1. ميزات التصميم
تصميم المقطع العرضي المرن: المقطع العرضي الأساسي مربع، ومناسب لأخاديد الختم التقليدية؛ بالنسبة للضغط العالي أو ظروف التشغيل الخاصة، يمكن تخصيص المقاطع العرضية الإسفينية أو على شكل حرف V، باستخدام هيكل على شكل إسفين لتعزيز توزيع ضغط الختم وتقليل مخاطر التسرب.
الهيكل المركب متعدد الطبقات: تستخدم بعض النماذج لف صفائح الجرافيت متعددة الطبقات أو هيكل معدني مركب لتحسين مقاومة البثق. الحشية المصنوعة من صفائح الجرافيت مناسبة لسيناريوهات الختم الديناميكي ذات الضغط العالي.
الوجوه النهائية النهائية: سطح الختم مصقول، مما يحقق خشونة سطحية تبلغ Ra 0.8μm أو أقل، مما يقلل من معامل الاحتكاك ويطيل عمر المعدات.
2. خصائص المواد
مقاومة درجات الحرارة العالية: تتمتع مواد الجرافيت بثبات حراري ممتاز، مما يسمح بالاستخدام طويل الأمد في درجات حرارة تتراوح من -200 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية (حتى 2000 درجة مئوية في جو خامل)، والتكيف مع بيئات درجات الحرارة القصوى.
مقاومة التآكل الكيميائي: خاملة لمعظم الأحماض والقلويات والمذيبات العضوية والزيوت. الحذر مطلوب فقط في الوسائط المؤكسدة القوية مثل حمض الكبريتيك المركز وحمض النيتريك.
التشحيم الذاتي والاحتكاك المنخفض: خصائص الانزلاق البينية للجرافيت تمنحه تشحيمًا طبيعيًا، مما يؤدي إلى معامل احتكاك منخفض يصل إلى 0.05-0.1، مما يقلل من تآكل الأختام وأنظمة العمود.
مقاومة الصدمات والمرونة: بعد معالجة التمدد، يوفر هيكل الطبقة البينية السائبة والمسامية للجرافيت المرن مرونة ضغط ممتازة، مما يعوض عن التشوهات الطفيفة لسطح الختم ويحافظ على أداء الختم على المدى الطويل.
3. سيناريوهات التطبيق
الصناعات الكيميائية والبترولية: تستخدم لأختام العمود في المعدات مثل المفاعلات وأبراج التقطير والمبادلات الحرارية لمنع تسرب الوسائط المسببة للتآكل؛ وفي آبار النفط، فهو بمثابة عنصر مانع للتسرب في آلات التعبئة، حيث يتحمل الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية.
قطاعات الطاقة والطاقة: تستخدم في المعدات ذات درجات الحرارة العالية والضغط العالي مثل التوربينات البخارية ومضخات تغذية الغلايات، وكذلك في أختام الأقطاب الكهربائية في خلايا الوقود وبطاريات الليثيوم أيون، مما يحسن كفاءة تحويل الطاقة.
الفضاء الجوي: باعتباره مادة مانعة للتسرب في غرف احتراق محركات الصواريخ وأنظمة دفع الأقمار الصناعية، فإنه يتحمل درجات الحرارة المنخفضة للغاية والتغيرات الجذرية في درجات الحرارة، مما يضمن التشغيل الآمن للمركبة الفضائية.
التصنيع الميكانيكي: يتم تكييفه مع المعدات الدوارة مثل مضخات الطرد المركزي والضواغط وعلب التروس، ليحل محل الأختام المطاطية التقليدية ويقلل من تكرار الصيانة.
4. خيارات أجزاء الجرافيت
تخصيص الحجم والتسامح: يقوم الجرافيت المخصص بضبط القطر الداخلي والقطر الخارجي وسمك حلقة الختم وفقًا لأبعاد أخدود الختم الخاص بالمعدات، مع تفاوتات يمكن التحكم فيها ضمن ±0.05 مم.
ترقية مجموعة المواد: تعمل المعادن المركبة (مثل النحاس والفولاذ المقاوم للصدأ) على تعزيز التوصيل الحراري أو القوة الميكانيكية؛ يعمل طلاء PTFE على تحسين مقاومة الأحماض القوية.
التوسع الهيكلي والوظيفي: تتيح أجهزة استشعار الضغط المدمجة أو وحدات مراقبة درجة الحرارة الحصول على تعليقات في الوقت الفعلي لحالة الختم؛ يعمل هيكل الختم المزدوج الشفة على تحسين موثوقية الختم بالضغط العالي.
التسليم السريع وإنتاج الدفعات الصغيرة: من خلال الاستفادة من التصنيع باستخدام الحاسب الآلي وتكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد، يتم دعم الإنتاج المرن مع طلبات الدفعات الصغيرة، مما يؤدي إلى تقصير دورة البحث والتطوير إلى 7-15 يومًا.