الأختام القابلة للنفخ المقواة بالمطاط هي عناصر مرنة تحقق الختم من خلال تنظيم ضغط الهواء الداخلي. يستخدم مبدأهم الأساسي قابلية ضغط الغاز ومرونة المطاط لتشكيل واجهة محكمة الغلق قابلة للنفخ تحت تأثير اختلافات الضغط الداخلي والخارجي. بعد النفخ، يتوسع جدار الختم ويلتصق بإحكام بالسطح المحكم، ويملأ الفجوات غير المنتظمة (مثل الفجوات الديناميكية التي تبلغ 3-5 مم أو أكثر)، ويشكل خط أو سطح مانع للتسرب مستمر. بعد خفض الضغط، يتراجع الختم بسرعة، مما يقلل من تآكل التلامس ومقاومة الفتح/الإغلاق. يسمح هذا التصميم لها بالتكيف مع ظروف العمل المعقدة والحفاظ على تأثير الختم المستقر على المدى الطويل.
خصائص المواد ومعايير الاختيار
مطاط السيليكون
الخصائص: مقاومة درجات الحرارة العالية، مقاومة البرد، غير سامة وعديمة الرائحة، خمول فسيولوجي ممتاز.
التطبيقات: معدات تجهيز الأغذية (مثل خطوط التعبئة الآلية)، والمعدات الطبية (مثل مضخات التسريب، وأجهزة فصل الدم)، والمعدات التجريبية ذات درجة الحرارة المنخفضة (مثل صهاريج تخزين النيتروجين السائل).
مطاط الفلور
الخصائص: مقاومة درجات الحرارة العالية (تصل إلى 300 درجة مئوية)، مقاومة ممتازة للتآكل الكيميائي، مقاومة عالية للوقود، مواد التشحيم، المذيبات، إلخ.
التطبيقات: أختام محركات الفضاء الجوي، وصلات خطوط أنابيب البتروكيماويات، وأختام نظام وقود السيارات.
مطاط النتريل بوتادين (NBR)
الخصائص: مقاومة ممتازة للزيت، مقاومة جيدة للتآكل وضيق الهواء، تكلفة منخفضة.
التطبيقات: أختام زيت محرك السيارات، أختام النظام الهيدروليكي، أختام مكونات نقل الآلات الصناعية.
إيثيلين بروبيلين ديين مونومر (EPDM)
الخصائص: مقاومة ممتازة للطقس ومقاومة للأوزون، وخصائص عزل كهربائي ممتازة.
التطبيقات: أختام أبواب ونوافذ المباني، وأختام أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي، وختم قابل للنفخ لمعدات الطاقة الشمسية.
ثالثا. مجالات التطبيق النموذجية
صناعة السيارات
أنظمة نقل الحركة: يتم استخدام الأختام القابلة للنفخ من مطاط النتريل في أختام زيت المحرك، وأختام خطوط الوقود، وما إلى ذلك، لمنع تسرب زيت التشحيم والوقود.
ختم الجسم: يتم استخدام شرائط الختم القابلة للنفخ في الأبواب والنوافذ والصناديق وما إلى ذلك للحفاظ على إحكام الهواء وتقليل تسرب الضوضاء والغبار.
قطاع الطاقة الجديد: يجب أن تلبي أختام حزمة بطارية السيارة الكهربائية متطلبات مقاومة الماء والغبار والعزل وخفيفة الوزن؛ الأختام القابلة للنفخ هي مكونات رئيسية.
الفضاء الجوي
معدات الاختبار المبردة: تحافظ أختام السيليكون القابلة للنفخ على المرونة عند -60 درجة مئوية، مما يضمن التشغيل العادي للمعدات. مانع تسرب المحرك عند درجة الحرارة العالية: سدادات المطاط الفلوري تتحمل تأثير درجات الحرارة العالية للوقود، مما يمنع التسرب.
إغلاق الباب: يتكيف تنظيم الضغط مع تغيرات الفجوات الناتجة عن التمدد الحراري والانكماش، مما يحافظ على ضغط داخلي مستقر.
الالكترونيات والأجهزة
الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية: تعمل موانع تسرب غلاف الهاتف المحمول والكمبيوتر على منع دخول الغبار والرطوبة، مما يزيد من عمر الخدمة.
محطات قاعدة الاتصالات: تضمن السدادات المقاومة للماء والرطوبة استقرار المعدات في البيئات القاسية.
معدات الطاقة: تمنع أختام موصل قضيب التوصيل للمفاتيح الكهربائية عالية الجهد تسرب القوس، مما يحسن السلامة.
الكيماويات والبترول
إغلاق أوعية التفاعل: سدادات مملوءة بغاز مطاط الفلور تتحمل الأحماض القوية والقلويات القوية ودرجات الحرارة والضغوط العالية، مما يمنع تسرب الوسائط السامة.
توصيلات خطوط الأنابيب: تتحمل موانع التسرب المطاطية من النتريل الضغط العالي في الأنظمة الهيدروليكية، مما يضمن نقل السوائل بشكل آمن.
الطبية والغذائية
الأجهزة الطبية: يتم استخدام أختام السيليكون المملوءة بغاز في الأجهزة القابلة للزرع، وأنابيب التسريب، وما إلى ذلك، والتي تمتلك خمولًا فسيولوجيًا وخصائص غير سامة.
معالجة الأغذية: في خطوط التعبئة الآلية، تعمل حلقات الختم المملوءة بالغاز على توسيع وتضييق الأكياس البلاستيكية؛ بعد التعبئة، يطلقون الغاز للفصل التلقائي، مما يمنع التلوث.
البناء والهندسة
ختم الأبواب والنوافذ: تحافظ شرائط الختم المطاطية EPDM على إحكام المبنى وتحسن العزل الحراري وعازل الصوت.
أنابيب إمدادات المياه والصرف الصحي: تمنع السدادات المقاومة للطقس تسرب الرطوبة وهي مناسبة للبيئات الخارجية.