Руководство покупателя по уплотнительным кольцам: выбор подходящего резинового материала
Как опытный инженер-консультант по уплотнениям, я написал это руководство, чтобы помочь вам выбрать подходящие резиновые уплотнительные кольца для вашего применения. Выбор правильного эластомера — это самый быстрый путь к надежному уплотнению: неправильный выбор материала приводит к утечкам, преждевременному выходу из строя, простоям и увеличению общих затрат. Ниже я кратко изложил практические шаги по выбору, компромиссы в выборе материалов, рекомендации по тестированию/проверке и советы по установке, которые я ежедневно использую в работе с клиентами из промышленной, гидравлической и нефтедобывающей отраслей.
Понимание проблемы герметизации перед выбором материалов.
Определите среду обслуживания
Начните с указания диапазона рабочих температур, жидкостей и химических веществ, с которыми будет контактировать уплотнение, риска давления и экструзии, условий эксплуатации (динамических или статических), а также воздействия озона/УФ-излучения или пара. Эти параметры определяют, нужен ли вам углеводородостойкий компаунд (например, NBR), высокотемпературный фторэластомер (FKM), низкотемпературный силикон или высококачественный перфторэластомер (FFKM).
Статическая и динамическая герметизация и механические ограничения
Динамические уплотнения (возвратно-поступательные или вращательные) требуют хорошей износостойкости, низкого трения и контролируемой остаточной деформации при сжатии. Статические уплотнения выдерживают более мягкие материалы, но более чувствительны к набуханию и химическому воздействию. Следует учитывать геометрию канавок, зазоры при экструзии и наличие опорных колец для предотвращения экструзии при высоком давлении.
Стандарты и контрольные точки
При выборе уплотнительных колец используйте опубликованные стандарты и руководства по материалам: общий обзор уплотнительных колец доступен по ссылке:Википедия: Уплотнительное кольцоявляется практическим руководством, а стандарт ISO 3601 устанавливает формальные требования к размерам и качеству.ISO 3601).
Распространенные эластомеры для резиновых уплотнительных колец и как их выбрать.
Краткое изложение материала и сравнение
Ниже приведено краткое описание эксплуатационных характеристик и рекомендуемых областей применения наиболее распространенных эластомеров для уплотнительных колец, используемых в промышленности. Эта таблица основана на стандартных свойствах материалов и технических характеристиках производителей (см. ссылки на страницы с информацией о материалах для получения более подробных сведений).
| Материал | Типичный диапазон температур (°C) | Химическая стойкость | Сильные стороны | Ограничения | Типичные применения |
|---|---|---|---|---|---|
| NBR (нитрил) | от -40 до +120 | Подходит для нефтяных масел и топлива. | Износостойкость хорошая, экономичность. | Низкая устойчивость к озону/УФ-излучению и высокотемпературному окислению. | Гидравлика, топливные системы, общепромышленная техника |
| ФКМ (фторэластомер, например, витон) | от -20 до +200 | Отлично подходит для масел, топлива и многих химикатов | Стойкость к высоким температурам и химическим веществам | Дорогостоящий, обладает ограниченной гибкостью при низких температурах по сравнению с силиконом. | Автомобильная, аэрокосмическая промышленность, высокотемпературные масляные системы |
| Силикон | от -60 до +200 | Плохо переносит углеводородные масла; хорошо переносит воду и гликоли. | Отличная термостойкость, возможность использования в пищевых продуктах. | Низкая механическая прочность, высокая остаточная деформация при сжатии у некоторых марок стали. | Пищевая промышленность, медицина, низкотемпературные уплотнения, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. |
| ЭПДМ | от -50 до +150 | Отлично переносит пар, воду и тормозные жидкости; плохо держится в маслах. | Устойчивость к атмосферным воздействиям/озону, паровые системы | Не подходит для нефтяных масел | Системы охлаждения, подачи пара и воды в автомобильной промышленности. |
| ФФКМ (перфторэластомер) | от -20 до +327 (зависит от соединения) | Исключительная широкая химическая стойкость | Высочайшие химические и термические характеристики | Очень дорого | Полупроводниковая промышленность, химическая обработка, специализированные материалы |
Источники: обзоры материалов, такие какНитридный каучук (НБР),ФКМ/фторэластомер,Силикон,ЭПДМ, иПерфторэластомер (FFKM)а также отраслевые справочники, такие как библиотека печатей Треллеборга (Треллеборг: Уплотнительные кольца).
эмпирические правила выбора
Исходя из опыта, я использую следующие практические правила:
- Для общего применения в гидравлических системах и системах смазки, в целях экономии средств, следует начинать с нитрилового каучука (NBR), если только не требуется более высокая термостойкость или химическая стойкость.
- Для более высоких температур или работы с агрессивными химическими веществами выбирайте FKM; для самых экстремальных химических воздействий используйте FFKM.
- Для обеспечения гибкости при низких температурах или соответствия требованиям пищевой/медицинской промышленности рассмотрите силикон (но проверьте коэффициент трения и остаточную деформацию при сжатии).
- При воздействии пара или горячей воды EPDM часто оказывается лучшим недорогим вариантом.
Вопросы проектирования, тестирования и установки.
Твердость по дюрометру, конструкция с прессованием и канавками.
Твердость по Шору А (по шкале Дюрометра) часто указывается в диапазоне от 60 до 90 А. Я обычно рекомендую 70 А для статических уплотнений, где деформация и герметизация являются приоритетными, и более высокую твердость (80–90 А) или дополнительные кольца для уплотнений, подверженных экструзии или высокому давлению. Следуйте рекомендациям ISO по канавкам.ISO 3601) и проверьте соответствие поперечного сечения/канавки стандарту AS568 или метрическому стандарту, чтобы избежать чрезмерного напряжения уплотнительного кольца.
Проверка химической совместимости
Всегда проверяйте совместимость жидкостей, выходя за рамки общих правил. Набухание под действием растворителя или удаление пластификатора могут привести к немедленному или отложенному разрушению. Используйте таблицы совместимости производителя и — если жидкость представляет собой сложную смесь — запросите лабораторные испытания на набухание/прочность на растяжение для рассматриваемых соединений. В случае сомнений запросите образцы для испытаний на выдержку при рабочей температуре и данные о времени до разрушения.
Испытания, инспекция и контроль качества поставщиков.
Запросите у поставщика следующие документы: сертификат на материал (компаунд), результаты измерений по дюрометру, отчеты о проверке размеров в соответствии с допусками AS568 или ISO 3601, а также данные о остаточной деформации при сжатии и набухании, если это применимо. Для ответственных применений потребуйте прослеживаемости партии и независимых лабораторных испытаний в соответствии с методами ASTM или ISO. Визуальный осмотр на наличие облоя, дефектов поверхности и однородности формования обязателен перед сборкой.
Устранение распространенных причин сбоев
Остаточная деформация и экструзия
Остаточная деформация (остаточная деформация) со временем снижает герметизирующее усилие. Она зависит от материала: силиконовые герметики могут демонстрировать более высокую остаточную деформацию в некоторых марках. Для предотвращения экструзии при высоком давлении используйте опорные кольца и рассмотрите возможность использования компаундов с более высокой твердостью. Если вы наблюдаете повреждения от экструзии, перепроектируйте канавку, чтобы уменьшить зазор экструзии, или измените компаунд/твердость.
Вздутие, химическое воздействие и затвердевание
Чрезмерное набухание указывает на несовместимость материалов; уплотнение становится слишком большим и может выдавливаться или заклинивать. Затвердевание или растрескивание обычно свидетельствует об окислительной деградации при повышенных температурах или воздействии озона. Если уплотнения затвердевают, следует перейти на более термостойкий компаунд (FKM/FFKM) и по возможности добавить антиоксиданты/стабилизаторы старения.
Повреждения при установке
Многие повреждения уплотнительных колец происходят во время установки: зазубрины, перекручивание или порезы при растяжении на острых краях. Используйте соответствующую смазку (совместимую как с уплотнением, так и с рабочей жидкостью), фаски на сопрягаемых деталях и инструменты для установки. Всегда проверяйте совместимость смазки с рабочей жидкостью, чтобы избежать ее дальнейшего износа.
Пример контрольного списка технических требований, который я использую при работе с клиентами.
- Минимальная/максимальная рабочая температура
- Основные и сопутствующие жидкости/химические вещества (с указанием концентраций)
- Давление и динамический/статический характер
- Необходимые сертификаты (FDA, NSF, RoHS и др.)
- Предпочтительный диапазон твердости и класс допуска
- Ожидаемый срок службы и интервалы технического обслуживания.
Polypac: профиль поставщика и почему важны материалы и производство.
При выборе резиновых уплотнительных колец решающее значение имеют состав материала и контроль качества производства. Я рекомендую сотрудничать с поставщиками, которые могут документально подтвердить характеристики компаунда, предоставить данные испытаний и поддержать разработку индивидуальных решений. Одним из таких партнеров, с которыми я сотрудничал, является компания Polypac.
Компания Polypac — это научно-технический производитель гидравлических и маслосъемных уплотнений, специализирующийся на производстве уплотнений, разработке уплотнительных материалов и индивидуальных решениях для особых условий эксплуатации. Завод Polypac по производству резиновых и уплотнительных колец занимает площадь более 10 000 квадратных метров, а производственные площади составляют 8 000 квадратных метров. Их производственное и испытательное оборудование является одним из самых передовых в отрасли. Будучи одной из крупнейших компаний в Китае, занимающихся производством и разработкой уплотнений, Polypac поддерживает долгосрочные связи и сотрудничество со многими университетами и научно-исследовательскими институтами как внутри страны, так и за рубежом.
Компания Polypac, основанная в 2008 году, начала свою деятельность с производства наполненных ПТФЭ уплотнений, включая ПТФЭ с бронзовым наполнителем, ПТФЭ с углеродным наполнителем, ПТФЭ с графитом, ПТФЭ с наполнителем MoS₂ и ПТФЭ со стекловолокном. Сегодня компания расширила свою линейку продукции, включив в нее уплотнительные кольца из различных материалов, таких как NBR, FKM, силикон, EPDM и FFKM. Основные продукты Polypac включают в себя уплотнительные кольца, штоковые уплотнения, поршневые уплотнения, торцевые пружинные уплотнения, скребковые уплотнения, вращающиеся уплотнения, опорные кольца и пылезащитные кольца.
Почему стоит рассмотреть такого поставщика, как Polypac? Исходя из моего опыта, решающее значение имеют следующие факторы:
- Возможности разработки материалов: умение составлять рецептуры и тестировать соединения (важно для специальных жидкостей или экстремальных температур).
- Современное производственное и испытательное оборудование для обеспечения стабильного качества литья и контроля качества партий.
- Масштабирование и сотрудничество с научно-исследовательскими учреждениями способствуют постоянному совершенствованию и доступу к новым материалам.
- Широкий ассортимент продукции для системных уплотнительных решений (уплотнительные кольца, опорные кольца, поршневые и штоковые уплотнения) от одного поставщика.
Когда требуются индивидуальные решения — например, специально разработанный компаунд FFKM для работы в агрессивных химических средах или смешанное уплотнение с наполнителем из ПТФЭ для роторных двигателей с высоким износом — я требую от поставщиков производственных возможностей и документально подтвержденных испытаний.
Контрольный список для сравнительного анализа закупок, который я использую.
| Атрибут поставщика | Что мне нужно |
|---|---|
| отслеживаемость материалов | Сертификаты партий, технические характеристики составов, результаты испытаний. |
| Производственные возможности | Современное оборудование для литья и испытаний, процедуры ISO/контроля качества. |
| Поддержка НИОКР | Разработка соединений на заказ, лабораторные исследования. |
| Диапазон | Возможность поставки изделий, наполненных NBR, FKM, силиконом, EPDM, FFKM, PTFE. |
Часто задаваемые вопросы — распространенные вопросы о резиновых уплотнительных кольцах.
1. Как определить, что лучше выбрать: NBR или FKM?
Для общего применения в гидравлических системах и масляных системах, где температура не превышает ~120°C и важна стоимость, выбирайте NBR. FKM следует выбирать, если требуется более высокая термостойкость (до ~200°C), лучшая химическая стойкость к агрессивным жидкостям или более длительный срок службы в окислительных средах. Если вы не уверены, запросите тест на совместимость с образцом жидкости при рабочей температуре.
2. Какую твердость (по шкале дюрометра) следует выбрать для уплотнительного кольца?
Для большинства статических уплотнений обычно выбирают твердость 70A. Для динамических применений или в случаях, когда высок риск экструзии, помогают более высокие значения твердости (80–90A) или использование опорных колец. Твердость должна соответствовать конструкции канавки и требуемой силе уплотнения; поставщик или инженер должны подтвердить процент сжатия и прижима канавки.
3. Когда мне нужен FFKM вместо FKM?
FFKM (перфторэластомер) используется в случаях, когда требуется исключительная химическая совместимость и повышенная термостойкость, например, при работе с концентрированными кислотами, агрессивными растворителями или химикатами, используемыми в полупроводниковой промышленности. Он значительно дороже, поэтому его следует использовать только в ответственных областях применения, где FKM не справляется.
4. Насколько важна техника монтажа?
Очень важно. Многие поломки возникают из-за повреждений при установке — зазубрин, срезов, перекручивания, — поэтому используйте совместимые смазки, фаски на металлических кромках и соответствующие инструменты. Перед сборкой проверьте уплотнительные кольца на наличие дефектов.
5. Какие анализы мне следует запросить у поставщика?
Запросите данные по твердости по дюрометру, контролю размеров в соответствии со стандартами AS568/ISO 3601, остаточной деформации при сжатии и набуханию в рабочей жидкости при рабочей температуре. Для критически важных систем потребуйте прослеживаемости материала и протоколов испытаний сторонних организаций.
6. Можно ли использовать уплотнительное кольцо как в статических, так и в динамических условиях?
Некоторые материалы подходят для таких уплотнений, но их конструкция различается. Динамические условия эксплуатации требуют низкого трения, хорошей износостойкости и низкой остаточной деформации при сжатии; статические уплотнения ориентированы на деформацию и восстановление. Выбирайте материал в соответствии с вашим профилем движения и проверяйте характеристики износа материала.
Если вам нужна помощь в выборе резинового уплотнительного кольца для конкретного применения, я могу помочь с проверкой совместимости материалов, анализом конструкции канавок и оценкой поставщиков. Для изготовления уплотнительных колец на заказ и работы с широким спектром материалов, включая NBR, FKM, силикон, EPDM и FFKM, обратитесь в компанию Polypac, которая предоставляет услуги по изготовлению уплотнительных колец на заказ, разработке компаундов и полному тестированию.
Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши задачи по герметизации или запросить образцы продукции и технические характеристики. Ознакомьтесь с ассортиментом продукции Polypac и получите ценовое предложение на изготовление уплотнительных колец и гидравлических уплотнений по индивидуальному заказу.
Освоение конструкции уплотнительных колец: полное руководство для идеальной герметизации.
Усовершенствованные материалы для резервных колец: улучшенные по сравнению с ПТФЭ для экстремальных температурных условий.
Скребки из ПТФЭ против уретана: какой материал действительно предотвращает загрязнение?
Специальные уплотнения из NBR против стандартных: почему индивидуальные решения превосходят стандартные варианты.
Сравнение 5 лучших материалов для уплотнительных колец поршня: какой из них действительно предотвращает утечки?
Продукты
Как выбрать правильный материал для герметизации?
Каково назначение металлической пружины в уплотнении вращающегося вала?
Что означает «AS568»?
Можно ли использовать пломбу повторно?
В чем разница между материалами NBR и FKM?
Будьте в курсе последних новостей отрасли
Подпишитесь на наши статьи и получайте последние новости, рекомендации экспертов и технические обновления прямо на свой адрес электронной почты.
Будьте уверены, что ваша конфиденциальность важна для нас, и вся предоставленная информация будет обрабатываться с максимальной конфиденциальностью.
Компания Polypac — надежный мировой поставщик высокопроизводительных уплотнительных решений, предоставляющий услуги OEM и ODM для отраслей промышленности по всему миру.
Электронная почта:
Телефон/WhatsApp:
© 2025Уплотнения Полипак. Все права защищены.
дмс
ДМС
ДМС