મિકેનિકલ શાફ્ટ સીલ માટે યોગ્ય સામગ્રી કેવી રીતે પસંદ કરવી

તમારા સીલ માટે સામગ્રી પસંદ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે તે એપ્લિકેશનની ગુણવત્તા, આયુષ્ય અને કામગીરી નક્કી કરવામાં અને ભવિષ્યમાં સમસ્યાઓ ઘટાડવામાં ભૂમિકા ભજવશે. અહીં, અમે પર્યાવરણ સીલ સામગ્રીની પસંદગીને કેવી રીતે અસર કરશે, તેમજ કેટલીક સૌથી સામાન્ય સામગ્રી અને તે કયા એપ્લિકેશનો માટે સૌથી યોગ્ય છે તેના પર એક નજર નાખીએ છીએ.

પર્યાવરણીય પરિબળો

ડિઝાઇન અને સામગ્રી પસંદ કરતી વખતે સીલ કયા વાતાવરણમાં ખુલ્લું પડશે તે ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે. બધા વાતાવરણ માટે સીલ સામગ્રીને જરૂરી સંખ્યાબંધ મુખ્ય ગુણધર્મો છે, જેમાં સ્થિર સીલ ફેસ બનાવવો, ગરમીનું સંચાલન કરવામાં સક્ષમ, રાસાયણિક રીતે પ્રતિરોધક અને સારી વસ્ત્રો પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે.

કેટલાક વાતાવરણમાં, આ ગુણધર્મો અન્ય કરતા વધુ મજબૂત હોવા જોઈએ. પર્યાવરણને ધ્યાનમાં લેતી વખતે ધ્યાનમાં લેવાતી અન્ય સામગ્રી ગુણધર્મોમાં કઠિનતા, કઠોરતા, થર્મલ વિસ્તરણ, ઘસારો અને રાસાયણિક પ્રતિકારનો સમાવેશ થાય છે. આને ધ્યાનમાં રાખવાથી તમને તમારા સીલ માટે આદર્શ સામગ્રી શોધવામાં મદદ મળશે.

પર્યાવરણ એ પણ નક્કી કરી શકે છે કે સીલની કિંમત કે ગુણવત્તાને પ્રાથમિકતા આપી શકાય કે નહીં. ઘર્ષક અને કઠોર વાતાવરણ માટે, સીલ વધુ ખર્ચાળ હોઈ શકે છે કારણ કે સામગ્રી આ પરિસ્થિતિઓનો સામનો કરવા માટે પૂરતી મજબૂત હોવી જરૂરી છે.

આવા વાતાવરણમાં, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા સીલ માટે પૈસા ખર્ચવાથી સમય જતાં વળતર મળશે કારણ કે તે ઓછી ગુણવત્તાવાળા સીલના પરિણામે થતા ખર્ચાળ શટડાઉન, સમારકામ અને નવીનીકરણ અથવા સીલના રિપ્લેસમેન્ટને રોકવામાં મદદ કરશે. જો કે, ખૂબ જ સ્વચ્છ પ્રવાહી સાથે પમ્પિંગ એપ્લિકેશનમાં જેમાં લુબ્રિકેટિંગ ગુણધર્મો હોય છે, ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા બેરિંગ્સની તરફેણમાં સસ્તી સીલ ખરીદી શકાય છે.

સામાન્ય સીલ સામગ્રી

કાર્બન

સીલ ફેસમાં વપરાતો કાર્બન આકારહીન કાર્બન અને ગ્રેફાઇટનું મિશ્રણ છે, જેમાં દરેકના ટકાવારી કાર્બનના અંતિમ ગ્રેડ પર ભૌતિક ગુણધર્મો નક્કી કરે છે. તે એક નિષ્ક્રિય, સ્થિર સામગ્રી છે જે સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ હોઈ શકે છે.

યાંત્રિક સીલમાં છેડાના ચહેરાઓની જોડી તરીકે તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, અને તે સૂકા અથવા ઓછી માત્રામાં લ્યુબ્રિકેશન હેઠળ વિભાજિત પરિઘ સીલ અને પિસ્ટન રિંગ્સ માટે પણ એક લોકપ્રિય સામગ્રી છે. આ કાર્બન/ગ્રેફાઇટ મિશ્રણને અન્ય સામગ્રીઓ સાથે પણ ગર્ભિત કરી શકાય છે જેથી તેને છિદ્રાળુતામાં ઘટાડો, વસ્ત્રોની કામગીરીમાં સુધારો અથવા સુધારેલી શક્તિ જેવી વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ મળી શકે.

યાંત્રિક સીલ માટે થર્મોસેટ રેઝિન ગર્ભિત કાર્બન સીલ સૌથી સામાન્ય છે, જેમાં મોટાભાગના રેઝિન ગર્ભિત કાર્બન મજબૂત પાયાથી લઈને મજબૂત એસિડ સુધીના રસાયણોની વિશાળ શ્રેણીમાં કાર્ય કરવા સક્ષમ છે. તેમની પાસે સારા ઘર્ષણ ગુણધર્મો અને દબાણ વિકૃતિઓને નિયંત્રિત કરવામાં મદદ કરવા માટે પર્યાપ્ત મોડ્યુલસ પણ છે. આ સામગ્રી પાણી, શીતક, ઇંધણ, તેલ, હળવા રાસાયણિક દ્રાવણો અને ખોરાક અને દવાના ઉપયોગોમાં 260°C (500°F) સુધીના સામાન્ય કાર્ય માટે યોગ્ય છે.

એન્ટિમોનીમાં રહેલા કાર્બન સીલ, એન્ટિમોનીની મજબૂતાઈ અને મોડ્યુલસને કારણે પણ સફળ સાબિત થયા છે, જેના કારણે તે મજબૂત અને કડક સામગ્રીની જરૂર હોય ત્યારે ઉચ્ચ દબાણના ઉપયોગ માટે યોગ્ય બને છે. આ સીલ ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહી અથવા હળવા હાઇડ્રોકાર્બનવાળા ઉપયોગોમાં ફોલ્લાઓ માટે પણ વધુ પ્રતિરોધક હોય છે, જે તેને ઘણા રિફાઇનરી ઉપયોગો માટે પ્રમાણભૂત ગ્રેડ બનાવે છે.

કાર્બનને ડ્રાય રનિંગ માટે ફ્લોરાઇડ્સ, ક્રાયોજેનિક્સ અને વેક્યુમ એપ્લિકેશન્સ જેવા ફિલ્મ ફોર્મર્સથી પણ ગર્ભિત કરી શકાય છે, અથવા ઉચ્ચ તાપમાન, ઉચ્ચ ગતિ અને ટર્બાઇન એપ્લિકેશન્સ માટે ફોસ્ફેટ્સ જેવા ઓક્સિડેશન અવરોધકોથી 800 ફૂટ/સેકન્ડ અને લગભગ 537°C (1,000°F) સુધી ગર્ભિત કરી શકાય છે.

સિરામિક

સિરામિક્સ એ કુદરતી અથવા કૃત્રિમ સંયોજનો, સામાન્ય રીતે એલ્યુમિના ઓક્સાઇડ અથવા એલ્યુમિનામાંથી બનેલા અકાર્બનિક બિન-ધાતુ પદાર્થો છે. તેમાં ઉચ્ચ ગલનબિંદુ, ઉચ્ચ કઠિનતા, ઉચ્ચ વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને ઓક્સિડાઇઝેશન પ્રતિકાર છે, તેથી તેનો ઉપયોગ મશીનરી, રસાયણો, પેટ્રોલિયમ, ફાર્માસ્યુટિકલ અને ઓટોમોબાઈલ જેવા ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે થાય છે.

તેમાં ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો પણ છે અને તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેટર, ઘસારો પ્રતિરોધક ઘટકો, ગ્રાઇન્ડીંગ મીડિયા અને ઉચ્ચ તાપમાન ઘટકો માટે થાય છે. ઉચ્ચ શુદ્ધતામાં, એલ્યુમિના કેટલાક મજબૂત એસિડ સિવાય મોટાભાગના પ્રક્રિયા પ્રવાહી માટે ઉત્તમ રાસાયણિક પ્રતિકાર ધરાવે છે, જેના કારણે તેનો ઉપયોગ ઘણા યાંત્રિક સીલ એપ્લિકેશનોમાં થાય છે. જો કે, એલ્યુમિના થર્મલ શોક હેઠળ સરળતાથી ફ્રેક્ચર થઈ શકે છે, જેના કારણે કેટલાક એપ્લિકેશનોમાં તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત છે જ્યાં આ સમસ્યા હોઈ શકે છે.

સિલિકોન કાર્બાઇડ

સિલિકોન કાર્બાઇડ સિલિકા અને કોકને ફ્યુઝ કરીને બનાવવામાં આવે છે. તે રાસાયણિક રીતે સિરામિક જેવું જ છે, પરંતુ તેમાં વધુ સારા લુબ્રિકેશન ગુણો છે અને તે કઠણ છે, જે તેને કઠોર વાતાવરણ માટે સારો કઠિન ઉકેલ બનાવે છે.

તેને ફરીથી લેપ અને પોલિશ્ડ પણ કરી શકાય છે જેથી સીલને તેના જીવનકાળ દરમિયાન ઘણી વખત નવીનીકરણ કરી શકાય. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે વધુ યાંત્રિક રીતે થાય છે, જેમ કે યાંત્રિક સીલમાં તેના સારા રાસાયણિક કાટ પ્રતિકાર, ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ કઠિનતા, સારા વસ્ત્રો પ્રતિકાર, નાના ઘર્ષણ ગુણાંક અને ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર માટે.

યાંત્રિક સીલ ફેસ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી વખતે, સિલિકોન કાર્બાઇડના પરિણામે કામગીરીમાં સુધારો થાય છે, સીલનું જીવન વધે છે, જાળવણી ખર્ચ ઓછો થાય છે અને ટર્બાઇન, કોમ્પ્રેસર અને સેન્ટ્રીફ્યુગલ પંપ જેવા ફરતા સાધનો માટે ચલાવવાનો ખર્ચ ઓછો થાય છે. સિલિકોન કાર્બાઇડનું ઉત્પાદન કેવી રીતે કરવામાં આવ્યું છે તેના આધારે તેના ગુણધર્મો અલગ અલગ હોઈ શકે છે. પ્રતિક્રિયા પ્રક્રિયામાં સિલિકોન કાર્બાઇડ કણોને એકબીજા સાથે જોડીને પ્રતિક્રિયા બંધાયેલ સિલિકોન કાર્બાઇડ રચાય છે.

આ પ્રક્રિયા સામગ્રીના મોટાભાગના ભૌતિક અને થર્મલ ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરતી નથી, જો કે તે સામગ્રીના રાસાયણિક પ્રતિકારને મર્યાદિત કરે છે. સૌથી સામાન્ય રસાયણો જે સમસ્યારૂપ છે તે કોસ્ટિક્સ (અને અન્ય ઉચ્ચ pH રસાયણો) અને મજબૂત એસિડ છે, અને તેથી આ એપ્લિકેશનો સાથે પ્રતિક્રિયા-બંધિત સિલિકોન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ થવો જોઈએ નહીં.

સ્વ-સિન્ટર્ડ સિલિકોન કાર્બાઇડ 2,000°C થી વધુ તાપમાને નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં નોન-ઓક્સાઇડ સિન્ટરિંગ સહાયનો ઉપયોગ કરીને સિલિકોન કાર્બાઇડ કણોને સીધા એકસાથે સિન્ટર કરીને બનાવવામાં આવે છે. ગૌણ સામગ્રી (જેમ કે સિલિકોન) ના અભાવને કારણે, ડાયરેક્ટ સિન્ટર્ડ સામગ્રી કેન્દ્રત્યાગી પંપમાં જોવા મળતી લગભગ કોઈપણ પ્રવાહી અને પ્રક્રિયા સ્થિતિ માટે રાસાયણિક રીતે પ્રતિરોધક છે.

ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ

ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ એ સિલિકોન કાર્બાઇડ જેવું ખૂબ જ બહુમુખી સામગ્રી છે, પરંતુ તે ઉચ્ચ દબાણવાળા ઉપયોગો માટે વધુ યોગ્ય છે કારણ કે તેમાં ઉચ્ચ સ્થિતિસ્થાપકતા છે જે તેને થોડું વળાંક આપે છે અને ચહેરાના વિકૃતિને અટકાવે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડની જેમ, તેને ફરીથી લેપ અને પોલિશ કરી શકાય છે.

ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ મોટાભાગે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ તરીકે બનાવવામાં આવે છે તેથી ટંગસ્ટન કાર્બાઇડને પોતાની સાથે જોડવાનો કોઈ પ્રયાસ થતો નથી. ટંગસ્ટન કાર્બાઇડના કણોને એકસાથે બાંધવા અથવા સિમેન્ટ કરવા માટે એક ગૌણ ધાતુ ઉમેરવામાં આવે છે, જેના પરિણામે એવી સામગ્રી બને છે જેમાં ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ અને મેટલ બાઈન્ડર બંનેના સંયુક્ત ગુણધર્મો હોય છે.

આનો ઉપયોગ ફક્ત ટંગસ્ટન કાર્બાઇડથી શક્ય કરતાં વધુ કઠિનતા અને અસર શક્તિ પ્રદાન કરીને ફાયદા માટે કરવામાં આવ્યો છે. સિમેન્ટેડ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડની એક નબળાઈ તેની ઊંચી ઘનતા છે. ભૂતકાળમાં, કોબાલ્ટ-બાઉન્ડ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ થતો હતો, જોકે, ઉદ્યોગ માટે જરૂરી રાસાયણિક સુસંગતતાની શ્રેણીનો અભાવ હોવાથી તેને ધીમે ધીમે નિકલ-બાઉન્ડ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડ દ્વારા બદલવામાં આવ્યું છે.

નિકલ-બાઉન્ડ ટંગસ્ટન કાર્બાઇડનો ઉપયોગ સીલ ફેસ માટે વ્યાપકપણે થાય છે જ્યાં ઉચ્ચ શક્તિ અને ઉચ્ચ કઠિનતા ગુણધર્મો ઇચ્છિત હોય છે, અને તેમાં સારી રાસાયણિક સુસંગતતા હોય છે જે સામાન્ય રીતે મુક્ત નિકલ દ્વારા મર્યાદિત હોય છે.

જીએફપીટીએફઇ

GFPTFE માં સારો રાસાયણિક પ્રતિકાર છે, અને ઉમેરવામાં આવેલ કાચ સીલિંગ ફેસના ઘર્ષણને ઘટાડે છે. તે પ્રમાણમાં સ્વચ્છ એપ્લિકેશન માટે આદર્શ છે અને અન્ય સામગ્રી કરતાં સસ્તું છે. સીલને જરૂરિયાતો અને પર્યાવરણ સાથે વધુ સારી રીતે મેચ કરવા માટે પેટા-ચલો ઉપલબ્ધ છે, જેનાથી તેની એકંદર કામગીરીમાં સુધારો થાય છે.

બુના

બુના (જેને નાઈટ્રાઈલ રબર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ ઓ-રિંગ્સ, સીલંટ અને મોલ્ડેડ ઉત્પાદનો માટે ખર્ચ-અસરકારક ઇલાસ્ટોમર છે. તે તેના યાંત્રિક પ્રદર્શન માટે જાણીતું છે અને તેલ-આધારિત, પેટ્રોકેમિકલ અને રાસાયણિક એપ્લિકેશનોમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે. તેની અસ્થિરતાને કારણે તેનો ઉપયોગ ક્રૂડ તેલ, પાણી, વિવિધ આલ્કોહોલ, સિલિકોન ગ્રીસ અને હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી એપ્લિકેશન માટે પણ વ્યાપકપણે થાય છે.

બુના એક કૃત્રિમ રબર કોપોલિમર હોવાથી, તે ધાતુના સંલગ્નતા અને ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક સામગ્રીની જરૂર હોય તેવા કાર્યક્રમોમાં સારું પ્રદર્શન કરે છે, અને આ રાસાયણિક પૃષ્ઠભૂમિ તેને સીલંટ એપ્લિકેશન માટે પણ આદર્શ બનાવે છે. વધુમાં, તે ઓછા તાપમાનનો સામનો કરી શકે છે કારણ કે તે નબળા એસિડ અને હળવા આલ્કલી પ્રતિકાર સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે.

બુનાનો ઉપયોગ ઉચ્ચ તાપમાન, હવામાન, સૂર્યપ્રકાશ અને વરાળ પ્રતિકાર જેવા આત્યંતિક પરિબળો ધરાવતા મર્યાદિત ઉપયોગોમાં થાય છે, અને તે એસિડ અને પેરોક્સાઇડ ધરાવતા ક્લીન-ઇન-પ્લેસ (CIP) સેનિટાઇઝિંગ એજન્ટો સાથે યોગ્ય નથી.

ઇપીડીએમ

EPDM એ એક કૃત્રિમ રબર છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓટોમોટિવ, બાંધકામ અને યાંત્રિક એપ્લિકેશન્સમાં સીલ અને ઓ-રિંગ્સ, ટ્યુબિંગ અને વોશર્સ માટે થાય છે. તે બુના કરતા વધુ ખર્ચાળ છે, પરંતુ તેની લાંબા સમય સુધી ચાલતી ઉચ્ચ તાણ શક્તિને કારણે વિવિધ થર્મલ, હવામાન અને યાંત્રિક ગુણધર્મોનો સામનો કરી શકે છે. તે બહુમુખી છે અને પાણી, ક્લોરિન, બ્લીચ અને અન્ય આલ્કલાઇન સામગ્રીને લગતા એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ છે.

તેના સ્થિતિસ્થાપક અને એડહેસિવ ગુણધર્મોને કારણે, એકવાર ખેંચાઈ ગયા પછી, EPDM તાપમાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના તેના મૂળ આકારમાં પાછું આવે છે. પેટ્રોલિયમ તેલ, પ્રવાહી, ક્લોરિનેટેડ હાઇડ્રોકાર્બન અથવા હાઇડ્રોકાર્બન દ્રાવકના ઉપયોગ માટે EPDM ની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી.

વિટોન

વિટોન એ લાંબા સમય સુધી ચાલતું, ઉચ્ચ પ્રદર્શન આપતું, ફ્લોરિનેટેડ, હાઇડ્રોકાર્બન રબર ઉત્પાદન છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે ઓ-રિંગ્સ અને સીલમાં થાય છે. તે અન્ય રબર સામગ્રી કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે પરંતુ તે સૌથી પડકારજનક અને માંગણી કરતી સીલિંગ જરૂરિયાતો માટે પસંદગીનો વિકલ્પ છે.

ઓઝોન, ઓક્સિડેશન અને આત્યંતિક હવામાન પરિસ્થિતિઓ, જેમાં એલિફેટિક અને એરોમેટિક હાઇડ્રોકાર્બન, હેલોજેનેટેડ પ્રવાહી અને મજબૂત એસિડ પદાર્થોનો સમાવેશ થાય છે, સામે પ્રતિરોધક, તે વધુ મજબૂત ફ્લોરોઇલાસ્ટોમર્સમાંનું એક છે.

એપ્લિકેશનની સફળતા માટે સીલિંગ માટે યોગ્ય સામગ્રી પસંદ કરવી મહત્વપૂર્ણ છે. જ્યારે ઘણી સીલ સામગ્રી સમાન હોય છે, ત્યારે દરેક સામગ્રી કોઈપણ ચોક્કસ જરૂરિયાતને પૂર્ણ કરવા માટે વિવિધ હેતુઓ પૂરા પાડે છે.