Kompresijska deformacija EPDM pene v primerjavi s kompresijskim kompletom | AITO

Tesnilo iz pene EPDM je lahko mehko v vaši roki in še vedno zahteva preveč sile za zapiranje ohišja.

Drug material se lahko zlahka stisne, ko je nov, vendar se ne uspe dobro obnoviti, potem ko je ostal stisnjen dolgo časa.

To so različni problemi pri izbiri materiala.

Za kupce tesnil in oblikovalske inženirje, kompresijski upogib, kompresijska napetost in sprostitev napetosti EPDM pene opisujejo različne dele obnašanja materiala. Če pogledate samo eno številko, lahko izberete napačno peno.

Uporabna primerjava bi torej morala odgovoriti na tri ločena vprašanja:

Nobena od teh vrednosti se ne sme ovrednotiti brez preskusnih pogojev.

Kaj je kompresijska deformacija pene EPDM?

Kompresijska deformacija opisuje, koliko pritiska je potrebno za stiskanje pene za določen odstotek njene prvotne debeline.

Na primer, dobavitelj lahko poroča o kompresijski napetosti pri:

• 10% kompresija

• 25% kompresija

• 30% kompresija

• 50% kompresija

Procent je pomemben.

Material, ki zahteva razmeroma majhen pritisk pri 25% stiskanju, se lahko obnaša zelo drugače, ko je stisnjen na 50%.

To je še posebej pomembno, če je tesnilo nameščeno med dvema površinama z neenakomerno režo.

Zakaj je tlačna deformacija pomembna za tesnilo?

Predstavljajte si ohišje, v katerem je penasto tesnilo med pokrovom in kovinskim ohišjem.

Če je pena pretrda, lahko zapiranje pokrova zahteva pretirano silo.

Možni rezultati vključujejo:

• Popačenje plošče

• Deformacija plastičnega ohišja

• Prekomerna obremenitev pritrdilnih elementov

• Težavna montaža

• Neskladno zaprtje

• Velika obremenitev okoli tečajev ali sponk

Če je pena premehka, se lahko pojavi nasprotna težava.

Morda ne bo ustvaril dovolj kontaktne sile proti spojnim površinam, da bi prilagodil nepravilnosti ali ohranil predvideno tesnjenje.

Cilj torej ni le izbrati najmehkejšo peno.

Cilj je določiti ustrezno območje stiskanja za dejanski sklop.

Preprost način za oceno kompresijske obremenitve pene

Recimo, da hipotetična pena poroča o stiskalni napetosti:

5 kPa

pri predvideni kompresiji.

Če je nazivna stisnjena površina tesnila:

0,01 m²

poenostavljen izračun daje:

5.000 N/m² × 0,01 m² = približno 50 N

To lahko zagotovi prvo oceno kompresijske obremenitve pene.

Vendar to ni isto kot izmerjena sila, ki je potrebna za zapiranje končnega ohišja.

Na dejansko silo sestavljanja lahko vpliva tudi:

• Geometrija tesnila

• Kotni dizajn

• Trenje

• Lepilo

• Neenakomerne vrzeli

• Togost ohišja

• Položaji pritrdilnih elementov

• Lokalno prekomerno stiskanje

Pri pomembnih projektih ocenite peno v dejanskem ohišju, namesto da se zanašate le na laboratorijsko vrednost.

Ena kompresijska točka pogosto ni dovolj

Običajni citat lahko prikazuje samo:

Kompresijski upogib pri 25 %

Ta številka je uporabna, vendar morda ne opisuje dejanske namestitve stranke.

Recimo, da je debelina tesnila 10 mm.

Zaradi proizvodnih toleranc lahko vgrajena reža niha med 6 mm in 8,5 mm.

Pena bi torej lahko imela zelo različne stopnje stiskanja v istem ohišju.

V tem primeru je bolj uporabno zahtevati podatke o stiskanju v pričakovanem območju delovanja.

Praktična zahteva bi bila:

Prosimo, navedite tlačno napetost pri najmanjši, nazivni in največji nameščeni kompresiji, skupaj s preskusno metodo, debelino vzorca in pogoji kondicioniranja.

To dobavitelju postavi pravo inženirsko vprašanje, namesto da preprosto zahteva 'mehko EPDM peno'.

Kaj je nastavitev stiskanja?

Komplet za stiskanje oceni, kako dobro se material obnovi, potem ko je bil stisnjen določeno obdobje in nato izpuščen.

Še posebej pomembno je, če tesnilo:

• Dolgo časa ostane stisnjen

• Večkrat se odpira in zapira

• Doživlja povišane temperature

• Po vzdrževanju ali servisiranju se mora obnoviti

Nižji rezultat stiskanja na splošno kaže na manjšo trajno deformacijo pod navedenimi preskusnimi pogoji.

Bistveni pa so preskusni pogoji.

V idealnem primeru bi moralo nastavljeno vrednost stiskanja spremljati:

• Odstotek stiskanja

• Trajanje preizkusa

• Testna temperatura

• Debelina vzorca

• Čas okrevanja

• Preskusna metoda

Brez teh podrobnosti dva odstotka morda ne bosta neposredno primerljiva.

Na primer, rezultat, izmerjen po kompresiji pri sobni temperaturi, se ne sme samodejno primerjati z drugim rezultatom, izmerjenim po dolgotrajni izpostavljenosti pri povišani temperaturi.

Kompresijski komplet ni sprostitev stresa

Ti dve lastnosti se pogosto zamenjujeta.

Kompresijski komplet obravnava obnovitev oblike po odstranitvi obremenitve.

Sprostitev stresa obravnava zadrževanje sile, medtem ko pena ostane stisnjena.

Razmislite o tesnilu, ki je nameščeno in nikoli odprto.

Tudi če pena ostane fizično stisnjena med obema površinama, se lahko potisna sila, ki jo uporablja, postopoma zmanjša.

Ta izguba moči je sprostitev stresa.

Za dolgoročno statično tesnjenje je to vedenje lahko pomembno, ker je lahko vzdrževanje kontaktnega tlaka enako pomembno kot obnovitev dimenzij.

Pri kritičnih tesnilnih aplikacijah se vprašajte, ali so na voljo ustrezni podatki o zadrževanju sile ali sprostitvi napetosti, namesto da se zanašate samo na kompresijski niz.

Kompresijski upogib proti kompresijskemu nizu

Preprost način, da si zapomnite razliko je:

Kompresijska deformacija:

Kako težko je peno stisniti?

Kompresijski set:

Kako dobro se obnovi po stiskanju?

Sprostitev stresa:

Koliko tesnilne sile ohrani, medtem ko ostane stisnjen?

Te tri meritve odgovarjajo na različna vprašanja.

Pena z dobro zmogljivostjo stiskanja ni samodejno pena, ki jo je najlažje stisniti.

Prav tako zelo mehka pena ni samodejno najboljši dolgotrajni tesnilni material.

Gostota ni isto kot trdnost

Kupci pene pogosto uporabljajo gostoto kot bližnjico za trdoto.

Na primer:

90 kg/m³ mora biti trdnejši od 65 kg/m³.

Ta predpostavka ni vedno zanesljiva.

Gostota meri maso na enoto prostornine.

Kompresijska deformacija meri odpornost materiala na stiskanje.

Formulacija, celična struktura, navzkrižno povezovanje in pogoji izdelave lahko omogočijo, da imajo materiali s podobno gostoto različne odzive na stiskanje.

Podobno lahko dva materiala z različno gostoto včasih povzročita podobne kompresijske sile.

Za izbiro tesnila, an Penasti material EPDM je zato treba oceniti z dejanskimi podatki o stiskanju in ne zgolj z gostoto.

EPDM z odprtimi ali zaprtimi celicami?

Struktura celice je še en pomemben izbirni dejavnik.

Pena EPDM z odprtimi celicami se lahko upošteva, ko projekt zahteva:

• Mehka skladnost

• Nizka sila zapiranja

• Polnjenje vrzeli

• Akustična absorpcija

• Zračna prepustnost v ustreznih aplikacijah

Na primer, an vzorec pene EPDM z odprtimi celicami je mogoče testirati, ko sta prednostna naloga nizka tlačna sila in skladnost.

Zaprtocelični EPDM se lahko upošteva, kadar aplikacija zahteva drugačno tesnilno strukturo, odpornost na vlago ali nižjo prepustnost.

Vendar pa izbira materiala z zaprtimi celicami ne zagotavlja samodejno, da je končno ohišje vodotesno ali odporno na prah.

Učinkovitost je odvisna tudi od:

• Geometrija tesnila

• Stopnja stiskanja

• sklepi

• Koti

• Ravnost površine

• Pritrdilni elementi

• Lepilo

• Oblikovanje montaže

Dokončano ohišje je treba validirati na ravni sistema, ko se zahteva posebna ocena tesnjenja.

Katere informacije morate poslati dobavitelju pene?

Namesto samo pošiljanja:

Potrebujemo mehko EPDM peno debeline 10 mm.

zagotoviti pogoje za delo.

Uporabne informacije vključujejo:

1. Nazivna debelina tesnila

2. Najmanjša in največja vgradna vrzel

3. Širina tesnila

4. Oblika tesnila ali risba

5. Razpoložljiva sila zapiranja

6. Pričakovani odstotek stiskanja

7. Kontaktna površina

8. Delovna temperatura

9. Izpostavljenost vodi, olju, UV ali kemikalijam

10. Ali se sklep večkrat odpre

11. Zahtevana življenjska doba

12. Zahtevani preskusni standard

13. Zahteva po lepilni podlagi

14. Letna količina

Za ohišje s spremenljivimi režami bi koristna poizvedba lahko rekla:

Zaprta reža se razlikuje po ohišju. Potrebujemo tesnilo iz pene EPDM, ki ostane v stiku pri največji reži, ne da bi pri najmanjši reži povzročilo pretirano zapiralno silo. Priporočite vzorčne stopnje in navedite primerljive podatke o stiskanju.

To daje dobavitelju dovolj informacij za predlaganje ustreznih materialov.

Kako naj se primerjata dva vzorca pene EPDM?

Kadar koli je mogoče, uporabite enake preskusne pogoje.

Uporabna primerjalna tabela lahko vključuje:

Če dobavitelji uporabljajo različne metode ali preskusne pogoje, naj bodo rezultati ločeni, namesto da jih obravnavate kot neposredno enakovredne.

Pogosto zastavljena vprašanja

Ali je manjša kompresijska deformacija vedno boljša?

št.

Nižja sila stiskanja je lahko uporabna, če je ohišje lahko ali ima omejeno silo pritrditve. Vendar pa tesnilo še vedno potrebuje dovolj kontaktnega pritiska, da se prilagodi površinskim nepravilnostim in izpolni zahteve glede tesnjenja v aplikaciji.

Najboljša vrednost je odvisna od sestave.

Kakšen je dober odstotek stiskanja za peno EPDM?

Ni enotnega odstotka, ki bi bil pravilen za vsako aplikacijo.

Rezultat je treba ovrednotiti skupaj s stopnjo kompresije, temperaturo, trajanjem, časom okrevanja in preskusno metodo.

Specifikacija mora torej opredeliti ciljni rezultat in pogoje, pod katerimi se meri.

Ali lahko izberem EPDM peno samo po gostoti?

št.

Gostota je uporabna za identifikacijo razreda materiala, vendar ne določa enotno stiskalne sile, okrevanja ali dolgoročnega tesnjenja.

Podatke o stiskanju je treba oceniti ločeno.

Ali naj zahtevam kompresijsko deformacijo pri 25 % ali 50 %?

Zahtevajte podatke na stopnjah stiskanja, ki ustrezajo dejanski namestitvi.

Če lahko tesnilo deluje od približno 15 % do 40 % kompresije zaradi variacije reže, imajo lahko podatki samo pri 50 % kompresiji omejeno vrednost za načrtovanje.

Ali dobra kompresijska nastavitev zagotavlja dolgoročno tesnjenje?

št.

Kompresijski set kaže okrevanje po stiskanju in sprostitvi.

Dolgoročno tesnjenje je lahko odvisno tudi od sprostitve napetosti, staranja v okolju, geometrije tesnila, učinkovitosti lepila in zasnove sklopa.

Vnesite delovno vrzel v specifikacijo

Za projekte tesnil 'mehko', 'srednje' in 'trdo' niso natančne tehnične specifikacije.

Najbolj uporaben podatek je dejansko delovno območje:

minimalna reža → nazivna reža → največja reža

skupaj z razpoložljivo silo zapiranja in zahtevano zmogljivostjo tesnjenja.

To omogoča primerjavo materialov glede na to, kako bodo delovali v končnem izdelku, namesto da bi jih izbirali zgolj na dotik ali gostoto.

Pošljite AITO Foam svojo risbo tesnila, razpon rež in delovne pogoje, da se pogovorimo o primernih vzorcih EPDM pene.

Končni material je treba odobriti pri dejanski montaži, dogovorjeni preskusni pogoji pa morajo biti ohranjeni pri nabavni specifikaciji, da se lahko prihodnje proizvodne serije dosledno primerjajo.

Tehnične reference

• ASTM D1056 — Prožni celični materiali: goba ali ekspandirana guma

• ASTM D395 — Lastnost gume: kompresijski set

• ISO 3384 – Guma, vulkanizirana ali termoplastična: določanje popuščanja napetosti pri stiskanju