CN103267124B - 一种耐超低温u型密封圈的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于密封材料加工技术领域，具体涉及一种耐超低温U型密封圈的制备方法。首先将聚全氟乙丙烯（FEP）树脂经单螺杆挤出机熔融塑化后挤出成管材，把FEP管材分切成特定长度的圆环，然后用特制模具将FEP圆环分步热压成U型即制得所述耐超低温U型密封圈。本发明所制得的U型密封圈具有优异耐超低温性和耐磨性，密封寿命长。其U型结构密封效果好，尤其是以柔性钢圈作为内圈组合使用时密封效果更佳，特别适用于航空航天等超低温场合装置的密封。
Description
技术领域
本发明属于密封材料加工技术领域，具体涉及一种耐超低温U型密封圈的制备方法。
背景技术
密封圈作为一种常用产品广泛应用于各行各业中，主要起到防油、防水、防气体泄露的作用。随着密封圈使用面不断扩大，对密封圈的综合性能提出了更为苛刻的要求。例如在航空航天领域，不仅要求密封圈具有良好的密封效果，还要具有优异的耐超低温性、耐磨性等综合性能，尤其是低温、耐压的密封装置中，密封圈自身和对摩面间不能有破损，否则引起密封失效，直接影响装置的运转可靠性及使用寿命。
目前常用密封圈的材质为天然橡胶和聚氨酯橡胶，这些材质制成的密封圈弹性好，承受压力时密封面能够自动弹性补偿，因此密封效果好。但这类密封圈一般使用温度为-50℃~100℃之间，不能满足更低温度工况的密封要求。另一方面，这些密封圈的摩擦系数较大，耐腐蚀性能差，不适合应用于耐压、耐低温和耐腐蚀的密封装置中。
发明内容
本发明目的在于提供一种耐超低温U型密封圈的制备方法。
本发明提出的耐超低温U型密封圈的制备方法，将FEP树脂挤出成管，经分切、分步热压而制得产品，具体步骤如下：
（1）FEP圆环的制备
将FEP树脂经单螺杆挤出机熔融塑化后挤出成管材，为了确保U型密封圈的密封性能，所挤出的FEP管材厚度偏差应小于0.04mm；把FEP管材分切成一定长度的FEP圆环，并将圆环内外翻面以便后续分步热压；
（2）分步热压成U型
(2.1)将第一压环和第二压环分别放入温度为250℃±10℃的烘箱中，所述第一压环和第二压环的斜度为45°；保温5min～8min，确保第一压环和第二压环温度达到热压所需的温度；用酒精清洗基座和定位环，把步骤（1）制得的FEP圆环套在基座和定位环之间，将第一压环和第二压环从烘箱中取出，分别由两端套在基座上，在第一压环和第二压环的外侧垫上垫块，热压处理后，移入低于50℃的水中冷却至室温；热压处理条件为：控制压力为0.1MPa～0.2MPa，保压时间为1min～2min；
(2.2)所述第一压环和第二压环的斜度为70°；采用步骤(2.1)，控制热压处理条件为：压力为0.2～0.3MPa，保压时间为2min～3min；
(2.3)所述第一压环和第二压环的斜度为90°；采用步骤(2.1)，热压处理条件为：控制压力为0.3～0.4MPa，保压时间为3min～4min。
本发明的有益效果：
1. 耐超低温，可以在-100℃温度下长期使用，扩大了应用范围；
2. 耐磨性优良，密封寿命长；
3. U型结构密封效果好，尤其是以柔性钢圈作为内圈组合使用时密封效果更佳，特别适用于航空航天等超低温场合的差压密封。
4. 结构简单，易于制作，具有较高的性能价格比。
附图说明
图1为耐超低温U型密封圈的结构示意图。
图2为用45°压环实现第一步热压密封圈的压制示意图。
图3为用70°压环实现第二步热压密封圈的压制示意图。
图4为用90°压环实现第三步热压密封圈的压制示意图。
图中标号：1为第一垫块，2为第一压环，3为密封圈，4为定位环，5为第二压环，6为第二垫块，7为基座。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细的描述，但发明的实施方式不限于此。
实施例1：制备耐超低温U型密封圈，规格为：内径55.3mm，厚度0.25mm。
将FEP树脂经单螺杆挤出机熔融塑化后挤出成管材，具体挤出工艺为：螺杆一段温度为275℃，螺杆二段温度为340℃，螺杆三段温度为345℃，法兰温度为345℃，机头一温度为335℃，机头二温度为335℃，口模温度为340℃。螺杆转速为10r/min，牵引速度为1.5m/min。FEP管材内径为55.3mm±0.1mm，壁厚为0.25mm±0.02mm；将挤出的FEP管材分切成长度为15mm±1mm的圆环，并将圆环内外翻面以便后续分步热压；首先将六套压环都放入温度为250℃±10℃的烘箱中，保温6min，确保压环温度达到热压所需的温度。用酒精清洗圆柱状基座和定位环，把FEP圆环套在基座和定位环之间，先将斜度为45°的两套压环从烘箱中取出，分别由两端套在基座上，在压环的外侧垫上垫块，在0.1MPa压力下保压1min后，移入低于50℃的水中冷却至室温，把两套压环拆下实现第一步压制。以同样的方法依次用斜度为70°的两套压环和斜度为90°的两套压环分别实现第二步和第三步的热压，其中第二步热压的压力为0.2MPa，保压时间为2min，第三步热压的压力为0.3MPa，保压时间为3min，经冷却后取出即得产品。
实施例2：制备耐超低温U型密封圈，规格为：内径68.3mm，厚度0.25mm。
将FEP树脂经单螺杆挤出机熔融塑化后挤出成管材，具体挤出工艺为：螺杆一段温度为280℃，螺杆二段温度为350℃，螺杆三段温度为350℃，法兰温度为350℃，机头一温度为340℃，机头二温度为340℃，口模温度为345℃。螺杆转速为13r/min，牵引速度为2m/min。FEP管材内径为68.3mm±0.1mm，壁厚为0.25mm±0.02mm；将挤出的FEP管材分切成长度15mm±1mm的圆环，并将圆环内外翻面以便后续分步热压；首先将六套压环都放入温度为250℃±10℃的烘箱中，保温6min，确保压环温度达到热压所需的温度。用酒精清洗圆柱状基座和定位环，将FEP圆环套在基座和定位环之间，先将斜度为45°的两套压环从烘箱中取出，分别由两端套在基座上，在压环的外侧垫上垫块，在0.15MPa压力下保压2min后，移入低于50℃的水中冷却至室温，把两套压环拆下实现第一步压制。以同样的方法依次用斜度为70°的两套压环和斜度为90°的两套压环分别实现第二步和第三步的热压，其中第二步热压的压力为0.25MPa，保压时间为3min，第三步热压的压力为0.35MPa，保压时间为4min，经冷却后取出即得产品。
Claims (1)
1.一种耐超低温U型密封圈的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
(1)FEP圆环的制备：
将FEP树脂经单螺杆挤出机熔融塑化后挤出成管材，为了确保U型密封圈的密封性能，所挤出的FEP管材厚度偏差应小于0.04mm；把FEP管材分切成一定长度的FEP圆环，并将圆环内外翻面以便后续分步热压；
(2)分步热压成U型：
(2.1)将第一压环和第二压环分别放入温度为250℃±10℃的烘箱中，所述第一压环和第二压环的斜度为45°；保温5min～8min，确保第一压环和第二压环温度达到热压所需的温度；用酒精清洗基座和定位环，把步骤（1）制得的FEP圆环套在基座和定位环之间，将第一压环和第二压环从烘箱中取出，分别由两端套在基座上，在第一压环和第二压环的外侧垫上垫块，热压处理后，移入低于50℃的水中冷却至室温；热压处理条件为：控制压力为0.1MPa～0.2MPa，保压时间为1min～2min；
(2.2)所述第一压环和第二压环的斜度为70°；采用步骤(2.1)，控制热压处理条件为：压力为0.2～0.3MPa，保压时间为2min～3min；
(2.3)所述第一压环和第二压环的斜度为90°；采用步骤(2.1)，热压处理条件为：控制压力为0.3～0.4MPa，保压时间为3min～4min。
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