مقدمه

دیافراگم‌های لاستیکی در صنایع مختلف مانند پمپ‌های دیافراگمی، تجهیزات انتقال سیالات شیمیایی، صنایع نفت و گاز، صنایع غذایی و دارویی کاربرد بسیار گسترده‌ای دارند. وظیفه اصلی آن‌ها ایجاد جداسازی بین دو محیط مختلف و در عین حال انتقال نیرو یا فشار است. به همین دلیل کیفیت مواد اولیه به‌کاررفته در تولید آن‌ها نقش تعیین‌کننده‌ای در طول عمر، مقاومت و عملکرد این قطعات دارد. در ادامه، به‌طور مفصل به بررسی مواد اولیه مناسب برای تولید دیافراگم‌های لاستیکی با عمر طولانی می‌پردازیم.

۱. اهمیت انتخاب مواد اولیه در دیافراگم‌های لاستیکی

دیافراگم‌ها معمولاً در شرایط کاری دشوار مانند تماس مداوم با مواد شیمیایی، فشارهای متغیر، دماهای بالا یا پایین و حتی تماس با روغن‌ها و حلال‌ها قرار دارند. بنابراین اگر مواد اولیه آن‌ها به‌درستی انتخاب نشود، مشکلاتی مانند ترک‌خوردگی، تورم، سخت‌شدن یا پارگی در مدت کوتاه رخ خواهد داد. انتخاب صحیح الاستومر و افزودنی‌های مناسب می‌تواند عمر دیافراگم را چندین برابر افزایش دهد.

۲. انواع لاستیک‌های پایه مناسب برای دیافراگم‌ها

الف) لاستیک NBR (نیتریل بوتادین رابر)

• ویژگی‌ها: مقاومت عالی در برابر روغن‌ها، سوخت‌ها و گریس‌ها.
• مزایا: قیمت نسبتاً مناسب، مقاومت سایشی خوب، فرآیندپذیری آسان.
• محدودیت‌ها: مقاومت کم در برابر اوزون و تابش UV، محدودیت در دماهای بالا (حداکثر حدود 100°C).
• کاربرد: دیافراگم‌های مورد استفاده در پمپ‌های روغنی، صنایع خودروسازی و سیستم‌های هیدرولیکی.

ب) لاستیک EPDM (اتیلن پروپیلن دی‌ان مونومر)

• ویژگی‌ها: مقاومت بسیار بالا در برابر آب، بخار، اسیدهای رقیق و مواد شیمیایی قطبی.
• مزایا: مقاومت عالی در برابر اوزون و شرایط جوی، پایداری حرارتی تا حدود 150°C.
• محدودیت‌ها: سازگاری ضعیف با روغن‌ها و حلال‌های غیرقطبی.
• کاربرد: دیافراگم‌های مورد استفاده در صنایع شیمیایی، تصفیه‌خانه‌های آب و صنایع غذایی.

ج) لاستیک FKM (وایتون – فلوروکربن رابر)

• ویژگی‌ها: مقاومت بسیار بالا در برابر مواد شیمیایی خورنده، حلال‌ها، روغن‌ها و سوخت‌های ویژه.
• مزایا: مقاومت حرارتی تا حدود 200–250°C، طول عمر بسیار بالا در شرایط سخت.
• محدودیت‌ها: قیمت بالا، فرآیند تولید نسبتاً پیچیده.
• کاربرد: صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، هوافضا و محیط‌های بسیار خورنده.

د) لاستیک سیلیکونی (VMQ)

• ویژگی‌ها: انعطاف‌پذیری عالی در دماهای پایین و بالا (از حدود -60 تا +200°C).
• مزایا: مقاومت به دما، خاصیت دی‌الکتریک خوب، بهداشتی بودن (مناسب صنایع غذایی و پزشکی).
• محدودیت‌ها: مقاومت مکانیکی و سایشی پایین، حساسیت به پارگی.
• کاربرد: صنایع غذایی، پزشکی و جاهایی که دمای بالا یا پایین حاکم است.

ه) لاستیک کلروپرن (CR یا نئوپرن)

• ویژگی‌ها: مقاومت مناسب در برابر شرایط جوی، روغن‌های ضعیف و اوزون.
• مزایا: تعادل نسبی میان مقاومت شیمیایی، حرارتی و مکانیکی.
• محدودیت‌ها: مقاومت کمتر از NBR در برابر روغن‌ها و از FKM در برابر مواد شیمیایی.
• کاربرد: صنایع عمومی، سیستم‌های تهویه، پمپ‌های نیمه‌صنعتی.

و) لاستیک طبیعی (NR)

• ویژگی‌ها: انعطاف‌پذیری و الاستیسیته بسیار بالا.
• مزایا: مقاومت سایشی عالی، هزینه پایین.
• محدودیت‌ها: مقاومت شیمیایی و حرارتی ضعیف، آسیب‌پذیری در برابر اوزون.
• کاربرد: جاهایی که نیاز به انعطاف بالا و هزینه کم است، اما عمر طولانی در محیط‌های شیمیایی ندارد.

۳. افزودنی‌های کلیدی برای افزایش عمر دیافراگم

انتخاب لاستیک پایه کافی نیست؛ ترکیب با افزودنی‌های مناسب می‌تواند عملکرد دیافراگم را چند برابر بهبود دهد:

1. دوده (کربن بلک): افزایش مقاومت سایشی و مکانیکی.
2. آنتی‌اکسیدان‌ها: جلوگیری از تخریب حرارتی و اکسیداسیون.
3. آنتی‌اوزونانت‌ها: افزایش مقاومت در برابر ترک‌خوردگی ناشی از اوزون.
4. پلاستیسایزرها: بهبود انعطاف و کاهش سختی لاستیک.
5. سیلیکا: بهبود مقاومت در برابر حرارت و افزایش استحکام کششی.
6. الیاف یا پارچه تقویتی (مانند پلی‌استر یا نایلون): افزایش مقاومت مکانیکی و جلوگیری از پارگی.

۴. ترکیب لاستیک با پارچه تقویتی

بسیاری از دیافراگم‌های صنعتی به صورت لاستیک-پارچه (Fabric-Reinforced Diaphragm) ساخته می‌شوند. در این روش، لاستیک انتخابی روی لایه‌هایی از پارچه مقاوم (مانند نایلون، پلی‌استر یا آرامید) پوشش داده می‌شود. این ساختار باعث می‌شود:

• مقاومت مکانیکی و فشارپذیری افزایش یابد.
• دیافراگم در برابر پارگی مقاوم‌تر باشد.
• عمر کاری چند برابر بیشتر شود.

۵. انتخاب مواد اولیه بر اساس شرایط کاری

• برای محیط‌های روغنی: NBR یا FKM بهترین گزینه هستند.
• برای محیط‌های شیمیایی آبی و بخار: EPDM یا سیلیکون مناسب‌ترند.
• برای دماهای بالا و مواد خورنده ویژه: FKM انتخاب ایده‌آل است.
• برای صنایع غذایی و پزشکی: سیلیکون به دلیل بهداشتی بودن اولویت دارد.
• برای شرایط عمومی و هزینه پایین: نئوپرن یا NR قابل استفاده‌اند.

۶. عوامل مکمل در افزایش عمر دیافراگم

1. فرآیند پخت (ولکانیزاسیون) صحیح: کنترل دقیق دما و زمان باعث بهبود خواص مکانیکی و افزایش عمر می‌شود.
2. کیفیت سطح قالب و فرآیند تولید: سطح صاف و بدون عیب احتمال ترک را کاهش می‌دهد.
3. کنترل ضخامت و یکنواختی دیافراگم: عدم یکنواختی ضخامت منجر به تمرکز تنش و پارگی زودرس خواهد شد.
4. نگهداری صحیح: اجتناب از نور مستقیم خورشید، حرارت زیاد و تماس با مواد شیمیایی نامناسب.

۷. جمع‌بندی

مواد اولیه مناسب برای دیافراگم‌های لاستیکی با عمر طولانی شامل الاستومرهای مقاوم مانند FKM، EPDM، NBR، سیلیکون و نئوپرن هستند که بسته به محیط کاری انتخاب می‌شوند. علاوه بر لاستیک پایه، استفاده از افزودنی‌های پایدارکننده، آنتی‌اکسیدان‌ها، تقویت‌کننده‌ها و لایه‌های پارچه‌ای باعث افزایش عمر مفید این قطعات می‌شود. انتخاب هوشمندانه بر اساس نوع سیال، دما، فشار و شرایط محیطی کلید اصلی تولید دیافراگمی است که هم کارایی بالا داشته باشد و هم طول عمر قابل توجهی.

برای کسب اطلاعات بیشتر و یا ثبت سفارش می توانید با ما در تماس باشید.