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橡膠密封件產品常見的失效原因
來源:廣東東晟密封科技有限公司更新時間:2017-07-26
橡膠密封件產品常見的失效原因
橡膠密封件產品常見的失效主要原因有四種:設計錯誤、選材錯誤、密封件產品質量問題和使用不當。
一、設計錯誤
設計錯誤通常是由于設計人員對產品認識不夠深入而造成的。比如對密封件產品承受的壓力預計不足、對密封面上應力分布數據的認識有誤、安放密封件的溝槽尺寸設計不合理等。
我公司曾為某客戶做過一款密封件產品,該密封件產品以塑料材質為主體,局部包上橡膠。客戶在檢測密封件產品的過程中發現,塑料部分在測試時容易發生破裂,從而得出結論是:塑料件在二次成型時(即把橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我公司技術人員分析後發現,塑料部件都是在一個地方發生破裂的。通過有限元分析,技術人員了解到,塑料件的破損部位實際上是密封件產品受到大受力的地方,此處受力已經遠遠超過塑料材質所能承受的范圍。
如果在設計的時候客戶就用有限元方法分析過這款密封件產品,局部包上橡膠。客戶在檢測密封件的過程中發現,塑料部分在測試時容易發生破裂,從而得出結論是:塑料件在二次成型時(即把橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我們分析後發現,塑料部件都是在一個地方發生破裂的。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大受力的地方,此處受力已經遠遠超過塑料所能承受的。
如果設計前客戶就用有限元方法分析過這款密封件產品,不僅可以避免類似的錯誤發生,還可以節省生產時間和生產成本。當然,要成功預測出橡膠密封件產品的性能,不僅需要有合適的有限元分析軟件,還要有對密封件材質特性的豐富的經驗、建模經驗和長期的數據積累經驗。
二、密封件材質選用錯誤
常用的橡膠密封件材質有三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM)和氯丁橡膠(CR)等。這些橡膠材質的特性各不相同,應用也不同。選擇密封件材質要從多個方面考慮,比如使用溫度、材質是否與密封介質相容性、材料的硬度、壓縮量變形和耐磨性等各種因素。
選材錯誤常常是因為設計人員對各種材質的性能不熟悉。一個經驗豐富的橡膠密封件供應商能夠一開始就指出選用材料的問題。
我們有個國內客戶不喜歡正在使用的O形圈,因為這個O形圈很容易壞。我們檢查了更換下來的樣品,發現樣品表面出現龜裂,紋路很像受到臭氧影響而造成老化。我們又了解了O形圈的工作環境,發現周圍有很多機械設備和電動馬達裝置。電動馬達工作時的火花能產生臭氧,造成了局部小環境臭氧濃度較高;而客戶所選密封件的材料為丁腈橡膠,不耐受臭氧。
三、橡膠密封件產品質量
密封件產品的生產質量與產品的可靠性密切相關。常見的問題有:原材料的性能不穩定、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。
四、橡膠密封件產品使用不當
一個好密封件產品,如果使用不當,也會造成整個產品密封失效,比如潤滑油的使用錯誤。
我們的某個客戶反饋說O形圈零件的尺寸與要求差異很大。當我司技術人員分析樣品時才發現,客戶用錯了潤滑油。該O形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。客戶涂上這種潤滑油,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形密封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。