Sızdırmazlık Elemanları Hangi Malzemelerden Üretilir?

Sızdırmazlık elemanları işletmelerdeki birçok statik ve dinamik uygulamada çok önemli bir göreve sahiptir. Spiral sarımlı çelik conta ise yüksek bası...

Sızdırmazlık elemanları işletmelerdeki birçok statik ve dinamik uygulamada çok önemli bir göreve sahiptir. Spiral sarımlı çelik conta ise yüksek basınca ve sıcaklığa dayanıklılık özellikleriyle ön plana çıkan bir malzemedir. TPM Mühendislik alanının deneyimli ve öncü ismi olarak farklı kullanım alanlarına uygun sızdırmazlık elemanları ve spiral sarımlı çelik conta teminini hızlı bir şekilde gerçekleştirmektedir.

Sızdırmazlık elemanları plastomerler, elastomerler ve termoplastik elastomerlerden üretilirler. Hidrolik sistemlerde bulunan iki bölge arasında basınç farkı yaratılmak istenildiğinde sızdırmazlık sağlanması bir zorunluluk haline gelir. Sağlanmak istenilen basınç farkına bağlı olmak kaydıyla mil ve silindir arasında yer alan boşluktan bir sızdırma yaşanması söz konusu olur. Bu tür durumlarda sızdırmazlık elemanlarından yararlanılması gerekir.

Genellikle elastomer malzemelerden üretilen o-ringler dinamik ve boğaz sızdırmazlık elemanı görevini üstlenirler. Dikkat edilmesi gereken nokta yuvaya yapılan montaj sonrası yuvada uygun miktarda boş alan kalması olmalıdır. Montajı tamamlanan o-ring sistemin basınçsız olduğu durumlarda dizaynı dolayısıyla Rod üzerine baskı uygulamakta ve bu durum ön yükleme ya da sıkma kuvveti olarak adlandırılmaktadır. Basınçsız durumdaki sızdırmazlığın sağlanması noktasında ön yükleme çok önemli bir rol üstlenmektedir.

Sistem basınçlandığında, basınçlı akışanın sızdırmazlık elemanı kanalına dek rahatça gelmesine izin verecek bir konstrüksiyon bulunması gerekir. Sızdırmazlık elemanının yuvasına basınçlı akışkanın dolması, keçe malzemenin şişmesi yoluyla statik ve dinamik yüzeylere uygulanan baskı kuvvetinin artmasına yol açar. Böylece sızdırmazlığın sağlanması mümkün olur.

Bununla birlikte sistemin basınçsız bölümünde yer alan tek taraflı boşluk dolayısıyla söz konusu kritik yüklerin artarak o-ring malzemenin viskos özelliğine geçmesine yani akma sorunu yaşanmasına yol açabilir. Sızdırmazlık elemanı kanalında boşluk olmazsa basınçlı akışkan sızdırmazlık elemanı malzemesini şişiremez. Bu durumda ortaya çıkan yüksek sürtünme kuvvetine bağlı olarak sızdırmazlık elemanı kısa sürede bozulacak ve kaçak sorunu yaşanmaya başlayacaktır.

Statik Sızdırmazlık Nedir? Dinamik Sızdırmazlık Nedir?

Sızdırmazlık elemanları tarafından uygulanan kontak basınç artınca statik sızdırmazlıkta yağ kaçağı azalır. Kontak basıncı optimum noktaya gelice yağ kaçağı tamamen durur. Bu aşamada uygulama yapılan yüzeylerdeki yüzey pürüzlülük değerlerinin önemli bir faktör olduğu unutulmamalıdır. Yüksek yüzey pürüzlülük değerleri daha büyük kontak basıncı gerektirmektedir.

Sızdırmazlık elemanları malzemeleri değişik sıcaklıklarda farklı elastiklik ve compression set değerleri oluşturduğundan ısı değişimleri sızdırmazlık elemanları üzerinde ciddi düzeyde fonksiyon değişiklikleri yaratabilmektedir. Özellikle çok düşük sıcaklıklarda sızdırmazlık elemanları malzemelerinin sertliğinde ortaya çıkan değişiklik sonucu görevini yapamayacağı gerçeği göz ardı edilmemelidir.

Dinamik sızdırmazlıkta ise hızın yanı sıra hızın yönü de önemlidir. Bunun yanı sıra dinamik uygulamalarda radyal kuvvetler dolayısıyla S boşluğu paralel değilse bölgesel olarak ilave basınç ortaya çıkabilmektedir. Mikroskobik boyutlarda ortaya çıkan etkiyle sızdırmazlık elemanlarıyla dinamik yüzeyler arasında elastik hidrodinamik yağ filmi meydana gelebilmektedir. Bu durumda yağ filminin kalınlığı ancak birkaç mikron olmaktadır. Oluşan yağ filmi kalınlığın hareket yönüyle orantılı olmaktadır. Bu yüzden dinamik uygulamalarda sıfır sızdırmazlık sağlanması söz konusu olmaz. Bununla birlikte oluşan yağ filmi kalınlığının uygulamanın şekliyle sızdırmazlık elemanı geometrisiyle artırılıp azaltılması mümkündür.

Yağ filmi dolayısıyla statik, karışık ve akışkan sürtünme olmak üzere 3 farklı tipte sürtünme olması mümkündür. Hareketin başlamasıyla meydana gelen yüksek sürtünme kuvveti karışık sürtünme oluşturduğundan sürtünme kuvvetinde çok ani düşme yaşanır. Akışkan sürtünmesinin başlamasıyla sürtünme kuvveti hızla birlikte doğrusal olarak artar. Oluşan yağ filmi sistem hızıyla ve akışkan viskoziteyle doğrudan bağlantılıdır. Sürtünme kuvveti üzerindeki en büyük etki sistem basıncı ve sıcaklığı olarak sayılabilir. Sızdırmazlık elemanlarında uygun olmayan sürtünme kuvvetleri bölgesel olarak yüksek ısı oluşmasına yol açar. Sızdırmazlık elemanı malzemesi bu durumda bozularak fonksiyonelliğini yitirebilir. Yağ filminde meydana gelen yırtınmalara bağlı olarak uygun olmayan yüzey pürüzlülük değerlerinin de etkisi sonucu aşınma yaşanır. Sürtünme kuvvetinin yaratacağı aşınma problemi sonucunda da kaçak ortaya çıkar.

Yüzey Pürüzlülüğü Nedir?

Sızdırmazlık elemanlarının arzu edilen verimlilikte çalışabilmesi için en önemli parametrelerin başında yüzey pürüzlülüğü gelir. Dinamik sızdırmazlık elemanlarının dudak kısımları, bir yağ filmi üstünde kayarak sızdırmazlığın sağlanacağı şekilde dizayn edilirler. Bu durum sızdırmazlık elemanlarının kayma hızı ile ömrü üzerinde olumlu etkiye sahiptir. Kayma yüzeyinin pürüzlülüğü fazla olduğu takdirde yağ filminin yırtılması sonucu sızdırmazlık elemanları kuru sürtünmeye maruz kalır. Bu istenmeyen bir durum olduğundan özellikle sızdırmazlık elemanlarına temas eden dinamik yüzeylerin, taşlama ya da honlama işlemine tabi tutma yoluyla istenilen yüzey pürüzlülük değerine ulaştırılması gereklidir. Yüzey pürüzlülük ölçümlerinin yapılmasında Profilmetre olarak bilinen cihazlar kullanılmaktadır. Müsaade edilebilecek olan en yüksek ölçü ile en düşük ölçü arasındaki fark tolerans olarak adlandırılır. Bu doğrultuda çalışılacak yerin toleransının sızdırmazlık elemanlarının istenilen verimlilikte çalışmasını etkileyen en önemli faktörlerden biri olduğu söylenebilir. Toleransların uygun olmaması, sızdırmazlık elemanlarının ömrünü etkilediği gibi sistemde ciddi sorunlar ortaya çıkmasına da neden olabilmektedir.

Ekli Dosyalar

28 Nis 2022 - 17:30 - Yaşam



göndermek için kutuyu işaretleyin

Yorum yazarak Sakarya’dan Haber Topluluk Kuralları’nı kabul etmiş bulunuyor ve yorumunuzla ilgili doğrudan veya dolaylı tüm sorumluluğu tek başınıza üstleniyorsunuz. Yazılan yorumlardan Sakarya’dan Haber hiçbir şekilde sorumlu tutulamaz.

Anadolu Ajansı (AA), İhlas Haber Ajansı (İHA), Demirören Haber Ajansı (DHA), Anka Haber Ajansı (ANKA) tarafından servis edilen tüm haberler Sakarya’dan Haber editörlerinin hiçbir editöryel müdahalesi olmadan, ajans kanallarından geldiği şekliyle yayınlanmaktadır. Sitemize ajanslar üzerinden aktarılan haberlerin hukuki muhatabı Sakarya’dan Haber değil haberi geçen ajanstır.