Materiales comunes para anillos de sellado de plástico

Los anillos de sellado de plástico, debido a su resistencia a la corrosión, livianos, procesamiento fácil y bajo costo, se utilizan ampliamente en aplicaciones como procesamiento químico, tratamiento de agua, procesamiento de alimentos y equipos médicos, donde se requiere sellado, pero la resistencia del metal no lo es. La selección de materiales requiere una consideración integral de factores como la compatibilidad de los medios (resistencia a los ácidos, álcalis, aceites y solventes), resistencia a la temperatura, presión de sellado y características de fricción y desgaste.

Ⅰ . Un "todo terreno" con fuerte resistencia a la corrosión

Este plástico posee la mayor resistencia a la corrosión, lo que la hace particularmente adecuada para medios duros, como ácidos fuertes, bases fuertes y oxidantes fuertes.

1. Politetrafluoroetileno (PTFE, F4)

Características de la varilla y la hoja F4:

• Resistencia química: casi poco reactivo con todos los productos químicos conocidos (excepto algunos como trifluoruro de cloro), resistente a ácidos fuertes, bases fuertes y solventes orgánicos.

• Resistencia a la temperatura: -200 ° C a +260 ° C (temperatura de funcionamiento a largo plazo -200 ° C a +200 ° C).

• Auto-lubricación y baja fricción: energía superficial extremadamente baja (aproximadamente 18 mn/m), un coeficiente de fricción de solo 0.04 y excelente resistencia al desgaste.

• Desventajas: alta rigidez (costa D 70-80), que requiere compuestos con otros materiales para mejorar la resistencia a la fluencia y la resistencia al desgaste. PTFE puro tiene resiliencia promedio de compresión.

•Solicitud:

Bomba química y sellos de válvulas (como bombas de ácido clorhídrico y ácido sulfúrico), equipo semiconductor (resistente a gases altamente corrosivos), instrumentos de laboratorio (resistentes a soluciones ácidos y álcali), industria fotovoltaica (tratamiento con ácido hidrofluorico), etc.

2. Fluoruro de polivinilideno (PVDF, F2)

Características de la varilla y la hoja de PVDF

• Resistencia química: resistente a la mayoría de los solventes orgánicos, pero no a solventes altamente polares;

• Resistencia a la temperatura: rango de uso a largo plazo -40 ° C a +150 ° C (rango de uso a corto plazo hasta 180 ° C);

• Propiedades mecánicas superiores a PTFE (resistencia a la tracción ≥ 50 MPa), con buena resistencia a la abrasión;

• Excelente resistencia a la intemperie y retraso de la llama (clasificación UL94 V-0).

• Aplicaciones:

Equipo de tratamiento de agua (resistente al hipoclorito de sodio y agua salada), sellado de módulos fotovoltaicos (requisitos de resistencia al alto tiempo) y equipo de limpieza de semiconductores (resistente al vapor de ácido hidrofluorico).

Ⅱ. Ingeniería de plásticos: rendimiento y costo de equilibrio

Los plásticos de ingeniería ofrecen excelentes propiedades mecánicas generales, temperatura moderada y resistencia a la corrosión, y son adecuadas para aplicaciones de baja a baja presión a media, ambiental o mediana.

1. Polietheretheretona (mirada)

Características de la varilla y la hoja

• Resistencia a la temperatura: -50 ° C a +250 ° C (300 ° C a corto plazo), punto de fusión 340 ° C;

• Resistencia química: resistente a la mayoría de los solventes orgánicos (excepto el ácido sulfúrico concentrado), resistente a la hidrólisis (puede soportar el uso a largo plazo en vapor a alta temperatura y alta presión);

• Excelentes propiedades mecánicas (resistencia a la tracción ≥90 MPa, módulo elástico 3.6 GPa), resistencia a la fatiga y resistencia a la radiación;

• Auto-lubricidad y resistencia al desgaste que se acercan a las del metal.

• Aplicaciones:

Los sellos industriales de alta gama (como los sistemas hidráulicos del motor de aeronaves y los circuitos de enfriamiento del reactor nuclear), equipos médicos (esterilización de alta temperatura y esterilización de alta temperatura reproducible) y fabricación de semiconductores (resistente a la corrosión plasmática).

2. Poliamida (PA, Nylon)

Características de la varilla y la hoja de nylon PA6

• Resistencia química: resistente a los ácidos débiles, bases débiles y aceites (como el aceite mineral y el aceite lubricante), pero no resistente a los ácidos fuertes (como el ácido sulfúrico concentrado) y los solventes altamente polares (como el fenol);

• Resistencia a la temperatura: uso a largo plazo dentro de -40 ° C a +85 ° C;

• Propiedades mecánicas: resistencia a la tracción de 40-80 MPa y buena resistencia al desgaste;

• Desventajas: alta higroscópica, que puede afectar la estabilidad dimensional.

• Aplicaciones:

Sellos mecánicos generales (como sellos de baja presión en sistemas hidráulicos), componentes automotrices (sellos de aceite del motor, juntas de transmisión) y equipos domésticos (sellos de bomba de agua).

3. Polipropileno (PP)

• Resistencia química: resistente a la mayoría de las soluciones acuosas, pero no oxidantes fuertes u solventes orgánicos;

• Resistencia a la temperatura: uso a largo plazo: -10 ° C a +100 ° C (uso a corto plazo: 120 ° C);

• Bajo costo, bajo densidad y fácil procesamiento;

• Desventajas: baja rigidez (costa D60-70) y resistencia a la intemperie promedio.

• Aplicaciones:

Las sellos de agua de baja presión (como juntas de tubería de agua del grifo y válvulas de flotador del calentador de agua), necesidades diarias de bajo costo (sellos de tapa de botella de detergente) y aplicaciones de grado alimenticio (compatibles con la FDA y adecuadas para líneas de producción de bebidas).

4. Polietileno (PE)

• Tipo común: polietileno de alta densidad (HDPE).

• Resistencia química: resistente a la mayoría de los solventes no polares, pero no oxidantes fuertes o solventes polares;

• Resistencia a la temperatura: HDPE tiene un rango de temperatura de funcionamiento a largo plazo de -50 ° C a +90 ° C;

• Excelente resistencia y buena resistencia a baja temperatura;

• Baja rigidez y propensa a la fluencia (deformación bajo presión a largo plazo).

• Aplicaciones:

Sellos de agua/gas de baja presión (como tuberías de riego y sellos de tanques de biogás); entornos de baja temperatura (como juntas de equipos de refrigeración).

Ⅲ. Factores k ey en la selección de sellos de plástico

1. Compatibilidad de los medios: seleccione un material con resistencia química que coincida con los medios previstos (ácidos, álcalis, aceites, agua, etc.) (por ejemplo, PTFE/PVDF para una corrosión fuerte, PA para aceites).

2. Rango de temperatura: Elija Peek para altas temperaturas, PVDF/PA para temperaturas medianas y PE/PP para bajas temperaturas.

3. Presión y fricción: los sellos dinámicos de alta presión requieren alta resistencia a la fluencia (p. Ej., PTFE llena), mientras que las aplicaciones de baja fricción requieren PTFE/PEEK.

4. Costo y procesabilidad: elija PP/PA (bajo costo) para aplicaciones de propósito general y PEEK (prioridad de rendimiento) para aplicaciones de precisión o de alta gama.

Al hacer coincidir estas propiedades del material con los requisitos de aplicación, puede extender efectivamente la vida útil del sello y garantizar un sellado efectivo.