Резиновые вакуумные квадратные шнуры: герметизация вакуумных систем
Резиновые вакуумные квадратные шнуры уплотнительные элементы прямоугольного сечения, предназначенные для статической герметизации разъемных соединений в вакуумном оборудовании. В отличие от круглых шнуров, квадратный профиль обеспечивает увеличенную площадь контакта с уплотнительными поверхностями фланцев, что снижает удельное давление и повышает надежность герметизации при циклических нагрузках и термоциклировании.
Изготавливаются из вакуумных резиновых смесей на основе этилен-пропиленового каучука (EPDM), нитрильного каучука (NBR) или фторкаучука (FKM). Материалы проходят дегазацию для минимизации газовыделения в условиях глубокого вакуума. Рабочая среда сухие инертные газы, воздух, пары масел, слабые растворы кислот и щелочей. Применяются в вакуумных камерах, установках напыления, ионно-плазменного травления, вакуумной металлургии, пищевой и фармацевтической промышленности.
Конструктивные особенности и параметры
Квадратное сечение шнура обеспечивает равномерное распределение нагрузки по периметру уплотняемого стыка. При монтаже в закрытую канавку прямоугольной формы шнур деформируется, заполняя объем паза и создавая герметичный контакт. Твердость по Шору A варьируется от 40 до 70 единиц, что позволяет подобрать материал под конкретные усилия обжатия фланцев.
Основные технические характеристики:
- Рабочая температура: от 60 до +120 C для EPDM, от 30 до +100 C для NBR, от 20 до +250 C для FKM
- Остаточная деформация при сжатии (CS, 24 ч, 100 C): не более 25%
- Газовыделение в вакууме: менее 110 мбарл/ссм после прогрева
- Прочность при разрыве: от 8 до 14 МПа
- Относительное удлинение: от 250 до 450%
Типоразмеры и геометрия
Шнуры поставляются в бухтах или отрезками. Стандартные размеры стороны квадрата от 3 до 20 мм. Допуск на размер сечения составляет 0,3 мм. Длина отрезка под конкретный фланец рассчитывается по внутреннему периметру канавки с учетом усадки материала при сжатии (обычно 23% от длины).
| Сторона, мм | Материал | Твердость, Shore A | Рабочая температура, C | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 4 | EPDM | 50 | от 60 до +120 | Вакуумные камеры |
| 6 | NBR | 60 | от 30 до +100 | Фланцы КФ, вакуумные насосы |
| 8 | FKM | 65 | от 20 до +250 | Установки напыления, плазмохимия |
| 10 | EPDM | 55 | от 60 до +120 | Вакуумная металлургия |
Монтаж и условия эксплуатации
Уплотнительный шнур укладывается в канавку фланца без скручивания и перегибов. Стыковка концов выполняется под углом 45 с последующей склейкой или вулканизацией. Для фланцев с внутренним диаметром свыше 300 мм рекомендуется использовать цельные кольца, изготовленные методом вулканизации стыка. Усилие обжатия фланцев должно обеспечивать деформацию шнура на 1525% от исходного сечения.
Перед монтажом уплотнительные поверхности очищаются от механических загрязнений и обезжириваются. Не допускается контакт шнура с концентрированными кислотами, озоном и прямыми солнечными лучами в нерабочем состоянии. Для вакуумных систем с остаточным давлением ниже 110 мбар рекомендуется предварительный прогрев камеры до 80100 C для ускорения дегазации материала.
Критерии выбора
Выбор материала шнура определяется составом рабочей среды, температурным режимом и требуемым остаточным давлением. Для высоковакуумных систем с остаточным давлением до 110 мбар применяются шнуры из FKM с минимальным газовыделением. Для среднего вакуума (до 110 мбар) достаточно EPDM или NBR. При работе с агрессивными средами парами кислот, щелочей, органическими растворителями необходима проверка совместимости материала с конкретным реагентом.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем квадратный вакуумный шнур отличается от круглого?
Квадратный профиль обеспечивает большую площадь контакта с уплотнительными поверхностями, что снижает удельное давление и повышает устойчивость к циклическим температурным нагрузкам. Круглый шнур требует меньшего усилия обжатия, но более чувствителен к перекосам фланцев.
Как стыкуются концы шнура при монтаже?
Концы срезаются под углом 45, склеиваются или вулканизируются. Для фланцев диаметром свыше 300 мм рекомендуется использовать цельные кольца, изготовленные на производстве методом вулканизации стыка.
Какое остаточное давление можно получить с квадратным шнуром?
При правильном монтаже и выборе материала до 110 мбар для FKM и до 110 мбар для EPDM. Требуется предварительная дегазация материала прогревом камеры.
Как рассчитать длину шнура для фланца?
Длина рассчитывается по внутреннему периметру канавки с учетом усадки материала при сжатии на 23%. Для фланцев с прямоугольной канавкой используется формула: L = (D b), где D внутренний диаметр фланца, b ширина канавки.
