वे पैरामीटर जिन्हें सामग्री के विफल होने पर सीलिंग इंजीनियरों को अवश्य पढ़ना चाहिए

विनिर्माण उद्योग में, सीलिंग के लिए जिम्मेदार इंजीनियर आमतौर पर किसी परियोजना टीम के सबसे अधिक मांग वाले सदस्य होते हैं।

जब मशीन सामान्य रूप से काम कर रही होती है, तो कोई भी आपके बारे में नहीं सोचता; लेकिन एक बार जब उपकरण ग्राहक की साइट पर लीक (पानी, तेल या गैस का) विकसित हो जाता है, तो सबसे पहले जवाबदेह ठहराया जाने वाला व्यक्ति निस्संदेह सीलिंग इंजीनियर होता है।

संरचनात्मक इंजीनियर पहले खाई के आयामों की जांच करता है, यह पुष्टि करता है कि वे सहिष्णुता विनिर्देशों के अनुसार सटीक रूप से खींचे गए हैं। IQC विभाग तब फ़ैक्टरी रिपोर्ट का सत्यापन करता है, यह पुष्टि करते हुए कि प्रमुख निर्माताओं द्वारा आपूर्ति किए गए उत्पाद सभी आवश्यक मानकों को पूरा करते हैं। अंततः, विफलता विश्लेषण की जिम्मेदारी पूरी तरह से सीलिंग इंजीनियर पर आती है।

आपने दोषपूर्ण O{0}}रिंग हटा दी है; इसकी सतह बरकरार थी, दरारों या रासायनिक संक्षारण के संकेतों से मुक्त थी। एकमात्र परिवर्तन यह था कि यह चपटा हो गया था और इसे इसके मूल आकार में बहाल नहीं किया जा सका।

इस स्तर पर, केवल आपूर्तिकर्ता की सामग्री विशिष्टताओं में सूचीबद्ध तन्य शक्ति और किनारे की कठोरता मूल्यों पर ध्यान केंद्रित करने से विफलता के वास्तविक कारण की पहचान करने में विफल हो सकता है।

सीलबंद पॉलिमर सामग्रियों के क्षेत्र में, दीर्घकालिक सीलिंग प्रदर्शन अक्सर सामग्री की कठोरता या तन्यता ताकत से नहीं, बल्कि अक्सर कम अनुमानित पैरामीटर द्वारा निर्धारित किया जाता है: संपीड़न सेट (सीएस)।

आइए इस पैरामीटर को तीन दृष्टिकोणों से गहराई से देखें।

सीलिंग - सीलिंग वास्तव में क्या है?

संपीड़ित स्थायी विरूपण पर चर्चा करने से पहले, एक सामान्य यांत्रिक ग़लतफ़हमी को ठीक करना आवश्यक है: सीलिंग "अवरुद्ध" पर नहीं बल्कि "समर्थन" पर निर्भर करती है।

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जब आप धातु के खांचे में एक सिलिकॉन O{0}} रिंग डालते हैं और निकला हुआ किनारा कसते हैं, तो सिलिकॉन संपीड़ित होता है (आमतौर पर 15% -30% के अनुपात में)।

सिलिकॉन एक अत्यधिक लोचदार पदार्थ है। संपीड़ित होने पर, इसकी आणविक श्रृंखलाएं जबरन विकृत हो जाती हैं, जिससे एक मजबूत पलटाव बल (संपर्क तनाव) उत्पन्न होता है जो अपनी मूल स्थिति में लौटने का प्रयास करता है।

यह पलटाव बल धातु की दीवार का दृढ़ता से विरोध करता है; सैद्धांतिक रूप से, जब तक यह आंतरिक तरल पदार्थ के दबाव से अधिक हो जाता है, माध्यम बिल्कुल भी लीक नहीं होगा।

इसलिए, सीलिंग का सार संपीड़न के तहत सिलिकॉन आणविक श्रृंखलाओं द्वारा लोचदार बल के निरंतर प्रावधान में निहित है, जो उन्हें धातु की सतहों पर मजबूती से चिपकने में सक्षम बनाता है।

सील विफलता का क्या कारण है?

चूँकि सीलिंग पुनर्स्थापना बल पर निर्भर करती है, यदि यह बल गायब हो जाए तो क्या होगा?

संपीडनशील स्थायी विकृति क्या है?

हमने सिलिकॉन जेल को 25% तक चपटा किया, इसे 70 घंटों के लिए 120 डिग्री पर ओवन में पकाया, फिर इसे हटा दिया और इसे ठंडा होने दिया और अपने मूल आकार में वापस आने दिया।

यदि यह अपनी मूल मोटाई को पूरी तरह से बहाल कर सकता है, तो सीएस=0% (एक आदर्श इलास्टोमेर जो वास्तविकता में मौजूद नहीं है)।

यदि यह पूरी तरह से चपटा हो जाता है और बिल्कुल भी ठीक नहीं होता है, तो सीएस=100% (यह दर्शाता है कि यह कठोर प्लास्टिक बन गया है)।

आणविक शृंखलाएँ "अपनी मूल स्थिति में क्यों नहीं लौट सकतीं"? समस्या सूक्ष्म स्तर पर है:

भौतिक स्तर - तनाव विश्राम और श्रृंखला विभाजन पुनर्गठन

सिलिकॉन का निर्माण लंबी आणविक श्रृंखलाओं के आपस में जुड़ने से होता है। जब उच्च तापमान पर लंबे समय तक संपीड़न के अधीन रखा जाता है,

यह क्रमिक फिसलन और पुनर्गठन के माध्यम से अपने आंतरिक तनाव को कम करता है।

यह एक बक्से के नीचे सूत की एक फूली हुई गेंद को एक साल तक दबाने जैसा है।

इस भौतिक "समझौते" के परिणामस्वरूप रिबाउंड बल में धीरे-धीरे गिरावट आती है।

रासायनिक स्तर - क्रॉसलिंकिंग बॉन्ड का टूटना और पुनर्गठन

यह सबसे गंभीर पहलू है. सिलिकॉन की लोच आणविक श्रृंखलाओं (जैसे सल्फर -सल्फर बांड) के बीच क्रॉसलिंकिंग बांड पर निर्भर करती है।

उच्च तापमान और लंबे समय तक संपीड़न के तहत, मूल क्रॉसलिंकिंग बॉन्ड टूट जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप लोचदार कर्षण बल का नुकसान होता है।

अधिक गंभीर रूप से, फ्रैक्चर से उत्पन्न मुक्त कण सामग्री की संपीड़ित स्थितियों के तहत नए क्रॉस-लिंक्ड बॉन्ड को फिर से बनाएंगे, जिससे आणविक श्रृंखलाएं प्रभावी ढंग से "सपाट अवस्था" में बंद हो जाएंगी। बाहरी बल हटा दिए जाने के बाद भी, ये नए रासायनिक बंधन सामग्री को उसके मूल विन्यास में लौटने से रोकते हैं।

भौतिक फिसलन + रासायनिक पुनर्संयोजन=संपीड़ित स्थायी विकृति।

उच्च सीएस मान के परिणामस्वरूप सपाट सिलिकॉन जेल और कमजोर संपर्क तनाव होता है। अंततः, जब प्रतिक्षेप बल द्रव दबाव की तुलना में अपर्याप्त हो जाता है, तो रिसाव होता है।

इसे इंजीनियरिंग परिप्रेक्ष्य से कैसे संबोधित किया जाना चाहिए?

अब जब हम अंतर्निहित तंत्र को समझ गए हैं, तो सील को डिजाइन करते समय और सामग्री का चयन करते समय हम इस जोखिम से कैसे बच सकते हैं?

1. सीएस डेटा की व्याख्या करते समय, हमेशा परीक्षण शर्तों को स्पष्ट करें।

आपूर्तिकर्ता द्वारा प्रदान की गई भौतिक संपत्ति तालिका में अक्सर "संपीड़न के तहत स्थायी विरूपण: 25%" लिखा होता है।हालाँकि, ये माप किस तापमान पर, किस संपीड़न अनुपात के तहत और कितने समय के लिए लिए गए थे?

यदि सीएस मान 100 डिग्री पर 25% मापा जाता है, तो त्वरित थर्मल और ऑक्सीडेटिव उम्र बढ़ने के कारण 150 डिग्री की वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत यह 50% से अधिक तक बढ़ सकता है।

मुख्य आवश्यकता यह है कि सीएस मान का मूल्यांकन करते समय, परीक्षण तापमान उत्पाद के अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान से कम नहीं होना चाहिए, और परीक्षण की अवधि कम से कम 70 घंटे या 168 घंटे होनी चाहिए। केवल ऐसा डेटा ही चयन के लिए वैध संदर्भ के रूप में काम कर सकता है।

2. कठोरता को अंधाधुंध बढ़ाने के बजाय क्रॉसलिंकिंग सिस्टम पर ध्यान दें

यदि सीएस मान आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है, तो सिलिकॉन जेल कठोरता को बढ़ाकर क्षतिपूर्ति करने का प्रयास न करें। कठोरता स्थायी विरूपण को उलट नहीं सकती है। इसके बजाय, हस्तक्षेप को सामग्री के रासायनिक क्रॉसलिंकिंग सिस्टम पर निर्देशित किया जाना चाहिए।

उदाहरण के तौर पर एनबीआर या ईपीडीएम को लेते हुए: पारंपरिक सल्फर वल्केनाइजेशन सिस्टम कम बांड ऊर्जा के साथ सल्फर -सल्फर बांड बनाते हैं, जो उच्च तापमान पर टूटने और सुधार के लिए प्रवण होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब सीएस मान होते हैं।

पेरोक्साइड वल्कनीकरण प्रणाली को अपनाने से, कार्बन {{0}कार्बन एकल बांड बनते हैं, जो उच्च बांड ऊर्जा प्रदर्शित करते हैं और उच्च तापमान संपीड़न के तहत दरार और पुनर्संयोजन के लिए प्रतिरोधी होते हैं, जिससे स्थायी संपीड़न विरूपण में काफी कमी आती है।

व्यापार {{0}बंद पेरोक्साइड {{1}वल्कनीकृत सामग्रियों के आंसू प्रतिरोध में कमी है। यह "नॉन{3}}टियरेबिलिटी" प्राप्त करने और "रिबाउंड प्रॉपर्टीज़" को बनाए रखने के बीच एक विशिष्ट संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।

3. संरचनात्मक डिजाइन के माध्यम से सामग्री सीएस क्षीणन के लिए क्षतिपूर्ति

यदि सामग्री का सीएस मान उसकी भौतिक सीमा (उदाहरण के लिए, 30%) तक अनुकूलित किया गया है, तो हम दीर्घकालिक उपयोग के दौरान निरंतर सीलिंग प्रदर्शन कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं?

चूँकि हम जानते हैं कि यह कुछ लचीलापन खो देगा, हमें ग्रूव आयामों को डिज़ाइन करते समय इस नुकसान को संपीड़न भत्ते में शामिल करना चाहिए।

हालाँकि, संपीड़न अनुपात को अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ाया जा सकता है। जब संपीड़न दर अत्यधिक उच्च (40% से अधिक) होती है, तो बहुलक के भीतर आंतरिक तनाव तेजी से बढ़ता है, जिससे आणविक श्रृंखलाओं का समय से पहले यांत्रिक फ्रैक्चर होता है और परिणामस्वरूप सीएस गिरावट में तेजी आती है।

सबसे कुशल दृष्टिकोण संरचनात्मक इंजीनियरों और सामग्री इंजीनियरों के लिए संयुक्त रूप से तनाव विश्राम वक्र के आधार पर एक नाली सहिष्णुता प्राप्त करना है, जो न तो सिलिकॉन अखंडता से समझौता करता है और न ही दस वर्षों के बाद पर्याप्त सीलिंग दबाव अनुपात बनाए रखने में विफल रहता है।

सील बनाने का मतलब अनिवार्य रूप से समय का दोस्त और दुश्मन दोनों बनना है।

एक सच्चा सीलिंग इंजीनियर असेंबली पूरा होने के समय केवल वॉटरटाइट सील सुनिश्चित करने पर ध्यान केंद्रित नहीं करता है।

उनकी चिंता इस बात को लेकर है कि क्या, तीन, पाँच, या यहाँ तक कि दस वर्षों के बाद भी {{0}उच्च तापमान और तीव्र दबाव के बार-बार संपर्क में आने के बाद भी {{1}आण्विक श्रृंखला अभी भी धातु की सतह से मजबूती से जुड़ी रहेगी।

यदि आपके पास कोई सील है जो बार-बार लीक हो रही है, लेकिन कारण की पहचान नहीं कर पा रही है, या आपूर्तिकर्ता की संपत्ति तालिकाओं को भ्रमित कर रही है, तो बेझिझक अपने चित्र और असफल नमूनों के साथ हमारे बिक्री इंजीनियर से संपर्क करें।

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