انحراف ضغط رغوة EPDM مقابل مجموعة الضغط | أيتو

يمكن أن تشعر حشية رغوة EPDM بالنعومة في يدك ولا تزال تتطلب الكثير من القوة لإغلاق العلبة.

قد تنضغط مادة أخرى بسهولة عندما تكون جديدة ولكنها تفشل في التعافي بشكل جيد بعد بقائها مضغوطة لفترة طويلة.

هذه مشاكل مختلفة في اختيار المواد.

بالنسبة لمشتري الحشيات ومهندسي التصميم، يصف انحراف ضغط رغوة EPDM ومجموعة الضغط وتخفيف الضغط أجزاء مختلفة من سلوك المادة. إن النظر إلى رقم واحد فقط يمكن أن يؤدي إلى اختيار الرغوة الخاطئة.

ولذلك فإن المقارنة المفيدة يجب أن تجيب على ثلاثة أسئلة منفصلة:

ولا ينبغي تقييم أي من هذه القيم دون شروط الاختبار.

ما هو انحراف ضغط رغوة EPDM؟

يصف انحراف الضغط مقدار الضغط المطلوب لضغط الرغوة بنسبة مئوية محددة من سمكها الأصلي.

على سبيل المثال، قد يقوم المورد بالإبلاغ عن إجهاد الضغط على:

• ضغط 10%

• ضغط 25%

• ضغط 30%

• ضغط 50%

النسبة مهمة.

إن المادة التي تتطلب ضغطًا قليلًا نسبيًا عند ضغط 25% قد تتصرف بشكل مختلف تمامًا عند ضغطها إلى 50%.

وهذا مهم بشكل خاص عند تركيب الحشية بين سطحين بهما فجوة غير متساوية.

لماذا يعتبر انحراف الضغط مهمًا للحشية؟

تخيل حاوية حيث توجد حشية رغوية بين الغطاء والغطاء المعدني.

إذا كانت الرغوة شديدة الصلابة، فقد يتطلب إغلاق الغطاء قوة مفرطة.

تشمل النتائج المحتملة ما يلي:

• تشويه اللوحة

• تشوه السكن البلاستيكي

• الحمل المفرط للقفل

• التجمع الصعب

• إغلاق غير متناسق

• ضغط عالي حول المفصلات أو المشابك

إذا كانت الرغوة ناعمة جدًا، فقد تحدث المشكلة المعاكسة.

قد لا تولد قوة اتصال كافية ضد أسطح التزاوج لاستيعاب المخالفات أو الحفاظ على الختم المقصود.

وبالتالي فإن الهدف ليس مجرد اختيار أنعم الرغوة.

الهدف هو تحديد نطاق الضغط المناسب للتجميع الفعلي.

طريقة بسيطة لتقدير حمل ضغط الرغوة

لنفترض أن الرغوة الافتراضية أبلغت عن إجهاد ضغط قدره:

5 كيلو باسكال

عند الضغط المقصود.

إذا كانت منطقة الحشية المضغوطة الاسمية هي:

0.01 متر مربع

حساب مبسط يعطي:

5000 نيوتن/م² × 0.01 م² = حوالي 50 ن

يمكن أن يوفر هذا تقديرًا أوليًا لحمل ضغط الرغوة.

ومع ذلك، فهي ليست نفس القوة المقاسة المطلوبة لإغلاق العلبة النهائية.

قد تتأثر أيضًا قوة التجميع الفعلية بما يلي:

• هندسة طوقا

• تصميم الزاوية

• احتكاك

• لاصق

• فجوات غير متساوية

• صلابة السكن

• مواقف السحابة

• الضغط الزائد المحلي

بالنسبة للمشروعات المهمة، قم بتقييم الرغوة في العلبة الفعلية بدلاً من الاعتماد فقط على القيمة المختبرية.

غالبًا ما تكون نقطة ضغط واحدة غير كافية

قد يظهر الاقتباس الشائع فقط:

انحراف الضغط عند 25%

يعد هذا الرقم مفيدًا، ولكنه قد لا يصف التثبيت الحقيقي للعميل.

لنفترض أن سمك الحشية هو 10 ملم.

بسبب تفاوتات التصنيع، قد تختلف الفجوة المثبتة بين 6 مم و8.5 مم.

وبالتالي يمكن أن تواجه الرغوة مستويات ضغط مختلفة جدًا عبر نفس العلبة.

في هذه الحالة، يكون من المفيد أكثر طلب بيانات الضغط عبر نطاق التشغيل المتوقع.

الطلب العملي سيكون:

يرجى تقديم ضغط الضغط عند الحد الأدنى والاسمي والحد الأقصى للضغط المثبت، بالإضافة إلى طريقة الاختبار وسمك العينة وظروف التكييف.

وهذا يعطي المورد سؤالًا هندسيًا حقيقيًا بدلاً من مجرد طلب 'رغوة EPDM الناعمة'.

ما هي مجموعة الضغط؟

تعمل مجموعة الضغط على تقييم مدى جودة تعافي المادة بعد ضغطها لفترة محددة ثم تحريرها.

إنها ذات أهمية خاصة عندما تكون الحشية:

• يبقى مضغوطاً لفترات طويلة

• يتم فتحه وإغلاقه بشكل متكرر

• يواجه درجات حرارة مرتفعة

• يجب أن يتعافى بعد الصيانة أو الخدمة

تشير نتيجة مجموعة الضغط المنخفضة عمومًا إلى تشوه أقل دائمًا في ظل ظروف الاختبار المذكورة.

لكن شروط الاختبار ضرورية.

يجب أن تكون قيمة مجموعة الضغط مصحوبة بشكل مثالي بما يلي:

• نسبة الضغط

• مدة الاختبار

• درجة حرارة الاختبار

• سمك العينة

• وقت التعافي

• طريقة الاختبار

وبدون هذه التفاصيل، قد لا تكون النسبتان قابلتين للمقارنة بشكل مباشر.

على سبيل المثال، لا ينبغي مقارنة النتيجة التي تم قياسها بعد ضغط درجة حرارة الغرفة تلقائيًا بنتيجة أخرى تم قياسها بعد التعرض لفترة طويلة لدرجة حرارة مرتفعة.

مجموعة الضغط ليست تخفيف التوتر

غالبًا ما يتم الخلط بين هاتين الخاصيتين.

تبحث مجموعة الضغط في استعادة الشكل بعد إزالة التحميل.

ينظر استرخاء الإجهاد إلى الاحتفاظ بالقوة بينما تظل الرغوة مضغوطة.

ضع في اعتبارك الحشية التي تم تركيبها ولم يتم فتحها أبدًا.

حتى لو ظلت الرغوة مضغوطة ماديًا بين السطحين، فإن قوة الدفع التي تطبقها يمكن أن تنخفض تدريجيًا.

إن فقدان القوة هو استرخاء التوتر.

بالنسبة للختم الثابت طويل الأمد، قد يكون هذا السلوك مهمًا لأن الحفاظ على ضغط التلامس يمكن أن يكون بنفس أهمية استعادة الأبعاد.

بالنسبة لتطبيقات الختم الهامة، اسأل ما إذا كانت البيانات ذات الصلة المتعلقة بالاحتفاظ بالقوة أو تخفيف الضغط متاحة بدلاً من الاعتماد على مجموعة الضغط وحدها.

انحراف الضغط مقابل مجموعة الضغط

هناك طريقة بسيطة لتذكر الفرق وهي:

انحراف الضغط:

ما مدى صعوبة ضغط الرغوة؟

مجموعة الضغط:

ما مدى استعادتها بعد الضغط؟

تخفيف التوتر:

ما مقدار قوة الختم التي يحتفظ بها بينما يظل مضغوطًا؟

هذه القياسات الثلاثة تجيب على أسئلة مختلفة.

إن الرغوة ذات الأداء الجيد في مجموعة الضغط ليست تلقائيًا أسهل رغوة للضغط.

وبالمثل، فإن الرغوة الناعمة جدًا ليست تلقائيًا أفضل مادة مانعة للتسرب على المدى الطويل.

الكثافة ليست هي نفس الحزم

غالبًا ما يستخدم مشترو الرغوة الكثافة كاختصار للصلابة.

على سبيل المثال:

يجب أن يكون 90 كجم/م3 أكثر صلابة من 65 كجم/م3.

وهذا الافتراض لا يمكن الاعتماد عليه دائما.

تقيس الكثافة الكتلة لكل وحدة حجم.

يقيس انحراف الضغط مقاومة المادة للضغط.

يمكن أن تسمح التركيبة وبنية الخلية والربط المتقاطع وظروف التصنيع للمواد ذات الكثافة المماثلة بالحصول على استجابات ضغط مختلفة.

وبالمثل، فإن مادتين لهما كثافات مختلفة يمكن أن تنتج في بعض الأحيان قوى ضغط مماثلة.

لاختيار الحشية، أ مادة رغوة EPDM باستخدام بيانات الضغط الفعلية بدلاً من الكثافة وحدها. ولذلك ينبغي تقييم

خلية مفتوحة أم خلية مغلقة EPDM؟

بنية الخلية هي عامل اختيار مهم آخر.

يمكن أخذ رغوة EPDM ذات الخلية المفتوحة بعين الاعتبار عندما يتطلب المشروع ما يلي:

• المطابقة الناعمة

• قوة إغلاق منخفضة

• ملء الفجوة

• الامتصاص الصوتي

• نفاذية الهواء في التطبيقات المناسبة

على سبيل المثال، أ يمكن اختبار عينة رغوة EPDM ذات الخلية المفتوحة عندما تكون قوة الضغط المنخفضة والتوافق من الأولويات.

يمكن أخذ EPDM ذو الخلية المغلقة في الاعتبار عندما يتطلب التطبيق بنية مانعة للتسرب مختلفة أو مقاومة للرطوبة أو نفاذية أقل.

ومع ذلك، فإن اختيار مادة الخلية المغلقة لا يضمن تلقائيًا أن العلبة النهائية مقاومة للماء أو الغبار.

يعتمد الأداء أيضًا على:

• هندسة طوقا

• مستوى الضغط

• المفاصل

• زوايا

• التسطيح السطحي

• السحابات

• لاصق

• تصميم الجمعية

يجب التحقق من صحة العلبة المكتملة على مستوى النظام عند الحاجة إلى تصنيف إغلاق محدد.

ما هي المعلومات التي يجب عليك إرسالها إلى مورد الرغوة؟

بدلاً من الإرسال فقط:

تحتاج إلى رغوة EPDM ناعمة بسمك 10 مم.

توفير ظروف العمل.

تتضمن المعلومات المفيدة ما يلي:

1. سمك الحشية الاسمية

2. الحد الأدنى والحد الأقصى لفجوة التثبيت

3. عرض الحشية

4. شكل طوقا أو الرسم

5. قوة الإغلاق المتاحة

6. نسبة الضغط المتوقعة

7. سطح الاتصال

8. درجة حرارة التشغيل

9. التعرض للماء أو الزيت أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية

10. ما إذا كان المفصل يفتح بشكل متكرر

11. مدة الخدمة المطلوبة

12. معيار الاختبار المطلوب

13. متطلبات دعم لاصقة

14. الكمية السنوية

بالنسبة للمحتويات ذات الفجوات المتغيرة، قد يقول الاستفسار المفيد:

تختلف الفجوة المغلقة عبر العلبة. نحن بحاجة إلى حشية رغوية EPDM تظل على اتصال عند أكبر فجوة دون إنشاء قوة إغلاق مفرطة عند أصغر فجوة. يرجى التوصية بدرجات العينة وتقديم بيانات ضغط قابلة للمقارنة.

وهذا يعطي المورد معلومات كافية لاقتراح المواد ذات الصلة.

كيف ينبغي مقارنة عينتين من رغوة EPDM؟

استخدم نفس شروط الاختبار كلما أمكن ذلك.

قد يتضمن جدول المقارنة المفيد ما يلي:

إذا استخدم الموردون طرقًا أو شروط اختبار مختلفة، فاحتفظ بالنتائج منفصلة بدلاً من التعامل معها على أنها متكافئة بشكل مباشر.

الأسئلة المتداولة

هل انحراف الضغط المنخفض أفضل دائمًا؟

لا.

يمكن أن تكون قوة الضغط المنخفضة مفيدة عندما يكون العلبة خفيفة الوزن أو ذات قوة تثبيت محدودة. ومع ذلك، لا تزال الحشية بحاجة إلى ما يكفي من ضغط الاتصال لاستيعاب المخالفات السطحية وتلبية متطلبات الختم الخاصة بالتطبيق.

أفضل قيمة تعتمد على التجميع.

ما هي النسبة المئوية الجيدة لضبط الضغط لرغوة EPDM؟

لا توجد نسبة مئوية واحدة صحيحة لكل تطبيق.

ويجب تقييم النتيجة مع مستوى الضغط ودرجة الحرارة والمدة ووقت الاسترداد وطريقة الاختبار.

ولذلك يجب أن تحدد المواصفات كلاً من النتيجة المستهدفة والظروف التي يتم قياسها بموجبها.

هل يمكنني اختيار رغوة EPDM بالكثافة فقط؟

لا.

تعتبر الكثافة مفيدة لتحديد درجة المادة، ولكنها لا تحدد بشكل فريد قوة الضغط أو الاسترداد أو سلوك الختم على المدى الطويل.

وينبغي تقييم بيانات الضغط بشكل منفصل.

هل يجب أن أطلب انحراف الضغط بنسبة 25% أو 50%؟

اطلب البيانات عند مستويات الضغط ذات الصلة بالتثبيت الفعلي.

إذا كانت الحشية تعمل من ضغط يتراوح من 15% إلى 40% تقريبًا بسبب اختلاف الفجوة، فقد تكون للبيانات عند ضغط 50% فقط قيمة محدودة للتصميم.

هل تضمن مجموعة الضغط الجيدة ختمًا طويل الأمد؟

لا.

تشير مجموعة الضغط إلى الاسترداد بعد الضغط والإفراج.

قد يعتمد الختم طويل الأمد أيضًا على تخفيف الضغط، والشيخوخة البيئية، وهندسة الحشية، وأداء المادة اللاصقة وتصميم التجميع.

ضع فجوة العمل في المواصفات

بالنسبة لمشروعات الحشيات، لا تعد المواصفات 'الناعمة' و'المتوسطة' و'الصلبة' من المواصفات الهندسية الدقيقة.

المعلومات الأكثر فائدة هي نطاق العمل الفعلي:

الفجوة الدنيا ← الفجوة الاسمية ← الفجوة القصوى

جنبا إلى جنب مع قوة الإغلاق المتاحة وأداء الختم المطلوب.

وهذا يجعل من الممكن مقارنة المواد بناءً على كيفية عملها في المنتج النهائي بدلاً من اختيارها عن طريق اللمس أو الكثافة فقط.

أرسل إلى AITO Foam رسم الحشية ونطاق الفجوة وظروف التشغيل لمناقشة عينات رغوة EPDM المناسبة.

يجب أن تتم الموافقة على المادة النهائية في التجميع الفعلي، ويجب الاحتفاظ بشروط الاختبار المتفق عليها مع مواصفات الشراء حتى يمكن مقارنة دفعات الإنتاج المستقبلية بشكل متسق.

المراجع الفنية

• ASTM D1056 - المواد الخلوية المرنة: الإسفنج أو المطاط الموسع

• ASTM D395 — خاصية المطاط: مجموعة الضغط

• ISO 3384 - المطاط أو المفلكن أو اللدائن الحرارية: تحديد تخفيف الضغط عند الضغط