Уплотнители предназначены для заполнения пространства между двумя или более сопряженными поверхностями. Как правило, они используются для герметизации (предотвращения утечек) на стыке объединенных объектов.

Срок службы уплотнений зависит от материала, из которого они выполнены, условий эксплуатации и хранения изделий. Продлить ресурс наиболее распространенных эластомерных уплотнений позволяют специальные смазки для уплотнителей.

Рассмотрим подробнее виды уплотнений, правила подбора смазочных материалов для них обслуживания и хранения.

Разновидности уплотнителей

Уплотнители чаще всего изготавливают из эластомерных материалов: различных видов резин или силикона. Намного реже встречаются уплотнения из тефлона и металла.

Для производства последних используют сталь, чугун, бронзу, иногда алюминий. Они должны быть достаточно мягкими, чтобы обладать хорошими уплотнительными свойствами, но при этом достаточно прочными, чтобы выдерживать большие нагрузки.

Уплотнения из тефлона по многим параметрам превосходят металлические. Они гибкие, обладают лучшей термо- и износостойкостью, могут адаптироваться к любой форме отверстий. Недостаток тефлона – чувствительность к механическим повреждениям.

По виду уплотняемых сопряжений выделяют статические и динамические эластомерные уплотнители. Первые предназначены для герметичного соединения двух неподвижный частей. Зазоров между ними и поверхностями быть не должно.

Динамические уплотнители подвержены движению и изменению своего положения. Они устанавливаются между статическими и вращающимися или двумя подвижными элементами.

Обслуживание уплотнений. Требования к смазкам для уплотнителей

Эластомерные уплотнения зачастую подвергаются негативным воздействиям. Причинами старения и разрушения уплотнений могут стать как природные факторы (ультрафиолет, кислород, соленая вода и пр.), так и агрессивные рабочие среды.

Продлить срок службы уплотнителей можно двумя способами: обеспечив им наиболее благоприятные условия работы (что в большинстве случаев нереально) или используя специальные смазки для уплотнителей. Второй вариант – наиболее выполнимый и эффективный, главное – найти смазочный материал с подходящими эксплуатационными характеристиками.

Именно такими свойствами обладает силиконовая Смазка для уплотнителей EFELE. Она обеспечивает смазывание и защиту эластомерных уплотнений в диапазоне температур от-40 до +200 °С, не смывается водой, чистящими средствами, слабыми растворами кислот и щелочей. Состав подходит для всех типов эластомеров, кроме силиконов.

Для силиконовых уплотнителей подходят смазки на основе ПАО, а также белые медицинские масла. Доказанной эффективностью обладает, к примеру, пластичная смазка EFELE SG-311. Основными преимуществами данного материала являются морозостойкость (до -60 °С), устойчивость к вымыванию водой и длительный срок службы.

Одним из лучших решений для повышения ресурса силиконовых и резиновых уплотнителей признано универсальное масло EFELE MO-843. Наличие пищевого допуска NSF 3H указывает на абсолютную безопасность этого материала для здоровья человека.

Резиновые уплотнители: виды и особенности

Резиной или эластомером называют высокоэластичный упругий материал, который может растягиваться до размеров, во много раз превышающих его начальную длину, и возвращаться к исходному виду при снятии нагрузки.

Наиболее известными и широко используемыми материалами для изготовления эластомерных уплотнителей являются:

• Этиленпропилендиеновый мономер (EPDM)
• Нитрилбутилкаучук (NBR)
• Фторкаучук (FPM)
• Кремнийорганический каучук (силикон)

Уплотнения из EPDM широко используются в промышленности. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, но средней устойчивостью к воздействию воды, спирта, кислот и щелочей. Свою работоспособность EPDM сохраняют при температурах от -40 до +140 °С.

По сравнению с другими эластомерами, этиленпропилендиеновые быстрее подвержен старению (срок службы – 6-8 лет). Их не рекомендуется использовать при контакте с нефтепродуктами и углеводородами по избежание разбухания и потери свойств.

К маслам, смазкам и топливу устойчивы уплотнители из NBR, поэтому они часто применяются в пневматических и гидравлических системах. Чем больше в них нитрила, тем лучше проявляется химическая стойкость материалов, но тех хуже их гибкость при низких температурах.

Диапазон рабочих температур уплотнителей NBR cоставляет -35… +120 °С. Они превосходят другие резины по износостойкости и сопротивлению разрыву, но слабо устойчивы к атмосферным воздействиям и непригодны для электроизоляции.

Фторкаучук (FPM), из которого изготавливается ряд уплотнителей, представляет собой атмосферостойкую резину высокого качества. Она выдерживает влияние озона, минерального масла, гидравлической жидкости, топлива разных видов, органических растворителей (в т.ч. ароматических), химических соединений.

Недостатками фторкаучука являются жесткость, затрудняющая переработку материала и изготовление деталей, а также слабые адгезионные свойства.

Температурный диапазон работы силикона составляет от -60 до +200 °С, а иногда и до +300 °С. Силиконовые уплотнения имеют долгий срок службы, не твердеют и не трескаются, обладают свойствами диэлектриков.

Среди недостатков силиконов – не самая высокая стойкость к механическим повреждениям, возможность разрушения под действием концентрированных кислот и щелочей, непригодность для использования в движущихся соединениях из-за относительно низкого сопротивления разрыву.

Спектр применения эластомерных уплотнителей

Эластомерные уплотнители имеют широкий спектр применений. К примеру, в автомобилях и самолетах они используются для создания воздухонепроницаемых зон. В летательных аппаратах роль уплотнений особенно велика, так как они позволяют обеспечить необходимую герметизацию салона.

Для автомобильной и авиационной промышленности особенно подходит нитрильная резина, устойчивая к маслам и топливу. Благодаря тому, что нитрил способен работать в большом диапазоне температур, профили из этого материала незаменимы в самолетах.

Силиконовая резина является чрезвычайно стабильным соединением, которое может выдерживать широкий разброс температур, оставаясь при этом функциональным. Такое свойство позволяет использовать уплотнения из силикона в морозильных камерах и печах – под воздействием экстремального охлаждения или нагрева они не теряют форму, не становятся хрупкими или, наоборот, чрезмерно мягкими.

Силиконовые уплотнители широко используются и в быту – в конструкции окон ПВХ, душевых кабин, межкомнатных дверей, бытовых приборов и пр. Благодаря нетоксичности и безвредности для продуктов питания силиконовые элементы устанавливают в пищевом оборудовании (на линиях розлива, в автоклавах, тестомесах и т.д.).

Методы производства уплотнителей

Метод производства уплотнителей выбирается исходя из типа материала, требований к готовым изделиям, их геометрии, количества и пр. факторов.

Приведем несколько самых распространенных способов изготовления уплотнений.

Штамповка и водоструйная резка

Такими методами изготавливают плоские прокладки. Штамповка – наиболее быстрый и минимально затратный способ получения большого количества изделий.

Гидроабразивная резка позволяет производить прокладки с четкой поверхностью среза и тонкими стенками, регулировать геометрию изделий.

Экструзия

Используется для изготовления профильных уплотнителей из EPDM и силикона. Обрабатываемый материал прессуется под высоким давлением и непрерывно проталкивается через экструзионную головку определенной формы.

Получаемый на выходе бесконечный профиль обрезается, сворачивается в кольца или вулканизируется под углом в раму.

Литье под давлением

Этот метод идеально подходит для крупносерийного производства уплотнений небольших размеров из силикона, NBR или EPDM. Процесс быстрый, простой и не слишком затратный.

Резина пластифицируется и гомогенизируется под действием тепла, а затем в нагретом виде поступает в пресс-форму через литьевые каналы. В ней она застывает и приобретает нужную конфигурацию.

Оптимальные условия хранения уплотнителей

Срок хранения уплотнителей во многом зависит от условий окружающей среды. При условии соблюдения определенных правил свойства прокладок остаются практически неизменными в течение нескольких лет.

Основные требования касаются помещения для хранения. Оно должно быть прохладным, сухим, хорошо вентилируемым и непыльным. Температура не должна быть ниже +5 °С и выше +20 °С.

Уплотнители защищают от попадания прямого солнечного света и озона в закрытых непрозрачных контейнерах.