Силиконовые материалы Molykote и Dow Corning для резиновых уплотнителей

Содержание: Классификация уплотнений. Требования к уплотнениям. Основные проблемы при эксплуатации
Требования к смазочным материалам для резиновых уплотнений
Силиконовые смазки для резиновых уплотнителей неподвижных деталей
Силиконовые смазки для резиновых уплотнений соединений с вращательным движением
Силиконовые смазки для резиновых уплотнений соединений с возвратно-поступательным движением

Уплотнения (уплотнители) – это совокупность деталей, образующих конструкцию, предназначенную для обеспечения герметичности. Уплотнения служат для создания барьера между разнородными средами, предотвращая, с одной стороны, проникновение компонентов внешней среды (например, пыли) в трибосистему, с другой стороны, утечку смазочного материала или рабочей среды.

По характеру уплотняемых соединений уплотнительные устройства подразделяются на три основные группы:

• Для неподвижных соединений (прокладки крышек корпусов, фланцев и т.д.)
• Для соединений с вращательным движением (уплотнения валов)
• Для соединений с возвратно-поступательным движением деталей (уплотнения штоков и поршней)

К уплотнительным устройствам предъявляется ряд следующих основных требований:

• Обеспечение необходимой степени герметизации в течение заданного срока службы или в пределах заданного числа рабочих циклов с учетом условий эксплуатации агрегата
• Обеспечение минимальных потерь на трение и снижение нагрева от действия сил трения
• Стойкость к рабочей среде
• Предотвращение коррозии сопряженных деталей удобство демонтажа уплотняющих деталей

Для изготовления уплотнений применяют, в основном, эластомеры – относительно мягкие и эластичные материалы (например, резины), которые легко принимают форму сопряженных деталей. Такие материалы в процессе эксплуатации склонны прилипать к металлическим деталям. При этом коэффициент трения покоя увеличивается до значений f = 1…1.2, что вызывает необходимость приложения больших усилий в момент страгивания с места подвижных частей. Срок службы уплотнений в этом случае значительно снижается. Кроме того, затрудняется демонтаж прилипших уплотнителей при необходимости сохранения их целостности.

В процессе длительного хранения или в ходе эксплуатации под воздействием неблагоприятных факторов окружающей и рабочей среды, температур и нагрузок происходит старение материала уплотнительных устройств. Потеря эластичности, набухание или усадка приводят к разрушению материала уплотнений, снижению или утрате их герметизирующих свойств.

Для решения задач увеличения срока службы уплотнений, снижения трения, повышения их герметизирующих свойств и облегчения монтажа/демонтажа производители при сборке оборудования примененяют специальные смазочные материалы.

Смазки на основе обычных минеральных или эфирных масел, как правило, несовместимы с эластомерными материалами, вызывают их набухание или усадку, поэтому непригодны для использования в уплотнительных устройствах. Смазочные материалы, свойства которых не соответствуют условиям эксплуатации, не обеспечивают надежную защиту пластмассовых и эластомерных элементов уплотнителей и сокращают срок их службы.

Для обеспечения надежной защиты резиновых уплотнителей смазки должны отвечать следующим требованиям:

• Быть совместимыми с материалом уплотнений и сопряженных деталей
• Иметь широкий диапазон рабочих температур
• Обеспечивать защиту от старения и растрескивания
• Снижать трение и износ
• Повышать герметичность
• Обеспечивать разделительный эффект
• Обеспечивать долговременное смазывание
• Быть устойчивыми к смыванию и воздействиям окружающей среды

Силиконовые смазки Molykote и компаунды Dow Corning полностью отвечают изложенным требованиям. Они совместимы с резинами, поэтому не вызывают набухания и усадки сверх допустимых пределов, а также растрескивания уплотнений. Пластичные смазки и компаунды для резиновых уплотнений устойчивы к смыванию, обеспечивают долговременное смазывание и не разрушаются в результате негативного воздействия рабочих сред.

Применение силиконовых материалов для улучшения герметичности, снижения трения и износа, защиты от старения, облегчения монтажа и демонтажа резиновых уплотнений способствует повышению надежности и долговечности оборудования, а также снижению расходов на его обслуживание.

Под действием высоких температур и агрессивной окружающей или рабочей среды в процессе эксплуатации резиновые уплотнения неподвижных деталей (например, плоских поверхностей фланцев, крышек, защитных колпачков, уплотнения дверей, капота и багажника автомобилей) подвержены схватыванию и прилипанию к сопряженным деталям, что делает невозможным их последующий демонтаж без повреждений. Кроме того, в тяжелых условиях работы срок их службы существенно сокращается, а герметичность узлов нарушается.

Чтобы резиновые уплотнения неподвижных соединений могли противостоять агрессивным факторам эксплуатации и окружающей среды рекомендуется применять силиконовые смазочные материалы от компании Dow Corning.

Так, морозо-, термо- и химически стойкая пластичная смазка с повышенными герметизирующими свойствами Dow Corning High Vacuum Grease отлично подходит для уплотнений запорной арматуры, вакуумных систем, фланцевых соединений, станков лазерной резки, оптических приборов и др.

Силиконовый морозо-, термо- и химически стойкий компаунд Molykote 111 применяют для смазывания и герметизации уплотнительных элементов вакуумных систем, систем питьевого водоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования и др.

Морозо-, термо- и химически стойкий компаунд Dow Corning 4 используют для электроизоляции защитных колпачков высоковольтных проводов системы зажигания самолетов, автомобилей, судов.

Компаунд Dow Corning 7 применяется в качестве защитного покрытия и разделительного состава для уплотнений запорной арматуры, линий розлива, теплообменников, сепараторов, дозаторов, водоочистного оборудования.

Фторсиликоновая термо- и химически стойкая пластичная смазка Molykote 3452 обладает повышенными герметизирующими свойствами и применяемая в вакуумных системах. Она защищает уплотнители и прокладки компрессоров, фланцев, трубопроводов, другой арматуры, подверженной коррозии, воздействию агрессивных химикатов или высоких температур.

Морозо- и термостойкая пластичная смазка Molykote 55 O-Ring предназначена специально для кольцевых резиновых уплотнений, которые используются в термопластавтоматах, дыхательных аппаратах, теплообменниках и другом оборудовании.

Molykote 7508 - силиконовая морозо- и термостойкая пластичная смазка для запорной арматуры.

Molykote G-5008 обладает диэлектрическими свойствами, поэтому подходит для смазывания высоковольтных колпачков свечей зажигания.

Морозо- и термостойкая пластичная смазка Molykote PG-21 используется для защиты уплотнений оборудования для очистки воды.

Силиконовое масло Molykote Separator Spray с пищевым допуском применяется в качестве разделительного состава при производстве резиновых и пластмассовых изделий, для смазывания уплотнений и узлов трения скольжения пресс-форм термопластавтоматов, электроэрозионных станков, дверей, капота и багажника автомобилей.

Особенностями работы уплотнений таких  соединнений являются плохие условия отвода тепла, выделяемого в зоне трения, а также сравнительно быстрый износ уплотнительных элементов и соответствующего участка вала, особенно при наличии давления запираемой среды. Монтаж уплотнений вращающихся валов зачастую требует применения специальных смазок. Основными критериями их выбора являются совместимость с материалами уплотнений, диапазон рабочих температур, стойкость к внешней среде и антифрикционные свойства.

Как показывает практика, для контактных уплотнений при вращательном движении опасен фрикционный разогрев, обусловленный высоким коэффициентом трения. При значительном локальном повышении температуры в месте контакта резиновые уплотнения могут обугливаться. При этом на соответствующем участке вала структура металла изменяется, появляются цвета побежалости. Поэтому снижение трения в контактных уплотнениях соединений с вращательным движением с помощью специальных смазочных материалов является весьма актуальной задачей.

Высокоэффективные силиконовые материалы Molykote и Dow Corning для резиновых уплотнителей значительно снижают коэффициент трения при вращательном движении, повышают герметичность и значительно продлевают срок их службы.

Для уплотнений шаровых шарниров рулевых тяг, запорной арматуры, герметизирующих устройств применяется морозо- и термо- стойкие компаунды Dow Corning 4 и Dow Corning 7.

В вакуумных системах используется морозо-, термо- и химически стойкая пластичная смазка с повышенными герметизирующими свойствами Dow Corning High Vacuum Grease.

Molykote 111 подходит для смазывания, герметизации, электроизоляции уплотнений в системах отопления, вентиляции, питьевого водоснабжения, водоочистном оборудовании, термопластавтоматах, машинах офсетной печати и т.д.

Для герметизации прокладок, подверженных коррозии, воздействию агрессивных химикатов или высоких температур, используется фторсиликоновая термо- и химически стойкая смазка Molykote 3452.

Морозо- и термостойкая пластичная смазка для кольцевых уплотнений Molykote 55 O-Ring применяется для сальников подшипников качения, уплотнительных элементов в задвижках нефтепроводов.

Компаунд Molykote G-807, модифицированный ПТФЭ, обладает высокими антифрикционными свойствами и используется в различных герметизирующих устройствах.

Смазки Molykote PG-21 и Molykote PG-54 применяются в водяных насосах и оборудовании для очистки воды.

Силиконовое масло с пищевым допуском Molykote Separator Spray выполняет функцию разделительного агента производстве резиновых и пластмассовых изделий, используется для смазывания уплотнений и узлов трения скольжения.

К данному типу относятся уплотнения гидравлических и пневматических приводов. До недавнего времени уплотнениям пневматических систем не требовалась дополнительная смазка, т.к. в качестве рабочей среды применялся воздух с распыленными в нем частицами масла. В настоящее время широко применяется воздух под давлением без масла.

Существенными проблемами при работе уплотнений становятся прилипание резины к сопряженным металлическим поверхностям в состоянии покоя, значительные силы трения при страгивании штоков с места, выдавливание резины в зазоры. В результате повреждений и местных защемлений уплотнений при перекосе штока они часто разрываются. При этом происходит разгерметизация и утечка рабочей среды.

При температурах ниже -20 °С резина затвердевает, теряет эластичность и перестает выполнять свои герметизирующие функции. При возвратно-поступательном движении металлической детали относительно уплотнения начинается утечка.

При нагреве более +120…+140 °С резина также теряет упругие свойства, становясь чрезмерно пластичной. В этом случае также происходит разгерметизация узла.

Для защиты, максимального снижения трения, повышения герметичности и увеличения срока службы резиновых уплотнений соединений с возвратно-поступательным движением требуется применение специальных смазок.

Смазочные материалы от Dow Corning существенно снижает коэффициент трения и требуемую мощность привода, увеличивая КПД оборудования за счет уменьшения количества выделяемого тепла.

Ниже приведены примеры применения смазок Molykote и компаундов Dow Corning для резиновых уплотнений соединений с возвратно-поступательным движением.

Морозо-, термо- и химически стойкая смазка с повышенными герметизирующими свойствами Dow Corning High Vacuum Grease используется для уплотнений запорной арматуры, вакуумных систем, станков лазерной резки металла, ионно-плазменных установок, оптических приборов.

В уплотнениях дозаторов, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, пневматических систем, тормозного цилиндра, шарниров равных угловых скоростей, гомогенизаторов, водоочистного оборудования прекрасно зарекомендовал себя компаунд Molykote 111.

Dow Corning 4 и Dow Corning 7 применяется для уплотнений шаровых шарниров рулевых тяг, запорной арматуры, герметизирующих устройств.

Морозо- и термостойкая пластичная смазка Molykote 33 Medium подходит для применения в узлах трения точных механизмов и приборов, уплотнениях амортизаторных стоек, защитных колпачках реечной передачи рулевого управления.

Для защиты уплотнений компрессоров, запорной арматуры, работающей в агрессивных условиях, используется фторсиликоновая термо- и химически стойкая смазка Molykote 3452.

В кольцевых уплотнениях между металлическими и резиновыми деталями, например, в пневматических системах самолетов, автомобилей и промышленных приборов общего назначения, применяется смазка Molykote 55 O-Ring.

Уплотнительные кольца пневмо- и гидросистем (например, тормозных систем автомобилей) защищает силиконовая смазка Molykote 822 M.

Морозо- и термостойкий компаунд Molykote G-807, модифицированный ПТФЭ, используется в герметизирующих устройствах, уплотнениях рабочего цилиндра сцепления, защитных колпачках реечной передачи рулевого управления автомобилей.

Смазки Molykote PG-21 и Molykote PG-54 применяются для уплотнений штоков, пневмоцилиндров.

Силиконовый разделительный агент Molykote Separator Spray эффективен при обслуживании машин офсетной печати.

При монтаже без применения смазочных материалов запирающие поверхности резиновых уплотнений часто повреждаются. При этом уплотнительные устройства перестают выполнять герметизирующие функции.

Перечисленные в статье силиконовые материалы Molykote и Dow Corning выполняют функции сборочных смазок, обеспечивая очень низкий коэффициент трения и защищая резиновые уплотнения от разрывов и растрескиваний.

Смазки Molykote и компаунды Dow Corning, рекомендуемые для уплотнений, проходят специальные испытания на совместимость с эластомерами и пластмассами – образцы наносятся на испытуемый материал и выдерживаются в течение длительного времени в соответствии со стандартной процедурой. Тем не менее, учитывая большое количество типов эластомеров и пластмасс, перед применением любых смазок или компаундов необходимо провести предварительные тесты на конкретном образце полимера.