Nová Metoda Ukazuje, Jak Pečeti Skutečně Stárnou

Těsnění strojního inženýrství musí mít vždy dlouhou životnost. Po instalaci, například za účelem ochrany ukotvení věže větrné turbíny v moři proti vniknutí slané vody, by těsnění mělo fungovat bez problémů déle než dvacet let. Životnost těsnění je omezena nastavením nebo protažením. Na druhé straně materiál v průběhu času ztrácí svou pružnost v důsledku chemických změn.

Znalosti jsou konkurenční výhodou

Zůstaňte v obraze: S naším zpravodajem vás redaktoři stavební praxe vždy informují v úterý, pátek o tématech, novinkách a trendech z oboru.

Přihlaste se nyní!

Pod vlivem kyslíku nebo ozonu lze pozorovat dva účinky, které ovlivňují stárnutí těsnění: Na jedné straně se polymerní řetězce a sítě mohou při mechanickém namáhání rozbít, na druhé straně mohou v oxidačním procesu vzniknout další kyslíkové můstky. Oba efekty ovlivňují vlastnosti související s těsněním, jako je tuhost, kontaktní tlaky nebo schopnost znovu získat původní obrys po deformaci.

Extrapolace pomocí metody Arrhenius

Inženýři zpravidla určují, zda materiál splňuje požadavky pro konkrétní aplikaci, pomocí tzv. "Testů skladování", při nichž je testovaný objekt vystaven dlouhodobě teplotám nad 100 ° C - obvykle 1000 hodin. Abychom předpovídali stárnutí závislé na teplotě, inženýři dosud extrapolovali naměřené hodnoty pomocí metody, která je pojmenována po švédském lékárníkovi a laureátce Nobelovy ceny Svante August Arrhenius.

Platí následující: Zvýšení teploty o 10 ° C vede ke zdvojnásobení reakční rychlosti. To umožňuje provádět zrychlené zkoušky stárnutí při zvýšených teplotách. Tato metoda může spolehlivě fungovat, pokud jsou vybrány správné zkušební parametry. V opačném případě může být prognóza životnosti velmi špatná. Prognózu lze zkontrolovat pouze měřením. Je pochopitelné, že se nejedná o uspokojivý postup, zejména pokud jde o velmi dlouhé zkušební doby. Bylo proto nezbytné zlepšit metodiku.

Výrobce těsnění Freudenberg sleduje dva hlavní přístupy: Zaprvé výrazně zlepšili model životnosti spojením chemických oxidačních rovnic, tj. Kyslíkovým útokem na elastomer, se strukturálním mechanickým chováním materiálu. Aby bylo možné vypočítat jakoukoli geometrii s tímto modelem, byla implementována numericky a implementována v programu konečných prvků. To je schopno vypočítat místní oxidační procesy a vliv na chování materiálu.

Těsnění

Pět „zlatých“pravidel pro dobré výsledky poezie

Vývoj s výzkumem

Zároveň však bylo nutné dále rozvíjet metody měření, kterými se určují parametry materiálového modelu. Proces vyvinutý v rámci centrálního výzkumu Freudenberg Technology Innovation byl ověřen na vzorcích materiálů a používá se také při konstrukci větrných turbín na moři. Knihovna s modely je ve výstavbě. Současně se simulace rozšiřuje, takže lze očekávat cykly specifické pro aplikaci se měnícími se teplotami a mechanickým zatížením.