Полиуретановое уплотнение штока против тефлонового уплотнения штока: что лучше?

Введение

При покупке уплотнение штока Возникает соблазн задать один простой вопрос: полиуретан лучше, чем ПТФЭ? Более полезный вопрос — с чем именно должен справляться ваш гидравлический цилиндр. Стандартный цилиндр, работающий с минеральным гидравлическим маслом, может иметь совершенно иные требования к уплотнению, чем система, работающая на высоких скоростях или при высоких температурах. Полиуретан часто является практичным выбором, когда приоритетами являются прочность, износостойкость и повседневная производительность гидравлической системы. Уплотнение штока из ПТФЭ Конструкции становятся более привлекательными, когда речь идет о низком трении, высокой термостойкости, высокой скорости скольжения или работе с требовательными средами. Другими словами, лучший материал — это не тот, который имеет более впечатляющее название, а тот, который подходит для выполнения конкретной задачи.

Качество уплотнения зависит от того, какие условия действительно должны выдерживать ваш цилиндр.

Основная функция гидравлического штокового уплотнения заключается в предотвращении утечки гидравлической жидкости из места прохождения подвижного штока. Однако уплотнение — это не автономный элемент; на него действует давление, внутри него скользит шток, температура влияет на материал, и происходит взаимодействие между уплотняющим составом и гидравлической средой.

Именно поэтому опытные производители уплотнений предлагают варианты, включающие не только штоковые уплотнения на основе ПТФЭ, но и полиуретановые уплотнения. Например, компания Trelleborg использует полиуретановые и ПТФЭ-композиты для гидравлических штоковых уплотнений, чтобы удовлетворить различные потребности, такие как износостойкость, сопротивление экструзии, низкое трение и термостойкость.

Таким образом, потенциальным покупателям следует задать более уместный вопрос:

Какой материал обеспечит достаточную производительность без лишнего?

1. Какое давление будет испытывать уплотнение штока?

При покупке уплотнений обычно в первую очередь проверяют давление, но это, безусловно, не единственный параметр.

В соответствии сDMS , есть один Уплотнение штока из полиуретана В то время как их уплотнения из ПТФЭ имеют профили давления до 400 бар, профили давления в них различаются. Одно уплотнение из ПТФЭ, заполненное ДМС, описывается как имеющее диапазон давления 0-60 МПа, а другое — 0-35 МПа.

Это различие важно, поскольку оно объясняет, почему общие утверждения, такие как «уплотнения из ПТФЭ выдерживают более высокое давление», без указания конкретного типа уплотнения, могут вводить в заблуждение.

2. При какой реальной температуре работает цилиндр?

Температура может быстро изменить ответ.

Компания DMS указывает диапазон рабочих температур для одного из типов уплотнений из полиуретана: от -35°C до +100°C . Диапазон рабочих температур для уплотнений из ПТФЭ с бронзовым наполнителем составляет от -45°C до +200°C .

Это не означает, что любое уплотнение из ПТФЭ может работать при 200°C. Это означает, что правильно спроектированное изделие из ПТФЭ может обеспечить гораздо более широкий диапазон рабочих температур, чем обычное изделие из полиуретана.

Таким образом, если ваш цилиндр работает при нормальных промышленных температурах, выбор ПТФЭ исключительно из-за его термостойкости может быть малоцелесообразным. Но когда нагрев является реальной проблемой при проектировании, варианты уплотнений штока из ПТФЭ становятся гораздо более интересными.

3. С какой скоростью движется стержень?

Именно в скорости разница может неожиданно оказаться очень значительной.

В технических характеристиках указана максимальная скорость штока уплотнения DMS PU 0,5 м/с. Однако, в отличие от этого, существует изделие DMS из бронзонаполненного ПТФЭ, максимальная скорость которого составляет 15 м/с, в то время как другие изделия этой компании имеют более низкую скорость — 1 или 1,5 м/с.

Суть вовсе не в том, что «ПТФЭ быстрее, чем ПУ». На самом деле важен тип профиля и материала.

Полиуретан (ПУ) может быть вполне удовлетворительным материалом для низкоскоростного движения в обычном цилиндре. Если скорость достаточно высока, следует рассмотреть возможность использования ПТФЭ (политетрафторэтилена).

4. С какой гидравлической жидкостью будет контактировать уплотнение?

Вполне возможно, что уплотнение обладает высокой механической эффективностью, но при этом может оказаться неподходящим выбором из-за несовместимости материала со средой.

В перечень материалов для полиуретановых уплотнений штоков, предлагаемый компанией DMS, входят гидравлические масла на минеральной основе. В качестве рабочих сред для ПТФЭ-уплотнений штоков, предлагаемых компанией DMS, используются гидравлические масла, огнестойкие жидкости, вода, а для некоторых продуктов — газ.

Здесь действует золотое правило:

Не стоит сначала выбирать материал, а потом уже разбираться с жидкостью.

Четко укажите тип жидкости, используемой в цилиндре, особенно если это не обычная гидравлическая система на минеральном масле.

5. Износостойкость важнее низкого коэффициента трения?

Это одно из наиболее полезных различий, которые следует учитывать при сравнении материалов.

Полиуретановый материал идеально подходит для случаев, когда уплотнение должно выдерживать частые физические контакты. С другой стороны, уплотнения на основе ПТФЭ обычно предпочтительнее, когда необходимо снизить трение. Рекомендуются как полиуретановые, так и ПТФЭ материалы, и их износостойкость отмечена как важная характеристика.

В таком случае решение не следует сводить к следующему:

ПУ = износ

ПТФЭ = трение

Оба варианта необходимы в реальных приложениях.

При длительной работе цилиндра в обычных условиях целесообразно использовать уплотнение штока из полиуретана (ПУ). В случаях, когда возникают проблемы с трением, перегревом или быстрыми движениями, лучшим выбором может быть уплотнение из ПТФЭ (политетрафторэтилена).

6. Насколько важно трение?

Низкое трение может звучать заманчиво, но не всем цилиндрам требуется минимальное трение.

Для обычного тяжелого оборудования незначительное увеличение трения скольжения может быть не столь важным, как хорошие герметизирующие свойства и износостойкость. Но в прецизионных или быстро движущихся устройствах трение приобретает очень важное значение.

Компания DMS называет ряд своих уплотнений штока из ПТФЭ изделиями с низким коэффициентом трения, а компания Trelleborg также считает низкое трение одной из ключевых особенностей своих гидравлических уплотнений штока.

Тогда подумайте об этом:

• Вам требуется очень плавное вращение удилища?
• В цилиндре высокая скорость вращения?
• Является ли выделение тепла за счет трения проблемой?
• Происходит ли явление скольжения с прерывистым движением?

Если вы ответили утвердительно на несколько из вышеперечисленных вопросов, то вопрос о том, что лучше: ПТФЭ или ПУ, становится действительно актуальным.

7. Может ли экструзия стать проблемой?

Высокое давление — не единственная проблема. Зазор между штоком и корпусом также имеет значение.

В каталоге гидравлических уплотнений Trelleborg приведены рекомендуемые значения радиального зазора, которые изменяются в зависимости от рабочего давления и диаметра штока. При более высоком давлении допустимый зазор уменьшается в указанных рекомендациях по проектированию.

Компания DMS также описывает некоторые конструкции уплотнений из ПТФЭ как обладающие высокой устойчивостью к выдавливанию из зазора.

Для покупателей это означает, что герметичность ни в коем случае нельзя оценивать отдельно от конструкции цилиндра.

Соотношение давления, зазора, температуры и профиля уплотнения может быть важнее, чем название материала, указанное в коммерческом предложении.

8. В каком состоянии находятся стержень и паз?

Вот распространённая ошибка при покупке: замена уплотнителя без учёта крепежных элементов.

Повреждение поверхности штока, неправильные размеры канавок, чрезмерный зазор или некачественная обработка поверхности могут сократить срок службы уплотнения независимо от того, выберете ли вы полиуретан или ПТФЭ.

Перед заказом сменного уплотнения штока гидравлического цилиндра , по возможности, предоставьте поставщику фактический диаметр штока, размеры канавки и соответствующую информацию о поверхности.

9. Насколько важны установка и техническое обслуживание?

Ещё один пример того, как «лучший материал» не обязательно означает «лучший продукт», — это монтаж.

Даже очень качественное уплотнение, которое сложно установить в существующий цилиндр, может создать больше проблем, чем решить. Существуют инструкции по установке уплотнений штока из ПТФЭ от Trelleborg, а полиуретановые U-образные уплотнения часто имеют хорошую репутацию благодаря простоте установки.

Вопросы к лицам, ответственным за техническое обслуживание:

Возможно ли установить уплотнение без изменения существующего корпуса?

Ответ «нет» требует оценки предложения как системного изменения.

10. Какой из вариантов на самом деле более экономически выгоден?

Самый дешевый уплотнитель не обязательно является самым дешевым.

Представьте два варианта:

Вариант А: более низкая цена покупки, но частая замена.
Вариант Б: более высокая цена покупки, но лучше подходит для условий эксплуатации.

Если замена уплотнения требует простоя оборудования, затрат на рабочую силу, транспортировку и сбоев в производстве, то цена за единицу товара становится лишь одной из составляющих расчета.

В то же время нет смысла переплачивать за характеристики ПТФЭ, если полиуретановое уплотнение уже надежно справляется со своей задачей.

Поэтому при выборе материала для уплотнения штока следует учитывать общие эксплуатационные расходы, а не только цену покупки.

Полиуретан или ПТФЭ? Воспользуйтесь этой таблицей выбора перед оформлением заказа.

FAQ

Лучше ли уплотнение штока из ПТФЭ, чем уплотнение штока из полиуретана?

Не всегда. Полиуретан часто является хорошим выбором для традиционных гидравлических систем, в то время как ПТФЭ становится более привлекательным, когда важны низкое трение, высокая скорость, устойчивость к высоким температурам или работа с требовательными средами.

В каких случаях следует выбирать полиуретановый уплотнитель штока?

Использование полиуретана следует рассматривать в тех случаях, когда цилиндр работает в обычных условиях и вам в первую очередь необходимы надежная герметизация, хорошая износостойкость и приемлемая общая стоимость.

В каких случаях уплотнение штока из ПТФЭ является лучшим выбором?

Использование ПТФЭ в конструкции заслуживает внимания в тех случаях, когда требуются высокие скорости, низкое трение, высокие температуры, агрессивные среды или другие условия, выходящие за пределы нормального рабочего диапазона обычного полиуретанового уплотнения.

Заключение

Таким образом, вопрос о выборе между полиуретановым и тефлоновым уплотнением штока не является вечным соперничеством с явным победителем. Если учитывать прочность, износостойкость и разумную цену, полиуретан может стать идеальным выбором для обычных гидравлических цилиндров. Но когда возникают более специфические требования к низкому трению, высокой скорости и более высоким температурам, тефлон может стать достойным вариантом. Однако важно выбрать уплотнение, соответствующее гидравлическому цилиндру, а не наоборот. Уплотнения DMS Компания предлагает уплотнения штока из полиуретана и наполненного ПТФЭ различных профилей и диапазонов рабочих режимов, что позволяет покупателям сделать выбор в зависимости от своих потребностей.