1.0. مواد قطعات آب بندی
1.1. پلاستومرها (ترموپلاستیک ها)
به این مواد که ساختار مولکولی درشت دارند، ترموپلاستیک یا پلاستیک مهندسی نیز گفته می شود.
هنگامی که ساختارهای مولکولی مورد بررسی قرار می گیرند، مشاهده می شود که هیچ گونه پیوند متقابلی مانند الاستومرها وجود ندارد. اگرچه قابلیت تغییر فرم تحت بار و بازگشت به حالت اولیه را دارد، اما این ویژگی در مقایسه با الاستومرها عملکرد کمتری را نشان می دهد.
پلاستومرهایی که عموماً در قطعات آب بندی استفاده می شوند، پلی استال، پلی آمید و مواد PTFE (تفلون) هستند.
1.1.1. پلی استال (POM) (پلی اکسی متیلن)
آنها به عنوان مواد قطعه گاید یا مواد حلقه پشتیبانی در سیستم های هیدرولیک - پنوماتیک استفاده می شوند.
بسته به محل استفاده، انواع بدون افزودنی یا افزودنی فیبر شیشه ای وجود دارد. اگرچه دمای کاری آن بین -40 درجه سانتیگراد و +140 درجه سانتیگراد است، اما نمی تواند ثبات اندازه گیری بالاتر از +100 درجه سانتیگراد را فراهم کند.
روغن های معدنی و نوع HFA ، HFB روغن های بدون خطر استفاده می شوند. مقاومت فشار تماس بالاتر در انواع تقویت شده با الیاف شیشه به دست می آید.
1.1.2. پلی آمید (PA6، PA6.6)
این ماده ای است که ثبات ابعادی بالایی را بین -40 درجه سانتیگراد و +100 درجه سانتیگراد فراهم می کند و می تواند در دمای +140 درجه سانتیگراد به طور متناوب کار کند.
آنها به عنوان قطعات گاید و حلقه های نگهدارنده در سیلندرهای هیدرولیک - پنوماتیک مانند پلی استال ها استفاده می شوند. انواع بدون افزودنی و الیاف شیشه ای وجود دارد.
1.1.3. PTFE (تفلون)
در سال 1938، در آزمایشگاه DUPONT، دکتر. Roy J. Plunnket هنگام آزمایش با فریون به طور تصادفی ماده ای از نوع موم سفید را کشف کرد. در نتیجه تحقیقات بعدی مشخص شد که ویژگی های بسیار مهمی دارد و مورد استفاده صنعت قرار گرفته است.
به عنوان یک فناوری تولید، شبیه به تکنیک تولید متالورژی پودر است. در حالی که PTFE به شکل پودر است، در شفت یا لوله قالب گیری می شود. پس از پخت، فرم مورد نیاز به روش براده برداری مکانیکی داده می شود. با این حال؛ به ویژه در نتیجه پیشرفت های 15-20 سال اخیر، روش های تزریق و اکستروژن مانند ترموپلاستیک ها نیز مورد استفاده قرار می گیرند، اگرچه رایج نیستند.
از آنجایی که صرفاً از آن استفاده می شود، می توان خواص مکانیکی آن را با افزودن پرکننده هایی به آن افزایش داد. اثرات اصلی پرکننده های مورد استفاده بر روی PTFE را می توان افزایش نیروی تسلیم، کاهش نیروی اصطکاک، افزایش مقاومت سایشی، افزایش نیروی شکست، افزایش سختی و کاهش خاصیت تغییر شکل تحت گرما برشمرد.
مهمترین فیلرهای مورد استفاده عبارتند از:
-الیاف شیشه
-کربن-گرافیت
-رنگدانه های رنگ
-دی سولفید مولیبدن برنز
1.1.3.1. الیاف شیشه
افزودنی فیبر شیشه مقاومت آن را در برابر مواد شیمیایی در محدوده دمایی وسیع افزایش می دهد.
به ویژه در برابر محلول های قلیایی قوی و اسیدهای هیدروفلوئوریک مقاوم است.
1.1.3.2. کربن-گرافیت
مقاومت در برابر سایش و سختی را افزایش می دهد. تفلون اضافه شده به گرافیت کربن از فرسوده شدن سریع قطعات ابزار در حین ماشینکاری جلوگیری می کند. مقاومت در برابر فشار بالا را فراهم می کند.
1.1.3.3. مولیبدن دی سولفیت
باعث افزایش سختی و کاهش نیروی اصطکاک می شود. همراه با سایر مواد افزودنی استفاده می شود.
1.1.3.4. سهم برنز
با مقاومت حرارتی و استحکام تسلیم مقاومت فشار بالا را افزایش می دهد.این نوع پر کردن بیشترین انتخاب در برنامه های کاربردی هیدرولیک است.
1.2. الاستومرها
برخلاف پلاستومرها، الاستومرها به نظر می رسد که در ساختارهای مولکولی درشت خود پیوند متقابل دارند. با توجه به این خواص، آنها مواد ویسکوالاستیک بسیار برتری هستند. مواد ویسکوالاستیک به دلیل ساختاری که دارند، هم خاصیت سیال و هم خاصیت ارتجاعی (فنری) از خود نشان می دهند. برای اولین بار در جهان رزین از پوست درخت با بازکردن شیار جمع آوری شده و با اصلاح مایع (لاتکس) با گوگرد مورد استفاده قرار گرفت.
مواد پلیمری را که می توان حداقل تا دو برابر طول اولیه خود در دمای اتاق گسترش داد و با حذف نیروی وارده به شکل اولیه خود بازگردد، الاستومر نامیده می شود.
اتصالات عرضی در ساختار مولکول های درشت در اثر گرما و فشار ایجاد می شود. به این فرآیند ولکانیزاسیون می گویند. پس از ولکانیزاسیون (واکنش اتصال متقاطع) خواص الاستیک برتری را ایجاد می کند.
الاستومرهای رایج در زیر توضیح داده شده است:
1.2.1. نیتریل (NBR)
نیتریل پرکاربرد پلیمری از بوتادین و اکریلونیتریل است.
مخلوطهای ALP NBR حاوی آکریلو نیتریل (ACN) است که بین 30 تا 50 درصد متغیر است. با دمای کارکرد 30- تا 105+ درجه سانتی گراد (در 130+ درجه سانتی گراد برای فواصل کوتاه)، مخلوط های NBR ما در روغن های معدنی (روغن های روان کننده، گروه H، H-L و H-LP) و گریس ها و مواد معدنی استفاده می شوند. روغنهای غیر قابل احتراق مبتنی بر روغن (گروه HFB و HFC) مقاومت بسیار خوبی در روغنهای گیاهی و حیوانی، هیدروکربنهای آلیفاتیک (پروپان، بوتان، نفت) نشان میدهند..
برای استفاده در هیدروکربن های معطر (بنزن، تری کلرواتیلن، روغن های غیر قابل احتراق نوع HFD)، روغن های ترمز مبتنی بر گلیکول اتر توصیه نمی شود.
1.2.2.رزین نیتریل بوتادین هیدروژنه (HNBR)
این نوعی پلیمر است که از هیدروژنه کردن تمام یا بخشی از پلیمر معمولی NBR با بوتادین با پیوند دوگانه به دست می آید. مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی مشابه NBR است.
هنگامی که با پراکسیدها پخته می شود به دمای عملیاتی بالایی می رسد. دمای کار بین -30 درجه سانتیگراد تا +130 درجه سانتی گراد است
1.2.3.Viton (FKM) (FLUORO ELASTOMER)
در برابر انواع گریس، روغن و حلال بین 30- تا 225+ درجه سانتی گراد مقاوم است. در سیستم هایی با نفوذپذیری گاز کم نتایج خوبی می دهد. مقاومت بسیار خوبی در برابر بسیاری از مواد شیمیایی دارد. مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن ها و گریس های معدنی، سوخت ها، هیدروکربن های آلیفاتیک و آروماتیک و برخی روغن های غیر قابل احتراق دارد.
.
1.2.4. سیلیکون (MVQ)
سیلیکون که در برابر ازون، هوا و روغن بسیار مقاوم است، خواص خود را بین 60- تا 200+ درجه سانتی گراد حفظ می کند. اما در برابر روغن های اکسید شده و برخی روغن های هیپووئید و نوع E.P مقاومت کمی دارد.
1.2.5. نئوپرن (CR)
این یک پلیمر کلروبوتادین است. در برابر هوا، ازون و احتراق مقاوم است. مقاومت خوبی در برابر روغن های معدنی و گریس هایی با نقطه آنیلین بالا دارد. به همین دلیل در کاربردهایی که نیاز به مقاومت همزمان در برابر روغن و هوا و ازون دارند استفاده می شود.
مثلا؛ در صنعت خودروسازی، دمهای توپی از مواد نئوپرن تولید میشوند. دمای کارکرد آن بین 45- تا 105+ درجه سانتی گراد است.
1.2.6.رزین اتیلن پروپیلن (EPDM)
دمای کار بین -40 درجه سانتیگراد تا +145 درجه سانتیگراد است. مقاومت بسیار خوبی در برابر فسفات، مایعات استر، روغن ترمز خودرو، آب و بخار دارد.
1.2.7. رزین استایرن بوتادین (SBR)
در برابر روغن های ترمز مبتنی بر گلیکول SBR، اسیدهای معدنی، بازها و الکل مقاوم است و دمای کاری آن بین -50 درجه سانتیگراد و +100 درجه سانتیگراد است. به عنوان مثال با سایر الاستومرها؛ همچنین با مخلوط کردن مکرر با رزین طبیعی استفاده می شود.
1.2.8. پلی اورتان (PU)
پلی یورتان قالب گیری شده با تکنیک تزریق دارای دمای کاری بین 30- تا 100+ درجه سانتی گراد است. پلی اورتان جدایی این که مقاومت خوردگی و سایش بسیار خوبی دارد، در برابر هوا و ازن، روغن های معدنی، گریس و هیدروکربن های آلیفاتیک نیز بسیار مقاوم است.
1.2.9. رزین طبیعی (NR)
رزین طبیعی به دست آمده از درخت رزین بین 60- تا 100+ درجه سانتی گراد استفاده می شود. به دلیل خواص مکانیکی بالا در مکان هایی که نیاز به انعطاف پذیری دارند (گوه های ارتعاشی و غیره) استفاده می شود.
1.3. الاستومرهای ترموپلاستیک (TPE)
دمای کار بین -40 درجه سانتیگراد تا +120 درجه سانتیگراد است. مواد TPE که قابلیت قالبگیری با تکنیک تزریق را دارند، به دلیل مقاومت در برابر شکستگی و مقاومت بالا در برابر روغنهای معدنی، در ترکیبهای مختلف در کاربردهای هیدرولیک – پنوماتیک مورد استفاده قرار میگیرند.