Bij mechanische afdichtingen zijn de afdichtingsvlakken de primaire afdichtingselementen die vloeistoflekkage tussen roterende en stationaire componenten voorkomen. De materialen, geometrie en oppervlakte-eigenschappen van deze vlakken hebben een directe invloed op de prestaties en levensduur van de afdichting.
Wat is het Seal Face?
Bij een mechanische afdichtingsconstructie zijn twee afdichtingsvlakken loodrecht op de as geplaatst, waarbij het ene vlak doorgaans stilstaat en het andere vlak met de as meedraait.
Seal faces zijn precisie-gefabriceerde componenten met zeer gepolijste oppervlakken die een strakke afdichting creëren wanneer ze tegen elkaar worden gedrukt. De faces worden bewerkt tot uitzonderlijk vlakke en gladde afwerkingen, vaak binnen een paar lichte banden van vlakheid.
De afdichtingsvlakken zijn ontworpen om een kleine opening tussen hen te behouden, doorgaans variërend van 0,1 tot 1 micron. Deze opening wordt gevuld met de procesvloeistof, waardoor een vloeistoffilm ontstaat die direct contact tussen de vlakken voorkomt. De vloeistoffilm helpt slijtage te minimaliseren, wrijving te verminderen en warmte af te voeren die tijdens de werking wordt gegenereerd.
Soorten afdichtingsvlakken
Platte vs. speciaal behandelde gezichten
Vlakke afdichtingsvlakken zijn het meest gebruikte type in mechanische afdichtingen. Deze vlakken zijn nauwkeurig bewerkt om een glad, vlak oppervlak te garanderen dat optimale afdichtingsprestaties mogelijk maakt. Vlakke vlakken worden doorgaans gebruikt in toepassingen met matige tot lage druk- en temperatuurvereisten.
Daarentegen ondergaan speciaal behandelde afdichtingsvlakken extra oppervlaktebehandelingen om hun prestaties en duurzaamheid te verbeteren. Enkele veelvoorkomende oppervlaktebehandelingen zijn:
- Lappen: Een fijn schuurproces dat de oppervlakteafwerking en vlakheid verbetert.
- Polijsten: Een proces dat de oppervlakteruwheid vermindert en de reflectie van het oppervlak vergroot.
- Coatings: Het aanbrengen van speciale coatings, zoals diamantachtige koolstof (DLC) of wolfraamcarbide, om de slijtvastheid te verbeteren en wrijving te verminderen.
Speciaal behandelde oppervlakken worden vaak gebruikt bij veeleisende toepassingen met hoge druk, temperaturen of corrosieve media, omdat ze betere prestaties leveren dan vlakke oppervlakken.
Roterende vs. stationaire vlakken
Bij een mechanische afdichting is één afdichtingsvlak doorgaans stationair, terwijl het andere met de as meedraait. Het stationaire vlak is doorgaans gemonteerd in de afdichtingsklier of behuizing, terwijl het roterende vlak is bevestigd aan de as of asbus.
Het stationaire vlak blijft op zijn plaats en is vaak gemaakt van een harder, slijtvaster materiaal, zoals siliciumcarbide of wolfraamcarbide. Dit vlak fungeert als het primaire afdichtingsoppervlak en zorgt voor een strakke afdichting tegen het roterende vlak.
Het roterende vlak is daarentegen meestal gemaakt van een iets zachter materiaal, zoals koolstofgrafiet of siliciumcarbide. Hierdoor kan het roterende vlak zich aanpassen aan het stationaire vlak, waardoor een effectievere afdichting ontstaat. Het roterende vlak is veerbelast om constant contact te houden met het stationaire vlak, zelfs onder wisselende bedrijfsomstandigheden.
Materialen gebruikt in afdichtingsvlakken
| Materiaal | Eigenschappen | Toepassingen |
|---|---|---|
| Koolstof Grafiet | – Zelf-smerend – Goede thermische geleidbaarheid – Bestand tegen thermische schokken – Broos | – Water en andere waterige oplossingen – Vloeistoffen met een lage viscositeit – Toepassingen bij hoge temperaturen |
| Siliciumcarbide (SiC) | – Extreem moeilijk – Slijtvast – Chemisch inert – Hoge thermische geleidbaarheid | – Schurende en corrosieve vloeistoffen – Hoge druk toepassingen – Olie- en gasindustrie |
| Wolfraamcarbide (WC) | – Zeer moeilijk – Slijtvast – Hoge thermische geleidbaarheid – Goede corrosiebestendigheid | – Schurende en corrosieve vloeistoffen – Hoge druk toepassingen – Olie- en gasindustrie |
| Alumina Keramiek (Al2O3) | – Hard en slijtvast – Chemisch inert – Elektrisch isolerend – Broos | – Corrosieve vloeistoffen – Toepassingen bij hoge temperaturen – Elektrische isolatie vereist |
| Roestvrij staal | – Corrosiebestendig – Taai en ductiel – Relatief zacht vergeleken met andere afdichtingsoppervlakmaterialen | – Niet-corrosieve vloeistoffen – Toepassingen met lage tot matige druk – Voedings- en farmaceutische industrie |
| Bronzen | – Goede smering – Matige slijtvastheid – Relatief zacht vergeleken met andere afdichtingsoppervlakmaterialen | – Toepassingen met lage druk – Niet-corrosieve vloeistoffen – Steunringen en gasklepbussen |
Wat is de oppervlaktespleet van een mechanische afdichting?
De face gap, ook bekend als de vloeistoffilmdikte, is de microscopische ruimte tussen de roterende en stationaire vlakken van een mechanische afdichting. Deze spleet wordt doorgaans gemeten in microns (μm) en speelt een cruciale rol in de juiste werking van de afdichting. De face gap laat een dunne film van de afgedichte vloeistof binnendringen en de afdichtingsoppervlakken smeren, waardoor wrijving en slijtage worden verminderd.
Bij een goed functionerende mechanische afdichting blijft de oppervlaktespleet stabiel en consistent, waardoor een optimale dikte voor smering wordt gehandhaafd zonder dat er overmatige lekkage optreedt.
De afdichtingsvlakken zijn gepolijst tot een hoge mate van vlakheid, doorgaans binnen 2 tot 3 heliumlichtbanden (0,58 tot 0,87 μm), om een uniforme opening te garanderen. De veerkracht en hydraulische druk die op de afdichtingsvlakken werken, helpen de optimale opening van het vlak te behouden tijdens de werking.
English 
Korean 
German 
Italian 
Spanish 
French 
Japanese 
Portuguese 
Russian 
Turkish 
Vietnamese 
Romanian 
Arabic 
Dutch