کاسه نمد PTFE که به نام‌های کاسه نمد PTFE Stainless Steel، Teflon Oil Seal، تفلون و غیره شناخته می‌شود به طور عمده در تجهیزات دوار در متریال‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاسه نمد گرافیتی برای حفظ روغن در داخل هوا، جلوگیری از مکش هوا و گرد و غبار در امتداد شفت دوار به کار برده می‌شود.
کاسه نمد PTFE دارای یک لبه داخلی ID می‌باشد که به صورت پویا (دینامیک) بر روی شافت و غلاف فلزی آن OD به صورت استاتیک (ایستا) در هوزینگ (Bore) قرار می‌گیرد و یک واشر بین لایه‌های لب‌های آب بندی و بدنه قرار دارد تا مسیر احتمالی نشت را مسدود کند و از آنجا که در اکثر مدل‌های این نوع کاسه نمد فنر جای‌گیری نشده است، نیروهای تماس لبه شعایی کمتر می‌باشد که همین امر به آن اجازه می‌دهد تا سرعت سطح بسیار بالاتر (حداکثر تا 30 متر در ثانیه) کار کند و برای همین در کاربردهایی که شفت سرعتی بالایی دارد مانند کمپرسورهای هوای فشرده، و کاربردهای محیط‌های خلا و دور بالا همانند پمپ‌های اسکرو مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساختار و طراحی کاسه نمد PTFE با بدنه استیل
مواد اولیه
- PTFE (پلی‌تترافلوئورواتیلن): ماده‌ای پلیمر با خواص استثنایی در برابر مواد شیمیایی و دماهای مختلف.
- استیل ضد زنگ (Stainless Steel): آلیاژی مقاوم در برابر خوردگی که برای افزایش استحکام ساختاری و دوام مکانیکی استفاده می‌شود.
فرآیندهای تولید
- پروسه تولید معمولاً شامل فرآیندهایی نظیر قالب‌گیری تزریقی برای PTFE و ماشین‌کاری برای بدنه استیل می‌باشد.
- بهسازی‌های سطحی مانند پرداخت‌های الکتریکی و مکانیکی جهت بهبود ویژگی‌های سطحی و عملکردی اعمال می‌شود.
ویژگی‌های فنی
مقاومت شیمیایی و دمایی
- PTFE به دلیل ساختار مولکولی خود قدرت فوق‌العاده‌ای در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی دارد.
- در دماهای بالا و پایین بدون تغییر در ساختار و خواص فیزیکی به عملکرد خود ادامه می‌دهد.
خاصیت لغزشی و ضد سایش
- سطح صاف و صیقلی PTFE موجب کاهش اصطکاک می‌شود که این امر منجر به کاهش سایش و افزایش طول عمر قطعات می‌گردد.
سازگاری با محیط‌های مختلف
- بدنه استیل ضد زنگ مقاوم در برابر خوردگی و زنگ‌زدگی بوده که این ویژگی برای استفاده در محیط‌های دریایی و مرطوب ایده‌آل است.
اصول عملکردی کاسه نمد PTFE
مکانیزم آب‌بندی
- عملکرد اصلی کاسه نمد درزگیری بین قطعات دوار و ثابت است که این ویژگی با طراحی خاص و استفاده از متریال‌های مناسب بهینه‌سازی می‌شود.
- فشار محوری و شعاعی ایجاد شده توسط مواد مختلف، تضمین‌کننده عملکرد مناسب در شرایط فشار و دمای بالا است.
تاثیر طراحی بر عملکرد
- استفاده از رینگ‌های تقویتی و لایه‌های متعدد PTFE برای افزایش کارایی و کاهش نشتی.
- هندسه و پروفیل طراحی شده برای به حداکثر رساندن تماس با سطح و بهبود آب‌بندی.
مقایسه با سایر مواد
الاستومرها و مواد پلیمر دیگر
- در مقایسه با الاستومرهایی مانند NBR یا EPDM، PTFE عملکرد بهتری در برابر شیمیایی‌های تهاجمی دارد.
- دوام و طول عمر بیشتر، به ویژه در محیط‌هایی با دمای بالا.
تفاوت‌های عملکردی
- استیل ضد زنگ در مقابل آلومینیوم یا سایر فلزات معمولی به دلیل مقاومت بهتر در برابر فشار شدید و خوردگی، ترجیح داده می‌شود.
کاربردهای صنعتی و مزایای استفاده
صنعت نفت و گاز
- کاسه نمدهای PTFE استیل در مکانیزم‌های حفاری، انتقال و پالایش به دلیل مقاومت شیمیایی و دمایی بالا به کار می‌روند.
صنعت غذایی و دارویی
- به دلیل خصوصیات غیر فعال شیمیایی و سازگاری با محیط، استفاده در پروسه‌های تولید و بسته‌بندی مواد غذایی و دارویی رایج است.
صنایع خودروسازی و مکانیکی
- کاربرد در کمپرسورها، پمپ‌ها و موتورهای خودرو به سبب تحمل فشار و سایش بالا.
چالش‌ها و راه‌حل‌ها
چالش‌های نصب و نگهداری
- دقت در نصب برای جلوگیری از خوردگی گالوانیکی میان بدنه فلزی و سایر قطعات الزامی است.
- نیاز به بررسی و تعویض دوره‌ای برای اطمینان از کارکرد بهینه.
راه‌حل‌های نوین
- توسعه پوشش‌ها و تغییرات ساختاری برای افزایش طول عمر و کارایی حرارتی.
- استفاده از فناوری‌های جدید ماشین‌کاری و متالورژی برای بهبود دقت و کیفیت ساخت.
کاسه نمد PTFE با بدنه استیل ضد زنگ به لحاظ مهندسی و کارایی یکی از بهینه‌ترین گزینه‌ها برای کاربردهای مختلف صنعتی به شمار می‌رود. این تجهیزات به دلیل ویژگی‌های برتر مواد اولیه و طراحی‌های پیشرفته، توانسته‌اند جایگاه خود را در صنایع مختلف تثبیت کنند. انتخاب صحیح این کاسه نمد می‌تواند به طور مؤثری عملکرد سیستم‌ها را بهبود بخشیده و هزینه‌های نگهداری و تعمیرات را کاهش دهد.
