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密封件 |
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满足极端条件下的密封要求 |
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作者：英国威格斯公司 (Victrex plc) Ralf Weidig |
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在汽车工程中，密封件和垫圈总是起着非常重要的作用。为了满足现今越来越苛刻的技术要求，开发人员开始越来越多地转向使用高温材料，用于制造发动机、变速箱、转向系统和燃油注入系统中的密封件。
现有材料的应用性能已达到极限
现代汽车的发展趋势是，汽车中所使用的自动变速器传动扭矩已超过 500 Nm，而卡车的传动扭矩更超过 2000 Nm。由于对平稳变速及性能的要求变得越来越高，加之设计更为紧凑，要求零件的重量更轻，从而对密封环的耐压和耐热性能提出了更高的要求。通常，自动变速器的最高转速高达 6500 r/min，而无级变速器的转速高达 10000 r/min。因此，变速器中的温度往往高达150℃(302°F)，压力达 60 bar (1bar=105Pa)，这使得传统的灰口铸铁、聚四氟乙烯 (PTFE) 和聚四氟乙烯 (PTEE) 混合物的应用性能达到极限。 
VICTREXPEEK聚合物制作的轴承、垫圈等活动部件用于诸如传动、
刹车和空调系统等要求苛刻的汽车应用中。
泄漏稳定性——重要的指标
泄漏稳定性是密封环的一项重要指标，这是因为变速器在变速时的稳定性及其易控程度主要由泄漏稳定性决定。通常，密封环泄漏稳定性的好坏取决于开口环材料的热膨胀系数和密封面的几何形状。由于高温热塑性塑料可以被注射成型各种形状的产品，因此可以得到高效的密封面几何形状。
VICTREX PEEK用于自动变速器
在自动变速器中，如果采用由 VICTREX PEEK 制造的密封件，其扭矩可高达 500 Nm。不仅如此，这些变速器还能够在高速高温下长期工作。通常，一个变速器中往往要使用多达5个 VICTREX PEEK 密封环。这种改性 VICTREX PEEK 级别产品具有低热膨胀、低磨损、高机械强度及良好的耐油性能等特点。同时，其较低的比重可缩短密封环的激活时间，有利于平稳变速。当采用VICTREX PEEK材料时，根据以往经验，可将密封环设计成两级几何结构，再加上该材料较低的热膨胀系数，可将泄漏降至很低的水平。正是基于上述原因，同时由于受到高成本的压力，很多制造商已开始采用VICTREX PEEK 来取代基于灰口铸铁、聚酰胺和聚四氟乙烯的传统解决方案。
VICTREX PEEK用于动力辅助转向系统
一般情况下，要求动力辅助转向系统中所使用的密封圈必须具有高柔性，以避免在装配时密封环发生变形。非强化型VICTREX PEEK材料的一个显著特点就是，在短期峰值温度高达 200°C (392°F) 及压力高达 100 bar (1bar=105Pa) 时具有极高的耐蠕变、耐油和低磨损性能。因此，VICTREX PEEK材料非常适合制作动力辅助转向系统中的密封环，可以起到静密封的作用。当这种通过精密公差注射成型的密封环被安装在 O 形环上时，可以密封主要的缺口 (间隙) 尺寸。
VICTREX PEEK涂层混合物用于汽缸盖衬垫
为了满足汽缸盖衬垫对于高温和耐磨损性能的要求，VICTREX 已经开发出一种以VICTREX PEEK 和 PTFE 为基础的复合物，并为此而开发了新的涂层工艺。
采用该复合物制作的密封件完全能够适应腐蚀性的工作环境，甚至可以对垫圈进行重复调节，而不会削弱其功能。另外，由于不需要将气缸盖与汽缸体焊接在一起，从而方便了维护修理工作，可以很方便地将其拆卸下来，对垫圈进行更换。
图2 可能的密封面几何结构：a) 对接接头；b) 斜接接头；c) 阶式接合；d) 两级连接
原载MM《现代塑料》杂志(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(2/11/2006) |
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