압출 간극이란 무엇입니까?

압출 간극이란 밀봉 시스템에서 두 접촉면 사이의 간극 또는 공간을 말하며, 일반적으로 씰과 씰이 설치되는 하드웨어(예: 피스톤과 실린더 보어, 또는 로드와 글랜드) 사이의 공간을 의미합니다. 압력이 가해지면 씰 재질이 이 간극으로 흘러 들어가거나 "압출"될 수 있으며, 이는 씰 손상, 성능 저하 또는 시간이 지남에 따라 고장으로 이어질 수 있습니다. 압출 간극은 씰 설계에서 매우 중요한 기하학적 매개변수이며, 그 크기는 씰의 변형 저항 능력과 유체 또는 가스 누출에 대한 효과적인 차단막 유지 능력에 직접적인 영향을 미칩니다.

씰의 압출 저항을 결정하는 요소는 무엇입니까?

씰의 압출 저항은 재료 특성, 설계 요소 및 작동 조건의 조합에 의해 결정되며, 여기에는 다음이 포함됩니다.

1. 재료의 경도 및 탄성: 부드러운 재료(낮은 경도)는 압출에 취약한 반면, 단단한 재료(높은 경도)는 일반적으로 압출에 대한 저항성이 우수합니다. 그러나 경도가 지나치게 높으면 밀봉 접촉이 저하될 수 있으므로 적절한 균형을 찾아야 합니다. 탄성(변형 후 원래 형태로 복원되는 능력) 또한 중요한 역할을 합니다. 탄성이 높은 재료는 압력 주기 하에서 일시적인 압출로부터 더 잘 복원될 수 있습니다.

2. 재료 강도 및 인열 저항성: 인장 강도와 인열 저항성이 높은 폴리머는 압출 틈새에 강제로 삽입될 때 파손되거나 영구적으로 변형될 가능성이 적습니다. 보강재(예: 직물 또는 섬유 첨가제)는 특히 동적 밀봉 용도에서 이러한 특성을 향상시킬 수 있습니다.

3. 씰 설계 특징:

영형 백업 링 이것들은 씰에 인접하여 배치되는 단단하거나 반단단한 부품으로, 압출 틈새를 물리적으로 차단하여 고압 하에서 씰 재료가 틈새로 흘러들어가는 것을 방지합니다.

o 밀봉 형상: 견고한 단면을 가진 프로파일(예: U자형 컵, V자형 링 또는 특수 윤곽 립)은 압력을 더욱 고르게 분산시키고 틈새 계면에서의 응력 집중을 줄입니다.

o 단차 또는 경사진 모서리: 압력 하에서 재료를 안쪽으로 유도하여 틈새에 대한 밀봉부의 노출을 최소화하고 압출 경향을 줄이도록 설계되었습니다.

4. 압출 간극 크기: 간극이 작을수록 압출에 사용할 수 있는 공간이 제한되어 저항이 향상됩니다. 간극 크기는 결합 부품(예: 실린더 내경 또는 로드 직경)의 제조 공차 및 조립 정렬에 영향을 받습니다.

5. 작동 압력: 압력이 높을수록 씰 재질을 틈새로 밀어 넣는 힘이 증가하여 압출 속도가 빨라집니다. 씰은 최대 시스템 압력에 견딜 수 있도록 설계되어야 하며, 고압 환경(재질에 따라 일반적으로 10~15MPa 이상)에서는 백업 링이 필요한 경우가 많습니다.

6. 온도: 온도가 상승하면 씰 재료가 연화되어 강성과 압출 저항성이 감소합니다. 고온 환경에서 기계적 무결성을 유지하려면 고온 안정성이 뛰어난 재료(예: PTFE 또는 퍼플루오로엘라스토머와 같은 불소수지)가 필요합니다.

7. 동적 애플리케이션과 정적 애플리케이션: 다이내믹 씰 (예: 피스톤 또는 로드 씰 왕복 운동을 하는 경우 추가적인 마찰과 마모가 발생하여 시간이 지남에 따라 씰 구조가 저하되고 정지 상태의 씰에 비해 압출 가능성이 높아질 수 있습니다.

8. 유체 호환성: 호환되지 않는 유체(예: 부식성 화학 물질, 오일 또는 용제)는 씰 재질을 팽창시키거나, 분해시키거나, 가소화시켜 기계적 특성을 약화시키고 압출 저항성을 감소시킬 수 있습니다.

압출 간극은 단순히 설계상의 선택 사항이 아니라 고압 환경에서 씰과 O링의 성능에 있어 근본적인 요소입니다. 적절한 재료를 선택하고, 하드웨어 공차를 최적화하며, 확장된 밀봉 립과 지지 링과 같은 고급 설계 기능을 활용함으로써 엔지니어는 씰의 신뢰성과 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.

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