Kennen Sie die richtige Oberflächenbeschaffenheit für die Gegenstücke Ihrer Dichtung?

Stellen Sie sich vor, ein Dichtungssystem an Ihrem Gerät ist vorzeitig ausgefallen oder funktioniert nicht mehr richtig. Sie werden vielleicht sofort prüfen wollen, ob die Dichtung defekt ist oder ob das Dichtungsmaterial den Temperatur- oder Druckanforderungen Ihrer Anwendung nicht standhalten konnte. Oder sich fragen, ob es die richtige Größe hatte, oder den Squeeze-Level verifizieren.

Aber was ist mit der zugehörigen Hardware? Nun, einige Aspekte des Hardware-Designs können den Ausschlag dafür geben, ob eine Dichtung ordnungsgemäß funktioniert oder nicht, und können die dynamische Lebensdauer eines Dichtungselements beeinflussen. Die Oberflächenbeschaffenheit – die Rauheit der beiden Beschlagsflächen, die die Dichtung zusammendrücken – des Gegenbeschlags ist ein solcher Faktor, der beim Design berücksichtigt werden sollte, da die ideale Oberflächenbeschaffenheit die Dichtungsleistung bestimmen wird und die Lebensdauer des Dichtungselements maximieren kann.

Die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit hängen davon ab, ob die Dichtung aus Elastomer, Thermoplast oder einem anderen Material besteht. Die generelle Formbarkeit von Elastomeren ermöglicht eine größere Variationsbreite in der Oberflächenbeschaffenheit, während steifere Thermoplaste weniger anpassungsfähig sind, aber aufgrund ihrer tribologischen Eigenschaften manchmal weniger Schmierung benötigen. Aus diesem Grund wird für eine thermoplastische Dichtung in der Regel eine feinere Oberflächenausführung empfohlen als für eine elastomere Dichtung erforderlich wäre.

Außerdem unterscheiden sich die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit bei Anwendungen, die Flüssigkeiten abdichten, von Anwendungen, die Gase oder Vakuum abdichten. Für die Gasabdichtung oder die Abdichtung gegen ein Vakuum wird eine feinere Oberflächenbeschaffenheit empfohlen, da die Struktur und die Größe der meisten Gase es ihnen ermöglichen, durch kleinere Spalten hindurchzugehen, als dies einer Flüssigkeit möglich wäre.

Bei einer dynamischen Anwendung wirkt sich die Oberflächenbeschaffenheit der Beschläge auch direkt auf die Lebensdauer einer Dichtung aus. Eine Variation der Hardware-Oberfläche ist erforderlich, um Prozessmedien oder Schmiermittel an der Oberfläche zu halten und die Reibung zu verringern. Wenn die Oberfläche jedoch zu rau ist, wird das Dichtungselement durch die Bewegung gegen den Beschlag abgeschliffen. Es ist von entscheidender Bedeutung, die richtige Balance zu finden, um sowohl die Schmierung zu gewährleisten als auch die Lebensdauer der Dichtung zu maximieren.

Unten sehen Sie eine Darstellung der lokalen Schwankungen der Oberflächenhöhe und -rauheit, die zeigt, wie Oberflächenbeschaffenheitsmessungen im Allgemeinen durchgeführt werden. Es ist leicht vorstellbar, dass bei einer zu großen Anzahl von Spitzen, wie der links im Diagramm, die Dichtungsmaterialien durch den dynamischen Kontakt abgeschliffen oder abgenutzt würden, ganz zu schweigen von den Schwierigkeiten, sich an all die Schwankungen der lokalen Oberflächenhöhe anzupassen. Das Tal auf der rechten Seite des Bildes zeigt außerdem, wie sich eine Tasche bildet, in der das Prozessmedium oder Schmiermittel eingeschlossen werden kann, um die Reibung durch kontinuierliche dynamische Zyklen zu verringern.

 

Die Wahl der richtigen Oberflächenbeschaffenheit für die Hardwarekomponenten in Ihrer Anwendung kann komplex sein. In general, we recommend 8 to 12 microinches Ra (Average Roughness) for dynamic seals, and 16 to 32 microinches Ra for static seals. Die erfahrenen Ingenieure von Greene Tweed können Ihnen helfen, indem sie auf Ihre Anwendungsparameter zugreifen, um Sie zur richtigen Oberflächenbeschaffenheit zu führen.