جلوگیری از آلودگیجلوگیری از ورود گرد و غبار، ذرات سنگ و رطوبت به سیستم انتقال قدرت داخلی (مثلاً شفت خارج از مرکز، یاتاقانها و کانالهای روانکاری) برای جلوگیری از سایش و خوردگی.
روانکنندههای نگهدارندهآببندی روغن یا گریس روانکننده درون محفظههای یاتاقان و اجزای گیربکس، تضمین روانکاری مداوم و کاهش آسیب ناشی از اصطکاک.
حفظ تعادل فشارکمک به تنظیم اختلاف فشار داخلی بین محفظه خردایش و سیستم انتقال، جلوگیری از نشت روغن ناشی از نوسانات فشار.
بدنه مهر و موم شدهساختار حلقوی اصلی، که معمولاً از لاستیک نیتریل (NBR)، پلی اورتان (پلوتونیم) یا لاستیک فلوئور (اف کی ام) ساخته شده است، با یک حلقه تقویت کننده فلزی (فولاد کربنی یا فولاد ضد زنگ) که برای افزایش استحکام سازه تعبیه شده است. جنس لاستیک بر اساس دمای کارکرد انتخاب میشود (NBR برای -40°C تا 120°C؛ اف کی ام برای محیطهای با دمای بالا بالاتر از 150°C).
لبها یا لبههای آببندییک یا چند لبه انعطافپذیر روی قطرهای داخلی و خارجی بدنه آببند، که تماس محکمی با سطوح جفتشونده (مثلاً دیواره خارجی حلقه تنظیم یا دیواره داخلی قاب) ایجاد میکنند. این لبهها اغلب با یک ساختار فنری (فنر بند جورابی) طراحی میشوند تا فشار ثابتی را در برابر سطح جفتشونده حفظ کنند و حتی با سایش جزئی، آببندی قابل اعتمادی را تضمین کنند.
حلقه تقویت فلزی: یک حلقه فولادی نازک و حلقوی (اس پی سی سی یا فولاد ضد زنگ 304) که در طول قالبگیری در بدنه لاستیکی تعبیه شده است. این حلقه پایداری ابعادی را فراهم میکند، از تغییر شکل تحت فشار شعاعی جلوگیری میکند و تضمین میکند که آببند شکل خود را در طول مونتاژ و عملکرد حفظ میکند.
شیار یا فلنج نصب: یک ساختار فرورفته یا بیرون زده در لبه بیرونی آببند که در شیار مربوطه روی قاب سنگشکن یا حلقه تنظیم قرار میگیرد و آببند را در جای خود محکم میکند و از جابجایی محوری در حین ارتعاش جلوگیری میکند.
سوراخهای تهویه (در برخی طرحها)سوراخهای کوچکی که در حلقه تقویت فلزی حفر میشوند تا فشار بین قسمتهای داخلی و خارجی آببند را متعادل کنند و خطر تغییر شکل لبه به دلیل اختلاف فشار را کاهش دهند.
آماده سازی مواد:
ترکیب لاستیکیلاستیک خام (مثلاً NBR) با افزودنیها (کربن سیاه برای تقویت، گوگرد برای ولکانیزاسیون، آنتیاکسیدانها و روانکنندهها) در یک میکسر بنبری مخلوط میشود. این مخلوط در دمای ۸۰ تا ۱۰۰ درجه سانتیگراد ورز داده میشود تا یک ترکیب لاستیکی همگن با ویسکوزیته مونی ۶۰ تا ۸۰ (میلی لیتر 1+4 در ۱۰۰ درجه سانتیگراد) تشکیل شود.
حلقه تقویت فلزینوارهای فولاد کربنی به صورت حلقهای برش داده میشوند، پلیسهگیری میشوند و با یک عامل اتصالدهنده (مثلاً کملوک 205) عملآوری میشوند تا چسبندگی قوی بین فلز و لاستیک تضمین شود.
قالبگیری (فشاری یا تزریقی):
قالبگیری فشاریترکیب لاستیکی از قبل به شکل حلقهای شکل داده شده و در قالبی گرم (۱۶۰ تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد) در کنار حلقه تقویتکننده فلزی قرار میگیرد. قالب بسته میشود و به مدت ۵ تا ۱۵ دقیقه فشار (۱۰ تا ۲۰ مگاپاسکال) اعمال میشود تا لاستیک ولکانش شود، که به حلقه فلزی متصل شده و شکل آببند (شامل لبهها و شیارها) را تشکیل میدهد.
قالبگیری تزریقیبرای تولید با حجم بالا، ترکیب لاستیک مذاب به داخل قالب گرم شده حاوی حلقه فلزی تزریق میشود. این روش کنترل ابعادی دقیقتر و توزیع یکنواخت مواد را تضمین میکند و زمان چرخه را به ۲ تا ۵ دقیقه کاهش میدهد.
ولکانیزاسیون:
قالب در دمای ۱۶۰ تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد نگهداری میشود تا واکنش ولکانیزاسیون کامل شود و مولکولهای لاستیک برای دستیابی به خاصیت ارتجاعی و استحکام مکانیکی، پیوند عرضی پیدا کنند. برای بهبود مقاومت شیمیایی، ممکن است عملیات ولکانیزاسیون پس از ولکانیزاسیون (۲ تا ۴ ساعت در دمای ۱۰۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد) برای آببندهای اف کی ام انجام شود.
پیرایش و تکمیل:
پلیسه (لاستیک اضافی) با استفاده از دستگاههای برش (چاقوهای دوار یا برش برودتی با نیتروژن مایع) از لبههای آببند برداشته میشود تا لبههای آببندی صاف و بدون پلیسه حاصل شود.
لبههای آببندی با پدهای ساینده صیقل داده میشوند تا زبری سطحی را0.8-1.6 میکرومتر حاصل شود و تماس با سطوح جفت شونده افزایش یابد.
ماشینکاری حلقه تقویت کننده فلزی:
حلقه فولادی با استفاده از پرس قالبگیری از نوارها بریده میشود و قطرهای خارجی و داخلی آن با دقت ±0.1 میلیمتر تراش داده میشوند.
سطح حلقه تمیز و با یک عامل اتصالدهنده پوشانده میشود و به مدت 30 دقیقه در دمای 80 تا 100 درجه سانتیگراد خشک میشود تا چسبندگی فعال شود.
آماده سازی مونتاژ آب بند:
شیارهای جفت شدن روی قاب خردکن یا حلقه تنظیم با استفاده از تراشهای سی ان سی با ابعاد دقیق (عرض ±0.05 میلیمتر، عمق ±0.02 میلیمتر) ماشینکاری میشوند و تضمین میکنند که آببندی بدون اعوجاج به طور کامل در جای خود قرار میگیرد.
سطوح جفت شونده (در تماس با لبههای آببند) تا زبری سطحی را0.8 تا 1.6 میکرومتر ساییده شده و برای از بین بردن پلیسهها یا خراشهایی که میتوانند به آببند آسیب بزنند، صیقل داده میشوند.
ویژگیهای نصب:
آببند حلقهای با استفاده از پرس هیدرولیک، به همراه یک ابزار هدایتکننده برای جلوگیری از تغییر شکل لبه در حین نصب، در شیار نصب پرس میشود.
فنرهای بند جورابی (در صورت وجود) کشیده شده و در شیار فنری لبه آببندی قرار میگیرند تا فشار شعاعی را در برابر سطح جفت شونده حفظ کنند.
آزمایش مواد:
آزمایش آمیزه لاستیکی: استحکام کششی (≥15 مگاپاسکال برای NBR)، ازدیاد طول در نقطه شکست (≥300%) و سختی (60-70 ساحل A) با استفاده از استانداردهای ASTM D412 تأیید میشوند.
آزمایش حلقه فلزی: استحکام چسبندگی بین لاستیک و فلز از طریق آزمایش لایه برداری (≥5 نیوتن بر میلیمتر) آزمایش میشود تا از عدم لایه لایه شدن اطمینان حاصل شود.
بررسی دقت ابعادی:
قطرهای بیرونی و داخلی آببند با استفاده از دستگاه اندازهگیری مختصات (سی ام ام) اندازهگیری میشوند تا از انطباق با تلرانسها (±0.1 میلیمتر برای ابعاد بحرانی) اطمینان حاصل شود.
ضخامت و زاویه لبه با استفاده از یک پروژکتور پروفیل، با انحراف کمتر یا مساوی 0.05 میلیمتر بررسی میشوند تا تماس مناسب با سطوح جفت شونده تضمین شود.
تست عملکرد آببندی:
آزمایش فشار: آببند در یک دستگاه آزمایش نصب شده و تحت فشار داخلی (0.5 تا 1 مگاپاسکال) با روغن یا هوا قرار میگیرد. به مدت 30 دقیقه هیچ نشتی مجاز نیست و این امر از طریق بازرسی بصری یا پایش افت فشار تأیید میشود.
آزمایش مقاومت در برابر گرد و غبار: این آببند به مدت ۱۰۰ ساعت در معرض گرد و غبار ریز استاندارد ایزو 12103-1 A2 تحت شرایط عملیاتی شبیهسازی شده قرار میگیرد. بازرسی پس از آزمایش، عدم ورود گرد و غبار به داخل حفره آببندی شده را تأیید میکند.
آزمایشهای محیطی و دوام:
مقاومت دمایی: آببندها به مدت ۱۶۸ ساعت در فر با دمای ۱۲۰ درجه سانتیگراد (NBR) یا ۲۰۰ درجه سانتیگراد (اف کی ام) پیر میشوند و آزمایشهای پس از پیرسازی، تغییرات جزئی در سختی (≤۵ ساحل A) و استحکام کششی (≤۲۰٪ کاهش) را تأیید میکند.
آزمایش خستگی خمشی: آببند تحت ۱۰۰۰۰۰ چرخه فشردهسازی شعاعی (±۰.۵ میلیمتر) قرار میگیرد تا ارتعاش شبیهسازی شود، بدون اینکه هیچ ترک یا تغییر شکل لبهای مجاز باشد.
بازرسی بصری و نقص:
بررسیهای سطحی: سطوح لاستیکی با استفاده از ذرهبین (10x) از نظر حباب، ترک یا پخت ناهموار بررسی میشوند. حلقههای فلزی از نظر زنگزدگی یا پلیسه بررسی میشوند.
بازرسی چسبندگی: آزمایش چاقو انجام میشود تا از عدم جدایی بین لاستیک و فلز اطمینان حاصل شود و هرگونه لایهلایه شدن منجر به رد شدن شود.