे जिथे ही समस्या असू शकते.

सिलिकॉन कार्बाइड

सिलिकॉन कार्बाइड सिलिका आणि कोक एकत्र करून बनवले जाते. ते रासायनिकदृष्ट्या सिरेमिकसारखेच आहे, परंतु त्यात चांगले स्नेहन गुण आहेत आणि ते अधिक कठीण आहे, ज्यामुळे ते कठोर वातावरणासाठी एक चांगले कठीण-परिहारक द्रावण बनते.

ते पुन्हा लॅप आणि पॉलिश देखील केले जाऊ शकते जेणेकरून सील त्याच्या आयुष्यभरात अनेक वेळा नूतनीकरण करता येईल. हे सामान्यतः अधिक यांत्रिक पद्धतीने वापरले जाते, जसे की यांत्रिक सीलमध्ये त्याचा चांगला रासायनिक गंज प्रतिकार, उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा, चांगला पोशाख प्रतिकार, लहान घर्षण गुणांक आणि उच्च तापमान प्रतिकार यासाठी.

यांत्रिक सील फेससाठी वापरल्यास, सिलिकॉन कार्बाइडमुळे कार्यक्षमता सुधारते, सीलचे आयुष्य वाढते, देखभालीचा खर्च कमी होतो आणि टर्बाइन, कॉम्प्रेसर आणि सेंट्रीफ्यूगल पंप यांसारख्या फिरत्या उपकरणांसाठी कमी खर्च येतो. सिलिकॉन कार्बाइडचे उत्पादन कसे केले जाते यावर अवलंबून त्याचे वेगवेगळे गुणधर्म असू शकतात. रिअॅक्शन बॉन्डेड सिलिकॉन कार्बाइड रिअॅक्शन प्रक्रियेत सिलिकॉन कार्बाइड कण एकमेकांशी जोडून तयार होते.

ही प्रक्रिया पदार्थाच्या बहुतेक भौतिक आणि थर्मल गुणधर्मांवर लक्षणीय परिणाम करत नाही, परंतु ती पदार्थाच्या रासायनिक प्रतिकारशक्तीला मर्यादित करते. सर्वात सामान्य रसायने जी समस्या निर्माण करतात ती म्हणजे कॉस्टिक्स (आणि इतर उच्च pH रसायने) आणि मजबूत आम्ल, आणि म्हणूनच या अनुप्रयोगांमध्ये प्रतिक्रिया-बंधन सिलिकॉन कार्बाइड वापरू नये.

२०००°C पेक्षा जास्त तापमानात निष्क्रिय वातावरणात नॉन-ऑक्साइड सिंटरिंग एड्स वापरून सिलिकॉन कार्बाइड कणांना थेट एकत्र करून सेल्फ-सिंटर केलेले सिलिकॉन कार्बाइड बनवले जाते. दुय्यम पदार्थाच्या कमतरतेमुळे (जसे की सिलिकॉन), थेट सिंटर केलेले पदार्थ केंद्रापसारक पंपमध्ये दिसणाऱ्या जवळजवळ कोणत्याही द्रव आणि प्रक्रिया स्थितीला रासायनिकदृष्ट्या प्रतिरोधक असते.

टंगस्टन कार्बाइड

टंगस्टन कार्बाइड हे सिलिकॉन कार्बाइडसारखे अत्यंत बहुमुखी साहित्य आहे, परंतु ते उच्च दाबाच्या वापरासाठी अधिक योग्य आहे कारण त्यात जास्त लवचिकता आहे ज्यामुळे ते थोडेसे वाकते आणि चेहरा विकृत होण्यास प्रतिबंध करते. सिलिकॉन कार्बाइडप्रमाणे, ते पुन्हा लॅप आणि पॉलिश केले जाऊ शकते.

टंगस्टन कार्बाइड बहुतेकदा सिमेंटेड कार्बाइड म्हणून बनवले जातात त्यामुळे टंगस्टन कार्बाइडला स्वतःशी जोडण्याचा प्रयत्न केला जात नाही. टंगस्टन कार्बाइड कणांना एकत्र बांधण्यासाठी किंवा सिमेंट करण्यासाठी एक दुय्यम धातू जोडला जातो, परिणामी टंगस्टन कार्बाइड आणि मेटल बाइंडरचे एकत्रित गुणधर्म असलेले पदार्थ तयार होतात.

केवळ टंगस्टन कार्बाइड वापरल्याने शक्य तितक्या जास्त कडकपणा आणि प्रभाव शक्ती प्रदान करून याचा फायदा घेतला गेला आहे. सिमेंट केलेल्या टंगस्टन कार्बाइडची एक कमतरता म्हणजे त्याची उच्च घनता. पूर्वी, कोबाल्ट-बाउंड टंगस्टन कार्बाइड वापरली जात होती, परंतु उद्योगासाठी आवश्यक असलेल्या रासायनिक सुसंगततेची श्रेणी नसल्यामुळे हळूहळू त्याची जागा निकेल-बाउंड टंगस्टन कार्बाइडने घेतली आहे.

निकेल-बाउंड टंगस्टन कार्बाइडचा वापर मोठ्या प्रमाणावर सील फेससाठी केला जातो जिथे उच्च शक्ती आणि उच्च कडकपणा गुणधर्म हवे असतात आणि त्याची रासायनिक सुसंगतता चांगली असते जी सामान्यतः मुक्त निकेलद्वारे मर्यादित असते.

जीएफपीटीएफई

GFPTFE मध्ये चांगला रासायनिक प्रतिकार आहे आणि जोडलेल्या काचेमुळे सीलिंग फेसचे घर्षण कमी होते. ते तुलनेने स्वच्छ वापरासाठी आदर्श आहे आणि इतर सामग्रीपेक्षा स्वस्त आहे. आवश्यकता आणि वातावरणाशी सील चांगल्या प्रकारे जुळवून घेण्यासाठी उप-प्रकार उपलब्ध आहेत, ज्यामुळे त्याची एकूण कार्यक्षमता सुधारते.

बुना

बुना (ज्याला नायट्राइल रबर असेही म्हणतात) हे ओ-रिंग्ज, सीलंट आणि मोल्डेड उत्पादनांसाठी एक किफायतशीर इलास्टोमर आहे. ते त्याच्या यांत्रिक कामगिरीसाठी प्रसिद्ध आहे आणि तेल-आधारित, पेट्रोकेमिकल आणि रासायनिक अनुप्रयोगांमध्ये चांगले कार्य करते. त्याच्या लवचिकतेमुळे ते कच्चे तेल, पाणी, विविध अल्कोहोल, सिलिकॉन ग्रीस आणि हायड्रॉलिक द्रवपदार्थ अनुप्रयोगांसाठी देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

बुना हे एक कृत्रिम रबर कॉपॉलिमर असल्याने, ते धातूच्या चिकटपणा आणि घर्षण-प्रतिरोधक सामग्रीची आवश्यकता असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये चांगले कार्य करते आणि ही रासायनिक पार्श्वभूमी सीलंट अनुप्रयोगांसाठी देखील आदर्श बनवते. शिवाय, ते कमी आम्ल आणि सौम्य अल्कली प्रतिरोधकतेसह डिझाइन केलेले असल्याने ते कमी तापमानाला तोंड देऊ शकते.

उच्च तापमान, हवामान, सूर्यप्रकाश आणि वाफेचा प्रतिकार यासारख्या अतिरेकी घटकांसह बुनाचा वापर मर्यादित आहे आणि ते अ‍ॅसिड आणि पेरोक्साइड असलेल्या क्लीन-इन-प्लेस (CIP) सॅनिटायझिंग एजंट्ससाठी योग्य नाही.

ईपीडीएम

ईपीडीएम हे एक कृत्रिम रबर आहे जे सामान्यतः ऑटोमोटिव्ह, बांधकाम आणि सील आणि ओ-रिंग्ज, ट्यूबिंग आणि वॉशरसाठी यांत्रिक अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाते. ते बुना पेक्षा जास्त महाग आहे, परंतु त्याच्या दीर्घकाळ टिकणाऱ्या उच्च तन्य शक्तीमुळे ते विविध थर्मल, हवामान आणि यांत्रिक गुणधर्मांना तोंड देऊ शकते. ते बहुमुखी आहे आणि पाणी, क्लोरीन, ब्लीच आणि इतर अल्कधर्मी पदार्थांचा समावेश असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी आदर्श आहे.

त्याच्या लवचिक आणि चिकट गुणधर्मांमुळे, एकदा ताणल्यानंतर, तापमान काहीही असो, EPDM त्याच्या मूळ आकारात परत येते. पेट्रोलियम तेल, द्रवपदार्थ, क्लोरीनयुक्त हायड्रोकार्बन किंवा हायड्रोकार्बन सॉल्व्हेंट वापरण्यासाठी EPDM ची शिफारस केलेली नाही.

व्हिटन

व्हिटन हे एक दीर्घकाळ टिकणारे, उच्च कार्यक्षमता असलेले, फ्लोरिनेटेड, हायड्रोकार्बन रबर उत्पादन आहे जे ओ-रिंग्ज आणि सीलमध्ये सामान्यतः वापरले जाते. हे इतर रबर मटेरियलपेक्षा महाग आहे परंतु सर्वात आव्हानात्मक आणि मागणी असलेल्या सीलिंग गरजांसाठी हा पसंतीचा पर्याय आहे.

ओझोन, ऑक्सिडेशन आणि अत्यंत हवामान परिस्थितींना प्रतिरोधक, ज्यामध्ये अ‍ॅलिफॅटिक आणि सुगंधी हायड्रोकार्बन्स, हॅलोजनेटेड द्रव आणि मजबूत आम्ल पदार्थ यांचा समावेश आहे, ते अधिक मजबूत फ्लोरोइलास्टोमरपैकी एक आहे.

सीलिंगसाठी योग्य साहित्य निवडणे हे अनुप्रयोगाच्या यशासाठी महत्त्वाचे आहे. जरी अनेक सील साहित्य सारखेच असले तरी, प्रत्येक विशिष्ट गरज पूर्ण करण्यासाठी विविध उद्देशांसाठी काम करते.