Kā izvēlēties pareizo Shore A cietību jūsu gumijas šļūtenei?

Rūpnieciskajās šķidrumu sistēmās gumijas šļūtene bieži kalpo kā daudzpusīgākais elements. Tam ir jālocās ap mašīnām, jāiztur iekšējā spiediena pārspriegums un jāuztur noplūdes{1}}izturīgs savienojums ar metāla piederumiem. Lai gan inženieri mēdz uzsvērt polimēra veidu (piemēram, EPDM vai NBR) vai pastiprinošos slāņus, bieži tiek ignorēts būtisks tehniskais aspekts: gumijas materiāla Shore A cietība. Izvēloties pārāk mīkstu šļūteni, vakuuma apstākļos var rasties salocīšanās un sabrukšana, savukārt pārāk cietas šļūtenes izvēle var izraisīt savienojuma atteici vai nepietiekamu elastību aukstākās situācijās.

Gumijas cietība tiek novērtēta, izmantojot durometru, kas parasti atbilst ASTM D2240 vai ISO 48-4 vadlīnijām. Attiecībā uz elastomēriem "Shore A" skala ir vispārēji atzīta par nozares etalonu. Šī skala svārstās no 0 līdz 100, ar zemākām vērtībām apzīmē mīkstākus, elastīgākus materiālus un augstākas vērtības apzīmē cietākas, stingrākas vielas.
Šļūteņu ražošanā cietība īpaši attiecas uz gumijas virsmas izturību pret iespiedumiem. Tomēr pabeigtai šļūtenei šis virsmas mērījums būtiski ietekmē gan caurules, gan tās vāka vispārējās mehāniskās īpašības. Lielākā daļa rūpniecisko gumijas šļūteņu ir klasificētas diapazonā no 50A līdz 90A.
 

Cietības izvēle ir tehnisks kompromiss starp divām pretrunīgām fiziskajām prasībām:
1. Elastība un lieces rādiuss:Mīkstāks gumijas sastāvs (50A–60A) ļauj viegli deformēties šļūtenei. Tas ir ļoti svarīgi lietojumiem, kuros nepieciešams šaurs lieces rādiuss, vai gadījumos, kad operatoriem ir manuāli jāpielāgo šļūtene šaurās vietās. Zemāks durometrs samazina “spēku-saliekties-”, mazinot stresu savienojuma vietās.
2. Izturība pret spiedienu un saķeri:No otras puses, stingrāks savienojums (70A–80A) piedāvā izcilu strukturālu atbalstu. Kad šļūtene saskaras ar iekšēju spiedienu vai ārējiem spiedes spēkiem, gumijas cietība palīdz saglabāt šķērsgriezuma apļveida formu. Ja gumija ir pārāk mīksta, šļūtene var "salīkt" (lokāli sabrukt), izliekot, radot plūsmas šķēršļus un radot sprieguma punktu, kas var izraisīt priekšlaicīgu bojājumu.

Dažādas nozares ir noteikušas "standarta" cietības līmeņus, pamatojoties uz šļūtenes primāro funkciju:

Šļūtenes konstrukcijas galvenais elements ir gumijas un dzeloņveida vai gofrētā veidgabala mijiedarbība.
Ja gumijas materiāls ir pārāk stingrs (virs 85A), tas var nepareizi "ieplūst" savienojuma stieņos gofrēšanas fāzes laikā. Tā rezultātā var izveidoties savienojums, kas ir atkarīgs tikai no berzes, kas var izraisīt "izsitienus" zem spiediena. Turklāt cietākiem savienojumiem ir lielāka iespēja saskarties ar "sprieguma plaisāšanu" sakabes astē.

Un otrādi, ja gumija ir pārāk mīksta (zem 50 A), tā var parādīt palielinātu "auksto plūsmu" vai paliekošu deformāciju. Pastāvīgā spiedienā no gofrētās uzmavas gumija laika gaitā nobīdās prom no spiediena punkta, izraisot savienojuma atslābināšanu un sekojošas noplūdes. Lielākajai daļai rūpniecisko iekārtu iekšējās caurules cietība 70A ± 5 tiek uzskatīta par ideālu "blīvējuma" durometri.
 

Ir svarīgi atzīmēt, ka Shore A cietība, kas norādīta datu lapā, tiek novērtēta apkārtējās vides temperatūrā (23 grādi). Praktiskos scenārijos vides apstākļi veicina "cietības izmaiņas":
• Termiskā ietekme:Paaugstinoties temperatūrai, gumija kļūst mīkstāka, bet sacietē, kad temperatūra pazeminās. Šļūtene ar nominālo spriegumu 70A var justies kā 90A šļūtene ārkārtīgi aukstā arktiskajos laikapstākļos, kļūstot trausla un jutīga pret plaisāšanu.
• Ķīmiskā izplešanās:Ja šļūtenes materiāls nav pilnībā saderīgs ar šķidrumu (piemēram, NBR ļoti aromātiskā degvielā), šķidrums var iekļūt gumijas struktūrā. Šī infiltrācija izraisa gumijas pietūkumu, ievērojami samazinot tās cietību un pasliktinot šļūtenes sienas strukturālo integritāti.
• UV un ozona bojājums:Ilgstoša saules gaismas iedarbība izraisa šķērssavienojumu{0}}noteiktos polimēros (piemēram, NR vai SBR), izraisot "virsmas sacietēšanu". Šis durometra pieaugums parasti ir sākotnējais rādītājs, ka šļūtenes vāks tuvojas tā lietderīgās lietošanas laika beigām.
 

Lai izvēlētos atbilstošo Shore A cietību, projektēšanas procesā ņemiet vērā šos četrus vaicājumus:
1. Kāds ir mazākais lieces rādiuss?Ja rādiuss ir mazāks par 10 reizēm par iekšējo diametru, padomājiet par mīkstāka savienojuma vai gofrētas sienas konstrukcijas izmantošanu.
2. Vai tas ir paredzēts sūkšanai vai izvadīšanai?Sūkšanas šļūtenēm ir nepieciešama lielāka cietība (vai iekšējais stieples pastiprinājums), lai izvairītos no sabrukšanas vakuuma apstākļos.
3. Kāda ir montāžas metode?Apstipriniet, ka cietība nodrošina atbilstošu saspiešanu, pamatojoties uz jūsu īpašo gofrēšanas vai iespīlēšanas ierīci.
4. Kāds ir darba temperatūru diapazons?Ja strādājat ļoti aukstos apstākļos, izvēlieties maisījumu, kas satur zemas temperatūras{0}}plastifikatorus, lai nodrošinātu, ka durometrs joprojām darbojas.

Piemērotas Shore A cietības izvēle ietver ne tikai to, kā šļūtene "jūtas" pieskaroties; tas ietver apsvērumus par mehānisko stabilitāti, blīvējuma efektivitāti un ilgmūžību. 70 A durometrs ir rūpniecisks etalons, jo tas nodrošina optimālu līdzsvaru daudziem šķidruma pārnešanas lietojumiem. Tomēr specializētām vidēm, piemēram, abrazīviem, augsta-spiediena vai kriogēniem apstākļiem, cietība ir precīzi jākalibrē.

Qingdao Bright Rubber & Plastic Co., Ltd. koncentrējas uz pielāgotu gumijas maisījumu. Mums ir iespēja mainīt NBR, EPDM, silikona un FKM šļūteņu Shore A cietību, lai tās atbilstu jūsu īpašajām inženiertehniskajām vajadzībām. Lai veiktu pašreizējo šļūtenes specifikāciju tehnisko novērtējumu, lūdzu, pastāstiet par savu darba spiedienu, temperatūras diapazonu un savienojuma veidu ar mūsu inženieru komandu.