תהליך גיפור של מושב שסתום EPDM לשסתומי פרפר אקסצנטריים

לשסתומי פרפר אקסצנטריים, כציוד חשוב בתחום בקרת נוזלים תעשייתיים, יש ביצועי איטום התלויים ישירות בעמידות מזג האוויר, עמידות בפני קורוזיה וגמישות חומר מושב השסתום. גומי אתילן פרופילן דין מונומר (EPDM), בשל עמידות מצוינת לאוזון, עמידות כימית וקשיחות- לטמפרטורות נמוכות, הפך לחומר המרכזי עבור מושבי שסתום פרפר אקסצנטרי.

באמצעות תכנון תהליך גיפור מדעי, ניתן לשפר את הביצועים הכוללים של מושב השסתום כדי לעמוד בדרישות התפעול היציבות-לטווח הארוך בתנאי עבודה מורכבים.
1. בחירת חומרים ועיצוב ניסוח
אופטימיזציית הביצועים של מושבי שסתום EPDM מחייבת להתחיל מניסוח החומר. מומלץ להשתמש בגומי EPDM עם תכולת אתילן גבוהה (65%-70%) בשילוב עם גומי משוחזר, כאשר שיעור הגומי הממוחזר נשלט ב-80%-90% כדי לאזן בין עלות וביצועים. מערכת הגיפור צריכה להיבחר בגמישות בהתאם לתנאי העבודה: מערכת מאיץ הגופרית-(כגון מאיץ מרוכב CZ/DM/TMTD) מתאימה לתנאי עבודה קונבנציונליים, וחוזק מתיחה של גומי מגופר יכול להגיע ליותר מ-15 MPa; מערכת גיפור החמצן (כגון DCP) מתאימה לתרחישים של טמפרטורה גבוהה ולחץ גבוה, מה שיכול לשפר את עמידות החום של הגומי המגופר למעל 180 מעלות. מערכת החיזוק משתמשת בעיקר ב-N550 פחמן שחור, בשילוב חומר מילוי של 10%-15% סידן קרבונט, שיכול גם לשפר את עמידות הבלאי וגם להפחית את הכיווץ.
2. בקרת תהליך ערבוב מפולח
ערבוב הוא חוליה מרכזית בקביעת האחידות של תרכובת הגומי.
תהליך ערבוב מפולח באמצעות מערבל פנימי מאומץ:
בשלב הראשון מוסיפים גומי משוחזר, אקטיבטור (3 חלקים של תחמוצת אבץ), מרכך מוצק (חלק אחד של פרפין), ומאיץ רגיל, וטמפרטורת הערבוב נשלטת על 110-120 מעלות;
בשלב השני מוסיפים פחמן שחור ומרכך נוזלי (7 חלקים של שמן פרפין), והערבוב נמשך עד שהטמפרטורה מגיעה ל-140 מעלות לפני הפריקה; בשלב השלישי מוסיפים גופרית (1.33 חלקים) ומאיץ מהיר במיוחד בטחנה פתוחה, והתערובת עוברת 3-5 פעמים כדי להבטיח פיזור אחיד. תהליך זה יכול להפחית את צמיגות המוני של תרכובת הגומי, לשפר את הנזילות ולעמוד בדרישות הדפוס של המבנה המורכב של מושבי שסתום פרפר אקסצנטרי.

3. אופטימיזציה של פרמטרים של דפוס וגיפור מדויק
יציקת מושב השסתום דורשת תהליך יציקת דחיסה, כאשר התבנית מחוממת מראש ל-80-100 מעלות כדי להפחית את התנגדות זרימת הגומי.
תהליך הגיפור משתמש בשיטת גיפור דו--שלבית:
השלב הראשון כולל לחיצה ב-5MPa במכונת גיפור שטוחה של 160 מעלות, כאשר זמן הגיפור מחושב על סמך עובי המוצר ב-"1.5 דקות למילימטר";
השלב השני כולל טיפול שלאחר-גיפור ב-170 מעלות למשך שעתיים כדי להעלים מתח פנימי ולשפר את ביצועי ערכת הדחיסה לפחות מ-או שווה ל-15%. עבור מושבי שסתום פרפר משולש אקסצנטריים, תהליך שחיקה מתווסף לאחר גיפור כדי להבטיח חספוס משטח איטום Ra פחות או שווה ל-0.8 מיקרומטר, העומד בדרישות איטום-אפס של דליפה.
4. נקודות מפתח של בקרת איכות תהליך
בקרת היפוך גיפור: עקומת טמפרטורת הגיפור מנוטרת בזמן אמת באמצעות מדחום אינפרא אדום כדי למנוע מהטמפרטורה לחרוג מ-175 מעלות, מה שעלול להוביל להיפוך גיפור;
הבטחת דיוק ממדי: מרכז עיבוד CNC משמש לעיבוד מדויק של משטח האיטום של מושב השסתום כדי להבטיח מרווח של פחות או שווה ל-0.05 מ"מ עם לוחית הפרפר;
תקני בדיקת ביצועים: חוזק המתיחה נבדק על פי ISO 527, חוזק הקריעה על פי ISO 34, ובדיקת יישון של אוויר חם של 168 שעות מתבצעת על פי ASTM D573 על מנת להבטיח שיעור ירידה בביצועים של פחות או שווה ל-10%.

תהליך הגיפור של מושבי שסתומי EPDM עבור שסתומי פרפר אקסצנטריים צריך להתחשב בתכונות החומר, דיוק הדפוס ויציבות התהליך. באמצעות עיצוב נוסחה אופטימלית, בקרת ערבוב קפדנית, פרמטרי גיפור מדויקים ובקרת איכות תהליך מלאה-, ניתן לייצר מושבי שסתומים בעלי ביצועים גבוהים- העומדים בתקן API 6D, המספקים פתרונות איטום אמינים לפטרוכימיה, אנרגיית חשמל ותחומים אחרים. עם הפופולריות של טכנולוגיית עיבוד שבבי CNC וציוד גיפור חכם, תהליך זה משתדרג ללא הרף לקראת אוטומציה ודיוק גבוה.