Uszczelnienia wału z PTFE

Gdzie można znaleźć szybkie uszczelki

Uszczelnienia wałów obrotowych pracujących przy dużych prędkościach znajdują zastosowanie w wielu zastosowaniach.Przykładami mogą być urządzenia do kriogenicznego odgazowywania, pompy próżniowe, uszczelnienia wałów torped, rozruszniki silników z turbiną gazową i głębinowe pompy pogłębiarskie.Silniki AC/DC często wymagają szybkich uszczelnień wału i można je znaleźć w takich przedmiotach, jak wrzeciona narzędzi CNC oraz instrumenty dentystyczne lub chirurgiczne.

Gładka operacja

Inną kluczową kwestią związaną z uszczelnieniami o dużej prędkości jest potrzeba płynnej pracy, co oznacza unikanie problemów takich jak drgania cierne.PTFE jest idealnym materiałem pozwalającym uniknąć efektu stick-slip i zapewnia płynną, cichą pracę.

Tarcie

Tarcie może spowodować lub zerwać uszczelnienie przy dużej prędkości.Przy dużych prędkościach wpływ tarcia ma większy wpływ na działanie uszczelnienia.Uszczelnienia wału muszą charakteryzować się wyjątkowo niskim tarciem, a ponieważ w niektórych zastosowaniach może zabraniać stosowania smarów, istnieje duża szansa, że ​​idealny materiał polimerowy do uszczelnienia szybkobieżnego będzie samosmarujący.

PTFE idealnie nadaje się do sprostania temu wyzwaniu, ponieważ ma najniższy współczynnik tarcia ze wszystkich materiałów znanych człowiekowi, a także jest samosmarujący.

Podwyższonych temperaturach

Jednym z głównych wyzwań w przypadku uszczelnień wałów pracujących przy dużych prędkościach jest kontrolowanie temperatur.Wysoka prędkość prowadzi do zwiększonego wytwarzania ciepła.Wytwarzanie ciepła prowadzi do zmian wymiarowych, co oznacza, że ​​uszczelnienie szybkobieżne musi mieć mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, aby zapewnić stabilność wymiarową.

Kolejnym celem jest odprowadzanie ciepła od uszczelki, co oznacza, że ​​przy małym współczynniku rozszerzalności cieplnej materiał uszczelki musi charakteryzować się wysokim współczynnikiem przewodności cieplnej.Nie całe ciepło można jednak odprowadzić.Uszczelnienie charakteryzujące się dużą szybkością musi być wykonane z materiału odpornego na wyższe temperatury.

PTFE może dobrze działać w temperaturach do 500°F.Ma dobrą przewodność cieplną, którą można znacznie poprawić za pomocą wypełniaczy węglowych, i ma niski współczynnik rozszerzalności cieplnej, który można poprawić za pomocą wypełniaczy, takich jak szkło i węgiel.

Efektywność

Jak już wspomniano, w silnikach prądu przemiennego/stałego często stosuje się uszczelnienia wału o dużej prędkości.Są one często małe i mogą być zasilane bateryjnie, co sprawia, że ​​wydajność jest bardzo ważnym czynnikiem.Jeśli uda się zminimalizować straty, można zmaksymalizować wydajność i mieć pozytywny wpływ na żywotność baterii.Materiał o niskim współczynniku tarcia, który zapewnia płynną pracę, jest niezbędny w tego typu zastosowaniach, a PTFE z pewnością spełnia te wymagania.