Известно, что профиль уплотнения оказывает решающее влияние на упругую деформацию его кромок, создавая прижимное усилие в месте контакта с металлическими поверхностями. Это важно для предотвращения или уменьшения утечек РЖ через подвижное соединение. При недостаточном усилии масляная пленка между уплотняющей кромкой и металлической поверхностью становится чрезмерно толстой, что приводит к утечкам РЖ. Чрезмерное прижимное усилие, возникающее при высоком давлении, становится причиной разрыва масляной пленки между уплотняющей кромкой и металлической поверхностью. В этом случае недостаток смазки увеличивает трение, как следствие повышается температура, а срок службы уплотнения намного сокращается. Современный профиль уплотнения рассчитывается с использованием новейших компьютерных технологий. Он может автоматически изменять радиальную нагрузку пропорционально прилагаемому давлению РЖ.
Весьма ограничено применение эластичных уплотнений из неармированного акрилонитрилбутадиенового каучука (NBR, или АБС-пластик) при высоком давлении, особенно с динамическими нагрузками. У них есть серьезный недостаток – они выдавливаются в зазор. Конечно, этого можно избежать, уменьшив зазор между металлическими подвижными деталями, но такое решение зачастую противоречит экономическим и функциональным требованиям. Поэтому уплотнения для средних и высоких давлений армируют специальными ткаными материалами, предотвращающими не только выдавливание, но и износ. Если уплотнения работают при очень высоких давлениях (более 50 МПа) или с зазором между металлическими деталями, превышающим рекомендованные значения, на них устанавливают защитное или опорно-направляющее кольцо из политетрафторэтилена (P.T.F.E), устойчивого к окислителям, щелочам, кислотам, органическим растворителям (торговые названия: фторпласт-4, фторлон-4, тефлон).
Виды уплотнений по видам условий эксплуатации:
БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫЙ КАУЧУК (NBR)
Бутадиен-нитрильный каучук рекомендуют использовать в большинстве уплотнительных элементов, у него широкое применение. Бутадиен-нитрильный каучук (NBR) - полимер, продукт полимеризации бутадиена с акрилонитрилом (ACN). В продукции Kastaş процентное соотношение акрилонитрила в нитрильном соединении колеблется между 30% и 50%. Изменение процентного соотношения акрилонитрила приводит к изменению объема, газопроницаемости, эластичности и сжимаемости соединений, используемых в минеральных маслах, смазке и топливе. Нитрил очень устойчив к алифатическим углеводородам (например, пропану, бутану, нефти, и т.д.), минеральным маслам (смазочным материалам, гидравлическим маслам типа H, HL, HLP), смазке, HFA, HFB, HFC, растительным и животным маслам, легкому печному топливу и дизельному топливу. Для топлива и промышленных жидкостей изготавливаются различные смеси. Наше стандартное нитрильное соединение рекомендуется использовать при температуре от - 30°C до +105°C. Температуру можно повысить до +120°C на короткий промежуток времени. При добавлении специальных добавок для устойчивости к низким температурам, нитрильные соединения могут использоваться при температуре вплоть до -40°C. Усадка при сжатии нитрильного каучука очень высока, поэтому он широко используется в качестве уплотнительных элементов.
ГИДРИРОВАННЫЙ БУТАДИЕН-НИТРИЛЬНЫЙ КАУЧУК (HNBR)
Это такой тип эластомера, который изготовлен таким образом, что полимер NBR частично или полностью гидрирован с бутадиеном двойной связью. Вулканизированный с перекисью, HNBR устойчив к высокой температуре и окислению. Имея более высокую термостойкость и лучшие механические свойства, чем стандартные соединения NBR, HNBR рекомендуется использовать при температуре от -30°C до 150°C. Он широко используется, особенно в автомобильной отрасли и для специальных применений в мобильной гидравлике.
СИЛИКОН (MVQ)
Силикон сохраняет свою эластичность от -60°C до 200°C. Не рекомендуется его использовать в динамических устройствах. Силикон устойчив к воздействию озона, воздуха и смазки. При добавлении специальных добавок для увеличения стойкости к низкой температуре HNBR соединение может быть использовано до -90°C. Он менее устойчив к окислению смазочными материалами и смазками типа E.P.
ФТОРЭЛАСТОМЕР (FKM)
Этот материал торговой марки Viton или Flurel менее устойчив ко всем типам смазок, маслам и растворителям. У него очень хорошая устойчивость ко многим химическим веществам. Он дает хорошие результаты в вакуумных системах из-за низкой газопроницаемости. Механические свойства и диапазон температур могут быть улучшены при применении специальных добавок. Фторэластомер не устойчив к воздействию пара, горячей воды, метанола и другим полярным растворителям.
ПОЛИХЛОРОПРЕН (CR)
Этот материал торговой марки Neoprene обладает высокой стойкостью к излому, разрыву и износу при температуре от 45°C до 100°C. Огнеустойчив. У него очень хорошая устойчивость к минеральным маслам с высоким содержанием анилина, силиконовому маслу, маслам и спирту. Он также применяется в устройствах, где требуются атмосферные условия и устойчивость к смазке.
ПОЛИУРЕТАН (PU)
Полиуретан широко используется в уплотнительных элементах благодаря улучшенному за последние 15 лет свойству - усадке при сжатии. Он имеет отличную стойкость к излому, разрыву и износу при температуре от -30°C до 100°C. Он хорошо устойчив к воздействию минеральных масел, жиров и алифатических углеводородов. Полиуретан не устойчив к полярным растворителям, ароматическим соединениям, тормозным жидкостям, кислотам и щелочам. Главным образом он используется для очистки штока и в качестве уплотнительного элемента для высокой герметизации.
ЭТИЛЕНПРОПИЛЕНОВЫЙ КАУЧУК (EPDM)
Этиленпропиленовый каучук может использоваться в температурном диапазоне от -40°C до +145° C. У него очень хорошая устойчивость к тормозной жидкости, смазочным материалам на основе сложных эфиров, горячей воде и пару.
БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫЙ КАУЧУК (SBR)
Бутадиен-стирольный каучук обладает хорошей устойчивостью к тормозной жидкости на основе гликоля, органическим и неорганическим кислотам и спирту в температурном диапазоне от -50°C до + 100°C.
НАТУРАЛЬНЫЙ КАУЧУК (NR)
Натуральный каучук используется при температуре от -60°C до +100°C. Его рекомендуют использовать в устройствах, где требуется высокая гибкость.
ПОЛИОКСИМЕТИЛЕН-ПОЛИАЦЕТАТ (POM)
POM обладает высокой стабильностью формы при температуре от -40°С до +100°C, температурный диапазон может быть кратковременно увеличен до +140°C. Он широко используется в качестве направляющих и опорных колец в гидравлических и пневматических системах. Полиоксиметилен-полиацетат благополучно используется в минеральных маслах, маслах типа HFA и HFB. Чтобы увеличить контактное давление в направляющих кольцах, POM насыщается стекловолокном.