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密封件技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

　　橡塑密封件是機(jī)械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)元件,其制造精度要求較高,隨著我國汽車制造和汽車保有量的快速增長,密封件產(chǎn)品無論在結(jié)構(gòu)上還是材料上都需要高精的技術(shù)和裝備支撐。近年來,我國密封件專業(yè)生產(chǎn)中的部分企業(yè)順應(yīng)市場定位,及時調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),迅速發(fā)展壯大。在快速提高產(chǎn)值產(chǎn)量的同時,在生產(chǎn)和檢測實驗裝備上也做了較大投入。

國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢

　　◆橡塑密封材料發(fā)展動向

　　橡塑密封件常用的丁腈、氫化丁腈、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯等特種橡塑材料的配方及加工工藝研究，提高材料適用性能和利用率依然是工作重點(diǎn)。納米材料的應(yīng)用將提升橡塑材料的力學(xué)性能和特殊功能。今年4月1日國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會頒布執(zhí)行的我國首批四項納米材料國標(biāo)中，有一項就是橡膠用“納米氧化鋅”標(biāo)準(zhǔn)。

　　特種工程彈性體取代低性能耐油橡膠；對橡膠亮面進(jìn)行表面處理；通過納米技術(shù)對橡塑材料改性及應(yīng)用液體橡膠材料，近年都取得了一些進(jìn)展。特別是近期一些新材料應(yīng)用，對橡塑密封技術(shù)起了極大的推動作用。

　　我國在密封件中應(yīng)用相對較弱的熱塑性彈性體(TPE)具有硫化橡膠的物理性能和熱塑性樹脂的工藝加工性能，成型工藝不需要硫化，因而被作為第三代橡膠。主要品種中的TPO、TPV、TPU在世界已得到廣泛應(yīng)用:TPV在汽車的應(yīng)用年均增長15%，一般是EPDN和PP的全交聯(lián)化合物，其綜合了高拉伸強(qiáng)度、耐油耐熱等性能，可長期耐150℃熱油工況條件，可用于替代EPDM生產(chǎn)汽車密封件等制品；TPO目前用的較多的是三元乙丙與聚乙烯組分構(gòu)成,生產(chǎn)工藝有機(jī)械共混法和動態(tài)硫化法。動態(tài)硫化法生產(chǎn)的TPO中。橡膠組分高達(dá)60～70%,耐磨性、耐臭氧、撕裂強(qiáng)度高、壓縮變形小，綜合性能優(yōu)于三元乙丙硫化橡膠。

　　美國、西歐和亞洲均在繼續(xù)增建TPO生產(chǎn)裝置；TPU兼具有塑料優(yōu)良的加工性能和橡膠的物理性能，其耐磨、耐低溫性、耐輻射性能優(yōu)良，在汽車、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品、軍用物資等行業(yè)應(yīng)用均有很大進(jìn)展，TPU可廣泛用于汽車減震墊、軸襯、軸瓦、軸套、氣囊等零部件。

　　◆國內(nèi)外企業(yè)推出的新材料

　　1、全氟橡膠FFKM

　　耐高溫（250℃～320℃),耐燃?xì)夂蛷?qiáng)烈的化學(xué)腐蝕，彈性好，壓縮永久變形低，彈性好等優(yōu)點(diǎn),適應(yīng)一些十分苛刻的工況條件。在化工、食品、印刷、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用。Parker、Evco等公司推出。

　　2、氟塑料包覆橡膠產(chǎn)品

　　FEP(氟化丙烯)和PFA(全氟化合物）等氟塑料品種，包覆橡膠O型圈和橡膠墊片（如板式換熱器密封）,提高橡膠產(chǎn)品耐介質(zhì)性能（溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿），上海億岡、EVCO、Fluorten等公司推出。

　　3、獨(dú)特的聚氨酯材料

　　PU92AU21100良好的潤滑性，耐超低溫性能達(dá)到20K（－253℃）應(yīng)用耐超低溫工況。Simrit獨(dú)家推出。

　　4、聚四氟乙烯（PTFE）復(fù)合與改性

　　為了克服PTFE的冷流性、導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)，減少產(chǎn)品磨損，采用PTFE材料為基體與碳纖維、聚酰亞胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK），聚苯硫醚（PPS）等材料復(fù)合，開發(fā)無油潤滑密封件（活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)、填料環(huán)），在中高壓無油潤滑壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用。廣研密封開發(fā)的該類密封件，用在國內(nèi)多家知名壓縮機(jī)。

　　膨體聚四氟乙烯的應(yīng)用，膨體聚四氟乙烯經(jīng)拉伸、膨化后形成的具有強(qiáng)韌而多孔型、高度纖維化的新材料，不但保持了聚四氟乙烯本身獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、極低的摩擦系數(shù)、廣闊的操作溫度，而且它的微纖維化內(nèi)部結(jié)構(gòu)更使其制品具有超乎想象的堅韌性。

　　◆新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

　　近年來，隨著人們對密封技術(shù)的重視，新的密封結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，在技術(shù)水平、質(zhì)量水平、性價比等方面滿足國內(nèi)市場需求并推向國際市場。

　　1、新型油封：該油封配備有測試密封（旋轉(zhuǎn)密封）泄露量的傳感器，可用于設(shè)備泄露的在線狀態(tài)檢測，由Simrit獨(dú)家推出；

　　2、Evd密封系統(tǒng)：油缸密封件磨損和變形后，通過一個專用裝置，調(diào)節(jié)密封件（彈性體）的內(nèi)部壓力，消除泄露，用于可靠性要求非常高的裝備（如伺服油缸、水利油缸）。由Hunger公司推出；

　　3、采用新型SETCOAirShieldTM密封的主軸集成了摩擦密封與迷宮式密封的優(yōu)點(diǎn)。壓縮空氣切向送入固定前軸承座的循環(huán)槽，與主軸一起構(gòu)成一個封閉的迷宮�？諝庠诓蹆�(nèi)環(huán)繞主軸流動。類似于渦流的運(yùn)動會產(chǎn)生均勻的壓力，以均勻的流量散發(fā)氣流。其與柔性密封唇結(jié)合，外泄氣流會將污物從主軸，主要是軸承處吹走；

　　4、聚四氟乙烯密封件的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：PTFE密封件衍生出許多新結(jié)構(gòu),應(yīng)用于往復(fù)密封、旋轉(zhuǎn)密封、靜密封,如AQ封、PTFE-V型圈、泛塞封等密封系統(tǒng)用主密封。

　　◆制造裝備及檢測儀器有新的發(fā)展

　　密封件生產(chǎn)裝備和檢測技術(shù)正朝著自動化、低成本、高可靠性的方向發(fā)展。

　　在膠料混煉裝備上，配備自動配料和混煉過程全自動控制的密煉機(jī)系統(tǒng)，有效實現(xiàn)節(jié)能高效，減少對環(huán)境的污染，同時制造出高品質(zhì)的混煉膠料。為了提高密煉效果和效率，制造商研究重點(diǎn)放在密煉機(jī)轉(zhuǎn)子形狀上。日本神戶煉鋼廠和法雷兒公司分別開發(fā)了4WH轉(zhuǎn)子和ST轉(zhuǎn)子密煉機(jī)，日本三菱重工開發(fā)的GK-E轉(zhuǎn)子側(cè)重生產(chǎn)效率。

　　成型工藝方面，國外廣泛應(yīng)用高效、先進(jìn)、高品質(zhì)的橡膠注射成型加工技術(shù)。生產(chǎn)小制品的螺桿往復(fù)注射機(jī)、大規(guī)格制品用螺桿柱塞式注射機(jī)，均有效提高密封件外觀質(zhì)量和性能、節(jié)省原料。Paker公司生產(chǎn)O型圈，采用注射機(jī)做出飛邊很小的產(chǎn)品，配合液氮冷凍修邊、塑料粒修邊及水石洗三道工序，產(chǎn)品外觀達(dá)到了相當(dāng)高的水平。

　　硫化工藝裝備方面，目前國內(nèi)許多密封件廠家裝備了真空平板機(jī)和注射機(jī)，對于普通平板硫化機(jī)也進(jìn)行循環(huán)油加熱改造，以保證工藝穩(wěn)定性。

　　奧地利的愛科諾莫斯公司，在密封圈傳統(tǒng)制作上有較大的突破。該公司生產(chǎn)密封件的機(jī)加工設(shè)備,可采用機(jī)加工的方式生產(chǎn)密封件,適用于多種材料密封件生產(chǎn),其市場份額正逐年擴(kuò)大。

　　同時廠家亦很重視設(shè)計軟件的二次開發(fā)，具備良好的模具型腔材料的加工流動性分析能力，加工制造方面已普遍采用了數(shù)控裝備模具的精度，表觀質(zhì)量均達(dá)到相當(dāng)高的水平。大大地促進(jìn)了我國橡塑密封行業(yè)的技術(shù)發(fā)展。

　　檢測技術(shù)方面，最新的發(fā)展是采用光學(xué)系統(tǒng)，如：Freudenbezy等公司采用KMK公司開發(fā)的第三代新型光學(xué)系統(tǒng)，完全取代了人工檢測，成功將密封件的質(zhì)量檢測完全集成到生產(chǎn)過程中，這種圖像處理系統(tǒng)達(dá)到了極高的檢測速度和檢測精度，可檢測密封件表面最微小的缺陷，如裂縫、氣泡、雜質(zhì)和滑移線等。

　　國內(nèi)密封件企業(yè)也引進(jìn)了測量油封唇口張力為主要依據(jù)的油封檢測裝置，以檢測氣壓變化測量油封唇口密封性能的氣敏檢測儀（意大利），具有較高的檢測速率，每小時可檢測1200-1800個油封。

　　在加工制造方面已普遍采用了數(shù)控機(jī)床，專業(yè)模具制造公司已基本實現(xiàn)全數(shù)控化。模具的精度、表觀質(zhì)量均達(dá)到相當(dāng)高的水平。目前，國內(nèi)橡塑密封件企業(yè)中也有不少企業(yè)裝備了數(shù)控加工設(shè)備，在模具設(shè)計和加工應(yīng)用CAD/CAM方面積累了不少經(jīng)驗。