مهمترین جنس مواد آب بندی در هیدرولیک

موادی که آب بندها و حتی یاتاقان ها از آنها ساخته می شوند به 3 دسته زیر تقسیم بندی می شوند:

الاستومر ها

الاستومرها به دلیل خواص ارتجاعی یا همان فنریت، به مواد لاستیکی مصنوعی معروف هستند. در شکل زیر اسپایدر کوپلینگ پمپ هیدرولیک نشان داده شده است که در ساخت آنها از قطعات الاستومر استفاده می شود.

پلاستیک ها

موادی هستند که در درجه حرارت محیط سخت بوده و هنگامی که به خوبی گرم شوند، می توان آنها را فرم داده و قالب گیری نمود.

الاستوپلاستیک ها

الاستوپلاستیک ها نرمتر از پلاستیک بوده ولی سخت تر از الاستومرها می باشند.

نیتریل یا NBR

یک ماده الاستومر با دوام قابلیت آب بندی بالا است. ترکیبات این ماده، سازگار با روغن های نفتی است و قابلیت شکل پذیری بالایی دارد و در محدوده -40 الی 270 درجه فارنهایت به کار می رود. ماده ای نسبتاً سفت و محکم و در مقابل سایش دارای مقاومت بالایی می باشد. در استانداردها آب بندهایی از قبیل پمپ ها، موتورها، سیلندرها و شیرها به طور عموم از جنس نیتریل می باشد. از دلایل کاربردی بودن این جنس، سازگاری خوب و مناسب آن با روغن های رایج می باشد. جالب آنکه به علت سازگاری با هوا در صنعت پنوماتیک نیز کاربرد دارد.

فلوئور کربن یا Viton

الاستومری است که در ساخت ارینگ ها و سایر آب بندی ها کاربرد دارد. این نوع از جهات بسیاری از قبیل خاصیت ارتجاعی، استحکام کششی و سختی، رفتاری مشابه نیتریل دارد ولی از لحاظ مقاومت در حرارت بالا عملکرد بهتری دارند. از مزیت های مهم این الاستومر علاوه بر سازگاری با روغن ها هیدرولیک رایج، با فسفات استرها (سیال مقاوم در برابر آتش) نیز سازگاری بسیار خوبی دارد. در ضمن می توان جهت دستیابی به کارایی این نوع آب بند در فشارهای بالا از الیاف تقویتی نیز بهره برد. از معایب این نوع جنس، گران بودن آن نسبت به سایر جنس ها می باشد. آب بند جنس وایتون نیز در پمپ ها، هیدروموتورها، سیلندرها و شیرهای هیدرولیک کاربرد وسیع دارد. محدوده دمای کاری می تواند از -25 تا +400 درجه فارنهایت باشد.

سیلیکون (silicon)

یک ماده الاستیک با بازه دمایی بسیار وسیع تر از نیتریل است. سیلیکون در آب بندی قطعات متحرک استفاده نمی شود چون سفتی و دوام لازم را ندارد و خیلی زود پاره می شود. از سیلیکون در آب بندی لبه هایی که در دمای بالا کار می کنند استفاده می شود البته در نوع استاتیکی که قطعات متحرک نیستند. سیلیکون در دمای بالا تمایل به متورم شدن دارد و این حالت موجب جذب روغن می شود و این ویژگی یک مزیت است چون در بازه زمانی بالاتری از هنگام استارت خشک می شود. در ضمن این نوع جنس به دلیل مقاومت کم در مقابل پارگی، در کاربردهای رفت و برگشتی مورد استفاده قرار نمی گیرد.

پلی اورتان

پلی اورتان جزء الاستوپلاستیک ها بوده که خاصیت ارتجاعی کمتری نسبت به الاستومرها داشته ولی سخت تر و قوی تر از آنها می باشند. از مزایا و نقات قوت قابل ذکر در پلی اورتان ها:

1-در برابر بیرون زدگی و سایش مقاومت خوبی از خود نشان می دهند.

2-فشارهای بالاتری را می تواند نسبت به الاستومرها تحمل نماید.

3-دارای عمر و کارکرد بیشتری نسبت به الاستومر ها است.

از بزرگترین عیب قابل ذکر این است که در صورتی که روغن هیدرولیک از نوع پایه آب باشد در دماهایی بیش از 140 درجه فارنهایت با آب واکنش شیمیایی داده و موجب تکه تکه شدن آن خواهد شد. حتی آب بندهای پلی اورتان در صورتی که روغن سیستم پایه آبی نباشد، ولی اگر مقداری آب به درون سیستم هیدرولیک نفوذ نماید به شدت به آب بند صدمه می زند. در آب بند گردگیر میله پیستون و یا در آب بند های دینامیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

پلی تترافلوئور اتیلن یا تفلون (PTFE) و نایلون

تفلون ها نوعی پلاستیک هستند که اصطکاک بسیار کمی ایجاد نموده و لذا در سطح دینامیکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. همانند الاستومرها و الاستوپلاستیک ها دارای خاصیت ارتجاعی نبوده و به همین جهت تامین آب بندی مناسب به تقویت کننده نیاز دارد. از تفلون در ساختار یاتاقان ها و حلقه های پشتیبان آب بندها استفاده می شود. تفلون ها محدوده دمایی وسیعی را پوشش داده و با بسیاری از روغن های هیدرولیک سازگاری مطلوبی دارند.

نایلون همانند تفلون یک پلاستیک بوده و از لحاظ عملکردی بسیار مشابه تفلون می باشد. نایلون دارای مقاومت گرمایی بالایی است و دارای خواص اصطکاکی کمی می باشد.

تاثیر حرارت در آب بندها

اکثر مواد آب بندی دارای محدودیت دمایی در عملکرد دارند. اگر به هر دلیلی مدارهای هیدرولیک از حد دمایی تعریف شده فراتر روند، می توانند سفت، نرم، متورم و حتی ممکن است آب بند تکه تکه گردد. در ضمن اگر هم مداری دارای حداقل درجه حرارت کارکرد شده و حتی از دمای کارکرد حداقلی مجاز کارکرد مدار هیدرولیک به مراتب افت کند، آب بندها به قدری ترد و شکننده خواهند شد که دیگر خاصیت ارتجاعی خود را از دست خواهند داد. به عبارتی دیگر نمی توانند وظیفه آب بندی را به درستی انجام دهند.

مهم ترین عوامل تاثیر گذار در انتخاب آب بند

1-اطمینان از سازگاری با روغن مورد استفاده در تجهیز هیدرولیکی

2-بررسی محدوده عملکرد دمایی آب بند با دمای عملکردی مدار هیدرولیک

3-بررسی محدوده عملکرد فشار آب بند (جلوگیری از بیرون زدگی آب بند)

4-بررسی نحوه استقرار آب بند در شیار، نشیمنگاه و بررسی سطوح مورد نظر جهت آب بندی

5-بررسی صافی سطح زیرا سطح با زبری زیاد، موجب سایش سریع آب بند می شود.