مقدمه
در بسیاری از صنایع سنگین و نیمهسنگین، تجهیزات و قطعات لاستیکی دائماً در معرض روغنها، گریسها، سوختها و مواد هیدروکربنی قرار دارند. محیطهایی مانند معادن، صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، خودروسازی، فولاد، سیمان، صنایع دریایی و خطوط انتقال مواد، همگی شرایطی ایجاد میکنند که در آن انتخاب نوع مناسب رابر یا لاستیک اهمیت بسیار زیادی پیدا میکند. اگر از لاستیک نامناسب در چنین محیطهایی استفاده شود، قطعه بهسرعت متورم میشود، ترک میخورد، استحکام خود را از دست میدهد یا کاملاً تخریب میشود.
به همین دلیل مهندسان و طراحان صنعتی برای محیطهای دارای روغن و گریس از لاستیکهایی استفاده میکنند که مقاومت شیمیایی بالایی در برابر هیدروکربنها داشته باشند. این نوع رابرها بهگونهای طراحی شدهاند که بتوانند در تماس مداوم با روغن، گریس، سوخت و روانکارها عملکرد مکانیکی و فیزیکی خود را حفظ کنند.
در ادامه بهصورت کامل بررسی میکنیم که چه نوع رابری برای این شرایط مناسب است، هر نوع چه ویژگیهایی دارد و در چه صنایعی استفاده میشود.
چرا روغن و گریس برای لاستیک خطرناک هستند؟
روغنها و گریسها معمولاً دارای ترکیبات هیدروکربنی هستند. بسیاری از لاستیکهای معمولی در تماس با این مواد دچار مشکلات زیر میشوند:
- تورم شدید
- نرم شدن بیش از حد
- کاهش سختی
- ترکخوردگی
- از دست رفتن خاصیت کشسانی
- کاهش مقاومت سایشی
- پارگی
- تغییر ابعاد
- جداشدگی از فلز
این تخریبها به این دلیل رخ میدهد که مولکولهای روغن به داخل ساختار لاستیک نفوذ میکنند و پیوندهای پلیمری را ضعیف میکنند.
بنابراین برای چنین شرایطی باید از رابرهایی استفاده شود که:
- نفوذپذیری کمی نسبت به روغن داشته باشند
- ساختار شیمیایی پایدار داشته باشند
- در برابر هیدروکربنها مقاوم باشند
- در دمای بالا خواص خود را حفظ کنند
مهمترین انواع رابر مقاوم به روغن و گریس
مهمترین لاستیکهایی که برای محیطهای روغنی استفاده میشوند عبارتاند از:
- NBR یا نیتریل
- HNBR
- Viton یا FKM
- Neoprene
- EPDM (در برخی شرایط خاص)
- Silicone Rubber
- Polyurethane Rubber
- ACM
- Fluorosilicone
هرکدام از این لاستیکها ویژگیها و کاربردهای مخصوص خود را دارند.
- رابر نیتریل (NBR)
رایجترین لاستیک مقاوم به روغن
NBR یکی از پرکاربردترین لاستیکها در محیطهای دارای روغن و گریس است. این لاستیک از کوپلیمر آکریلونیتریل و بوتادین ساخته میشود.
هرچه میزان آکریلونیتریل بیشتر باشد:
- مقاومت روغنی افزایش مییابد
- انعطافپذیری کاهش پیدا میکند
ویژگیهای NBR
مزایا
- مقاومت عالی در برابر روغنهای معدنی
- مقاومت خوب در برابر گریس
- مقاومت مناسب در برابر سوخت
- قیمت اقتصادی
- مقاومت سایشی خوب
- چسبندگی مناسب به فلز
- قابلیت تولید در سختیهای مختلف
معایب
- مقاومت ضعیف در برابر اوزون
- مقاومت کم در برابر نور خورشید
- محدودیت دمایی
- عملکرد ضعیف در برخی حلالهای قوی
محدوده دمای کاری
معمولاً:
- 30- تا 120+ درجه سانتیگراد
کاربردهای NBR
- اورینگها
- شیلنگهای روغن
- گسکتها
- آببندها
- دیافراگمها
- لاینینگ مخازن روغنی
- قطعات پمپ
- تسمهها
- روکش غلطکها
- HNBR
نسخه پیشرفته نیتریل
HNBR در واقع نیتریل هیدروژنهشده است که مقاومت بسیار بالاتری نسبت به NBR دارد.
در این نوع رابر، پیوندهای حساس حذف میشوند و در نتیجه:
- مقاومت حرارتی بالا میرود
- مقاومت شیمیایی افزایش مییابد
- طول عمر بیشتر میشود
مزایای HNBR
- مقاومت عالی در برابر روغن
- مقاومت حرارتی بالا
- مقاومت سایشی زیاد
- دوام مکانیکی عالی
- مقاومت خوب در برابر اوزون
- تحمل فشار بالا
کاربردها
- صنایع نفت و گاز
- حفاری
- تجهیزات معدنی
- خودروسازی
- قطعات هیدرولیکی
- پمپهای صنعتی
- وایتون یا FKM
بهترین انتخاب برای شرایط بسیار سخت
Viton یکی از مقاومترین لاستیکهای صنعتی در برابر روغن، سوخت و مواد شیمیایی است.
این لاستیک فلوروکربنی برای محیطهایی طراحی شده که:
- دمای بالا دارند
- مواد شیمیایی شدید وجود دارد
- روغنهای داغ استفاده میشوند
مزایای Viton
- مقاومت فوقالعاده در برابر روغن
- مقاومت بسیار زیاد در برابر سوخت
- تحمل دمای بالا
- مقاومت عالی در برابر مواد شیمیایی
- نفوذپذیری بسیار کم
- طول عمر زیاد
محدوده دمایی
تقریباً:
- 20- تا 250+ درجه سانتیگراد
معایب
- قیمت بالا
- انعطافپذیری کمتر نسبت به برخی لاستیکها
- فرآیند تولید پیچیده
کاربردها
- صنایع هوافضا
- پالایشگاهها
- صنایع پتروشیمی
- سیستمهای سوخت
- آببندهای فشار بالا
- تجهیزات انتقال روغن داغ
- نئوپرن
Neoprene مقاومت متوسطی در برابر روغن دارد و برای شرایطی استفاده میشود که علاوه بر روغن، عوامل محیطی نیز اهمیت دارند.
مزایا
- مقاومت خوب در برابر روغن
- مقاومت مناسب در برابر آب
- مقاومت در برابر شرایط جوی
- مقاومت در برابر اوزون
- انعطافپذیری خوب
کاربردها
- شیلنگها
- پوششهای صنعتی
- قطعات دریایی
- تسمهها
- لرزهگیرها
- پلییورتان
Polyurethane یکی از مقاومترین مواد در برابر سایش است و در بسیاری از تجهیزات روغنی کاربرد دارد.
ویژگیها
- مقاومت سایشی فوقالعاده
- استحکام مکانیکی بالا
- تحمل بار زیاد
- مقاومت خوب در برابر گریس
- دوام بالا
معایب
- حساسیت به برخی روغنها
- محدودیت دمایی
کاربردها
- لاینرها
- چرخها
- قطعات پمپ
- اسکرپرها
- روکش غلطک
- سیلیکون رابر
Silicone Rubber بیشتر برای دماهای بالا استفاده میشود.
ویژگیها
- تحمل دمای بسیار بالا
- انعطافپذیری عالی
- مقاومت مناسب در برابر برخی روغنها
معایب
- مقاومت سایشی کم
- استحکام مکانیکی پایین
کاربردها
- صنایع غذایی
- پزشکی
- آببندهای حرارتی
- EPDM
EPDM بهطور کلی برای روغن مناسب نیست.
این لاستیک مقاومت فوقالعادهای در برابر:
- آب
- بخار
- اسیدها
- شرایط جوی
دارد، اما در تماس با روغنهای معدنی معمولاً متورم میشود.
- ACM
ACM در صنایع خودروسازی بسیار استفاده میشود.
ویژگیها
- مقاومت خوب در برابر روغن داغ
- مقاومت حرارتی مناسب
- دوام خوب
کاربردها
- کاسهنمد
- شیلنگ روغن
- قطعات موتور
- فلوروسیلیکون
Fluorosilicone ترکیبی از ویژگیهای سیلیکون و مقاومت روغنی بالا را ارائه میدهد.
مزایا
- مقاومت عالی در برابر سوخت
- عملکرد مناسب در دمای پایین
- مقاومت شیمیایی بالا
کاربردها
- هوافضا
- صنایع نظامی
- سیستمهای سوخت
مقایسه انواع رابر مقاوم به روغن
نوع رابر | مقاومت روغنی | مقاومت حرارتی | مقاومت سایشی | قیمت |
NBR | بسیار خوب | متوسط | خوب | اقتصادی |
HNBR | عالی | بالا | عالی | متوسط |
Viton | فوقالعاده | بسیار بالا | خوب | گران |
Neoprene | خوب | متوسط | متوسط | متوسط |
Polyurethane | خوب | متوسط | فوقالعاده | متوسط |
Silicone | متوسط | بسیار بالا | ضعیف | بالا |
ACM | خوب | بالا | متوسط | متوسط |
Fluorosilicone | عالی | بالا | متوسط | بسیار بالا |
انتخاب رابر مناسب بر چه اساسی انجام میشود؟
انتخاب بهترین لاستیک به عوامل متعددی بستگی دارد:
- نوع روغن
برخی روغنها:
- معدنی هستند
- سنتزی هستند
- دارای افزودنی شیمیاییاند
هر روغن تأثیر متفاوتی روی رابر دارد.
- دما
هرچه دما بالاتر باشد:
- تخریب لاستیک سریعتر میشود
- انتخاب رابر سختتر میشود
برای دماهای بالا معمولاً:
- Viton
- HNBR
- Silicone
انتخاب میشوند.
- فشار کاری
در فشارهای بالا باید از لاستیکهایی با:
- استحکام مکانیکی زیاد
- مقاومت پارگی بالا
استفاده شود.
- سایش
در محیطهای سایشی:
- پلییورتان
- HNBR
گزینههای بهتری هستند.
- هزینه
گاهی بهترین رابر از نظر فنی بسیار گران است. در این شرایط مهندسان بین:
- عمر مفید
- هزینه نگهداری
- قیمت اولیه
تعادل ایجاد میکنند.
کاربرد رابرهای مقاوم به روغن در صنایع مختلف
صنایع معدن
- لاینر پمپ
- آببندها
- دیافراگمها
- شیلنگ اسلاری
صنایع نفت و گاز
- پکینگها
- گسکتها
- اورینگها
- شیلنگ انتقال روغن
صنایع خودروسازی
- کاسهنمد
- شیلنگ روغن
- قطعات موتور
صنایع فولاد
- رولرها
- کوپلینگها
- قطعات هیدرولیکی
صنایع دریایی
- آببندها
- شیلنگ سوخت
- قطعات مقاوم به روغن و نمک
نشانههای انتخاب اشتباه رابر
اگر لاستیک مناسب انتخاب نشده باشد، علائم زیر مشاهده میشود:
- تورم
- نرم شدن
- ترکخوردگی
- تغییر رنگ
- کاهش سختی
- پارگی
- نشتی
- جداشدگی از فلز
اهمیت تست سازگاری شیمیایی
قبل از استفاده صنعتی معمولاً تستهایی انجام میشود:
- تست تورم
- تست سختی
- تست کشش
- تست غوطهوری در روغن
- تست حرارتی
این آزمایشها نشان میدهند که رابر در شرایط واقعی چه عملکردی خواهد داشت.
جمعبندی
برای محیطهای دارای روغن و گریس نمیتوان از هر نوع لاستیکی استفاده کرد، زیرا روغنها میتوانند ساختار بسیاری از رابرها را تخریب کنند. انتخاب صحیح رابر تأثیر مستقیمی بر عمر تجهیزات، کاهش هزینه تعمیرات، جلوگیری از نشتی و افزایش قابلیت اطمینان سیستم دارد.
در میان انواع مختلف لاستیکها، NBR رایجترین و اقتصادیترین گزینه برای محیطهای روغنی است. اگر شرایط کاری سختتر باشد، HNBR و Viton انتخابهای بسیار بهتری خواهند بود. در محیطهای دارای سایش شدید نیز پلییورتان عملکرد بسیار خوبی دارد.
در نهایت بهترین انتخاب به عواملی مانند:
- نوع روغن
- دما
- فشار
- میزان سایش
- شرایط محیطی
- بودجه
بستگی دارد و معمولاً مهندسان با بررسی دقیق این پارامترها مناسبترین نوع رابر را انتخاب میکنند.
برای کسب اطلاعات بیشتر و یا ثبت سفارش می توانید با ما در تماس باشید.
بیشتر بدانید : رابرلاینینگ
لینک های مرتبط
