滿足極端條件下的密封要求

滿足極端條件下的密封要求

在汽車工程中，密封件和墊圈總是起著非常重要的作用。為了滿足現(xiàn)今越來越苛刻的技術(shù)要求，開發(fā)人員開始越來越多地轉(zhuǎn)向使用高溫材料，用于制造發(fā)動機、變速箱、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和燃油注入系統(tǒng)中的密封件。

現(xiàn)有材料的應(yīng)用性能已達(dá)到極限

現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢是，汽車中所使用的自動變速器傳動扭矩已超過 500 Nm，而卡車的傳動扭矩更超過 2000 Nm。由于對平穩(wěn)變速及性能的要求變得越來越高，加之設(shè)計更為緊湊，要求零件的重量更輕，從而對密封環(huán)的耐壓和耐熱性能提出了更高的要求。通常，自動變速器的最高轉(zhuǎn)速高達(dá) 6500 r/min，而無級變速器的轉(zhuǎn)速高達(dá) 10000 r/min。因此，變速器中的溫度往往高達(dá)150℃(302°F)，壓力達(dá) 60 bar (1bar=105Pa)，這使得傳統(tǒng)的灰口鑄鐵、聚四氟乙烯 (PTFE) 和聚四氟乙烯 (PTEE) 混合物的應(yīng)用性能達(dá)到極限。

VICTREXPEEK聚合物制作的軸承、墊圈等活動部件用于諸如傳動、
剎車和空調(diào)系統(tǒng)等要求苛刻的汽車應(yīng)用中。

泄漏穩(wěn)定性——重要的指標(biāo)

泄漏穩(wěn)定性是密封環(huán)的一項重要指標(biāo)，這是因為變速器在變速時的穩(wěn)定性及其易控程度主要由泄漏穩(wěn)定性決定。通常，密封環(huán)泄漏穩(wěn)定性的好壞取決于開口環(huán)材料的熱膨脹系數(shù)和密封面的幾何形狀。由于高溫?zé)崴苄运芰峡梢员蛔⑸涑尚透鞣N形狀的產(chǎn)品，因此可以得到高效的密封面幾何形狀。

VICTREX PEEK用于自動變速器

在自動變速器中，如果采用由 VICTREX PEEK 制造的密封件，其扭矩可高達(dá) 500 Nm。不僅如此，這些變速器還能夠在高速高溫下長期工作。通常，一個變速器中往往要使用多達(dá)5個 VICTREX PEEK 密封環(huán)。這種改性 VICTREX PEEK 級別產(chǎn)品具有低熱膨脹、低磨損、高機械強度及良好的耐油性能等特點。同時，其較低的比重可縮短密封環(huán)的激活時間，有利于平穩(wěn)變速。當(dāng)采用VICTREX PEEK材料時，根據(jù)以往經(jīng)驗，可將密封環(huán)設(shè)計成兩級幾何結(jié)構(gòu)，再加上該材料較低的熱膨脹系數(shù)，可將泄漏降至很低的水平。正是基于上述原因，同時由于受到高成本的壓力，很多制造商已開始采用VICTREX PEEK 來取代基于灰口鑄鐵、聚酰胺和聚四氟乙烯的傳統(tǒng)解決方案。

VICTREX PEEK用于動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

一般情況下，要求動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中所使用的密封圈必須具有高柔性，以避免在裝配時密封環(huán)發(fā)生變形。非強化型VICTREX PEEK材料的一個顯著特點就是，在短期峰值溫度高達(dá) 200°C (392°F) 及壓力高達(dá) 100 bar (1bar=105Pa) 時具有極高的耐蠕變、耐油和低磨損性能。因此，VICTREX PEEK材料非常適合制作動力輔助轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的密封環(huán)，可以起到靜密封的作用。當(dāng)這種通過精密公差注射成型的密封環(huán)被安裝在 O 形環(huán)上時，可以密封主要的缺口 (間隙) 尺寸。

VICTREX PEEK涂層混合物用于汽缸蓋襯墊

為了滿足汽缸蓋襯墊對于高溫和耐磨損性能的要求，VICTREX 已經(jīng)開發(fā)出一種以VICTREX PEEK 和 PTFE 為基礎(chǔ)的復(fù)合物，并為此而開發(fā)了新的涂層工藝。

采用該復(fù)合物制作的密封件完全能夠適應(yīng)腐蝕性的工作環(huán)境，甚至可以對墊圈進(jìn)行重復(fù)調(diào)節(jié)，而不會削弱其功能。另外，由于不需要將氣缸蓋與汽缸體焊接在一起，從而方便了維護(hù)修理工作，可以很方便地將其拆卸下來，對墊圈進(jìn)行更換。

圖2 可能的密封面幾何結(jié)構(gòu)：a) 對接接頭；b) 斜接接頭；c) 階式接合；d) 兩級連接