Машына для выдалення гумовых ушчыльняльнікаў для гідраўлічных сістэм

By Майк Чэн, дырэктар па вытворчасці | Больш за 12 гадоў вопыту ў гумавай вытворчасці |LinkedIn

Асноўныя высновы

• Ушчыльненні гідраўлічнай сістэмы патрабуюць выдалення адслойвання з дакладнасцю да 0,1 мм, паколькі рэшткі адслойвання выклікаюць унутраныя ўцечкі і заўчаснае пашкоджанне ўшчыльненняў у контурах высокага ціску.
• Механічнае выдаленне абломкаў дасягае цыклу 20-40 секунд на кожнае ўшчыльненне на стандартных кольцах ушчыльняльнікаў і ўшчыльняльніках шчотак, што ў 40-50 разоў хутчэй, чым ручная абрэзка.
• Для сіліконавых і FKM гідраўлічных ушчыльняльнікаў з тонкім пластом менш за 0,3 мм, якія ўстойлівыя да механічнага ізаляцыі, рэкамендуецца крыягенная ачыстка пры тэмпературы ад -100°C да -130°C.
• Механічная машына для выдалення ўшчыльняльнікаў XCJ-G600 апрацоўвае партыі гідраўлічных ушчыльненняў вагой 15 кг за цыкл, чаго дастаткова для больш чым 3000 ушчыльняльных кольцаў за змену пры стандартных аб'ёмах вытворчасці.

Надзейнасць гідраўлічнай сістэмы залежыць ад цэласнасці ўшчыльнення. Адно ўшчыльненне з няпоўным выдаленнем абломкаў можа прывесці да страты ціску, забруджвання вадкасці і паломкі кампанентаў. Гэта робіць выдаленне абломкаў з гумовых ушчыльняльнікаў найважнейшым этапам у вытворчасці гідраўлічных кампанентаў. Выбар метаду выдалення абломкаў і канфігурацыі машыны непасрэдна ўплывае на прадукцыйнасць ўшчыльнення ў палявых умовах.

Паколькі гідраўлічнае ўшчыльненне з рэшткамі адслаення памерам 0,15 мм на ўшчыльняльнай абзе можа скараціць тэрмін службы да 40% у параўнанні з належным чынам выдаленым адслаеннем, выдаленне адслаення з'яўляецца неад'емным этапам вытворчасці ўшчыльненняў.

У гэтым артыкуле разглядаецца, чаму гідраўлічныя ўшчыльняльнікі патрабуюць іншых стандартаў выдалення абалонкі ў параўнанні са звычайнымі гумовымі дэталямі, як механічныя і крыягенныя машыны для выдалення абалонкі адпавядаюць гэтым патрабаванням і як выбраць правільны працэс выдалення абалонкі для вытворчасці вашых ушчыльненняў.

Чаму гідраўлічныя ўшчыльняльнікі патрабуюць дакладнага выдалення абломкаў для надзейнай працы сістэмы

Ушчыльняльная абза з'яўляецца найбольш важнай паверхняй любога гідраўлічнага ўшчыльнення — калі на гэтым краі ёсць рэшткі адплаўкі, ушчыльненне можа выйсці з ладу на працягу першых 500 працоўных цыклаў. Гідраўлічныя ўшчыльненні функцыянуюць, падтрымліваючы кантраляваную пасадку з нацяжэннем паміж нерухомымі і рухомымі кампанентамі. Адплаўка на ўшчыльняльнай паверхні парушае гэту пасадку, ствараючы пераважныя шляхі ўцечкі, якія цалкам абыходзяць ушчыльненне.

Для гідраўлічных прымяненняў з высокім ціскам вышэй за 200 бар стандарт ISO 6195 для ўшчыльняльнікаў шклоачышчальнікаў і ISO 3601 для ўшчыльняльных кольцаў вызначае верхнія межы дэфектаў паверхні. Рэшткавы ўшчыльняльнік памерам больш за 0,1 мм на ўшчыльняльнай паверхні звычайна лічыцца неадпаведнасцю для гідраўлічных прымяненняў. Гэта больш строгі стандарт, чым для статычных ушчыльняльнікаў або негерметычных гумовых кампанентаў.

Падчас выпрабаванняў больш за 500 партый ушчыльненняў ад розных вытворцаў гідраўлічнага абсталявання мы выявілі, што належным чынам выдаленыя з ліцця ўшчыльненні паказваюць зніжэнне ўзроўню ўцечак прыкладна на 85% у параўнанні з ушчыльняльнікамі, абрэзанымі ўручную, пры выпрабаваннях у контуры пад ціскам 200 бар. Гэтыя дадзеныя атрыманы з заводскіх прыёмачных выпрабаванняў, праведзеных у адпаведнасці з пратаколамі выпрабаванняў ISO 10766 для поршнева-паступальных гідраўлічных ушчыльненняў.

Тыпы гідраўлічных ушчыльненняў, якія апрацоўваюцца машынамі для выдалення гумовага абломку

Розныя геаметрыі гідраўлічных ушчыльненняў маюць унікальныя праблемы з выдаленнем абалонкі. У табліцы ніжэй прыведзены распаўсюджаныя тыпы гідраўлічных ушчыльненняў і іх патрабаванні да выдалення абалонкі.

Стандарт ISO 1629 усталёўвае наменклатуру гумы для ідэнтыфікацыі матэрыялаў. Стандарт ISO 3601-1 вызначае памеры і дапушчальныя адхіленні ўшчыльняльных кольцаў, якія адпавядаюць стандартам якасці выдалення абломкаў.

Механічная машына для выдалення абломкаў з гідраўлічных гумовых ушчыльняльнікаў

Механічнае выдаленне абломкаўз'яўляецца найбольш шырока выкарыстоўваным метадам для вытворчасці гідраўлічных ушчыльненняў у вялікіх аб'ёмах, паколькі ён забяспечвае стабільныя вынікі пры нізкім кошту адной дэталі. Механічная машына для выдалення абразіўнага пластыку XCJ-G600 апрацоўвае партыі ўшчыльняльных кольцаў і ўшчыльненняў па 15 кг за цыкл, прычым кожнае ўшчыльненне абразаецца за 20-40 секунд. Адна машына можа замяніць 40-50 рабочых, якія займаюцца ручным выдаленнем абразіўнага пластыку, з пункту гледжання штодзённай вытворчасці.

Машына выкарыстоўвае аэрадынамічны прынцып выдалення асадка: ушчыльняльнікі круцяцца ўнутры круцільнага барабана дыяметрам 600 мм, у той час як хуткасны матэрыял сцірае асадак з паверхняў дэталі. Рухавік магутнасцю 7,5 кВт і сістэма кіравання інвертарам падтрымліваюць пастаянную хуткасць барабана пры загрузцы партыі ад 5 да 15 кг. Механізм аўтаматычнай падачы і разгрузкі забяспечвае бесперапынную працу з мінімальным кантролем аператара.

Для гідраўлічных ушчыльненняў з вонкавым дыяметрам ад 3 мм да 100 мм XCJ-G600 можа апрацоўваць поўны дыяпазон памераў без змены інструментаў. Гэта асабліва каштоўна для вытворцаў, якія вырабляюць ушчыльненні розных памераў для розных спецыфікацый гідраўлічных сістэм. Рэгуляваныя параметры машыны дазваляюць аператарам аптымізаваць час цыклу і агрэсіўнасць асяроддзя для кожнага матэрыялу ўшчыльненняў.

Крыягеннае выдаленне ўшчыльняльнікаў для дакладных гідраўлічных кампанентаў

Крыягенная ачыстка неабходная, калі гідраўлічныя ўшчыльняльнікі патрабуюць выдалення абломкаў таўшчынёй менш за 0,1 мм на ўшчыльняльных паверхнях. У гэтым працэсе выкарыстоўваецца вадкі азот пры тэмпературы ад -100°C да -130°C для выбарачнага зніжэння хрупкасці тонкага абломку, захоўваючы пры гэтым гнуткасць корпуса ўшчыльняльніка. Затым ачышчальнае асяроддзе разбурае далікатны абломак без механічнага ўздзеяння на асноўны матэрыял.

Паколькі гідраўлічныя ўшчыльняльнікі з FKM (фторэластамера) і сіліконавага каўчуку ўсё часцей патрабуюць выкарыстання ў умовах высокіх тэмператур і хімічнай устойлівасці, а таксама паколькі гэтыя матэрыялы маюць меншую трываласць на разрыў, чым NBR або PU, крыягенная апрацоўка дапамагае прадухіліць разрыў паверхні падчас выдалення абломкаў. Крыягенны метад таксама забяспечвае больш гладкую паверхню ўшчыльняльнай абзы, што памяншае трэнне падчас пачатковага перыяду абкаткі гідраўлічнага цыліндра.

Асноўным кампрамісам крыягеннай ачысткі ад абломкаў з'яўляецца кошт. Спажыванне вадкага азоту ў памеры 20-50 кг на партыю дадае 5-15 долараў да выдаткаў на апрацоўку за цыкл. Для стандартных ушчыльняльных кольцаў і ўрэтанавых поршневых ушчыльненняў звычайна дастаткова механічнай ачысткі ад абломкаў. Для крытычных герметызацый, дзе пазначана нулявая дапушчальнасць да абломкаў, крыягенная ачыстка ад абломкаў апраўдвае дадатковыя выдаткі, бо дазваляе пазбегнуць браку і перапрацоўкі.

Параўнанне: механічнае і крыягеннае выдаленне абалонкі гідраўлічных ушчыльненняў

Ацэнкі выдаткаў заснаваны на стандартных вытворчых параметрах для гідраўлічнай ачысткі ўшчыльняльнікаў. Фактычныя выдаткі адрозніваюцца ў залежнасці ад геаметрыі ўшчыльняльніка, складу матэрыялу і мясцовых цэн на вадкі азот.

Распаўсюджаныя дэфекты ад брызг на гідраўлічных ушчыльняльніках і як іх ліквідуюць машыны для выдалення брызг

Дэфекты ліцця пры вытворчасці гідраўлічных ушчыльненняў прыводзяць да некалькіх тыпаў адслойванняў, якія патрабуюць выдалення, перш чым ушчыльненне зможа правільна функцыянаваць у гідраўлічным контуры.

Класіфікацыя дэфектаў успышкі на аснове распаўсюджаных назіранняў пры фармаванні гідраўлічных ушчыльненняў пад ціскам і ліццём пад ціскам.

Інтэграцыя машыны для выдалення гумовых ушчыльняльнікаў у вытворчыя лініі гідраўлічных кампанентаў

A машына для выдалення абліцоўвання гумовых ушчыльняльнікаўможа быць інтэграваны ў існуючую вытворчую лінію гідраўлічных ушчыльненняў з мінімальнай пераканфігурацыяй. Механічная машына для выдалення абломкаў XCJ-G600 мае памеры 1750 мм (Д) х 1000 мм (Ш) х 1000 мм (В) і важыць 650 кг, што патрабуе прыблізна 2 квадратных метраў плошчы падлогі. Аўтаматычныя механізмы падачы і разгрузкі дазваляюць непасрэдна падключацца да папярэдняга фармовачнага абсталявання і наступных кантрольных станцый.

Для вытворчых ліній, якія апрацоўваюць больш за 10 000 ушчыльненняў у дзень, размяшчэнне машыны для выдалення абалонкі адразу пасля прэса для фармавання і станцыі астуджэння дазваляе дасягнуць найбольш прыдатнай для апрацоўкі тэмпературы ўшчыльненняў. У ідэале ўшчыльненні павінны паступаць у машыну для выдалення абалонкі на працягу 30 хвілін пасля дэфармацыі, перш чым паслявулканізацыя зменіць іх памеры. Гэты часовы інтэрвал асабліва важны для гідраўлічных ушчыльненняў з NBR і FKM, якія падвяргаюцца другаснай вулканізацыі.

Згодна са стандартамі OSHA 1910.212 па ахове машын, машына для выдалення абломкаў павінна быць абсталявана блакіраванымі панэлямі доступу і элементамі аварыйнага прыпынку. Убудаваныя датчыкі рэжучай кромкі нажа і датчыкі падаючых ролікаў забяспечваюць дадатковую абарону аператара падчас загрузкі і разгрузкі.

Як выбраць машыну для выдалення абалонкі гумовых ушчыльняльнікаў для гідраўлічных прымяненняў

Выбар патрэбнага абсталявання для выдалення абломкаў для вытворчасці гідраўлічных ушчыльненняў залежыць ад чатырох фактараў: матэрыялу ўшчыльняльніка, аб'ёму вытворчасці, патрабаванняў да дакладнасці і бюджэтных абмежаванняў.

Выберыце механічнае выдаленне шліфавальных пакрыццяўпры вытворчасці ўшчыльняльнікаў з NBR, EPDM або PU ў аб'ёмах больш за 5000 адзінак за змену. Цыкл вырабу аднаго ўшчыльняльніка складае 20-40 секунд, а таксама аўтаматычная пакетная апрацоўка робяць XCJ-G600 прыдатным для стандартных ушчыльняльных кольцаў, ушчыльняльнікаў шклоачышчальнікаў і поршневых ушчыльняльнікаў з глыбінёй нагрэву больш за 0,2 мм. Нізкі кошт адной дэталі ($0,003-0,008) з'яўляецца выгадным для вытворчасці ўшчыльняльнікаў, адчувальных да цаны.

Выберыце крыягеннае выдаленне абалонкіпры вырабе ўшчыльняльнікаў з FKM, сілікону або HNBR з таўшчынёй абломку менш за 0,3 мм. Гэтыя матэрыялы дрэнна рэагуюць на механічнае ізаляцыю, таму што іх гнуткасць прымушае тонкі абломак згінацца, а не ламацца. Крыягенная апрацоўка пры тэмпературы ад -100°C да -130°C робіць абломак хрумсткім для чыстага выдалення, захоўваючы цэласнасць корпуса ўшчыльняльніка. Больш высокі кошт на дэталь ($0,015-0,035) апраўдваецца зніжэннем узроўню браку, што звычайна дазваляе зэканоміць 10-15% агульных вытворчых выдаткаў, калі пачатковы ўзровень дэфектаў перавышае 8%.

Выберыце паслядоўную апрацоўкукалі вытворчасць уключае ўшчыльняльнікі са змешанымі профілямі абломкаў. Механічны праход выдалення абломкаў выдаляе асноўную частку абломкаў, а затым праводзіцца крыягенная апрацоўка для атрымання дакладных паверхняў. Гэты падыход распаўсюджаны ў камплектах ушчыльненняў гідраўлічных цыліндраў, якія ўключаюць у адну вытворчаю партыю як стандартныя ўшчыльняльныя кольцы, так і дакладныя ўшчыльняльнікі штока.

Выснова: Падбор дакладнасці выдалення шліфавальнага пакрыцця ў адпаведнасці з патрабаваннямі гідраўлічнай сістэмы

Для ўшчыльненняў гідраўлічных сістэм патрабуюцца стандарты выдалення адслаення, якія перавышаюць стандарты для звычайных гумовых дэталяў, паколькі дэфекты ўшчыльняльнай паверхні непасрэдна ўплываюць на захаванне ціску ў сістэме і тэрмін службы кампанентаў. Для гідраўлічных прымяненняў з ціскам вышэй за 100 бар мінімальным патрабаваннем з'яўляецца машына для выдалення адслаення гумовых ушчыльненняў, якая выдаляе адслаенне ад формы з дакладнасцю да 0,1 мм на ўшчыльняльных паверхнях.

Механічнае выдаленне абалонкі забяспечвае найменшыя выдаткі пры масавай вытворчасці стандартных гідраўлічных ушчыльняльнікаў з NBR і PU. Крыягеннае выдаленне абалонкі забяспечвае дакладнасць, неабходную для ўшчыльняльнікаў з FKM і сілікону ў складаных гідраўлічных асяроддзях. Вытворцы, якія вырабляюць ушчыльняльнікі для розных гідраўлічных ужыванняў, атрымліваюць выгаду ад ацэнкі абедзвюх тэхналогій у адпаведнасці з іх канкрэтным партфелем ушчыльняльнікаў.