Quali sono le resistenze alla trazione delle guarnizioni in PTFE e grafite?Differenze chiave e guida alla scelta

I materiali di riempimento in PTFE e grafite presentano resistenze alla trazione diverse, con il PTFE che in genere presenta valori più elevati.Le baderne in PTFE presentano resistenze alla trazione comprese tra 2.000 e 4.970 PSI (o 22 MPa secondo ASTM D4894), mentre quelle in grafite si aggirano in genere intorno ai 650 PSI.Queste differenze derivano dalla composizione dei materiali: il PTFE è un polimero sintetico con eccellente resistenza chimica e basso attrito, mentre la grafite è un materiale inorganico a base di carbonio apprezzato per la conducibilità termica e l'autolubrificazione.La scelta tra i due materiali dipende dai requisiti applicativi che vanno oltre la semplice resistenza alla trazione, tra cui gli intervalli di temperatura, l'esposizione chimica e le proprietà elettriche.

Punti chiave spiegati:

1. Gamme di resistenza alla trazione

   • Imballaggio in PTFE :
     • Minimo riportato:2.000 PSI
     • Massimo riportato:4.970 PSI (o 22 MPa secondo ASTM D4894)
     • Varianti O-ring:3.625-4.496 PSI
   • Imballaggio in grafite :
     • Valore riportato coerente: ~650 PSI
   • Le discrepanze nei valori del PTFE possono riflettere i metodi di prova (ad esempio, gli standard ASTM) o le formulazioni dei materiali.

2. Caratteristiche del materiale che influenzano la resistenza

   • PTFE :
     • Fluoropolimero sintetico ad alto peso molecolare
     • Presenta un allungamento a rottura fino al 220-400%, migliorando la resistenza alle sollecitazioni.
   • Grafite :
     • Strati di carbonio presenti in natura con legami van der Waals più deboli
     • Privilegia la conducibilità termica/elettrica rispetto alla resistenza meccanica

3. Scambi di prestazioni

   • Vantaggi del PTFE :
     • Inerzia chimica superiore (resiste agli acidi/gas)
     • Il basso attrito (coefficiente 0,04-0,10) riduce l'usura dell'albero
   • Vantaggi della grafite :
     • Resiste a temperature estreme (fino a 1.000°C in atmosfera inerte)
     • Autolubrificante in condizioni di bagnato/asciutto

4. Criteri di selezione oltre la resistenza alla trazione

   • Considerare limiti di temperatura :
     • Il PTFE si ammorbidisce oltre i 260°C
     • La grafite mantiene l'integrità a temperature più elevate
   • Valutare compatibilità chimica :
     • Il PTFE fallisce con i metalli alcalini fusi
     • La grafite reagisce con forti ossidanti
   • Valutare esigenze elettriche :
     • Il PTFE è isolante; la grafite conduce l'elettricità

5. Standard industriali e test

   • ASTM D4894 regolamenta i test sul PTFE, garantendo la riproducibilità
   • Le guarnizioni in grafite sono spesso conformi alla norma API 622 per le applicazioni sugli steli delle valvole.
   • I dati sull'allungamento (300-400% per il PTFE) indicano la flessibilità durante l'installazione.

Per le applicazioni di sigillatura dinamica che richiedono resilienza meccanica, la resistenza alla trazione e l'allungamento più elevati del PTFE lo rendono preferibile.In ambienti ad alta temperatura o conduttivi, la minore resistenza alla trazione della grafite può essere compensata dalla sua stabilità termica.Fare sempre riferimento alle schede tecniche del produttore, poiché gli additivi (ad esempio, la fibra di vetro nel PTFE) possono modificare significativamente le proprietà.

Tabella riassuntiva:

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