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硅橡胶平面密封剂在重型变速器上的应用
作者:贺冬冬 张磊
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复合材料/胶粘剂展厅
阻尼材料, 环氧树脂, 密封胶, 硅胶, 厌氧胶, ...
随着汽车行业制造技术、产品质量不断提升的需要,粘接密封技术作为汽车生产所必须的一种重要辅助制造方式,应用越来越广泛。越来越多的发动机、变速器、车桥和底盘厂家采用TONSAN提供的粘接密封解决方案,代替传统的固体垫片,得到了良好的密封效果。

重卡变速器是重卡动力总成组成的关键部件之一,传统方式采用固体垫片进行密封,固体垫片是靠螺栓提供的夹紧力产生形变,填充密封面间隙,来达到密封的效果。但在实际生产中,由于机加工设备、水平的缺陷,以及密封垫自身材料性能缺陷,密封质量难以达到要求,泄漏问题时有发生,严重影响变速器质量及企业形象。

近年来,硅橡胶平面密封产品以其优越的密封性能、成熟的工艺、较高的性价比,在汽车零部件生产、总装车间被广泛应用。宝鸡法士特齿轮有限责任公司(以下简称为法士特)经过多年研究、实验,使用北京天山生产的TONSAN产品替代传统固体垫片,取得了良好的效果。

传统平面密封方式

传统密封垫按材料分为非金属密封垫、非金属与金属组合密封垫和金属密封垫三大类,其常用材料有橡胶、皮革、石棉、纸、软木、聚四氟乙烯、钢、铁、铝、铜和不锈钢等。

传统密封垫装配、拆卸相对简便,但其容易发生界面泄漏、渗透泄漏。产生界面泄漏的原因主要有:结合面粗糙不平和变形,密封垫收到的压紧力不够,结合面紧固螺栓伸长变形或松动,密封垫发生塑性变形等,界面泄漏量约占总泄漏量的80%~90%。用棉、麻、石棉、纸以及皮革等纤维素材质制成的密封垫,其组织疏松,致密性差,纤维间有细微缝隙,很容易被流动介质浸透,在压力作用下流动介质从高压侧通过这些细微缝隙渗透到低压侧,即形成渗透泄漏(约占总泄漏量的10%~20%)。

硅橡胶平面密封剂

重卡变速器的上盖、后盖以及前后轴承盖等部位都有平面密封需求,即配合的两金属平面之间应形成不可渗透的屏障以防止液体或气体的渗漏。由于重卡变速器的使用环境恶劣,使用区域偏远分散。因此,这些位置一旦发生漏油漏气的情况,维修周期较长,费用也相应较高。所以可靠的密封便成为制造商及客户共同的要求。

目前,在汽车行业常用的平面密封胶主要有硅橡胶平面密封产品和厌氧型平面密封产品两种。

厌氧型平面密封产品由于其断裂伸长率较低,而重型变速器应用工况较为复杂,冲击振动较大,密封面的间隙变化较大,厌氧胶不能满足此种工况。另外,由于厌氧胶粘接强度较大,若用于平面密封,后期拆卸、清理较为困难。因此,厌氧型平面密封产品不适宜用于重型变速器。

硅橡胶平面密封产品施胶后吸收空气中的水蒸气固化成为弹性的橡胶体,在密封面施胶、装配后,膏状/液态的密封胶能够很容易地填充密封面宏观、微观的间隙,实现百分百密封。固化后的硅橡胶,对常见介质:润滑油、齿轮油、防冻液等都有很好的耐候性,抗老化性能优异。硅橡胶平面密封产品对密封面有一定的粘接作用,防止了界面渗漏的可能。同时,使用硅橡胶平面密封剂,密封面微观下高点与高点直接接触,无需考虑尺寸链,设计简单。

法士特对多个型号的TONSAN硅橡胶平面密封产品在实验室中进行耐高温、低温、高低温交变以及耐油耐酸碱等实验,通过实验我们选用了一款最适合重卡变速器条件的硅橡胶平面密封产品进行小批量试用。在变速器出厂检验时对变速器所作的气密试验显示,在一定压力下,相对于固体垫片,单位时间气体的泄漏量数量级的降低。通过长时间的售后市场监控,没有发生平面之间泄露事故。随后,我们又进行了某型号变速器大批量的试验,市场反应良好。

硅橡胶平面密封剂的使用方法

相较于固体垫片,硅橡胶平面密封产品的使用更为复杂一些,与最终密封能力的关系也比较紧密。硅橡胶平面密封产品的使用通常需要注意一下几点:

清洗:密封面残留的油污、切削液、灰尘,都会对硅橡胶平面密封产品与基体的粘接能力有影响,为获得更好的粘接、密封效果,TONSAN专用清洗剂可以高效的去除密封面表面污物;

施胶:胶线必须连续、封闭,大批量生产建议使用涂胶设备,提高生产效率;

装配:由于硅橡胶属于吸潮固化,长时间晾至与空气中会导致其表面固化,影响与基体的粘接力,因此,推荐施胶后3min内完成装配,装配后立即上紧。

结语

作为传统的制造业,重卡变速器以胶代垫已成为平面密封技术的主流趋势。国外较著名的硅橡胶平面密封产品生产商有乐泰公司、日本三键株式会社等,其产品在国外汽车、机械行业已得到广泛应用。国内,北京天山通过多年的研发与不断完善,产品被国内众多发动机、变速器、车桥等零部件企业应用。其完整的研发和售后团队为众多企业提供了强大的支持。

通过我们长期的研究与实验,证明在重型变速器密封面上使用硅橡胶平面密封产品替代传统的固体垫片,是一项可行的工艺改进。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (4/12/2013)
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