మెకానికల్ షాఫ్ట్ సీల్ కోసం సరైన మెటీరియల్‌ను ఎలా ఎంచుకోవాలి

మీ సీల్ కోసం మెటీరియల్‌ను ఎంచుకోవడం చాలా ముఖ్యం ఎందుకంటే ఇది అప్లికేషన్ యొక్క నాణ్యత, జీవితకాలం మరియు పనితీరును నిర్ణయించడంలో మరియు భవిష్యత్తులో సమస్యలను తగ్గించడంలో పాత్ర పోషిస్తుంది. ఇక్కడ, పర్యావరణం సీల్ మెటీరియల్ ఎంపికను ఎలా ప్రభావితం చేస్తుందో, అలాగే కొన్ని సాధారణ పదార్థాలను మరియు అవి ఏ అప్లికేషన్‌లకు అత్యంత అనుకూలంగా ఉన్నాయో పరిశీలిస్తాము.

పర్యావరణ కారకాలు

డిజైన్ మరియు మెటీరియల్‌ను ఎంచుకునేటప్పుడు సీల్ బహిర్గతమయ్యే వాతావరణం చాలా ముఖ్యమైనది. స్థిరమైన సీల్ ఫేస్‌ను సృష్టించడం, వేడిని నిర్వహించగలగడం, రసాయనికంగా నిరోధకత మరియు మంచి దుస్తులు నిరోధకతతో సహా అన్ని వాతావరణాలకు సీల్ మెటీరియల్‌లకు అవసరమైన అనేక కీలక లక్షణాలు ఉన్నాయి.

కొన్ని వాతావరణాలలో, ఈ లక్షణాలు ఇతరులకన్నా బలంగా ఉండాలి. పర్యావరణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకునేటప్పుడు పరిగణనలోకి తీసుకోవలసిన ఇతర పదార్థ లక్షణాలలో కాఠిన్యం, దృఢత్వం, ఉష్ణ విస్తరణ, దుస్తులు మరియు రసాయన నిరోధకత ఉన్నాయి. వీటిని దృష్టిలో ఉంచుకోవడం వల్ల మీ సీల్‌కు అనువైన పదార్థాన్ని కనుగొనడంలో మీకు సహాయపడుతుంది.

సీల్ ధర లేదా నాణ్యతకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వవచ్చో లేదో కూడా పర్యావరణం నిర్ణయించగలదు. రాపిడి మరియు కఠినమైన వాతావరణాలకు, ఈ పరిస్థితులను తట్టుకునేంత బలంగా ఉండాల్సిన పదార్థాలు అవసరం కాబట్టి సీల్స్ ఖరీదైనవి కావచ్చు.

అటువంటి వాతావరణాలలో, అధిక-నాణ్యత సీల్ కోసం డబ్బు ఖర్చు చేయడం కాలక్రమేణా తిరిగి చెల్లించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది తక్కువ నాణ్యత గల సీల్ ఫలితంగా వచ్చే ఖరీదైన షట్‌డౌన్‌లు, మరమ్మతులు మరియు పునరుద్ధరణ లేదా సీల్‌ను భర్తీ చేయడాన్ని నిరోధించడంలో సహాయపడుతుంది. అయితే, కందెన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న చాలా శుభ్రమైన ద్రవంతో అప్లికేషన్‌లను పంపింగ్ చేయడంలో, అధిక నాణ్యత గల బేరింగ్‌లకు అనుకూలంగా చౌకైన సీల్‌ను కొనుగోలు చేయవచ్చు.

సాధారణ సీల్ పదార్థాలు

కార్బన్

సీల్ ఫేస్‌లలో ఉపయోగించే కార్బన్ నిరాకార కార్బన్ మరియు గ్రాఫైట్ మిశ్రమం, ప్రతి దాని శాతాలు కార్బన్ యొక్క తుది గ్రేడ్ యొక్క భౌతిక లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి. ఇది ఒక జడ, స్థిరమైన పదార్థం, ఇది స్వీయ-కందెనగా ఉంటుంది.

ఇది మెకానికల్ సీల్స్‌లో జత ముగింపు ముఖాలలో ఒకటిగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పొడి లేదా తక్కువ మొత్తంలో లూబ్రికేషన్ కింద సెగ్మెంటెడ్ సర్క్ఫరెన్షియల్ సీల్స్ మరియు పిస్టన్ రింగులకు కూడా ఇది ఒక ప్రసిద్ధ పదార్థం. ఈ కార్బన్/గ్రాఫైట్ మిశ్రమాన్ని ఇతర పదార్థాలతో కూడా కలిపి, తగ్గిన సచ్ఛిద్రత, మెరుగైన దుస్తులు పనితీరు లేదా మెరుగైన బలం వంటి విభిన్న లక్షణాలను ఇవ్వవచ్చు.

థర్మోసెట్ రెసిన్ ఇంప్రెగ్నేటెడ్ కార్బన్ సీల్ అనేది యాంత్రిక సీల్స్‌కు సర్వసాధారణం, చాలా రెసిన్ ఇంప్రెగ్నేటెడ్ కార్బన్‌లు బలమైన బేస్‌ల నుండి బలమైన ఆమ్లాల వరకు విస్తృత శ్రేణి రసాయనాలలో పనిచేయగలవు. అవి మంచి ఘర్షణ లక్షణాలను మరియు పీడన వక్రీకరణలను నియంత్రించడంలో సహాయపడటానికి తగిన మాడ్యులస్‌ను కూడా కలిగి ఉంటాయి. ఈ పదార్థం నీరు, శీతలకరణి, ఇంధనాలు, నూనెలు, తేలికపాటి రసాయన ద్రావణాలు మరియు ఆహారం మరియు ఔషధ అనువర్తనాలలో 260°C (500°F) వరకు సాధారణ విధికి సరిపోతుంది.

యాంటీమోనీ యొక్క బలం మరియు మాడ్యులస్ కారణంగా యాంటీమోనీ ఇంప్రిగ్నేటెడ్ కార్బన్ సీల్స్ కూడా విజయవంతమయ్యాయని నిరూపించబడ్డాయి, బలమైన మరియు గట్టి పదార్థం అవసరమైనప్పుడు అధిక పీడన అనువర్తనాలకు ఇది మంచిది. అధిక స్నిగ్ధత ద్రవాలు లేదా తేలికపాటి హైడ్రోకార్బన్‌లతో అనువర్తనాల్లో ఈ సీల్స్ పొక్కులకు మరింత నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, ఇది అనేక శుద్ధి కర్మాగారాల అనువర్తనాలకు ప్రామాణిక గ్రేడ్‌గా మారుతుంది.

డ్రై రన్నింగ్ కోసం ఫ్లోరైడ్లు, క్రయోజెనిక్స్ మరియు వాక్యూమ్ అప్లికేషన్లు లేదా అధిక ఉష్ణోగ్రత, అధిక వేగం మరియు టర్బైన్ అప్లికేషన్ల కోసం ఫాస్ఫేట్లు వంటి ఆక్సీకరణ నిరోధకాలు వంటి ఫిల్మ్ ఫార్మర్లతో కార్బన్‌ను 800 అడుగులు/సెకను మరియు దాదాపు 537°C (1,000°F) వరకు నింపవచ్చు.

సిరామిక్

సిరామిక్స్ అనేవి సహజ లేదా సింథటిక్ సమ్మేళనాల నుండి తయారైన అకర్బన లోహేతర పదార్థాలు, సాధారణంగా అల్యూమినా ఆక్సైడ్ లేదా అల్యూమినా. ఇది అధిక ద్రవీభవన స్థానం, అధిక కాఠిన్యం, అధిక దుస్తులు నిరోధకత మరియు ఆక్సీకరణ నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఇది యంత్రాలు, రసాయనాలు, పెట్రోలియం, ఫార్మాస్యూటికల్ మరియు ఆటోమొబైల్ వంటి పరిశ్రమలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇది అద్భుతమైన విద్యుద్వాహక లక్షణాలను కూడా కలిగి ఉంది మరియు దీనిని సాధారణంగా విద్యుత్ అవాహకాలు, దుస్తులు నిరోధక భాగాలు, గ్రైండింగ్ మీడియా మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత భాగాలకు ఉపయోగిస్తారు. అధిక స్వచ్ఛతలలో, అల్యూమినా కొన్ని బలమైన ఆమ్లాలు కాకుండా చాలా ప్రక్రియ ద్రవాలకు అద్భుతమైన రసాయన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది అనేక యాంత్రిక సీలింగ్ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించడానికి దారితీసింది. అయినప్పటికీ, అల్యూమినా థర్మల్ షాక్ కింద సులభంగా పగుళ్లు ఏర్పడుతుంది, ఇది సమస్యగా ఉండే కొన్ని అనువర్తనాల్లో దాని వాడకాన్ని పరిమితం చేసింది.

సిలికాన్ కార్బైడ్

సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను సిలికా మరియు కోక్‌లను కలిపి తయారు చేస్తారు. ఇది రసాయనికంగా సిరామిక్‌ను పోలి ఉంటుంది, కానీ మెరుగైన లూబ్రికేషన్ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది మరియు గట్టిగా ఉంటుంది, ఇది కఠినమైన వాతావరణాలకు మంచి గట్టి-ధరించే పరిష్కారంగా మారుతుంది.

దీనిని తిరిగి ల్యాప్ చేసి పాలిష్ చేయవచ్చు, తద్వారా ఒక సీల్‌ను దాని జీవితకాలంలో అనేకసార్లు పునరుద్ధరించవచ్చు. ఇది సాధారణంగా యాంత్రికంగా మరింత యాంత్రికంగా ఉపయోగించబడుతుంది, ఉదాహరణకు దాని మంచి రసాయన తుప్పు నిరోధకత, అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం, మంచి దుస్తులు నిరోధకత, చిన్న ఘర్షణ గుణకం మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కోసం యాంత్రిక సీల్స్‌లో.

మెకానికల్ సీల్ ఫేస్‌ల కోసం ఉపయోగించినప్పుడు, సిలికాన్ కార్బైడ్ మెరుగైన పనితీరు, సీల్ జీవితకాలం పెరుగుదల, తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులు మరియు టర్బైన్‌లు, కంప్రెసర్‌లు మరియు సెంట్రిఫ్యూగల్ పంపులు వంటి భ్రమణ పరికరాలకు తక్కువ రన్నింగ్ ఖర్చులకు దారితీస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ ఎలా తయారు చేయబడిందనే దానిపై ఆధారపడి విభిన్న లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ప్రతిచర్య ప్రక్రియలో సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలను ఒకదానికొకటి బంధించడం ద్వారా రియాక్షన్ బాండెడ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ ఏర్పడుతుంది.

ఈ ప్రక్రియ పదార్థం యొక్క భౌతిక మరియు ఉష్ణ లక్షణాలను గణనీయంగా ప్రభావితం చేయదు, అయితే ఇది పదార్థం యొక్క రసాయన నిరోధకతను పరిమితం చేస్తుంది. సమస్యగా ఉండే అత్యంత సాధారణ రసాయనాలు కాస్టిక్స్ (మరియు ఇతర అధిక pH రసాయనాలు) మరియు బలమైన ఆమ్లాలు, అందువల్ల ఈ అనువర్తనాలతో ప్రతిచర్య-బంధిత సిలికాన్ కార్బైడ్‌ను ఉపయోగించకూడదు.

2,000°C కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద జడ వాతావరణంలో నాన్-ఆక్సైడ్ సింటరింగ్ ఎయిడ్‌లను ఉపయోగించి సిలికాన్ కార్బైడ్ కణాలను నేరుగా కలిపి సింటరింగ్ చేయడం ద్వారా స్వీయ-సింటర్డ్ సిలికాన్ కార్బైడ్ తయారు చేయబడుతుంది. ద్వితీయ పదార్థం (సిలికాన్ వంటివి) లేకపోవడం వల్ల, డైరెక్ట్ సింటర్డ్ పదార్థం సెంట్రిఫ్యూగల్ పంప్‌లో కనిపించే దాదాపు ఏదైనా ద్రవం మరియు ప్రక్రియ స్థితికి రసాయనికంగా నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది.

టంగ్స్టన్ కార్బైడ్

టంగ్స్టన్ కార్బైడ్ అనేది సిలికాన్ కార్బైడ్ లాగా చాలా బహుముఖ ప్రజ్ఞ కలిగిన పదార్థం, కానీ ఇది అధిక పీడన అనువర్తనాలకు మరింత అనుకూలంగా ఉంటుంది ఎందుకంటే ఇది అధిక స్థితిస్థాపకతను కలిగి ఉంటుంది, ఇది చాలా కొద్దిగా వంగడానికి మరియు ముఖం వక్రీకరణను నిరోధించడానికి అనుమతిస్తుంది. సిలికాన్ కార్బైడ్ లాగా, దీనిని తిరిగి ల్యాప్ చేసి పాలిష్ చేయవచ్చు.

టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌లు చాలా తరచుగా సిమెంట్ కార్బైడ్‌లుగా తయారు చేయబడతాయి కాబట్టి టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌ను దానితో బంధించే ప్రయత్నం జరగదు. టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ కణాలను బంధించడానికి లేదా సిమెంట్ చేయడానికి ద్వితీయ లోహం జోడించబడుతుంది, ఫలితంగా టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ మరియు మెటల్ బైండర్ రెండింటి యొక్క మిశ్రమ లక్షణాలను కలిగి ఉన్న పదార్థం ఏర్పడుతుంది.

టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌తో సాధ్యమయ్యే దానికంటే ఎక్కువ దృఢత్వం మరియు ప్రభావ బలాన్ని అందించడం ద్వారా ఇది ఒక ప్రయోజనానికి ఉపయోగించబడింది. సిమెంటు టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్ యొక్క బలహీనతలలో ఒకటి దాని అధిక సాంద్రత. గతంలో, కోబాల్ట్-బౌండ్ టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌ను ఉపయోగించారు, అయితే పరిశ్రమకు అవసరమైన రసాయన అనుకూలత పరిధి లేకపోవడం వల్ల ఇది క్రమంగా నికెల్-బౌండ్ టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌తో భర్తీ చేయబడింది.

నికెల్-బౌండ్ టంగ్‌స్టన్ కార్బైడ్‌ను అధిక బలం మరియు అధిక దృఢత్వ లక్షణాలు కోరుకునే సీల్ ఫేస్‌ల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు మరియు ఇది మంచి రసాయన అనుకూలతను కలిగి ఉంటుంది, సాధారణంగా ఉచిత నికెల్ ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది.

జిఎఫ్‌పిటిఎఫ్‌ఇ

GFPTFE మంచి రసాయన నిరోధకతను కలిగి ఉంటుంది మరియు జోడించిన గాజు సీలింగ్ ముఖాల ఘర్షణను తగ్గిస్తుంది. ఇది సాపేక్షంగా శుభ్రమైన అనువర్తనాలకు అనువైనది మరియు ఇతర పదార్థాల కంటే చౌకగా ఉంటుంది. అవసరాలు మరియు పర్యావరణానికి సీల్‌ను బాగా సరిపోల్చడానికి, దాని మొత్తం పనితీరును మెరుగుపరచడానికి ఉప-వేరియంట్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి.

బునా

బునా (నైట్రైల్ రబ్బరు అని కూడా పిలుస్తారు) అనేది O-రింగ్‌లు, సీలాంట్లు మరియు అచ్చు ఉత్పత్తులకు ఖర్చుతో కూడుకున్న ఎలాస్టోమర్. ఇది దాని యాంత్రిక పనితీరుకు ప్రసిద్ధి చెందింది మరియు చమురు ఆధారిత, పెట్రోకెమికల్ మరియు రసాయన అనువర్తనాల్లో బాగా పనిచేస్తుంది. దాని వశ్యత లేకపోవడం వల్ల ముడి చమురు, నీరు, వివిధ ఆల్కహాల్, సిలికాన్ గ్రీజు మరియు హైడ్రాలిక్ ద్రవ అనువర్తనాలకు కూడా దీనిని విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.

బునా ఒక సింథటిక్ రబ్బరు కోపాలిమర్ కాబట్టి, ఇది లోహ సంశ్లేషణ మరియు రాపిడి-నిరోధక పదార్థం అవసరమయ్యే అనువర్తనాల్లో బాగా పనిచేస్తుంది మరియు ఈ రసాయన నేపథ్యం దీనిని సీలెంట్ అనువర్తనాలకు అనువైనదిగా చేస్తుంది. ఇంకా, ఇది పేలవమైన ఆమ్లం మరియు తేలికపాటి క్షార నిరోధకతతో రూపొందించబడినందున ఇది తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోగలదు.

అధిక ఉష్ణోగ్రతలు, వాతావరణం, సూర్యకాంతి మరియు ఆవిరి నిరోధక అనువర్తనాలు వంటి తీవ్రమైన కారకాలతో బునా పరిమితంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఆమ్లాలు మరియు పెరాక్సైడ్‌లను కలిగి ఉన్న క్లీన్-ఇన్-ప్లేస్ (CIP) శానిటైజింగ్ ఏజెంట్లతో ఇది తగినది కాదు.

EPDM

EPDM అనేది సీల్స్ మరియు O-రింగ్‌లు, ట్యూబింగ్ మరియు వాషర్‌ల కోసం ఆటోమోటివ్, నిర్మాణం మరియు మెకానికల్ అనువర్తనాల్లో సాధారణంగా ఉపయోగించే సింథటిక్ రబ్బరు. ఇది బునా కంటే ఖరీదైనది, కానీ దాని దీర్ఘకాలిక అధిక తన్యత బలం కారణంగా వివిధ రకాల ఉష్ణ, వాతావరణ మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను తట్టుకోగలదు. ఇది బహుముఖమైనది మరియు నీరు, క్లోరిన్, బ్లీచ్ మరియు ఇతర ఆల్కలీన్ పదార్థాలతో కూడిన అనువర్తనాలకు అనువైనది.

దాని సాగే మరియు అంటుకునే లక్షణాల కారణంగా, ఒకసారి సాగదీసిన తర్వాత, ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం లేకుండా EPDM దాని అసలు ఆకృతికి తిరిగి వస్తుంది. పెట్రోలియం నూనె, ద్రవాలు, క్లోరినేటెడ్ హైడ్రోకార్బన్ లేదా హైడ్రోకార్బన్ ద్రావణి అనువర్తనాలకు EPDM సిఫార్సు చేయబడదు.

విటాన్

విటాన్ అనేది దీర్ఘకాలం ఉండే, అధిక పనితీరు గల, ఫ్లోరినేటెడ్, హైడ్రోకార్బన్ రబ్బరు ఉత్పత్తి, ఇది సాధారణంగా O-రింగ్‌లు మరియు సీల్స్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఇతర రబ్బరు పదార్థాల కంటే ఖరీదైనది కానీ అత్యంత సవాలుతో కూడిన మరియు డిమాండ్ ఉన్న సీలింగ్ అవసరాలకు ఇది ఇష్టపడే ఎంపిక.

అలిఫాటిక్ మరియు సుగంధ హైడ్రోకార్బన్లు, హాలోజనేటెడ్ ద్రవాలు మరియు బలమైన ఆమ్ల పదార్థాలు వంటి పదార్థాలతో సహా ఓజోన్, ఆక్సీకరణ మరియు తీవ్రమైన వాతావరణ పరిస్థితులకు నిరోధకతను కలిగి ఉన్న ఇది మరింత బలమైన ఫ్లోరోఎలాస్టోమర్‌లలో ఒకటి.

సీలింగ్ కోసం సరైన మెటీరియల్‌ని ఎంచుకోవడం అనేది అప్లికేషన్ విజయవంతానికి ముఖ్యం. అనేక సీల్ మెటీరియల్‌లు సారూప్యంగా ఉన్నప్పటికీ, ప్రతి ఒక్కటి ఏదైనా నిర్దిష్ట అవసరాన్ని తీర్చడానికి వివిధ ప్రయోజనాలకు ఉపయోగపడుతుంది.