دستگاه درزگیر لاستیکی برای سیستم‌های هیدرولیک

By مایک چن، مدیر تولید | بیش از ۱۲ سال سابقه در تولید لاستیک |لینکدین

نکات کلیدی

• آب‌بندهای سیستم هیدرولیک نیاز به حذف ضایعات تا دقت 0.1 میلی‌متر دارند، زیرا ضایعات باقی‌مانده باعث نشت داخلی و خرابی زودرس آب‌بند در مدارهای فشار بالا می‌شوند.
• عملیات مکانیکی زدودن پلیسه‌ها روی حلقه‌های O و آب‌بندهای پاک‌کن استاندارد، به ازای هر حلقه، 20 تا 40 ثانیه زمان می‌برد که آن را 40 تا 50 برابر سریع‌تر از برش دستی می‌کند.
• برای آب‌بندهای هیدرولیک سیلیکونی و FKM با پلیسه نازک زیر 0.3 میلی‌متر که در برابر سایش مکانیکی مقاوم است، استفاده از روش کرایوژنیک در دمای 100- تا 130- درجه سانتیگراد توصیه می‌شود.
• دستگاه مکانیکی درزگیر XCJ-G600 در هر چرخه، دسته‌های ۱۵ کیلوگرمی از آب‌بندهای هیدرولیکی را پردازش می‌کند که برای بیش از ۳۰۰۰ حلقه اورینگ در هر شیفت با حجم تولید استاندارد کافی است.

قابلیت اطمینان سیستم هیدرولیک به یکپارچگی آب‌بند بستگی دارد. یک آب‌بند با حذف ناقص پلیسه می‌تواند باعث افت فشار، آلودگی سیال و خرابی قطعه شود. این امر، پلیسه‌گیری از آب‌بند لاستیکی را به یک مرحله حیاتی در تولید قطعات هیدرولیک تبدیل می‌کند. انتخاب روش پلیسه‌گیری و پیکربندی دستگاه مستقیماً بر عملکرد آب‌بند در محل تأثیر می‌گذارد.

زیرا یک آب‌بند هیدرولیکی با بقایای 0.15 میلی‌متری پلیسه روی لبه آب‌بندی خود می‌تواند عمر مفید را در مقایسه با یک آب‌بند که به درستی پلیسه‌گیری شده باشد، تا 40٪ کاهش دهد - و حذف پلیسه را به یک مرحله غیرقابل مذاکره در ساخت آب‌بند تبدیل می‌کند.

این مقاله به این موضوع می‌پردازد که چرا آب‌بندهای هیدرولیک به استانداردهای متفاوتی برای پلیسه‌گیری نسبت به قطعات لاستیکی عمومی نیاز دارند، چگونه دستگاه‌های پلیسه‌گیری مکانیکی و برودتی این الزامات را برآورده می‌کنند و چگونه فرآیند پلیسه‌گیری مناسب را برای تولید آب‌بند خود انتخاب کنید.

چرا آب‌بندهای هیدرولیک برای عملکرد قابل اعتماد سیستم به دی‌فلاشینگ دقیق نیاز دارند؟

لبه آب‌بندی بحرانی‌ترین سطح هر آب‌بند هیدرولیکی است - اگر این لبه دارای بقایای جرم باشد، آب‌بند می‌تواند در عرض ۵۰۰ چرخه عملیاتی اول از کار بیفتد. آب‌بندهای هیدرولیکی با حفظ یک تطابق تداخلی کنترل‌شده بین اجزای ثابت و متحرک عمل می‌کنند. جرم قالب روی سطح آب‌بندی این تطابق را مختل می‌کند و مسیرهای نشت ترجیحی ایجاد می‌کند که به طور کامل از آب‌بند عبور می‌کنند.

برای کاربردهای هیدرولیک با فشار بالا بالای ۲۰۰ بار، استاندارد ISO 6195 برای آب‌بندهای پاک‌کننده و ISO 3601 برای حلقه‌های O هر دو محدودیت‌های بالایی را برای عیوب سطحی مشخص می‌کنند. باقی‌مانده‌ی جرقه بیش از ۰.۱ میلی‌متر روی سطح آب‌بندی معمولاً برای کاربردهای هیدرولیک عدم انطباق محسوب می‌شود. این استاندارد سختگیرانه‌تر از استاندارد آب‌بندهای استاتیک یا اجزای لاستیکی غیر آب‌بندی است.

در تجربه تولید ما که بیش از ۵۰۰ دسته آب‌بند را در بین تولیدکنندگان تجهیزات هیدرولیک آزمایش کردیم، مشاهده کردیم که آب‌بندهایی که به درستی جوش‌هایشان تخلیه شده است، در مقایسه با آب‌بندهایی که به صورت دستی برش داده شده‌اند، در آزمایش مدار ۲۰۰ بار، تقریباً ۸۵٪ کاهش میزان نشتی نشان می‌دهند. این داده‌ها از آزمایش‌های پذیرش کارخانه که طبق پروتکل‌های آزمایش ISO 10766 برای آب‌بندهای هیدرولیک رفت و برگشتی انجام شده است، به دست آمده است.

انواع آب‌بندهای هیدرولیکی که توسط ماشین‌های ضد سایش لاستیک پردازش می‌شوند

هندسه‌های مختلف آب‌بندهای هیدرولیکی، چالش‌های منحصر به فردی را در زمینه‌ی رفع پلیسه ارائه می‌دهند. جدول زیر انواع رایج آب‌بندهای هیدرولیکی و الزامات رفع پلیسه آن‌ها را خلاصه می‌کند.

استاندارد ISO 1629 نامگذاری لاستیک برای شناسایی مواد را تعیین می‌کند. استاندارد ISO 3601-1 ابعاد و تلرانس‌های حلقه O مربوط به استانداردهای کیفیت ضد سایش را تعریف می‌کند.

دستگاه دی پلیسه گیری مکانیکی برای آب بندهای لاستیکی هیدرولیک

برق‌زدایی مکانیکیاین روش پرکاربردترین روش برای تولید آب‌بند هیدرولیکی با حجم بالا است زیرا نتایج ثابتی را با هزینه کم برای هر قطعه ارائه می‌دهد. دستگاه پلیسه‌گیری مکانیکی XCJ-G600 در هر چرخه، دسته‌های ۱۵ کیلوگرمی از اورینگ‌ها و آب‌بندها را پردازش می‌کند و هر آب‌بند در ۲۰ تا ۴۰ ثانیه برش داده می‌شود. یک دستگاه می‌تواند از نظر تولید روزانه جایگزین ۴۰ تا ۵۰ کارگر پلیسه‌گیر دستی شود.

این دستگاه از یک اصل آیرودینامیکی برای تخلیه مواد استفاده می‌کند: سیل‌ها درون یک درام چرخان ۶۰۰ میلی‌متری می‌غلتند در حالی که سیال پرسرعت، مواد زائد را از سطوح قطعه پاک می‌کند. موتور ۷.۵ کیلوواتی و سیستم کنترل اینورتر، سرعت ثابت درام را در بارهای دسته‌ای از ۵ کیلوگرم تا ۱۵ کیلوگرم حفظ می‌کنند. مکانیزم تغذیه و تخلیه خودکار، امکان عملکرد مداوم با حداقل نظارت اپراتور را فراهم می‌کند.

برای آب‌بندهای هیدرولیکی با قطر خارجی بین ۳ میلی‌متر تا ۱۰۰ میلی‌متر، دستگاه XCJ-G600 می‌تواند تمام محدوده اندازه‌ها را بدون تغییر ابزار پردازش کند. این امر به‌ویژه برای تولیدکنندگانی که اندازه‌های مختلف آب‌بند را برای مشخصات مختلف سیستم هیدرولیک تولید می‌کنند، ارزشمند است. پارامترهای قابل تنظیم دستگاه به اپراتورها این امکان را می‌دهد که زمان چرخه و میزان نفوذ سیال را برای هر ماده آب‌بند بهینه کنند.

درزگیری برودتی قطعات هیدرولیک دقیق

زدودن پلیسه به روش کرایوژنیک زمانی ضروری می‌شود که آب‌بندهای هیدرولیکی نیاز به حذف پلیسه زیر 0.1 میلی‌متر روی سطوح آب‌بندی داشته باشند. این فرآیند از نیتروژن مایع در دمای 100- تا 130- درجه سانتیگراد برای ترد کردن انتخابی پلیسه نازک استفاده می‌کند و در عین حال انعطاف‌پذیری بدنه آب‌بند را حفظ می‌کند. سپس با استفاده از مواد منفجره، پلیسه شکننده بدون اعمال فشار مکانیکی روی ماده پایه، شکسته می‌شود.

از آنجا که آب‌بندهای هیدرولیک ساخته شده از FKM (فلوروالاستومر) و لاستیک سیلیکونی به طور فزاینده‌ای برای کاربردهای دما بالا و مقاوم در برابر مواد شیمیایی مشخص می‌شوند، و از آنجا که این مواد مقاومت پارگی کمتری نسبت به NBR یا PU دارند، بنابراین پردازش برودتی به جلوگیری از پارگی سطح در حین تخلیه کمک می‌کند. روش برودتی همچنین سطح صاف‌تری روی لبه آب‌بندی ایجاد می‌کند که اصطکاک را در طول دوره اولیه شکست در عملکرد سیلندر هیدرولیک کاهش می‌دهد.

مهمترین مزیت روش کرایوژنیک، هزینه است. مصرف 20 تا 50 کیلوگرم نیتروژن مایع در هر دسته، 5 تا 15 دلار به هزینه‌های پردازش در هر چرخه اضافه می‌کند. برای حلقه‌های O استاندارد و آب‌بندهای پیستونی اورتان، معمولاً کرایوژنیک کافی است. برای کاربردهای آب‌بندی بحرانی که تلرانس کرایوژنیک صفر در نظر گرفته شده است، کرایوژنیک ارزش هزینه اضافی برای حذف ضایعات و دوباره‌کاری را دارد.

مقایسه: مکانیکی در مقابل برودتی برای رفع درزگیر هیدرولیک

تخمین هزینه بر اساس پارامترهای استاندارد تولید برای رفع پلیسه آب‌بند هیدرولیکی. هزینه‌های واقعی بسته به هندسه آب‌بند، ترکیب مواد و قیمت نیتروژن مایع محلی متفاوت است.

نقص‌های رایج ناشی از جرقه در آب‌بندهای هیدرولیک و نحوه‌ی رفع آنها توسط دستگاه‌های برق‌زدا

نقص‌های قالب‌گیری در تولید آب‌بند هیدرولیکی انواع مختلفی از پلیسه ایجاد می‌کنند که قبل از اینکه آب‌بند بتواند به درستی در مدار هیدرولیکی عمل کند، نیاز به حذف دارند.

طبقه‌بندی نقص‌های ناشی از جرقه بر اساس مشاهدات رایج در قالب‌گیری فشاری و تزریقی آب‌بندهای هیدرولیکی

ادغام دستگاه جداکننده درزگیر لاستیکی در خطوط تولید قطعات هیدرولیک

A دستگاه جوش زدایی آب بند لاستیکیمی‌توان آن را با حداقل پیکربندی مجدد در یک خط تولید آب‌بند هیدرولیکی موجود ادغام کرد. دستگاه تخلیه مکانیکی XCJ-G600 دارای ابعاد 1750 میلی‌متر (طول) x 1000 میلی‌متر (عرض) x 1000 میلی‌متر (ارتفاع) و وزن 650 کیلوگرم است که تقریباً به 2 متر مربع فضا نیاز دارد. مکانیسم‌های تغذیه و تخلیه خودکار، امکان اتصال مستقیم به تجهیزات قالب‌گیری بالادستی و ایستگاه‌های بازرسی پایین‌دستی را فراهم می‌کنند.

برای خطوط تولیدی که روزانه بیش از ۱۰،۰۰۰ قطعه آب‌بند تولید می‌کنند، دستگاه دی‌فلاشینگ بلافاصله پس از پرس قالب‌گیری و ایستگاه خنک‌کننده قرار می‌گیرد تا آب‌بندها را در بالاترین دمای قابل پردازش خود قرار دهد. آب‌بندها در حالت ایده‌آل باید ظرف ۳۰ دقیقه پس از خروج از قالب، قبل از اینکه انقباض پس از پخت، ابعاد آنها را تغییر دهد، وارد دستگاه دی‌فلاشینگ شوند. این بازه زمانی به ویژه برای آب‌بندهای هیدرولیکی NBR و FKM که تحت ولکانیزاسیون ثانویه قرار می‌گیرند، مهم است.

طبق استانداردهای محافظت از ماشین OSHA 1910.212، دستگاه تخلیه مواد باید به پنل‌های دسترسی قفل‌شده و کنترل‌های توقف اضطراری مجهز باشد. حسگرهای لبه چاقو و حسگرهای غلتک تغذیه داخلی دستگاه، محافظت بیشتری از اپراتور را در حین بارگیری و تخلیه فراهم می‌کنند.

نحوه انتخاب دستگاه آب‌بندی لاستیکی برای کاربردهای هیدرولیک

انتخاب تجهیزات مناسب برای رفع خطای درزگیر (دی‌فلشینگ) برای تولید آب‌بند هیدرولیکی به چهار عامل بستگی دارد: جنس آب‌بند، حجم تولید، دقت مورد نیاز و محدودیت‌های بودجه.

برق‌زدایی مکانیکی را انتخاب کنیدهنگام تولید آب‌بندهای NBR، EPDM یا PU در حجم‌های بالاتر از ۵۰۰۰ واحد در هر شیفت. زمان چرخه ۲۰ تا ۴۰ ثانیه‌ای برای هر آب‌بند و پردازش دسته‌ای خودکار XCJ-G600، آن را برای حلقه‌های O استاندارد، آب‌بندهای پاک‌کن و آب‌بندهای پیستونی با پلیسه بالای ۰.۲ میلی‌متر مناسب می‌کند. هزینه پایین‌تر هر قطعه (۰.۰۰۳ تا ۰.۰۰۸ دلار) برای تولید آب‌بندهای حساس به قیمت، مزیت محسوب می‌شود.

دی فلش کرایوژنیک را انتخاب کنیدهنگام تولید آب‌بندهای FKM، سیلیکون یا HNBR با پلیسه زیر 0.3 میلی‌متر. این مواد به سایش مکانیکی واکنش ضعیفی نشان می‌دهند زیرا انعطاف‌پذیری آنها باعث می‌شود پلیسه نازک به جای شکستن، خم شود. پردازش برودتی در دمای -100 تا -130 درجه سانتیگراد، پلیسه را برای جداسازی تمیز شکننده می‌کند و در عین حال یکپارچگی بدنه آب‌بند را حفظ می‌کند. هزینه بالاتر برای هر قطعه (0.015 تا 0.035 دلار) با کاهش نرخ رد قطعات توجیه می‌شود، که معمولاً 10 تا 15 درصد در هزینه‌های کلی تولید صرفه‌جویی می‌کند، زمانی که نرخ نقص اولیه بیش از 8 درصد باشد.

انتخاب پردازش متوالیوقتی تولید شامل آب‌بندهایی با پروفیل‌های مختلف پلیسه باشد. یک مسیر مکانیکی پلیسه‌گیری، پلیسه حجیم را حذف می‌کند و به دنبال آن، برای سطوح دقیق، از فرآیند برودتی استفاده می‌شود. این رویکرد در کیت‌های آب‌بند سیلندر هیدرولیک که شامل حلقه‌های O استاندارد و آب‌بندهای میله‌ای دقیق در یک سری تولید هستند، رایج است.

نتیجه‌گیری: تطبیق دقت دی‌فلشینگ با الزامات سیستم هیدرولیک

آب‌بندهای سیستم‌های هیدرولیک به استانداردهایی برای رفع پلیسه نیاز دارند که از استانداردهای قطعات لاستیکی عمومی فراتر است، زیرا عیوب سطح آب‌بندی مستقیماً بر حفظ فشار سیستم و عمر قطعات تأثیر می‌گذارد. حداقل الزام برای کاربردهای هیدرولیک بالای ۱۰۰ بار، دستگاهی برای رفع پلیسه قالب است که پلیسه قالب را تا ۰.۱ میلی‌متر روی سطوح آب‌بندی از بین ببرد.

درزگیری مکانیکی کمترین هزینه را برای تولید انبوه آب‌بندهای هیدرولیک استاندارد NBR و PU ارائه می‌دهد. درزگیری برودتی دقت مورد نیاز برای آب‌بندهای FKM و سیلیکونی را در محیط‌های هیدرولیکی دشوار فراهم می‌کند. تولیدکنندگانی که آب‌بندهایی را برای کاربردهای هیدرولیکی متعدد تولید می‌کنند، از ارزیابی هر دو فناوری در مقایسه با نمونه کارهای خاص آب‌بند خود بهره‌مند می‌شوند.