El FKM (caucho de fluorocarbono) ocupa una posición fundamental en muchos campos industriales con su excelente resistencia química, resistencia a altas temperaturas y buenas propiedades mecánicas. Especialmente en ocasiones que necesitan soportar condiciones ambientales extremas, como la industria petroquímica, aeroespacial, fabricación de automóviles, etc., las juntas tóricas de caucho fluorado FKM se han convertido en componentes de sellado indispensables. Sin embargo, con la diversificación de los entornos de aplicación, el rendimiento del caucho fluorado FKM en condiciones de baja temperatura ha atraído gradualmente la atención de la gente. Los anillos de sellado se endurecen a bajas temperaturas y es posible que no puedan llenar eficazmente el espacio de sellado, lo que aumenta considerablemente el riesgo de fugas. Al seleccionar juntas tóricas de caucho fluorado FKM, es particularmente importante una evaluación en profundidad de su rendimiento de sellado a baja temperatura. Si es necesario, también se requieren pruebas de rendimiento del sellado a baja temperatura para garantizar su confiabilidad en condiciones de trabajo específicas.
El fenómeno de endurecimiento del FKM de caucho fluorado en ambientes de baja temperatura es un resultado directo de la actividad reducida de su estructura de cadena molecular a bajas temperaturas. A medida que la temperatura disminuye, la frecuencia de vibración y la amplitud de la cadena molecular de FKM de caucho fluorado disminuyen y la fuerza de interacción entre los segmentos de la cadena aumenta, lo que resulta en un aumento en la dureza general del material, un aumento en el módulo elástico y una disminución en la resiliencia. y rendimiento de sellado. Este fenómeno de endurecimiento no solo limita la capacidad de deformación del anillo de sellado a bajas temperaturas, lo que dificulta llenar eficazmente el espacio de sellado causado por la expansión y contracción térmica, sino que también puede causar fracturas durante la instalación o el uso debido a la mayor fragilidad del material. .
Los desafíos del rendimiento del sellado de juntas tóricas de caucho fluorado FKM en ambientes de baja temperatura se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
Capacidad de llenado de huecos de sellado:
El endurecimiento a baja temperatura hace que el anillo de sellado se endurezca y su capacidad para llenar el espacio de sellado disminuye, lo que puede provocar un sellado flojo y aumentar el riesgo de fugas. Especialmente en aplicaciones de sellado dinámico, como ejes giratorios o sellos alternativos, el sello endurecido puede fallar debido a su incapacidad para responder a los cambios de espacio de manera oportuna.
Relajación del estrés y fluencia:
Cuando se somete a tensiones a baja temperatura durante un tiempo prolongado, el FKM de caucho fluorado puede sufrir relajación de tensiones o fluencia, lo que provoca una mayor degradación del rendimiento del sellado. Este fenómeno es particularmente notable en aplicaciones de sellado estático, como el sellado de juntas de bridas.
Fragilidad y fractura del material:
La fragilidad del caucho fluorado FKM aumenta a bajas temperaturas, lo que lo hace más susceptible a fracturarse cuando se somete a fuerzas externas. Esto no solo afecta la vida útil del anillo de sellado, sino que también puede provocar directamente fallas en el sello y provocar accidentes de seguridad.
Para garantizar el rendimiento de sellado de las juntas tóricas de caucho fluorado FKM en entornos de baja temperatura, se deben evaluar y probar rigurosamente. Esto incluye, entre otros, los siguientes aspectos:
Prueba de dureza a baja temperatura:
A través de la prueba de dureza a baja temperatura, se puede entender el cambio de dureza del caucho fluorado FKM a una temperatura baja específica para evaluar su grado de endurecimiento y su impacto en la capacidad de llenado del espacio de sellado.
Prueba de rendimiento de rebote a baja temperatura:
El rendimiento de resiliencia refleja la capacidad de un anillo de sellado para volver rápidamente a su forma original después de ser comprimido. La prueba de rendimiento de rebote a baja temperatura puede evaluar la capacidad de recuperación elástica del caucho fluorado FKM a bajas temperaturas para garantizar que pueda llenar los espacios de manera efectiva durante el proceso de sellado.
Prueba de rendimiento de sellado a baja temperatura:
El método más directo es probar el rendimiento de sellado de las juntas tóricas de caucho fluorado FKM en un entorno de baja temperatura que simule las condiciones de trabajo reales. Esto incluye pruebas de presión, pruebas de tasa de fuga y pruebas de durabilidad para evaluar completamente su efecto de sellado y vida útil a bajas temperaturas.
Pruebas de compatibilidad de materiales:
En ambientes de baja temperatura, el caucho fluorado FKM puede reaccionar químicamente con los medios o materiales en contacto, lo que resulta en una degradación del rendimiento. Por lo tanto, las pruebas de compatibilidad de materiales también son una parte importante para garantizar el rendimiento de sellado a baja temperatura de los anillos de sellado.
Para abordar los desafíos de rendimiento de sellado de las juntas tóricas de FKM de caucho fluorado en ambientes de baja temperatura, se pueden adoptar las siguientes estrategias y soluciones:
Selección de materiales y optimización de fórmulas:
Al ajustar la fórmula del caucho fluorado FKM, como agregar plastificantes, agentes resistentes al frío, etc., se puede mejorar su rendimiento a baja temperatura y se puede mejorar la suavidad y resistencia del anillo de sellado. Sin embargo, cabe señalar que la adición de plastificante puede afectar la resistencia a la corrosión química y la resistencia a altas temperaturas del caucho fluorado FKM, por lo que es necesario encontrar un punto de equilibrio entre el rendimiento integral.
Diseño dimensional y ajuste de precarga:
En la etapa de diseño del anillo de sellado, el problema de la capacidad insuficiente de llenado del espacio de sellado causado por el endurecimiento a baja temperatura se puede compensar aumentando el tamaño de la sección transversal del anillo de sellado, adoptando un diseño de forma especial (como cono, trapezoide, etc. .) y aumentando la fuerza de precarga. . Al mismo tiempo, un ajuste de precarga razonable también puede mejorar el efecto de sellado y la vida útil del anillo de sellado.
Simulación ambiental y pruebas de adaptabilidad:
Antes de su aplicación formal, la junta tórica de caucho fluorado FKM se sometió a pruebas de simulación en un entorno de baja temperatura para evaluar su rendimiento de sellado en condiciones de trabajo reales. Esto ayuda a identificar problemas potenciales y tomar medidas correctivas por adelantado para garantizar la confiabilidad y seguridad del sello en ambientes de baja temperatura.
Soluciones alternativas y materiales alternativos:
Para entornos de temperaturas extremadamente bajas o requisitos de aplicación específicos, si el caucho fluorado FKM no puede cumplir con los requisitos de sellado, se pueden considerar como alternativas otros materiales con mejor rendimiento a bajas temperaturas, como caucho de silicona, politetrafluoroetileno (PTFE), etc. Estos materiales tienen mejor suavidad y Resiliencia a bajas temperaturas y puede adaptarse mejor a los cambios en el espacio de sellado.
Como elemento de sellado de alto rendimiento, el rendimiento de sellado de la junta tórica de caucho fluorado FKM en ambientes de baja temperatura es uno de los factores clave para su confiabilidad. Mediante una comprensión profunda del fenómeno de endurecimiento a baja temperatura del FKM de caucho fluorado, los desafíos de evaluar su rendimiento de sellado a baja temperatura y la adopción de estrategias y soluciones de aplicación correspondientes, se puede garantizar el efecto de sellado y la vida útil de las juntas tóricas de caucho fluorado de FKM. bajo condiciones de trabajo específicas. Con el avance continuo de la ciencia de los materiales y la mejora cada vez mayor de la tecnología de prueba, se espera que el rendimiento de sellado a baja temperatura de las juntas tóricas de caucho fluorado FKM mejore aún más en el futuro, proporcionando una opción más confiable para más aplicaciones de sellado a baja temperatura. entornos.
