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                造成密封件失效的原因分析

                來源:公司新聞     發布時間:2021-03-18     點擊數:     熱門:HNBR密封圈

                橡膠密封件廣泛地應用於各行各業。密封件一旦失效,設備不能正常工作、造成經濟損失是小,產生事故危機操作人員生命是大。所以我們操作設備的時候一定要養成良好的檢查習慣,嚴格按照設備的安全操作規程進行操作。發現問題及時處理解決。多對問題進行仔細的分析,這樣有助于幫助我們找出問題的所在,方便在以后的操作中采取相應的預防處理措施,減少事故的發生。

                密封件失效的原因,可能是很多方面引起的,比如說質量不過關,材料老化等。今天主要給大家分析設備的日常操作中比較常見的失效原因。

                1、材料選擇不當造成的失效
                首先我們認為選材是設備生產的一個非常重要的環節,選擇正確的、質量好的材料是保證密封件長期有效的基本條件。
                常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。這些橡膠的特性各不相同,應用也不同。選擇材料要從多方面考慮,比如使用溫度、材料是否耐受介質、材料的硬度、壓縮永久變形和耐磨性等各種因素。
                材料選擇的錯誤,看是簡單其實比較復雜,不是簡單的根據用途選材,還學要結合使用的環境, 舉個列子,有個客戶不喜歡正在使用的O圈,因為這個O圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品,發現樣品表面有龜裂,紋路很像臭氧老化。我們又詢問了O圈的使用環境,發現周圍有很多機械設備和電動馬達。這下答案就有了:電動馬達的火花能產生臭氧,造成了局部小環境臭氧濃度較高;而客戶所選材料為丁腈橡膠,不耐受臭氧。為了驗證結論,我們在實驗室臭氧老化箱中做了測試,結果客戶提供的新O圈表面也出現了類似的裂紋。由於該密封件只與空氣長期接觸,沒有礦物油等其他物質,我們最終推薦了三元乙丙橡膠來代替客戶的現有產品。
                有時使用環境比較復雜,或者是一個全新的設計,選擇材料就不是件非常容易的事了。除了仔細甄別各種影響因素外,還需要進行功能測試。

                2. 密封件質量問題造成密封件失效
                密封件的生產質量與最終產品的可靠性密切相關。常見的問題有:原材料質量不穩定、橡膠混煉時投錯原料、原料或者混煉膠儲存不當(交叉污染)、膠料混煉不均勻、硫化條件(溫度、時間、壓力等)不妥、密封件產品保存不當、模具使用不當等。這些問題往往涉及到生產過程中的質量控制。定貨方在選擇密封件生產廠時,應該經過多次考察、調研并進行產品測試。在供貨的過程中,還可要求密封件的生產企業提供真實、準確的檢驗報告。

                3. 設計錯誤
                設計錯誤通常是由於設計人員對產品認識不足造成的。比如對密封件承受的壓力估計不足、對密封面上接觸應力分布的認識有誤、安放密封件的溝槽設計不合理等。
                有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設計和失效分析。我們曾為某美國客戶做過一個密封件,該密封件以塑料為主體,局部包上橡膠??蛻粼跈z測零件的過程中發現,塑料部分在測試時容易破裂,從而得出結論是:塑料件在二次成型時(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我們分析後發現,塑料件都是在一個地方破裂的。通過有限元分析,我們發現,塑料件的破損部位實際上是密封件受到最大應力的地方,此處應力已經遠遠超過塑料所能承受的。
                如果在設計的時候客戶就用有限元方法分析過該產品,不但可以避免類似的錯誤,還可以節省其時間和金錢。當然,想要成功的分析預測橡膠密封件的性能,不但要有合適的有限元分析軟件,還要有豐富的材料經驗、建模經驗和長期的數據積累。

                4、密封件使用不當造成的密封件失效
                一個好密封件,如果使用不當,也會造成整個產品失效,比如潤滑油使用錯誤。
                我們的某個客戶反饋說O圈零件的尺寸與要求差異很大。當我們分析樣品時才發現,客戶用錯了潤滑油。該O圈是由三元乙丙橡膠制成,材料本身不耐礦物油類的潤滑油??蛻敉可线@種潤滑油,會造成產品體積溶脹。後來讓客戶改用硅油就沒有問題了。
                另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在O圈裝配過程中產生了扭曲;由於安裝不當而造成密封件受壓不均勻;密封件的潤滑不夠等失誤。如果這些失誤是由密封件的生產廠家造成的,那么這屬於生產質量所控制的范圍之內。如果由定貨方或者第三方造成,那么就屬於使用不當了。
                合理的設計是確保密封件有效使用的重要因素之一。

                當今科技日新月異,巿場上出現了很多新的密封件材料和工程設計,以滿足各種苛刻的使用要求。同時,大多數密封件的制造商也采用了科學的質量管理體系。遺憾的是,這些努力都不能杜絕密封件失效。因而,失效分析就顯得尤其重要。


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