Segel Batang Katup Bocor Setengah Tahun? Ini Bukan Bahan Karet—4 Detail Desain Mempengaruhi Efek Penyegelan

Rasio kompresi yang disebut, yang mengacu pada proporsi deformasi yang dihasilkan oleh segel batang katup setelah perakitan ke ukuran aslinya, adalah parameter inti dalam desain segel. Rasionalitas rasio kompresi segel karet secara langsung menentukan keakuratan ikatan permukaan penyegelan dan masa pakai bagian penyegelan. Sebagian besar masalah kebocoran segel batang katup disebabkan oleh penyimpangan pengaturan parameter ini. Jika rasio kompresi terlalu tinggi (biasanya di atas 30%), seal karet industri akan mengalami kompresi berlebihan dalam waktu yang lama. Struktur molekul internal karet akan rusak, dan elastisitasnya akan menurun secara bertahap. Pada akhirnya, deformasi permanen, retak dan masalah lainnya akan terjadi. Celah kemudian akan terbentuk pada permukaan penyegelan, dan media akan merembes keluar. Terutama pada kondisi kerja suhu tinggi, kompresi yang berlebihan akan mempercepat proses penuaan karet. Kecepatan penuaannya 2 hingga 3 kali lebih cepat dibandingkan dengan kondisi kompresi normal, dan kebocoran dalam waktu setengah tahun menjadi fenomena umum. Jika rasio kompresi terlalu kecil (kurang dari 15%), seal tidak dapat sepenuhnya mengisi celah antara batang katup dan rongga penyegelan. Meskipun segel dasar dapat dicapai pada kondisi awal, sulit untuk menahan dampak perpindahan yang disebabkan oleh getaran peralatan dan fluktuasi tekanan sedang. Dalam jangka pendek, masalah adhesi yang longgar pada permukaan perapat akan terjadi. Yang lebih tersembunyi adalah bahwa celah tersebut akan menyebabkan media meresap ke dalam permukaan kontak penyegelan, mempercepat keausan segel dan membentuk lingkaran setan kebocoran dan keausan. Untuk segel batang katup karet keperluan umum, rasio kompresi 18% hingga 25% adalah kisaran optimal. Penyesuaian khusus harus dilakukan sesuai dengan suhu dan tekanan pengoperasian. Kualitas bahan tidak dapat menutupi penyimpangan dalam pemilihan rasio kompresi. Hanya jika parameternya kompatibel, fondasi penyegelan yang stabil dapat dipasang.

Kekasaran permukaan batang katup dan rongga penyegelan merupakan faktor tambahan penting yang mempengaruhi efek penyegelan. Sekalipun bahan seal karet berkualitas tinggi sangat bagus, namun jika kekasaran permukaan tidak sesuai dengan karakteristik seal, tetap akan menyebabkan kegagalan dini pada seal. Beberapa desain memiliki kesalahpahaman bahwa "semakin halus permukaannya, semakin baik", dan kekasaran permukaan batang katup digiling ke nilai Ra yang lebih rendah dari 0,2μm. Kekasaran yang terlalu rendah akan mengurangi gesekan antara segel batang katup O-ring dan batang katup. Selama pengoperasian peralatan, segel rentan terhadap perpindahan dan flanging, yang akan merusak integritas segel. Pada saat yang sama, permukaan yang terlalu halus sulit untuk membentuk lapisan pelumas yang stabil, dan bagian penyegelan mengalami gesekan kering yang semakin intensif, yang mengakibatkan peningkatan signifikan dalam tingkat keausan segel. Sebaliknya, jika kekasaran permukaan terlalu tinggi (nilai Ra melebihi 1,6μm), tonjolan kecil yang tersisa di permukaan akan terus menggores segel, dan alur keausan akan terbentuk pada permukaan segel dalam waktu singkat, menjadi saluran kebocoran sedang. Selain itu, permukaan kasar rentan terhadap penyerapan kotoran, yang semakin meningkatkan keausan abrasif pada seal dan memperpendek masa pakai seal. Untuk segel batang katup karet, yang paling tepat adalah mengontrol kekasaran permukaan batang katup pada Ra 0,4-0,8μm. Kisaran ini tidak hanya memastikan permukaan penyegelan yang pas tetapi juga membentuk lapisan pelumas yang tipis dan stabil, secara efektif mengurangi keausan dan menjamin stabilitas segel.

Selama pengoperasian, batang katup perlu melakukan gerakan bolak-balik atau memutar. Jika masalah eksentrisitas dinamis batang katup tidak sepenuhnya dipertimbangkan dalam desain, hal ini akan menyebabkan bagian penyegelan menanggung tekanan yang tidak merata, yang dapat menyebabkan kebocoran. Pembentukan eksentrisitas dinamis terutama disebabkan oleh dua aspek: Pertama, keakuratan pemrosesan batang katup tidak mencukupi, dengan penyimpangan tekukan dan kebulatan; Masalah kedua adalah bahwa desain koaksialitas rongga penyegel antara rongga penyegel dan batang katup tidak masuk akal, sehingga mengakibatkan eksentrisitas yang melekat setelah perakitan. Dalam kondisi kerja penyegelan yang dinamis, batang katup yang eksentrik akan menyebabkan jumlah kompresi yang tidak konsisten di berbagai bagian segel, dengan satu sisi mengalami kompresi berlebihan dan sisi lainnya melekat dengan longgar. Setelah pengoperasian jangka panjang, bagian yang dikompresi secara berlebihan mempercepat penuaan dan keretakan, sedangkan bagian yang melekat secara longgar cenderung membentuk celah seketika, yang dapat ditembus oleh media. Keausan seperti ini disembunyikan. Kebocoran awal sangat kecil. Pada saat ditemukan kebocoran yang jelas, segel batang katup telah mengalami kerusakan permanen. Kunci untuk menghindari eksentrisitas dinamis terletak pada kontrol tautan desain dan pemrosesan: meningkatkan akurasi pemrosesan batang katup untuk memastikan kelurusan dan kebulatannya; Optimalkan struktur rongga penyegelan untuk memastikan koaksialitas dengan batang katup memenuhi standar. Untuk kondisi bolak-balik frekuensi tinggi, selongsong pemandu dapat ditambahkan untuk membatasi ayunan batang katup dan memastikan distribusi gaya yang seragam pada segel karet industri.

Pembengkakan medium karet merupakan faktor yang sering diabaikan dan menyebabkan kegagalan seal. Ini mengacu pada fenomena di mana segel, ketika bersentuhan dengan media di dalam pipa, mengalami pemuaian volume, pengurangan kekerasan, dan hilangnya elastisitas akibat reaksi kimia. Inti dari masalah ini terletak pada ketidaksesuaian antara bahan segel karet dengan media selama tahap desain, dan bukan pada cacat kualitas dari karet itu sendiri. Ketahanan medium dari berbagai bahan karet sangat bervariasi: karet nitril (NBR) memiliki ketahanan minyak yang sangat baik, namun ketahanannya buruk terhadap media keton dan ester. fluororubber (FKM) memiliki ketahanan korosi yang luar biasa, namun mudah terpengaruh oleh media amina. karet silikon memiliki ketahanan suhu tinggi yang relatif baik, namun ketahanan minyaknya relatif lemah. Jika pemilihan hanya didasarkan pada pengalaman selama proses desain tanpa sepenuhnya mempertimbangkan faktor-faktor seperti komposisi media dan suhu, segel batang katup secara bertahap akan rusak karena pengaruh media. Setelah volumenya mengembang, mereka akan menekan rongga penyegelan, atau karena pelemahan elastisitas, mereka tidak akan dapat menempel pada batang katup, yang pada akhirnya menyebabkan kebocoran. Proses kemunduran pembengkakan sedang terjadi secara bertahap. Pada tahap awal, tidak ada perubahan nyata pada tampilan segel, namun performanya terus menurun. Biasanya, nilai kritis kebocoran tercapai dalam waktu 3 sampai 6 bulan. Oleh karena itu, pada tahap desain harus dilakukan uji kesesuaian medium karet. Berdasarkan hasil pengujian, bahan karet yang sesuai harus dipilih. Jika perlu, karet yang dimodifikasi atau struktur penyegelan gabungan harus digunakan untuk menghindari risiko pembengkakan.

Saat membongkar masalah kebocoran segel batang katup dalam waktu setengah tahun, ditemukan bahwa masalah intinya bukanlah bahan karet, tetapi kurangnya empat detail desain utama: pemilihan rasio kompresi, pencocokan kekasaran permukaan, kontrol eksentrisitas dinamis, dan adaptasi medium. Keempat elemen utama ini bersama-sama menentukan stabilitas sistem penyegelan, dan kepentingannya jauh melebihi pemilihan kualitas material karet.

DOIT Rubber adalah perusahaan teknologi tinggi yang mengkhususkan diri pada komponen penyegelan karet presisi untuk sektor kesehatan global, otomotif, elektronik, dan industri. Didukung oleh sertifikasi ISO 13485 dan 20+ paten inti, kami unggul dalam pembuatan Segel Silikon Kelas Medis, Segel IVD, dan Gasket Perangkat Diagnostik, sesuai dengan persyaratan ketat Aksesori Peralatan Diagnostik In Vitro (IVD). Portofolio kami juga mencakup segel khusus untuk elektronik otomotif, pompa, katup, dan mesin industri, memberikan biokompatibilitas, ketahanan terhadap korosi, dan stabilitas yang unggul. Kami menawarkan layanan OEM/ODM dengan kapasitas pasokan global, melayani pelanggan di Asia, Eropa, dan Amerika. Hubungi: jack_pan@doitrubber.com; Whatsapp: +86 15976889589