استانداردهای بازرسی و آزمایش برای اورینگ‌های پشتیبان

من یک تکنسین آب‌بندی با تجربه عملی در تولید آب‌بند، تجزیه و تحلیل خرابی در محل و تضمین کیفیت هستم. در این مقاله، استانداردهای بازرسی و آزمایش برای مجموعه‌های حلقه اورینگ پشتیبان را خلاصه می‌کنم تا به مهندسان، تیم‌های تضمین کیفیت و متخصصان تدارکات کمک کنم تا خرابی‌های مربوط به اکستروژن را کاهش دهند، معیارهای پذیرش قوی تعیین کنند و استراتژی آزمایش مناسب را برای تولید و بازرسی ورودی انتخاب کنند.

چرا بازرسی صحیح آب‌بند اهمیت دارد؟

خطر اکستروژن و نشت

حلقه‌های پشتیبان (که اغلب حلقه‌های پشتیبان یا حلقه‌های ضد اکستروژن نامیده می‌شوند) در مجاورت حلقه‌های O الاستومری نصب می‌شوند تا از اکستروژن الاستومر نرم به داخل شکاف‌های دینامیکی یا فشار بالا جلوگیری شود. بازرسی نادرست یا بدون مستندسازی، خطر خرابی اکستروژن را افزایش می‌دهد، که معمولاً به صورت جریان مواد به داخل شکاف فاصله، از دست رفتن جزئی تماس آب‌بندی و نشتی یا خرابی فاجعه‌بار تحت فشار ظاهر می‌شود.

کیفیت مبتنی بر استانداردها، هزینه‌های گارانتی و ایمنی را کاهش می‌دهد

پیروی از استانداردهای شناخته‌شده برای بررسی‌های ابعادی، سختی، خواص فیزیکی و آزمایش عملکرد، تصمیمات ذهنیِ قبول/رد و ریسک دعاوی حقوقی را کاهش می‌دهد. استانداردهایی مانندایزو ۳۶۰۱برای اصطلاحات حلقه O وASTM D2000برای طبقه‌بندی الاستومر به طور گسترده به عنوان چارچوب‌های مرجع در تدارکات و تضمین کیفیت استفاده می‌شوند. برای اندازه‌های اورینگ، استاندارد SAE AS568 معمولاً ذکر می‌شود (AS568).

نقاط بازرسی اصلی برای مجموعه‌های اورینگ پشتیبان

بازرسی بصری و ابعادی

من همیشه با بازرسی بصری تحت نور کنترل‌شده شروع می‌کنم و سپس بررسی‌های ابعادی را انجام می‌دهم. معیارهای بصری شامل عدم وجود پلیسه، علائم ماشینکاری روی سطوح جفت‌شده، لایه‌لایه شدن، حفره‌ها در حلقه پشتیبان و آلودگی سطحی است. بررسی‌های ابعادی شامل قطر داخلی/خارجی/ضخامت حلقه، سطح مقطع حلقه O الاستومری و ابعاد شعاعی و محوری حلقه پشتیبان است. برای حلقه‌های O، تلرانس‌های مرجع در ... موجود است.مراجع صنعتیو استانداردهایی مانندAS568.

سختی و تأیید مواد

سختی (بسته به جنس، Shore A یا D) با استفاده از یک سختی‌سنج اندازه‌گیری می‌شود.ASTM D2240حلقه‌های پشتیبان ساخته شده از PTFE (یا PTFE پر شده) صلب هستند و به طور متفاوتی اندازه‌گیری می‌شوند (نه با Shore A). حلقه‌های O الاستومری باید با ترکیب مشخص شده مطابقت داشته باشند (مثلاً NBR، FKM، EPDM، FFKM). تأیید مواد می‌تواند شامل طیف‌سنجی FTIR یا TGA برای تأیید نوع پلیمر و DSC برای انتقال حرارتی باشد.

بررسی‌های سطحی و ریزساختاری

برای حلقه‌های پشتیبان پلیمری (خانواده PTFE)، من یک بررسی میکروسکوپی برای حفره‌ها یا لایه لایه شدن و یک بررسی سطح نهایی برای اطمینان از عدم وجود ویژگی‌های تیز که می‌توانند الاستومر را برش دهند، در نظر می‌گیرم. SEM یا میکروسکوپ نوری با بزرگنمایی 10 تا 50 برابر اغلب خارهای ماشینکاری یا تجمع پرکننده‌هایی را نشان می‌دهد که از بازرسی بصری پنهان می‌مانند.

روش‌های آزمایش و معیارهای پذیرش

آزمایش‌های مکانیکی: کشش، ازدیاد طول، مانایی فشاری

استحکام کششی و ازدیاد طول در نقطه شکست به ازای هر ... انجام می‌شود.ASTM D412. مانایی فشاری (ASTM D395) یک ویژگی حیاتی برای اورینگ‌ها است زیرا مانایی فشاری بالا، نیروی آب‌بندی را در طول زمان کاهش می‌دهد. من معیارهای پذیرش را بر اساس برگه اطلاعات مواد و حاشیه ایمنی خاص کاربرد تعیین می‌کنم - برای آب‌بندهای استاتیک هیدرولیک، اغلب کمتر از 20٪ مانایی فشاری پس از 22 ساعت در دمای 100 درجه سانتیگراد، یک هدف معمول برای NBR با کاربرد عمومی است؛ FKM/FFKM انتظارات متفاوتی دارند.

پیری محیطی و سازگاری شیمیایی

آزمایش‌های پیری تسریع‌شده (حرارتی، روغن داغ، ازن در هراستانداردهای ISO/ASTM مربوطه) شرایط سرویس را شبیه‌سازی می‌کنم. برای سازگاری شیمیایی، به نمودارهای مقاومت شیمیایی صنعتی مراجعه می‌کنم و آزمایش‌های تورم (ASTM D471) را در سیال واقعی انجام می‌دهم. برای سیستم‌های با ارزش بالا یا سیستم‌های ایمنی-بحرانی، آزمایش‌های چرخه حرارتی و انعطاف‌پذیری در دمای پایین را نیز انجام می‌دهم.

عملکرد آب‌بندی: آزمایش‌های نشتی و اکستروژن

آزمایش‌های عملکردی شامل آزمایش‌های فشار هیدرواستاتیک، تشخیص نشت هلیوم برای نشت‌های ریز و آزمایش‌های اکستروژن است که در آن قطعات در وسایل آزمایش با فواصل کنترل‌شده مونتاژ می‌شوند. برای مقاومت در برابر اکستروژن، از مواد و هندسه‌های حلقه پشتیبان استفاده می‌کنم که توسط دستگاه‌های آزمایش با اعمال فشار سیستم و اندازه‌گیری عمق اکستروژن پس از زمان‌های توقف تعیین‌شده، اعتبارسنجی شده‌اند. آزمایش نشت هلیوم و مایع نافذ رنگ بسته به حساسیت مورد نیاز استفاده می‌شوند. نرخ نشت هلیوم <1x10^-6 mbar·L/s سطوح پذیرش معمول برای آب‌بندهای درجه هوافضا هستند.

استانداردها و ماتریس آزمون (مقایسه)

جدول زیر خلاصه‌ای از آزمایش‌های رایج، استانداردهای معمول و آنچه که تأیید می‌کنند را ارائه می‌دهد. همه استانداردهای ارجاع شده، توصیف‌کننده‌های عمومی یا صفحات سازمان‌های استاندارد هستند.

منابع: ایزو ۳۶۰۱ (ایزو) ، صفحات استانداردهای ASTM (ASTM D2000،دی۴۱۲،دی۲۲۴۰)، SAE AS568 (SAE).

برنامه تضمین کیفیت عملی: نمونه‌برداری، مستندسازی و تحلیل شکست

نمونه‌گیری و کنترل آماری

من یک طرح نمونه بازرسی ورودی (مثلاً نمونه‌گیری تکی ANSI/ASQ Z1.4) را برای خریدهای دسته‌ای بزرگ توصیه می‌کنم. سفارشات حیاتی (سیستم‌های ایمنی/فشار) باید از نظر ابعاد و سختی ۱۰۰٪ بازرسی شوند. شماره‌های دسته را پیگیری کنید و قابلیت ردیابی را برای تاریخ‌های پخت و دسته‌های مواد اولیه حفظ کنید.

رسیدگی به عدم انطباق و تحلیل ریشه‌ای علل

وقتی اکستروژن یا نشتی رخ می‌دهد، یک تحلیل ساختاریافته از خرابی انجام دهید: شکاف اکستروژن واقعی را اندازه‌گیری کنید، زبری سطح جفت‌شده (Ra)، عدم تطابق سختی بین حلقه O و حلقه پشتیبان را بررسی کنید و جهت نصب را تأیید کنید. از میکروسکوپ مقطعی و FTIR یا EDS برای شناسایی ترکیب استفاده کنید. اقدامات اصلاحی (مثلاً، اصلاح تلرانس شیار، تغییر جنس حلقه پشتیبان، اضافه کردن پخ) را مستند کنید و با آزمایش مجدد تأیید کنید.

تجهیزات اندازه‌گیری و کالیبراسیون

سختی‌سنج‌ها، مقایسه‌گرهای نوری، کولیس‌ها و میکروسکوپ‌ها باید طبق استاندارد ISO/IEC 17025 یا برنامه کالیبراسیون محلی کالیبره شوند. برای اندازه‌گیری هندسه شیار از وسایل کالیبره شده استفاده کنید و برای تأیید ابعاد، بلوک‌های گیج یا حلقه‌های اصلی را نیز در نظر بگیرید.

مواد و ملاحظات طراحی که بر آزمایش تأثیر می‌گذارند

مواد و پیامدهای حلقه پشتیبان

حلقه‌های پشتیبان معمولاً برای استحکام و مقاومت در برابر سایش، از جنس PTFE یا PTFE پر شده (برنز/PTFE، گرافیت/PTFE، MoS₂/PTFE) هستند. حلقه‌های پشتیبان PTFE در برابر دماهای بالا و حمله شیمیایی مقاوم هستند، اما در دماهای پایین شکننده هستند - بنابراین آزمایش‌های ضربه در دمای پایین ممکن است مناسب باشند. هنگام انتخاب ماده، سازگاری پرکننده با الاستومر را در نظر بگیرید (به عنوان مثال، پرکننده‌های ساینده می‌توانند در حین نصب به الاستومرهای نرم آسیب برسانند).

ویژگی‌های طراحی که خطر اکستروژن را کاهش می‌دهند

کاهش اکستروژن با: (1) بهینه‌سازی سطح مقطع و فشرده‌سازی اورینگ، (2) کنترل فواصل شیار، (3) استفاده از حلقه‌های پشتیبان با شکل مناسب (طرح‌های تک لبه، دو لبه یا شکاف‌دار برای مونتاژ)، و (4) کنترل سطح نهایی (Ra <0.8 μm اغلب توصیه می‌شود). من تغییرات طراحی را با آزمایش نمونه اولیه کوتاه‌مدت شامل نگه‌داشتن فشار و بررسی‌های اکستروژن اعتبارسنجی می‌کنم.

بررسی‌های مونتاژ و نصب

بسیاری از خرابی‌های میدانی به نصب نادرست - پیچ‌خوردگی‌ها، شکستگی‌ها یا جهت‌گیری نادرست حلقه‌های پشتیبان شکاف‌دار - مربوط می‌شوند. یک مرحله بازرسی نصب (بررسی بصری، عملکردی) و نظارت بر نیروی گشتاور/مونتاژ (در صورت لزوم) را در نظر بگیرید. برای تعویض در محل، ابزار نصب و روان‌کننده‌های تأیید شده برای جنس حلقه O را مستند کنید.

Polypac: قابلیت‌ها و نحوه پشتیبانی ما از بازرسی/آزمایش قوی

شرکت Polypac یک تولیدکننده آب‌بند هیدرولیکی علمی و فنی و تأمین‌کننده آب‌بند روغنی است که در تولید آب‌بند، توسعه مواد آب‌بند و راه‌حل‌های آب‌بندی سفارشی برای شرایط کاری ویژه تخصص دارد. کارخانه حلقه لاستیکی سفارشی و O-ring شرکت Polypac مساحتی بیش از 10،000 متر مربع و فضای کارخانه‌ای 8000 متر مربع را پوشش می‌دهد. تجهیزات تولید و آزمایش ما از پیشرفته‌ترین تجهیزات در صنعت هستند. به عنوان یکی از بزرگترین شرکت‌های چین که به تولید و توسعه آب‌بندها اختصاص دارد، ما ارتباط و همکاری بلندمدتی را با دانشگاه‌ها و مؤسسات تحقیقاتی متعدد داخلی و بین‌المللی حفظ می‌کنیم.

شرکت Polypac که در سال ۲۰۰۸ تأسیس شد، کار خود را با تولید آب‌بندهای PTFE پر شده، از جمله PTFE پر شده با برنز، PTFE پر شده با کربن، PTFE گرافیتی، PTFE پر شده با MoS₂ و PTFE پر شده با شیشه آغاز کرد. امروزه، ما خط تولید خود را گسترش داده‌ایم و O-ring های ساخته شده از مواد مختلفی مانند NBR، FKM، سیلیکون، EPDM و FFKM را نیز شامل می‌شود. طیف اصلی محصولات ما شامل O-Rings، آب‌بندهای میله‌ای، آب‌بندهای پیستون، آب‌بندهای فنری انتهایی، آب‌بندهای تراشنده، آب‌بندهای چرخشی، حلقه‌های پشتیبان و حلقه‌های گرد و غبار می‌شود.

آنچه Polypac را متمایز می‌کند، تخصص ترکیبی ما در توسعه مواد، مقیاس تولید و قابلیت آزمایش است. ما تأیید ترکیب داخلی (FTIR)، آزمایش مکانیکی (کشش، فشار) و اعتبارسنجی مونتاژ را ارائه می‌دهیم. برای مشتریانی که شرایط کاری ویژه دارند - دمای بالا، سیالات خورنده، شکاف‌های اکستروژن تنگ - ما طرح‌های حلقه پشتیبان سفارشی، نمونه‌سازی و پشتیبانی تجزیه و تحلیل شکست در محل را برای بستن حلقه بین عملکرد میدانی و بهبود طراحی/مشخصات ارائه می‌دهیم.

سوالات متداول - سوالات رایج در مورد بازرسی و آزمایش اورینگ پشتیبان

۱. هدف اصلی حلقه پشتیبان چیست؟

یک حلقه پشتیبان از بیرون زدن حلقه O نرم به داخل فضای خالی تحت فشار جلوگیری می‌کند و سطح آب‌بندی را حفظ کرده و عمر مفید را افزایش می‌دهد.

۲. چگونه می‌توانم بین حلقه‌های پشتیبان PTFE و الاستومری یکی را انتخاب کنم؟

PTFE را برای کاربردهای دمای بالا، مقاومت در برابر مواد شیمیایی یا استاتیک با فشار بالا انتخاب کنید. در مواردی که انعطاف‌پذیری و سهولت مونتاژ مورد نیاز است، از طرح‌های الاستومری یا شکاف‌دار استفاده کنید. انتخاب مواد باید با آزمایش قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و دما تأیید شود.

۳. تست‌های بازرسی کلیدی که باید از تأمین‌کنندگان درخواست کنم، کدامند؟

بازرسی ابعادی تا محدودیت‌های AS568/ISO، سختی (ASTM D2240)، کشش (ASTM D412)، مانایی فشاری (ASTM D395) و شواهد تأیید مواد (FTIR یا معادل آن). برای کاربردهای حساس، آزمایش‌های نشتی/فشار و آزمایش‌های دستگاه اکستروژن را نیز اضافه کنید.

۴. فاصله شیارها چقدر باید کم باشد تا از اکستروژن جلوگیری شود؟

هیچ عدد جهانی وجود ندارد - میزان لقی به فشار، ترکیب حلقه O و دما بستگی دارد - اما قوانین طراحی معمول، فاصله اکستروژن را تا حد امکان کوچک نگه می‌دارند و از حلقه‌های پشتیبان برای فشارهای بالاتر از مقاومت اکستروژن الاستومر استفاده می‌کنند. با آزمایش اکستروژن نمونه اولیه تحت فشار و دمای مورد انتظار، اعتبارسنجی کنید.

۵. آیا خود حلقه‌های پشتیبان می‌توانند خراب شوند یا به حلقه‌های O آسیب برسانند؟

بله—لبه‌های تیز، سایش پرکننده در PTFE پر شده یا عدم تطابق نادرست سختی می‌تواند باعث برش یا تسریع سایش در حلقه‌های O شود. بازرسی باید شامل بررسی‌های سطح و ارزیابی سازگاری باشد.

۶. چه زمانی باید بازرسی ۱۰۰٪ درخواست کنم؟

برای آب‌بندهای ایمنی حیاتی، ترکیبات سفارشی یا زمانی که محموله‌های قبلی نرخ نقص بالایی را نشان می‌دهند، بازرسی ۱۰۰٪ الزامی است. برای نمونه‌های کالایی، طرح‌های نمونه‌گیری آماری معتبر اغلب کافی هستند.

اگر در اجرای پروتکل بازرسی، انتخاب مواد حلقه پشتیبان یا اجرای آزمون‌های پذیرش متناسب با کاربرد خود به کمک نیاز دارید، برای مشاوره فنی، آزمایش نمونه و انتخاب محصول با Polypac تماس بگیرید. با تماس با تیم فروش فنی ما، طیف محصولات ما را مشاهده کرده و درخواست برگه‌های اطلاعات یا گواهی‌های آزمایش کنید.

تماس / درخواست قیمت:برای تأیید عملکرد اورینگ پشتیبان در کاربرد خاص خود، به ما ایمیل بزنید یا نمونه‌های محصول و گزارش‌های آزمایش درخواست کنید.