عدم تطابق انبساط حرارتی باعث خستگی دائمی برشی لبه می شود
واشرهای نصب شده از مواد نرم یا سفت ناسازگار دارای ضرایب انبساط حرارتی متفاوتی در مقایسه با بخاری غوطهوری PTFE هستند. در طول دورههای مکرر گرمایش-سرمایش، تغییرات ابعادی ناسازگار نیروی برشی جانبی پیوسته متمرکز بر لبههای نصب بخاری ایجاد میکند. تنش برشی چرخه ای باعث باز شدن شکاف های ریز-سطح و شکاف های خستگی زیرسطحی در امتداد خطوط تماس لبه می شود. بخاریهای مجهز به واشرهای کامپوزیت فلوروپلیمری منطبق بر فشار توزیع یکنواخت بدون تنش متمرکز هستند، در حالی که مجموعههای واشر ناهماهنگ کانالهای نقص خطی را تشکیل میدهند. ترکیب آسیب برشی مکانیکی و نفوذ یون های شیمیایی منجر به نازک شدن موضعی لبه-دیواره و تضعیف تدریجی عایق بخاری غوطه وری PTFE می شود.
آزمایشهای مقایسه آزمایشگاهی نشان میدهد که بخاری غوطهوری PTFE جفت شده با واشرهای منبسط{0}}منطبق، عمر مفید 18 تا 24 ماه را حفظ میکند. بخاری های مجهز به واشرهای نصب نامناسب در عرض 10 ماه دچار آسیب شدید خستگی برشی لبه می شوند. این مقاله مکانیسمهای تخریب مکانیکی تنش برشی{6}}همتنظیم شیمیایی را شرح میدهد، تجارت مهندسی-میزان واشرهای جهانی ارزان قیمت و محافظ لبههای ضد خستگی را تجزیه و تحلیل میکند، و استانداردهای تطبیق تنش درجهبندی شده ضد برشی را ارائه میکند.
تجارت اصلی مهندسی-بین واشرهای جهانی کم هزینه-و کنترل آسیب برشی لبه
استفاده از واشرهای پلاستیکی یا لاستیکی همه منظوره ارزان قیمت هزینه خرید قطعات یدکی را کاهش می دهد، اما عدم تطابق انبساط حرارتی تنش برشی چرخه ای طولانی مدت- را به نواحی لبه بخاری غوطه وری PTFE منتقل می کند. واشرهای مرکب فلوروپلیمر سفارشی با ضریب انبساط یکسان اساساً برش لغزشی نسبی را حذف میکنند، اما هزینه مواد واشر و فشار موجودی قطعات یدکی را افزایش میدهند. بخاری غوطهوری PTFE یکنواخت استاندارد دیواری فاقد تقویتکننده اتصال متقاطع با چقرمگی بالای لبه-است. هزاران چرخه گرمایش به سرعت شکاف های برشی کم عمق را به شبکه های ترک لبه پیوسته عمیق گسترش می دهند.
جدول خطر برشی لبه گرمکن غوطه وری گرمکن PTFE و شدت واشر ناهمخوان
| ساعتهای چرخه برشی حرارتی روزانه | انحراف ضریب انبساط واشر | سرعت تخریب لبه | عمر خدمات | ساختار پیشنهادی |
|---|---|---|---|---|
| کمتر یا مساوی 3 ساعت، واشرهای منطبق با فلوروپلیمر | انحراف کمتر یا مساوی 8×10-6 / درجه | ریز-شکاف های خطی کم نور | 17-23 ماه | بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری استاندارد |
| 3 تا 7 ساعت، واشرهای مرکب لاستیکی معمولی | انحراف 8-25×10-6 / درجه | گسترش متوسط ترک زیرسطحی در امتداد لبه ها | 11-15 ماهگی | بخاری غوطهوری دیواری-لبه پیوندی-تقویتشده با ضخامت متوسط-دیواری متوسط |
| >واشرهای پلاستیکی سفت و سخت 7 ساعته بی همتا | Deviation >25×10-6 / درجه | خوشه های ترک عمیق لبه سریع و نازک شدن یک طرفه لبه | 4-9 ماه | بخاری غوطه وری PTFE بدون درز-ضخامت پیوند-ضد{2}}برشی-ضخامت دیواره PTFE قالب گیری خستگی |
خستگی برشی دوگانه و مکانیزم تخریب شیمیایی
واشرهای نصب ناسازگار در طول تناوب دما با سرعت های مختلف منبسط و منقبض می شوند و اصطکاک لغزشی جانبی متقابل و تنش برشی را در نواحی تماس لبه هیتر غوطه وری PTFE ایجاد می کنند. نیروی برشی چرخه ای پیوند مولکولی سطحی را شکسته و ترک های ریز خستگی خطی را در امتداد مرزهای نصب ایجاد می کند. یون های اسید خورنده، قلیایی و فلزات سنگین به کانال های ترک در مایع در گردش نفوذ می کنند. نوسانات دما شکاف ها را گسترده می کند و اجازه می دهد که بقایای نمک رسانا به شکاف های بین پوسته بیرونی PTFE و پرکننده عایق حرارتی داخلی نفوذ کنند. رسوبات رسانا در داخل لایه های عایق جمع می شوند و کانال های نشت دائمی را تشکیل می دهند که به طور مداوم مقاومت کلی عایق را چرخه به چرخه کاهش می دهد. نواحی لبههای ناهموار ترک خورده، رسوب و رسوب را در طول گردش مایع به دام میاندازند، که تنش حرارتی موضعی را انباشته و تقویت میکند و انبساط ترک برشی را در یک حلقه پیری{6} خود بدتر میکند. تمام آسیب های شدید در امتداد خطوط لبه نصب بالا و پایین بخاری غوطه وری PTFE پخش می شود.
خطرات تولید
شبکههای ترک برشی لبه خطی مقاومت عایق بخاری غوطهوری PTFE را کاهش میدهند و باعث خاموش شدن مکرر محافظت در برابر نشت میشوند و پردازش دستهای مداوم را قطع میکنند. رسوب محبوس شده در داخل ترک های لبه، موانع گرمای نواری ثابت و نقاط داغ لبه را تشکیل می دهد که منجر به دمای ناهموار حمام و کیفیت درمان ناسازگار قطعه کار با نرخ ضایعات بالاتر می شود. نازک شدن تدریجی دیواره لبه در نهایت باعث ایجاد شکافهای نفوذی در امتداد مرزهای نصب میشود که باعث شکست اتصال کوتاه{2}}لبه و از بین رفتن کامل بخاری غوطهوری PTFE میشود. قطعات شکننده PTFE لبههای ترک خورده را جدا میکنند و مایع فرآیند را آلوده میکنند و نقص ذرات روی بردهای مدار دقیق و اجزای فلزی ایجاد میکنند.
راه حل های تطبیق کاهش
خطوط تولید با نوسانات حرارتی کم مجهز به واشرهای فلوروپلیمری همسان می توانند بخاری غوطه وری PTFE قالب گیری استاندارد را مستقر کنند. شیم های بافر الاستیک را برای پراکنده کردن فشار تماس موضعی نصب کنید. کارگاههای انحراف با انبساط متوسط-لبه پیوند-دیوار غوطهوری با ضخامت متوسط{4}}دیواری تقویتشده با چقرمگی مولکولی مرزی تقویتشده برای مقاومت در برابر تنش برشی چرخهای لغزشی انتخاب میکنند. خطوط تولید انبوه با-عملکرد واشر ناهماهنگ درازمدت باید دارای بخاری غوطهوری PTFE قالبگیریشده در قالب خستگی بدون درز-ضخامت اتصال متقاطع{8}}دیوار ضد برش{10}}خستگی باشد تا در برابر خستگی دائمی برشی لبه مقاومت کند. قوانین عملیات کمکی: مشخصات واشر را با ضریب انبساط PTFE{12}}یکسان کنید. پدهای بافر نرم نازک را بین واشرها و لبه های بخاری اضافه کنید. شرایط ترک لبه را در طول هر تعمیرات اساسی تجهیزات بررسی کنید.
نتیجه گیری
شبکه های ترک لبه خطی پیوسته و نازک شدن موضعی دیواره لبه هیتر غوطه وری PTFE ناشی از ناهماهنگی واشرهای پایه انبساط ناشی از خستگی مکانیکی برشی حرارتی سیکلی و تسریع نفوذ یون های خورنده در امتداد شکاف های برشی، به جای پیری پایدار یکنواخت تحت انبساط گازی{0}}. بخاری غوطهوری PTFE دیواری معمولی بدون-تقویتکننده اتصال متقاطع با چقرمگی لبه بالا-برای مقاومت در برابر نیروی برشی مکرر لغزشی ناشی از عدم تطابق ابعادی، ندارد. پروتکلهای انتخاب واشر فلوروپلیمر منطبق استاندارد شده و پروتکلهای نصب شیم بافر، مطابق با-ضد برشی تقویتشده لبه-ضخامت پیوند{10}}دیوار PTFE گرمکن غوطهوری بر اساس انحراف انبساط واشر، میتوانند به طور مؤثری مجهز به سیستمهای ترك لبه را برای افزایش عمر مخزن PTFE مهار كنند.
