UA115288C2 - Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту - Google Patents
Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту Download PDFInfo
- Publication number
- UA115288C2 UA115288C2 UAA201608314A UAA201608314A UA115288C2 UA 115288 C2 UA115288 C2 UA 115288C2 UA A201608314 A UAA201608314 A UA A201608314A UA A201608314 A UAA201608314 A UA A201608314A UA 115288 C2 UA115288 C2 UA 115288C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- strips
- foil
- sealing elements
- graphite
- expanded graphite
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 239000010439 graphite Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 9
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 15
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 10
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000032798 delamination Effects 0.000 abstract description 8
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 abstract 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing Material Composition (AREA)
Abstract
Винахід належить до способу виготовлення ущільнюючих елементів, зокрема сальникових ущільнень і прокладок, які експлуатуються при підвищених температурах і тиску, а також в агресивних середовищах, з порошкоподібних матеріалів, зокрема терморозширеного графіту. Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів із терморозширеного графіту включає одержання фольги шляхом прокатки порошку терморозширеного графіту у валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні, розрізання фольги на смуги, наступне намотування смуг фольги на шток прес-форми і пресування. Згідно з винаходом, смуги графітової фольги перед пресуванням піддають окисненню при температурі 700-800 °C протягом 30-40 хв. у повітряній атмосферi. Винахід дозволяє поліпшити фізико-механічні властивості ущільнюючих елементів, підвищити їхні експлуатаційні характеристики і виключити розшарування готових пресованих виробів.
Description
Винахід належить до способу виготовлення ущільнюючих елементів, зокрема сальникових ущільнень і прокладок, які експлуатуються при підвищених температурах і тиску, а також в агресивних середовищах, з порошкоподібних матеріалів, зокрема терморозширеного графіту.
Винахід може бути використаний в металургії, тепловій і атомній енергетиці, нафтогазовій промисловості і машинобудуванні.
Відомий спосіб виготовлення ущільнень (патент США Мо 4068853, кл. 277-102, 1996), що включає одержання графітової фольги шляхом прокатки терморозширеного графіту, різання фольги на смуги і пресування отриманої графітової смуги з попереднім її намотуванням на шток прес-форми. Процес прокатки обумовлює одержання високої чистоти поверхні графітової фольги - квалітет порядку 7-8, що відповідає середній шорсткості (нерівності профілю) На-0, 80- 3,2 анм. У результаті цього при пресуванні має місце низький ступінь адгезії між контактуючими між собою смугами графітової фольги, у результаті чого отримані відомим способом ущільнюючі елементи мають низькі фізико-механічні характеристики. Так, наприклад, міцність прокладок при стисненні становить 2,4-2,7 МПа, відновлюваність форми після зняття навантаження - 12 95 Крім того, після пресування має місце розшаровування пресованого матеріалу, внаслідок чого прокладочний коефіцієнт не перевищує 1,5. Це обумовлює низькі експлуатаційні характеристики ущільнюючих елементів.
Відомий також спосіб виготовлення ущільнень із терморозширеного графіту (патент РФ 2076085, МКИ С04835/536, Е16915/16, 1997 р.), що включає одержання фольги шляхом прокатки порошку терморозширеного графіту у валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні, розрізання фольги на смуги, гофрирування смуг фольги зі співвідношенням кроку гофрування до відстані між гребенями гофрів 0,2-20, наступне намотування фольги на шток прес-форми і пресування з питомим тиском 250 кг/см".
Гофрування поверхні фольги з терморозширеного графіту деякою мірою підвищує адгезійні характеристики матеріалу, що сприяє деякому поліпшенню фізико-механічних характеристик матеріалу і, отже, певному підвищенню експлуатаційних характеристик готових виробів. Однак, гофрування забезпечує структурування поверхні лише на макрорівні, тобто нерівності, що утворилися в результаті гофрування, які підвищують міцність зчеплення фольги при пресуванні,
Зо мають розміри порядку міліметрів, при цьому шорсткість поверхні на мікрорівні залишається незмінною, у результаті чого внаслідок слабкої адгезії між сусідніми шарами графітової фольги забезпечується лише незначне підвищення фізико-механічних характеристик ущільнюючих елементів. Так, наприклад, при відомому способі виготовлення ущільнень із терморозширеного графіту міцність при стисненні готових прокладок становить 3,5-4,5 МПа, а відновлюваність форми після зняття навантаження - 245905. Крім того, у деяких випадках має місце розшаровування пресованого матеріалу. Показник експлуатаційної надійності - прокладковий коефіцієнт дорівнює 1,8-2,0. Ущільнювальні елементи з такими характеристиками не можуть бути використані в апаратах, які працюють при критичних параметрах робочого середовища - наприклад у енергетичному обладнанні ядерних електростанцій.
В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширенного графіту, в якому в результаті окиснення смуг графітової фольги в пропонованому режимі перед пресуванням забезпечується значне збільшення шорсткості поверхні фольги, завдяки чому підвищуються її адгезійні характеристики при пресуванні і, за рахунок цього, поліпшуються фізико-механічні властивості і експлуатаційні характеристики ущільнюючих елементів, а також виключається розшаровування пресованого матеріалу.
Поставлена задача виконана завдяки тому, що в способі виготовлення ущільнюючих елементів із терморозширеного графіту, що включає одержання фольги шляхом прокатки порошку терморозширеного графіту у валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні, розрізання фольги на смуги, наступне намотування смуг фольги на шток прес-форми і пресування, відповідно до пропозиції, смуги графітової фольги перед пресуванням піддають окисненню при температурі 700-800 протягом 30-40 хв. у повітряній атмосфері.
При окисненні смуг графітової фольги при температурі 700-800 "С протягом 30-40 хв. у повітряній атмосфері відбувається зміна структури її поверхні на мікрорівні - шорсткість поверхні зростає до На-25-50 ум, що відповідає квалітету чистоти поверхні 14-17. У результаті цього значно підвищуються адгезійні властивості поверхні фольги, що дозволяє при пресуванні одержати ущільнюючі елементи з високими фізико-механічними і експлуатаційними характеристиками і повністю виключити розшаровування пресованого матеріалу.
Пропонований спосіб виготовлення ущільнюючих матеріалів з терморозширеного графіту здійснюють таким чином. Порошок терморозширеного графіту піддають прокатці з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні з одержанням графітової фольги товщиною 0,2-0,5 мм. Потім графітову фольгу розрізують на смуги шириною 20-30 мм і піддають окисненню в повітряній атмосфері при температурі 700- 800 С протягом 30-40 хв. Потім смуги фольги певної довжини (залежно від розміру ущільнюючого елемента і необхідної густини матеріалу) намотують на шток прес-форми і піддають пресуванню при питомому тиску пресування 250 кг/см7. За рахунок збільшення шорсткості поверхні графітової фольги в результаті її часткового окислювання забезпечується одержання ущільнювальних елементів з високими фізико-механічними властивостями і експлуатаційними характеристиками, крім того, повністю виключається розшарування пресованого матеріалу.
Нижче наведені конкретні приклади одержання ущільнюючих елементів у вигляді кільцевих прокладок прямокутного перетину із зовнішнім діаметром Дз-91 мм, внутрішнім діаметром
Двн-80 мм і висотою п-7 мм. Густина матеріалу прокладки становить 1,8 кг/см3.
Приклад 1 (за прототипом)
Вихідний терморозширений графит піддають прокатці на валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні. Отриману фольгу розрізають на смуги, які потім гофрують зі співвідношенням кроку гофрування до відстані між гребенями гофрів, рівним 0, 2-20. Потім гофровані смуги графітової фольги намотують на шток прес-форми і здійснюють пресування з питомим тиском 250 кг/см. Усереднені фізико-механічні характеристики отриманих прокладок наведені в таблиці.
Приклад 2 (за пропонованим способом)
Вихідний терморозширений графит піддають прокатці на валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні, отриману графітову фольгу розрізають на смуги, які потім поміщають у муфельну піч, де витримують при температурі 600 "С протягом 20 хв. у повітряній атмосфері, після чого смуги графітової фольги намотують на шток прес-форми і здійснюють пресування з питомим тиском 250 кг/см".
Усереднені фізико-механічні характеристики отриманих прокладок наведені в таблиці.
Зо Приклад З (за пропонованим способом)
Відповідно до прикладу 2, але розрізані графітові смуги витримують у муфельній печі при температурі 700 "С протягом 30 хв. Усереднені фізико-механічні характеристики отриманих прокладок наведені в таблиці.
Приклад 4 (за пропонованим способом)
Відповідно до прикладу 2, але розрізані графітові смуги витримують у муфельній печі при температурі 800 "С протягом 40 хв. Усереднені фізико-механічні характеристики отриманих прокладок наведені в таблиці.
Приклад 5 (за пропонованим способом)
Відповідно до прикладу 2, але розрізані графітові смуги витримують у муфельній печі при температурі 900 "С протягом 30 хв. Усереднені фізико-механічні характеристики отриманих прокладок наведені в таблиці.
Таблиця
Усереднені фізико-механічні характеристики прокладок з терморозширеного графіту, отриманих за способом-прототипом і за пропонованим способом
Показник Приклад 1 | Приклад 2 | Приклад З | Приклад 4 | Приклад 5 11111111 2 13 | 4 15 1 6
Міцністьпри стисненн, Мпа | 25 | 27 | 54 | 67 | -
Відновлюваність форми прокладки після зняття 24 24 27 28 навантаження, 905
Прокладковий коефіцієнт 20 | 20 | Юю 27 | 30 | -
Розшарування пресованого дя З матеріалу, шт.
Примітка 1-11 -11- "Кількість прокладок з 10 зразків, у яких мало місце розшарування пресованого матеріалу.
У результаті високого ступеню окиснення матеріалу смуги фольги були непридатні до пресування.
З наведених у таблиці даних випливає, що при окисненні смуг графітової фольги при температурі 600 "С протягом 20 хв. (приклад 2) спостерігається вкрай незначне поліпшення фізико-механічних характеристик прокладок в порівнянні зі способом-прототипом. При відносно високій температурі окислювання 900 "С і часі перебування в печі 30 хв. (приклад 5) спостерігався високий ступінь окиснення смуг графітової фольги, у результаті чого вона втрачала свою міцність, що не дозволяло виконати її намотування на шток прес-форми. Таким чином, для досягнення поставленого завдання найбільш оптимальними параметрами окиснення смуг графітової фольги є температура 700-800 "С при тривалості 30-40 хв. (приклади 3-4).
Пропонований спосіб виготовлення ущільнюючих елементів дозволяє значно поліпшити їх фізико-механічні властивості, виключити розшарування готових пресованих виробів і, отже, підвищити їхні експлуатаційні характеристики.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів із терморозширеного графіту, що включає одержання фольги шляхом прокатки порошку терморозширеного графіту у валках з поділом поверхні контакту гнучкими пористими стрічками з регулярним мікрорельєфом на поверхні, розрізання фольги на смуги, наступне намотування смуг фольги на шток прес-форми і пресування, який відрізняється тим, що смуги графітової фольги перед пресуванням піддають окисненню при температурі 700-800 "С протягом 30-40 хв. у повітряній атмосфері.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201608314A UA115288C2 (uk) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201608314A UA115288C2 (uk) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA115288C2 true UA115288C2 (uk) | 2017-10-10 |
Family
ID=60050871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201608314A UA115288C2 (uk) | 2016-07-28 | 2016-07-28 | Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA115288C2 (uk) |
-
2016
- 2016-07-28 UA UAA201608314A patent/UA115288C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5997415B1 (ja) | ガスケット及びその製造方法 | |
| US9120124B2 (en) | Gasket material comprising fluororubber compound coated metal plate and method for manufacturing the same | |
| RU2011120315A (ru) | Рабочее колесо, применяемое в компрессоре, и способ его изготовления | |
| CN108291644B (zh) | 螺旋缠绕的ptfe垫片以及制造方法 | |
| JP6902988B2 (ja) | ガスケットの製造方法 | |
| DE50211825D1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Wickelbandes aus ungesintertem Polytetrafluorethylen | |
| JP6590350B1 (ja) | 未焼成ポリテトラフルオロエチレンフィルム及びその多孔質膜の製造方法 | |
| UA115288C2 (uk) | Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту | |
| US2819919A (en) | Metal packing for rotary and reciprocating shafts and the method of making the same | |
| JP2006349070A (ja) | パッキン材料及び該パッキン材料を用いたグランドパッキン並びにパッキン材料の製造方法及びグランドパッキンの製造方法 | |
| CN201884649U (zh) | 一种带有双固定环的金属缠绕式垫片 | |
| JP2013221602A (ja) | シール部材並びにその製造方法 | |
| US20100194058A1 (en) | Hybrid seals | |
| JP7235774B2 (ja) | 密封用の層状複合体 | |
| JP2008031020A (ja) | 離型用シート | |
| CN203906779U (zh) | 一种低应力高效密封垫片 | |
| UA146619U (uk) | Спосіб виготовлення ущільнюючих елементів з терморозширеного графіту | |
| CN104074975A (zh) | 低应力高效密封垫片及其制造方法 | |
| JPH11286675A (ja) | グランドパッキンおよびその製造方法 | |
| RU2076085C1 (ru) | Способ изготовления уплотнений | |
| RU2491463C1 (ru) | Способ изготовления сальникового кольца, сальниковое кольцо и сальниковое уплотнение | |
| JPS5936147B2 (ja) | 取出し容易な成形パッキンの製造方法 | |
| RU2706103C1 (ru) | Графитовая фольга, листовой материал на ее основе, уплотнение и способ получения | |
| JP3862853B2 (ja) | グランドパッキンおよびその製造方法 | |
| RU2722681C1 (ru) | Сальниковое высокотемпературное уплотнение |