橡膠密封件

橡膠密封件密封件是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)如灰塵與水分等侵入機器設(shè)備內(nèi)部的零部件的材料或零件。顆粒膠(即標(biāo)準(zhǔn)膠)是按國際上統(tǒng)一的理化效能、指標(biāo)來分級的，這些理化性能包括雜質(zhì)含量、塑性初值、塑性保持率、氮含量、揮發(fā)物含量、灰分含量及色澤指數(shù)等七項，其中以雜質(zhì)含量為主導(dǎo)性指標(biāo)，依雜質(zhì)之多少分為5L、5、10、20及50等共五個級別。各種密封其性能影響因素是不同的，如機械密封(填料密封等)影響因素有溫度，介質(zhì)、磨損、所承受壓力等。按不同的用途，密封件大致是按下列的分類：

1.按作用分類：分為 軸用密封、孔用密封、防塵密封、導(dǎo)向環(huán)、固定密封、回轉(zhuǎn)密封;

2.按材料分類：分為 氟橡膠、硅橡膠, 丁晴橡膠, 三元乙丙橡膠,聚氨酯、全氟醚橡膠，工程塑料等。

橡膠密封件材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設(shè)備的工作條件不同，要求密封材料具有不同的適用性。對密封材料的要求是：

　?、俨牧现旅苄院?，不易泄漏介質(zhì)。

　?、谟羞m當(dāng)?shù)臋C械強度和硬度。

　?、蹓嚎s性和回彈性好，性變形小。

　?、芨邷叵虏卉浕?、不分解，低溫下不硬化、不脆裂。

　?、菘垢g性能好，在酸、堿、油等介質(zhì)中能長期工作，其體積一硬度變化小，且不粘附在金屬表面上。

　?、弈Σ料禂?shù)小，耐磨性好。

　?、呔哂信c密封面貼全的柔軟性。

　　⑧耐老化性好，經(jīng)久耐用。

　?、峒庸ぶ圃旆奖?，價格便宜，取材容易。

通常我們所說的天然橡膠，是指從橡膠樹上采集的天然膠乳，經(jīng)凝固、干燥等加工工序制成的固狀物。通常在動密封中，橡膠密封圈常見形式有旋轉(zhuǎn)軸唇形密封圈和往復(fù)運動密封圈等。天然橡膠是一種以聚異戊二烯為主要成分的天然高分子化合物，分子式是(C5H8)n，其橡膠烴(聚異戊二烯)含量在90%以上，還含有少量的蛋白質(zhì)、脂肪酸、糖份及灰份等。

天然橡膠的物理特性。天然橡膠在常溫下具有較高的彈性，稍帶塑性，具有非常好的機械強度，滯后損失小，在多次變形時生熱低，因此其耐屈撓性也很好，并且因為是非極性橡膠，所以電絕緣性能良好。

天然橡膠的化學(xué)特性。另一類就是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的三元乙丙橡膠，它是由乙烯--非共軛二烯三種單體共聚而成。因為有不飽和雙鍵，天然橡膠是一種化學(xué)反應(yīng)能力較強的物質(zhì)，光、熱、臭氧、輻射、屈撓變形和銅、錳等金屬都能促進橡膠的老化，不耐老化是天然橡膠的致命弱點，但是，添加了防老劑的天然橡膠，有時在陽光下曝曬兩個月依然看不出多大變化，在倉庫內(nèi)貯存三年后仍可以照常使用。

設(shè)計錯誤通常是由於設(shè)計人員對產(chǎn)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(yīng)力分布的認識有誤、安放密封件的溝槽設(shè)計不合理等。

　　有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設(shè)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。密封材料的發(fā)展隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，密封結(jié)構(gòu)的工作條件更加苛刻?？蛻粼跈z測零件的過程中發(fā)現(xiàn)，塑料部分在測試時容易，從而得出結(jié)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(jīng)我們分析後發(fā)現(xiàn)，塑料件都是在一個地方的。通過有限元分析，我們發(fā)現(xiàn)，塑料件的破損部位實際上是密封件受到應(yīng)力的地方，此處應(yīng)力已經(jīng)遠遠超過塑料所能承受的。

　　如果在設(shè)計的時候客戶就用有限元方法分析過該產(chǎn)品，不但可以避免類似的錯誤，還可以節(jié)省其時間和金錢。當(dāng)然，想要成功的分析預(yù)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(jīng)驗、建模經(jīng)驗和長期的數(shù)據(jù)積累。