Le guarnizioni per alberi rotanti in PTFE sono disponibili in diversi gradi, ognuno dei quali è stato progettato per soddisfare requisiti specifici di prestazione. Il PTFE vergine è ideale per applicazioni a basso carico, mentre i gradi di PTFE caricato (vetro, MoS2, carbonio o combinazioni) migliorano la forza, la resistenza all'usura e la tolleranza alla temperatura. Queste guarnizioni eccellono in condizioni estreme, offrendo inerzia chimica, basso attrito e durata in presenza di pressioni elevate (oltre 35 BAR) e velocità (fino a 35 m/s). Le configurazioni includono design idrodinamici, lisci e a più labbri, con opzioni per gusci lavorati o stampati in base al volume di produzione. La scelta del grado dipende da fattori quali la velocità, il carico, la temperatura e l'esposizione agli agenti chimici, garantendo prestazioni di tenuta ottimali in tutti i settori.
Punti chiave spiegati:
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PTFE vergine
- Applicazione: Ambienti lenti e a basso carico, in cui l'usura e l'attrito sono i fattori principali.
- Proprietà: Puro PTFE senza cariche, offre una resistenza chimica di base e qualità antiaderenti.
- Limitazioni: Resistenza meccanica inferiore rispetto ai gradi caricati, che lo rende inadatto per applicazioni ad alto carico o ad alta velocità.
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PTFE caricato con vetro
- Scopo: Maggiore forza e resistenza all'usura per applicazioni a uso moderato.
- Vantaggi: Le fibre di vetro migliorano la stabilità dimensionale e riducono il flusso freddo, ideali per guarnizioni rotanti in ambienti abrasivi.
- Scambio: Attrito leggermente superiore a quello del PTFE vergine, ma comunque inferiore a quello di molti elastomeri.
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Vetro + PTFE caricato con MoS2
- Vantaggio unico: Combina il rinforzo in vetro con il bisolfuro di molibdeno (MoS2) per una maggiore resistenza all'usura. senza abrasività alle superfici di accoppiamento.
- Caso d'uso: Adatto per il funzionamento a secco o in condizioni di scarsa lubrificazione, dove i riempitivi tradizionali potrebbero causare l'usura dell'albero.
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PTFE caricato con MoS2
- Prestazioni: Eccelle nelle applicazioni ad alto rendimento grazie alle proprietà autolubrificanti di MoS2.
- Intervallo di temperatura: Mantiene le prestazioni a temperature elevate (fino a 260°C/500°F), rendendolo ideale per i macchinari industriali.
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PTFE caricato con carbonio
- Caratteristiche principali: Offre resistenza all'usura senza attrito, fondamentale per le tenute rotanti ad alta velocità.
- Compatibilità chimica: Resiste alla maggior parte dei prodotti chimici, anche se non è raccomandato per i forti ossidanti.
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PTFE caricato con carbonio e MoS2
- Vantaggio ibrido: Bilancia la resistenza all'usura, le prestazioni alle alte temperature e le capacità di funzionamento a secco.
- Applicazioni: Aerospaziale, automobilistico e macchinari pesanti, dove le tenute devono affrontare condizioni estreme.
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Flessibilità di progettazione
- Configurazioni: Tenute idrodinamiche per alte velocità (grazie alla generazione di film fluido), tenute lisce per uso statico/bassa velocità e design multi-lip per una tenuta ridondante.
- Personalizzazione: Le parti in PTFE personalizzate possono essere lavorati per bassi volumi o stampati per una produzione di massa economicamente vantaggiosa.
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Limiti operativi
- Pressione/Temperatura: Resiste a >35 BAR e da -200°C a +260°C (da -328°F a +500°F), superando molte guarnizioni elastomeriche.
- Velocità: Fino a 35 m/s, con caratteristiche idrodinamiche opzionali per evitare il surriscaldamento del labbro.
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Criteri di selezione
- Ambiente: Abbinare il tipo di riempimento all'esposizione chimica (ad esempio, carbonio per gli acidi, vetro per gli alcali).
- Carico/velocità: Carichi più elevati richiedono gradi di riempimento; velocità >10 m/s possono richiedere progetti idrodinamici.
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Considerazioni economiche
- Volume di produzione: Le guarnizioni lavorate evitano i costi di attrezzaggio per prototipi/piccoli lotti; i gusci stampati riducono i costi unitari per gli ordini di grandi dimensioni.
La comprensione di questi gradi e dei relativi compromessi consente agli acquirenti di specificare le tenute che ottimizzano le prestazioni, la durata e il costo per la loro specifica applicazione.
Tabella riassuntiva:
| Grado di PTFE | Proprietà chiave | Applicazioni migliori |
|---|---|---|
| PTFE vergine | Puro, resistente agli agenti chimici, a basso attrito | Ambienti a basso carico e a bassa velocità |
| PTFE caricato a vetro | Maggiore forza, resistenza all'usura | Ambienti abrasivi e per impieghi moderati |
| Vetro + MoS2 | Resistenza all'usura, non abrasivo per gli alberi | Funzionamento a secco o in condizioni di scarsa lubrificazione |
| PTFE caricato con MoS2 | Autolubrificante, tolleranza alle alte temperature | Macchinari industriali, applicazioni per impieghi gravosi |
| PTFE caricato con carbonio | Resistenza all'usura, basso attrito | Guarnizioni rotanti ad alta velocità |
| Carbone + MoS2 | Usura bilanciata, temperatura, funzionamento a secco | Aerospaziale, automobilistico, macchinari pesanti |
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