Mekanik contalarda conta yüzeyleri, dönen ve sabit bileşenler arasında sıvı sızıntısını önleyen birincil sızdırmazlık elemanlarıdır. Bu yüzeylerin malzemeleri, geometrisi ve yüzey özellikleri contanın performansını ve ömrünü doğrudan etkiler.
Mühür Yüzü Nedir?
Mekanik salmastra tertibatında, iki salmastra yüzeyi şafta dik olarak konumlandırılmıştır; bir yüzey genellikle sabittir ve diğeri şaftla birlikte döner.
Conta yüzeyleri, birbirine bastırıldığında sıkı bir sızdırmazlık oluşturan son derece cilalı yüzeylere sahip hassas üretimli bileşenlerdir. Yüzeyler, genellikle birkaç hafif düzlük bandı içinde, olağanüstü düz ve pürüzsüz yüzeylere işlenir.
Conta yüzeyleri, aralarında genellikle 0,1 ila 1 mikron arasında değişen küçük bir boşluk bırakacak şekilde tasarlanmıştır. Bu boşluk, yüzeyler arasında doğrudan teması önleyen bir sıvı filmi oluşturarak işlem sıvısıyla doldurulur. Sıvı filmi, aşınmayı en aza indirmeye, sürtünmeyi azaltmaya ve çalışma sırasında oluşan ısıyı dağıtmaya yardımcı olur.
Mühür Yüzlerinin Çeşitleri
Düz ve Özel İşlem Görmüş Yüzler
Düz conta yüzeyleri, en yaygın kullanılan tiptir. mekanik mühürler. Bu yüzeyler, optimum sızdırmazlık performansına olanak tanıyan pürüzsüz, düz bir yüzey sağlamak için hassas bir şekilde işlenmiştir. Düz yüzeyler genellikle orta ila düşük basınç ve sıcaklık gereksinimleri olan uygulamalarda kullanılır.
Buna karşılık, özel olarak işlenmiş conta yüzeyleri performanslarını ve dayanıklılıklarını artırmak için ek yüzey işlemlerinden geçer. Bazı yaygın yüzey işlemleri şunlardır:
- Taşlama: Yüzey kalitesini ve düzgünlüğünü iyileştiren ince bir aşındırıcı işlemdir.
- Parlatma: Yüzey pürüzlülüğünü azaltan ve yüzün yansıtıcılığını artıran bir işlemdir.
- Kaplamalar: Aşınma direncini artırmak ve sürtünmeyi azaltmak için elmas benzeri karbon (DLC) veya tungsten karbür gibi özel kaplamaların uygulanması.
Özel işlem görmüş yüzeyler, düz yüzeylere kıyasla daha üstün performans sundukları için genellikle yüksek basınç, sıcaklık veya aşındırıcı ortamların bulunduğu zorlu uygulamalarda kullanılır.
Dönen ve Sabit Yüzler
Mekanik bir contada, bir conta yüzeyi genellikle sabittir, diğeri ise şaftla birlikte döner. Sabit yüzey genellikle conta rakoruna veya muhafazaya monte edilirken, dönen yüzey şafta veya şaft kovanına takılır.
Sabit yüz, konumunda sabit kalır ve genellikle silisyum karbür veya tungsten karbür gibi daha sert, aşınmaya daha dayanıklı bir malzemeden yapılır. Bu yüz, dönen yüze karşı sıkı bir sızdırmazlık sağlayarak birincil sızdırmazlık yüzeyi görevi görür.
Öte yandan, dönen yüz genellikle karbon grafit veya silisyum karbür gibi biraz daha yumuşak bir malzemeden yapılır. Bu, dönen yüzün sabit yüze uyum sağlamasını ve daha etkili bir sızdırmazlık oluşturmasını sağlar. Dönen yüz, değişen çalışma koşulları altında bile sabit yüzle sürekli temas sağlamak için yaylıdır.
Conta Yüzeylerinde Kullanılan Malzemeler
Malzeme | Özellikler | Uygulamalar |
---|---|---|
Karbon Grafit | – Kendi kendini yağlayan – İyi ısı iletkenliği – Isıl şoka dayanıklıdır – Kırılgan | – Su ve diğer sulu çözeltiler – Düşük viskoziteli sıvılar – Yüksek sıcaklık uygulamaları |
Silisyum Karbür (SiC) | – Son derece zor – Aşınmaya dayanıklı – Kimyasal olarak inert – Yüksek ısı iletkenliği | – Aşındırıcı ve korozif sıvılar – Yüksek basınç uygulamaları – Petrol ve gaz endüstrisi |
Tungsten Karbür (WC) | – Çok zor – Aşınmaya dayanıklı – Yüksek ısı iletkenliği – İyi korozyon direnci | – Aşındırıcı ve korozif sıvılar – Yüksek basınç uygulamaları – Petrol ve gaz endüstrisi |
Alümina Seramik (Al2O3) | – Sert ve aşınmaya dayanıklı – Kimyasal olarak inert – Elektriksel olarak yalıtkan – Kırılgan | – Aşındırıcı sıvılar – Yüksek sıcaklık uygulamaları – Elektriksel izolasyon gerekli |
Paslanmaz çelik | – Korozyona dayanıklı – Sert ve sünek – Diğer conta yüzey malzemelerine kıyasla nispeten yumuşaktır | – Aşındırıcı olmayan sıvılar – Düşük ila orta basınç uygulamaları – Gıda ve ilaç endüstrileri |
Bronz | – İyi kayganlık – Orta düzeyde aşınma direnci – Diğer conta yüzey malzemelerine kıyasla nispeten yumuşaktır | – Düşük basınç uygulamaları – Aşındırıcı olmayan sıvılar – Yedek halkalar ve gaz kelebeği burçları |
Mekanik Salmastranın Yüz Boşluğu Nedir
Sıvı film kalınlığı olarak da bilinen yüz boşluğu, mekanik bir contanın dönen ve sabit yüzleri arasındaki mikroskobik boşluktur. Bu boşluk genellikle mikron (μm) cinsinden ölçülür ve contanın düzgün çalışmasında kritik bir rol oynar. Yüz boşluğu, mühürlenmiş sıvının ince bir filminin sızdırmazlık yüzeylerine girmesine ve onları yağlamasına izin vererek sürtünmeyi ve aşınmayı azaltır.
Düzgün çalışan bir mekanik salmastrada, yüzey boşluğu sabit ve tutarlı kalır, aşırı sızıntıya izin vermeden yağlama için optimum kalınlığı korur.
Conta yüzeyleri, genellikle 2 ila 3 helyum ışık bandı (0,58 ila 0,87 μm) içinde, düzgün bir boşluk sağlamak için yüksek derecede düzlüğe kadar taşlanır. Conta yüzeylerine etki eden yay kuvveti ve hidrolik basınç, çalışma sırasında optimum yüzey boşluğunun korunmasına yardımcı olur.