واشر لاستیکی چیست: عملکرد، انواع، مواد و کاربردها

واشر چیست و چه کاربردی دارد؟

واشر یک مهر و موم مکانیکی است که بین دو سطح جفت شونده - معمولاً فلنج ها، پوشش ها یا محفظه ها - قرار می گیرد تا از نشت مایعات، گازها یا آلاینده ها در سراسر محل اتصال در هنگام پیچ و مهره یا بستن سطوح به یکدیگر جلوگیری کند. واشر بی‌نظمی‌ها، خراش‌ها و موج‌های میکروسکوپی را که حتی روی سطوح فلزی ماشین‌کاری شده وجود دارد، پر می‌کند و مانعی پیوسته ایجاد می‌کند که تماس سفت و سخت فلز با فلز به تنهایی نمی‌تواند ایجاد کند.

عملکرد واشر اساساً فشاری است: هنگامی که اتصال دهنده های اتصال سفت می شوند، ماده واشر بین دو وجه فشرده می شود. این فشرده سازی واشر را وادار می کند تا با توپوگرافی سطح در هر دو طرف مطابقت داشته باشد و هر مسیر نشت احتمالی در اطراف محیط اتصال را مسدود کند. واشر باید این مهر و موم را تحت شرایط عملیاتی اتصال - از جمله فشار داخلی، چرخه دما، لرزش و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی - برای طول عمر مجموعه حفظ کند.

واشرها از نظر هندسه و کاربرد از حلقه های O و مهر و موم های مکانیکی متمایز هستند، اگرچه هر سه دستگاه آب بندی هستند. واشر یک جزء ورق مسطح یا کانتور است که یک اتصال ثابت (غیر متحرک) - فلنج های لوله، پوشش های سرسیلندر، بدنه سوپاپ ها، پوشش های مبدل حرارتی و صفحات بازرسی را آب بندی می کند. حلقه های O در یک شیار تحت فشار شعاعی یا محوری مهر و موم می شوند. سیل های مکانیکی دستگاه های دینامیکی هستند که شفت های دوار را آب بندی می کنند. با این حال، در مصارف صنعتی و مکانیکی روزمره، هنگام اشاره به اجزای آب بندی الاستومری مسطح، "مهربند لاستیکی" و "واشر لاستیکی" اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند.

a چیست واشر لاستیکی ?

واشر لاستیکی یک جزء آب بندی است که از یک ماده الاستومری - لاستیک طبیعی یا یکی از طیف وسیعی از ترکیبات لاستیکی مصنوعی - بریده، قالب‌گیری یا اکسترود شده است تا بین دو سطح اتصال قرار گیرد. ماهیت الاستومری لاستیک دقیقاً همان چیزی است که آن را برای واشر کردن مناسب می‌کند: لاستیک تحت فشار بدون شکستگی تغییر شکل می‌دهد، زمانی که بار تا حدی آزاد می‌شود، بهبود می‌یابد و ناهم‌ترازی جزئی و بی‌نظمی‌های سطحی را در خود جای می‌دهد که مواد سفت واشر نمی‌توانند بدون نشت پل بزنند.

واشرهای لاستیکی به صورت ورق تخت (برش خورده یا مهر شده از ورق لاستیک)، قالب قالبی (فشرده یا تزریق به یک پروفیل خاص) یا به صورت پروفیل های اکسترود شده (برای آب بندی مداوم در درها، دریچه ها، محفظه ها و پنجره ها) تولید می شوند. واشرهای لاستیکی ورق - رایج ترین نوع اتصالات لوله و تجهیزات فلنجی - در ضخامت های 0.5 میلی متر تا 25 میلی متر و در طیف وسیعی از درجه های سختی (Shore A 40-80 برای کاربردهای واشر معمولی است) بسته به بار فشاری و نیاز آب بندی موجود است.

هدف از یک واشر لاستیکی بر روی جایگزین های فلزی یا غیر فلزی (PTFE، فیبر فشرده، زخم مارپیچی گرافیت) در درجه اول هزینه، در دسترس بودن و عملکرد در اتصالات با فشار کمتر و دمای پایین تر است. واشرهای لاستیکی انتخاب مناسبی برای تامین آب، تهویه مطبوع، فرآوری مواد غذایی، پنوماتیک و خدمات شیمیایی عمومی تا فشار و دمای متوسط ​​هستند. برای بخار با دمای بالا، فشار شدید یا خدمات شیمیایی به شدت اکسید کننده، مواد واشر غیر لاستیکی مشخص شده است.

انواع درزگیر و واشر لاستیکی

ترکیبات مختلف لاستیکی ترکیبات متفاوتی از مقاومت در برابر دما، سازگاری شیمیایی، مقاومت در برابر فشار و مقاومت مکانیکی را ارائه می دهند. انتخاب نوع لاستیکی مناسب برای محیط عملیاتی، حیاتی ترین تصمیم در مشخصات واشر است - یک لاستیک ناسازگار شیمیایی در حین کار متورم، سفت، ترک خورده یا حل می شود و بدون توجه به نصب صحیح، باعث خرابی اتصال می شود.

لاستیک طبیعی (NR)

لاستیک طبیعی دارای استحکام کششی عالی، الاستیسیته بالا و مقاومت در برابر سایش خوب است. در سرویس آب و محیط های اسیدی رقیق عملکرد خوبی دارد، اما توسط روغن های مبتنی بر نفت، سوخت ها و ازن مورد حمله قرار می گیرد. محدوده دما تقریباً 50- تا 80 درجه سانتیگراد است. واشرهای لاستیکی طبیعی در شبکه های آب، کاربردهای غذایی و خدمات پنوماتیک عمومی که تماس هیدروکربنی وجود ندارد استفاده می شود.

لاستیک نیتریل (NBR)

لاستیک نیتریل (اکریلونیتریل-بوتادین) انتخاب استاندارد برای خدمات روغن و سوخت است. محتوای اکریلونیتریل آن (از 18٪ تا 50٪ بسته به درجه) مقاومت آن را در برابر تورم هیدروکربنی تعیین می کند - محتوای نیتریل بالاتر به معنای مقاومت بهتر روغن اما انعطاف پذیری کمتر در دماهای پایین است. واشر NBR به طور گسترده در سیستم های هیدرولیک، موتورهای خودرو، تجهیزات جابجایی سوخت و ماشین آلات صنعتی در هر جایی که مایعات نفتی وجود دارد استفاده می شود. محدوده دما معمولاً 40- تا 120 درجه سانتیگراد است.

EPDM (مونومر اتیلن پروپیلن دی ان)

EPDM مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر هوا، ازن و UV دارد - بهترین الاستومر معمولی - همراه با عملکرد عالی در سرویس آب گرم و بخار تا دمای تقریباً 150 درجه سانتیگراد. این ماده واشر استاندارد برای کانال های تهویه مطبوع، سیستم های تصفیه آب، غشاهای سقف، و محفظه های الکتریکی در فضای باز است. EPDM با روغن ها یا سوخت های نفتی که باعث تورم سریع می شوند سازگار نیست. همچنین این ماده واشر ترجیحی برای سیستم های آب آشامیدنی است، زیرا الزامات NSF/ANSI 61 را برای تماس با آب آشامیدنی برآورده می کند.

نئوپرن (CR - لاستیک کلروپرن)

نئوپرن پروفایل متعادلی را ارائه می دهد: مقاومت متوسط ​​روغن، مقاومت در برابر هوا و ازن خوب، مقاومت در برابر شعله، و محدوده دمای مفید 40- تا 120 درجه سانتیگراد. این به طور گسترده ای در سیستم های تبرید (سازگار با بسیاری از مبردها)، کاربردهای دریایی، و درزگیرهای محفظه در فضای باز که هم در برابر هوا و هم مقاومت شیمیایی متوسط ​​مورد نیاز است استفاده می شود. نئوپرن اغلب پیش‌فرض است که در آن نه فوکوس روغن NBR و نه فوکوس آب/آب و هوا EPDM دقیقاً با برنامه مطابقت ندارد.

لاستیک سیلیکونی (VMQ)

لاستیک سیلیکونی وسیع‌ترین محدوده دمایی مفید را در بین مواد واشر الاستومری دارد: -60 درجه سانتی‌گراد تا 200 درجه سانتی‌گراد، با برخی درجه‌های تخصصی تا 250 درجه سانتی‌گراد. این دارای مقاومت فشرده سازی عالی است (نیروی آب بندی خود را در طول زمان بدون تغییر شکل دائمی حفظ می کند) و برای تماس با مواد غذایی در اکثر گریدها مطابق با FDA است. سیلیکون در برابر روغن های نفتی یا بخار بالای 120 درجه سانتیگراد مقاوم نیست و مقاومت پارگی آن کمتر از سایر انواع لاستیک است و آن را برای کاربردهای مکانیکی با استرس بالا نامناسب می کند. این استاندارد در تجهیزات فرآوری مواد غذایی، ساخت داروسازی، تجهیزات پزشکی و مهر و موم اجاق ها و لوازم خانگی با دمای بالا است.

ویتون (FKM - فلورالاستومر)

فلوئوروالاستومر (Viton نام تجاری DuPont است؛ FKM نام ISO است) گسترده ترین مقاومت شیمیایی را در بین هر ماده واشر لاستیکی - مقاوم در برابر سوخت های نفتی، روغن ها، سیالات هیدرولیک، بسیاری از اسیدها و هیدروکربن های معطر - همراه با محدوده دمایی 20- تا 20 درجه سانتیگراد ارائه می دهد. FKM برای پردازش‌های شیمیایی، سیستم‌های سوخت هوافضا، و کاربردهای موتورهای با دمای بالا که سایر لاستیک‌ها از کار می‌افتند، مشخص شده است. هزینه آن به طور قابل توجهی بالاتر از NBR یا EPDM است، بنابراین برای کاربردهایی که سازگاری شیمیایی یا الزامات دما را نمی توان در غیر این صورت برآورده کرد، رزرو شده است.

واشر برای چه مواردی استفاده می شود؟ برنامه های کاربردی در سراسر صنایع

واشر تقریباً در هر سیستم مکانیکی که حاوی مایع یا گاز تحت فشار است وجود دارد. کاربردهای آنها شامل صنایع از لوله کشی مسکونی تا هوافضا می شود، هر جا که یک اتصال استاتیک باید به طور قابل اعتماد در طول زمان آب بندی شود.

لوله کشی و سیستم های آب

واشرهای لاستیکی در داخل اتصالات شیر، اتصالات شلنگ، اتصالات فلنج در شبکه آب، اتصالات آبگرمکن و شیرهای پرکننده توالت یافت می شوند. EPDM و لاستیک طبیعی به دلیل سازگاری با آب و مطابقت با استانداردهای تماس آب آشامیدنی بر این بخش غالب هستند. واشر لاستیکی تخت در داخل اتصالات شلنگ باغبانی یکی از رایج ترین کاربردهای واشر در استفاده روزمره است.

خودرو و ماشین آلات

واشرهای پوششی سوپاپ موتور، واشرهای تشت روغن، واشرهای محفظه ترموستات و واشرهای تشت انتقال همگی مهر و موم های لاستیکی یا کامپوزیت لاستیکی هستند که از نشت روغن و مایع خنک کننده در اتصالات ساکن روی بلوک موتور و اجزای فرعی جلوگیری می کنند. NBR برای واشرهای تماس روغن استاندارد است. سیلیکون و EPDM برای اتصالات مدار خنک کننده و مکان های با دمای بالا در نزدیکی اگزوز استفاده می شود. خرابی واشر - به ویژه واشر سر سیلندر که یک کامپوزیت با کارایی بالا به جای لاستیک ساده است - یکی از گران ترین خرابی های مکانیکی در تعمیر و نگهداری خودرو است که بر عملکرد حیاتی این قطعات تاکید می کند.

فلنج لوله های صنعتی

اتصالات لوله فلنجی در کارخانه‌های شیمیایی، پالایشگاه‌ها، تأسیسات تصفیه آب و صنایع فرآیندی به واشر برای مهر و موم کردن رابط بین بخش‌های لوله، شیرها، پمپ‌ها و مخازن متکی هستند. واشرهای ورق لاستیکی - معمولاً از نوع حلقه ای تمام وجه یا برآمده - استانداردی برای لوله کشی آب، بخار و خدمات شیمیایی با فشار کمتر هستند. برای فشار بیشتر، دمای بالا یا خدمات شیمیایی تهاجمی، واشرهای فلزی مارپیچی یا واشرهای فلزی مفصل حلقه ای (RTJ) جایگزین لاستیک می شوند.

فرآوری مواد غذایی و تجهیزات دارویی

واشرها در فرآوری مواد غذایی و دارویی علاوه بر انجام عملکرد آب بندی، باید مطابق با FDA، NSF، یا EC 1935/2004 برای مواد در تماس با غذا باشند. سیلیکون و EPDM مواد ترجیحی هستند - هر دو در درجه های مطابق با FDA موجود هستند، در برابر چرخه های تمیز کردن شیمیایی CIP (تمیز در محل) مقاومت می کنند و طعم یا بو را به محصولات منتقل نمی کنند. واشرهای بهداشتی سه گیره - مهر و موم های حلقه مسطح مورد استفاده در اتصالات لوله های بهداشتی فولاد ضد زنگ - یک فرم استاندارد شده است که در خطوط تولید مواد غذایی، نوشیدنی، لبنیات و دارویی استفاده می شود.

محفظه های برق و الکترونیک

واشرهای لاستیکی درب و اتصالات پوشش محفظه های الکتریکی، جعبه های اتصال، و محفظه تجهیزات فضای باز را برای دستیابی به درجه IP (محافظت از نفوذ) در برابر آب و گرد و غبار آب بندی می کنند. یک واشر فوم EPDM یا نئوپرن که به درستی نصب شده روی درب محفظه دارای استاندارد IP66 محیط مهر و موم شده ای را حفظ می کند که از وسایل الکترونیکی در برابر نفوذ آب، تراکم و آلودگی محافظت می کند. فشرده‌سازی واشر، تداوم در گوشه‌ها و سازگاری مواد با مواد تمیزکننده، همگی عواملی در حفظ عملکرد IP رتبه‌بندی شده در طول عمر محفظه هستند.

واشر در شلوار چیست؟ (مهرهای لباس ضد آب)

در لباس‌های فنی ضدآب - شلوار اسکی، لباس‌های خشک، شلوار بادبانی، و لباس‌های پوسته بیرونی - «واشر» به مهر و موم‌های لاتکس یا نئوپرن در دهانه‌های مچ، مچ پا و گردن اطلاق می‌شود که از ورود آب در رابط بدن به لباس جلوگیری می‌کند. این اصطلاح بیشتر در غواصی با لباس خشک و دست و پا زدن در آب های سفید استفاده می شود، جایی که لباس باید کاملاً بسته بماند تا پوشنده هنگام غوطه ور شدن یا در آب خشن خشک بماند.

واشرهای مچ و گردن لباس خشک معمولاً از لاستیک لاتکس نازک ساخته می شوند که از طریق فشرده سازی الاستیک یک مهر و موم ضد آب را روی پوست ایجاد می کند. واشرهای لاتکس موثر اما شکننده هستند - آنها متداول ترین نقطه نگهداری لباس خشک هستند و به روغن کاری دوره ای با تالک یا اسپری سیلیکون نیاز دارند و بسته به قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش و فرکانس استفاده هر 2 تا 5 سال یکبار تعویض می شوند. واشرهای نئوپرن بادوام‌تر و گرم‌تر هستند، اما آب‌بندی کامل‌تری نسبت به لاتکس ایجاد می‌کنند که باعث می‌شود برای شرایط ملایم‌تر ترجیح داده شوند. در شلوار اسکی و پوسته بیرونی، یک گتر داخلی ساده‌تر که از پارچه کشدار یا نئوپرن ساخته شده است، هدف مشابهی را دنبال می‌کند - جلوگیری از ورود برف و آب در واسط صندوق عقب - و در برخی از توضیحات محصول به‌عنوان واشر نامیده می‌شود.