Le guarnizioni in PTFE energizzate a molla funzionano in modo affidabile in una varietà di applicazioni in cui le guarnizioni elastomeriche convenzionali si guastano a causa di attacchi chimici, calore o freddo estremi, attrito, estrusione o set di compressione.
Le guarnizioni in PTFE hanno tre elementi di design di base:
- Una giacca a forma di U azionata a pressione
- Un dispositivo di caricamento a molla metallica
- Materiali di tenuta polimerici ad alte prestazioni
Quindi cos’è una guarnizione in PTFE energizzata a molla? È una U-cup a molla che utilizza una varietà di profili di rivestimento, tipi di molle e materiali in configurazioni di aste e pistoni, facce e guarnizioni rotative. Vengono utilizzati quando le guarnizioni elastomeriche non soddisfano i requisiti di intervallo di temperatura, resistenza chimica o attrito.
I profili di rivestimento sono realizzati in PTFE e altri polimeri ad alte prestazioni. I tipi della molla sono disponibili nelle leghe resistenti alla corrosione, compreso l’acciaio inossidabile, Elgiloy e Hastelloy.
Poiché le giacche sono lavorate e non stampate ad iniezione, la configurazione della guarnizione può essere facilmente regolata quando necessario per migliorare le prestazioni della guarnizione. La guarnizione è lavorata su torni CNC a tolleranze molto strette, utilizzando solo materiali di prima qualità. Ogni progettazione è disponibile nei diametri e nelle sezioni trasversali standard e speciali in pollici-frazionario, AS4716 e nelle dimensioni metriche. La gamma full size comprende diametri da 1/32 a 150 pollici, con sezioni radiali che vanno da 1/32 a diversi pollici di diametro.
Le labbra di tenuta a molla e l’energizzatore a molla vengono compressi quando installati nella ghiandola di tenuta. La molla resiliente risponde con forza costante, spingendo fuori le labbra di tenuta e creando una tenuta a tenuta di gas contro le superfici di tenuta. La tenuta si espande man mano che viene introdotta la pressione, aumentando la forza di tenuta oltre quella fornita dalla molla e dal materiale del rivestimento.
Carico a molla
Una molla in acciaio inossidabile eccita la tenuta e fornisce tutto il carico necessario per la sigillatura quando la pressione del fluido è troppo bassa per azionare completamente le labbra.
La molla compensa anche le variazioni nella tolleranza della ghiandola e nella normale usura della guarnizione. Come dispositivo di caricamento della guarnizione, una molla metallica è più accurata dei dispositivi come gli O-ring per il controllo dell’attrito. Ci sono tre tipi differenti della molla, ciascuno con una-tre valutazioni differenti del carico (leggero, medio e pesante) per soddisfare le richieste lineari esatte di coppia di torsione o di attrito.
Nelle applicazioni dinamiche, la molla si espande per compensare l’usura della guarnizione continuando a fornire carico. In condizioni che coinvolgono il ciclo termico, il sistema a molla continua ad eccitare le labbra di tenuta senza prendere un set di compressione o diventare troppo morbido o duro, il modo in cui un elastomero può.
La molla flessibile consente un ampio intervallo di tolleranza che può aiutare a superare il disallineamento e l’eccentricità dell’hardware, senza causare attrito aggiunto o l’incapacità di sigillare. Sono disponibili tre diversi modelli di tenuta in PTFE a molla, che offrono attributi individuali per ogni applicazione.
Alte prestazioni
Il design unico e le proprietà dei materiali di queste guarnizioni forniscono ai progettisti un nuovo assortimento di soluzioni per applicazioni difficili.
Alcune delle capacità più notevoli del sigillo includono:
- di attrito Molto basso
- Universale compatibilità chimica
- Alta velocità di servizio
- servizio Criogenico per -425 gradi Fahrenheit
- servizio ad Alta temperatura, a 575 gradi Fahrenheit
- Alta pressione nominale (di oltre 30 Kpsi)
- elasticità Permanente con l’immunità all’invecchiamento, fragilità e la compressione.
Molte di queste funzionalità sono il risultato dei materiali utilizzati per realizzare la guarnizione. I rivestimenti di tenuta, realizzati in PTFE a basso attrito e varie miscele, sono chimicamente inerti, resistenti all’estrusione e in grado di funzionare su un ampio intervallo di temperature. La mancanza di resilienza del polimero viene superata da un carico a molla costituito da uno dei numerosi metalli resistenti alla corrosione.
La combinazione di materiale e configurazione del design della guarnizione spring energized elimina molti dei problemi associati agli O-ring o ad altre guarnizioni elastomeriche. Ad esempio, quando si seleziona una guarnizione elastomerica per gestire una varietà di solventi, è necessario rivedere la compatibilità dell’elastomero in ciascuno dei solventi. In molti casi, nessuno degli elastomeri comunemente usati è soddisfacente per la gamma di fluidi prevista.
Il problema è ulteriormente aggravato quando la temperatura di esercizio supera alcune centinaia di gradi Fahrenheit. Se consideriamo i fattori di cui sopra in un’applicazione rotativa o alternativa, ora abbiamo un problema molto difficile per il progettista di apparecchiature che cerca di selezionare un materiale elastomerico.
Con guarnizioni in PTFE energizzate a molla, tuttavia, non è necessario preoccuparsi della compatibilità poiché le miscele di PTFE sono inerti per essenzialmente tutti i prodotti chimici e solventi industriali anche a temperature e pressioni elevate. Nel servizio dinamico non c’è bisogno di preoccuparsi di slip-stick o adesione elastomerica. La tabella seguente confronta le guarnizioni a molla con le guarnizioni elastomeriche in generale. Vedere la tabella seguente per un confronto delle proprietà generali della guarnizione.
L’obiettivo non è quello di svalutare la capacità di un elastomero, in quanto sono fatti per gestire una varietà di applicazioni di tenuta. Piuttosto, il nostro scopo è quello di educare i progettisti sulla differenza significativa offerta dalle guarnizioni PTFE a molla.
Per ulteriori informazioni su queste guarnizioni, assicurati di scaricare la nostra nuova guida alle guarnizioni a molla.