橡胶密封件广泛地应用于各行各业。橡胶密封件一旦失效,轻则使密封设备不能正常工作、造成经济损失;重则会造成人身伤亡事故,如由于挑战者号航天飞机右侧固体火箭助推器的O型密封圈失效。橡胶密封件的失效分析不仅可以帮助找出问题所在便于以后采取相应的预防措施,还可帮助客户和密封件生产商改进现有技术,取得双赢。
常见的橡胶密封件失效原因主要有四种:橡胶密封件设计错误、橡胶密封件选材错误、橡胶密封件质量问题和橡胶密封件使用不当。
1、橡胶密封件质量
橡胶密封件的生产质量与最终产品的可靠性密切相关。橡胶密封件常见的问题有:原材料质量不稳定、橡胶混炼时投错原料、原料或者混炼胶储存不当(交叉污染)、胶料混炼不均匀、硫化条件(温度、时间、压力等)不妥、橡胶密封件产品保存不当、模具使用不当等。这些问题往往涉及到生产过程中的质量控制。定货方在选择橡胶密封件生产厂时,应该经过多次考察、调研并进行产品测试。在供货的过程中,还可要求橡胶密封件的生产企业提供真实、准确的检验报告。
2、橡胶密封件选材错误
常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)、氟橡胶(FKM或者FPM)和氯丁橡胶(CR)等。这些橡胶密封材料的特性各不相同,应用也不同。选择橡胶密封材料要从多方面考虑,比如橡胶密封材料使用温度、橡胶密封材料是否耐受介质、橡胶密封材料的硬度、橡胶密封材料压缩永久变形和耐磨性等各种因素。
橡胶密封件选材错误常常是因为橡胶密封件设计人员对各种橡胶密封材料的性能不熟悉。一个经验丰富的橡胶密封件供应商能一开始就指出选材的问题。有时橡胶密封件的使用环境比较复杂,或者是一个全新的橡胶密封件设计,选择合适的橡胶密封材料就不是件非常容易的事了。除了仔细甄别各种影响因素外,还需要进行功能测试。
3、橡胶密封件使用不当
一个好橡胶密封件,如果使用不当,也会造成整个橡胶密封件产品失效,比如润滑油使用错误。
某些客户反馈说O型圈零件的尺寸与要求差异很大。当我们分析样品时才发现,客户用错了润滑油。该O型圈是由三元乙丙橡胶制成,材料本身不耐矿物油类的润滑油。客户涂上这种润滑油,会造成产品体积溶胀。改用硅油就没有问题了。
另外一类常见的问题为橡胶密封件安装错误。比如在O型圈装配过程中产生了扭曲;由于安装不当而造成橡胶密封件受压不均匀;橡胶密封件的润滑不够等失误。如果这些失误是由橡胶密封件的生产厂家造成的,那么这属于生产质量所控制的范围之内。如果由定货方或者第三方造成,那么就属与橡胶密封件使用不当了。
4、橡胶密封件设计错误
橡胶密封件设计错误通常是由于设计人员对橡胶密封件产品认识不足造成的。比如对橡胶密封件承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放橡胶密封件的沟槽设计不合理等。