Comment utiliser le joint d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium ?

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Bague d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium est un composant d'étanchéité mécanique clé de haute performance dans l'industrie moderne. Il est largement utilisé dans des conditions de travail extrêmes telles que les pompes, les compresseurs, les mélangeurs et les pompes à eau automobiles en raison de son excellente résistance à l'usure et à la corrosion, de sa très grande rigidité et de sa faible densité. Toutefois, même les meilleurs matériaux doivent être utilisés correctement pour libérer tout leur potentiel.

Comprendre les bagues d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium - pourquoi sont-elles si exceptionnelles ?
Avant de comprendre comment l'utiliser, nous devons d'abord comprendre pourquoi nous l'avons choisi. Les bagues d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium peuvent résoudre de nombreux problèmes liés aux matériaux d'étanchéité traditionnels tels que les métaux et les céramiques ordinaires :

1. Résoudre le problème de l'usure : Sa dureté est extrêmement élevée, après le diamant et le nitrure de bore cubique, et sa résistance à l'usure dépasse de loin celle des métaux et des autres matériaux céramiques, ce qui prolonge considérablement sa durée de vie dans les milieux contenant des particules.
2. Résoudre les problèmes de corrosion : Il présente une excellente résistance à la corrosion de la plupart des acides forts (tels que l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide fluorhydrique exclu), des bases fortes et des solutions salines, et convient parfaitement aux environnements corrosifs tels que l'ingénierie chimique et la galvanoplastie.
3. Résoudre les problèmes liés aux températures élevées : Il peut conserver ses propriétés mécaniques à des températures supérieures à 1200°C sans se ramollir ou se décomposer comme les matériaux polymères, et convient pour les pompes et les cuves de réaction à haute température.
4. Résoudre les problèmes de légèreté et d'inertie : Sa faible densité et sa légèreté le rendent particulièrement adapté aux conditions de rotation à grande vitesse (comme les pompes à eau des voitures), ce qui permet de réduire les déformations et les vibrations causées par la force centrifuge et de diminuer la consommation d'énergie.
5. Résoudre les problèmes d'adhérence et de friction : La surface est lisse, le coefficient de frottement est faible et il possède des propriétés autolubrifiantes. Il peut former une bonne paire de friction avec le carbone graphite et d'autres pièces abrasives, fonctionnant en douceur et avec peu de fuites.
   Conseil de base : Le principal inconvénient des céramiques de nitrure de silicium est leur fragilité, qui les rend très sensibles aux charges d'impact et à la concentration de contraintes lors de l'installation. C'est précisément pour cette raison qu'une installation correcte est cruciale.

Préparation avant utilisation

1. Inspection et confirmation
   Modèle correspondant : Confirmer que le modèle et les spécifications (diamètre intérieur, diamètre extérieur, épaisseur) de la nouvelle bague d'étanchéité sont parfaitement conformes aux pièces d'origine ou aux exigences de conception de l'équipement.
   Contrôle de l'apparence : Examinez soigneusement la surface d'étanchéité de la bague d'étanchéité dans un endroit bien éclairé. Assurez-vous qu'elle est lisse et impeccable, sans fissures, bords cassés, rayures ou défauts. Tout dommage, même minime, peut entraîner une défaillance de l'ensemble du joint.
   Travaux de nettoyage : Il s'agit de l'étape la plus cruciale. Il est nécessaire d'assurer une propreté absolue des composants de l'installation tels que les bagues d'étanchéité, les arbres/coussinets et les presse-étoupes. Enlevez soigneusement toute trace d'huile, de poussière et d'impuretés à l'aide de produits de nettoyage non corrosifs tels qu'un chiffon non pelucheux, de l'alcool ou de l'acétone. Toute particule minuscule sera pressée dans la surface d'étanchéité lors de l'installation, ce qui provoquera des fuites.
2. Préparation des outils
   Préparez les outils spécialisés nécessaires, tels que les douilles d'installation, les douilles de guidage, etc., afin d'éviter de frapper directement l'anneau en céramique lors de l'installation.

Étapes d'installation correctes et éléments essentiels
Principe d'installation : Appliquer la force uniformément, éviter les chocs et maintenir la propreté.
Étape 1 : Lubrification et alignement
Appliquer une couche de graisse ou d'huile lubrifiante propre compatible avec le fluide de travail sur le joint torique ou le joint d'étanchéité (s'il s'agit d'une bague fixe) de la bague d'étanchéité et sur la surface de la chemise d'arbre afin de réduire la résistance initiale à l'installation.
Insérer la bague d'étanchéité en douceur et proprement sur l'arbre ou la douille, en veillant à ce qu'elle soit perpendiculaire à l'axe et qu'elle ne soit pas de travers.
Étape 2 : Appliquer la force pour l'installation
Il est strictement interdit de frapper directement sur l'anneau ! Ne jamais utiliser de marteau ou d'autres outils pour frapper directement une partie quelconque de l'anneau en céramique de nitrure de silicium.
Des manchons ou des plaques d'installation spéciaux doivent être utilisés pour appliquer une force uniforme sur la partie la plus dure de la bague d'étanchéité (généralement le cadre métallique ou la section la plus épaisse), et la pousser lentement en place.
Si une pression hydraulique ou pneumatique est utilisée, il est également nécessaire de garantir une force uniforme et une vitesse régulière.
Étape 3 : Vérifier l'état après l'installation
Après l'installation, faites tourner doucement la bague d'étanchéité à la main pour vérifier qu'elle est souple et qu'elle ne se coince pas.
Vérifiez à nouveau que la surface d'étanchéité n'est pas contaminée ou endommagée.

Fonctionnement, entretien et dépannage

1. Fonctionnement initial
   Avertissement de démarrage à sec : Avant de démarrer la bague d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium, la chambre d'étanchéité doit être remplie de fluide ou de lubrifiant. Le fonctionnement à sec est absolument interdit, sinon la surface d'étanchéité risque d'éclater ou de subir une usure importante en raison de la température élevée, de la pression élevée et du frottement à sec instantanés.
   Essai de fonctionnement : Après avoir démarré l'équipement, effectuez un essai à faible vitesse et à faible pression afin de détecter toute fuite, vibration ou bruit anormal. Si tout est normal, augmentez progressivement les conditions de travail.
2. Entretien quotidien
   Inspection régulière : Faites attention aux fuites de l'équipement. Les joints mécaniques permettent de très légères taches d'humidité ("transpiration"), mais ne permettent pas de fuites linéaires.
   Surveillance des conditions : surveiller de près les changements significatifs de la température de fonctionnement, de la pression et des conditions du milieu de l'équipement, qui peuvent affecter la durée de vie de l'étanchéité.
   Maintenir la propreté : Veillez à ce que la tuyauterie du système de refroidissement/rinçage ne soit pas obstruée afin d'éviter que des impuretés ne pénètrent dans la chambre hermétique.
3. Défauts et causes les plus courants
   Fuite grave :
   Raisons possibles : fissures ou dommages sur la surface d'étanchéité ; rayures sur la surface lors de l'installation ; joint torique et autres joints auxiliaires endommagés.
   Usure prématurée de la surface d'étanchéité :
   Raisons possibles : Le milieu contient trop de particules dures non filtrées ; Fonctionnement à sec ; La pression du ressort est trop élevée.
   Rupture de la bague d'étanchéité :
   Raisons possibles : force inégale ou impact lors de l'installation ; vibrations importantes ou mauvais alignement de l'équipement ; choc thermique (tel que l'introduction soudaine d'un fluide froid).

Démontage et remplacement
Lorsqu'il y a une fuite inacceptable au niveau du joint ou lorsque l'équipement nécessite des réparations importantes, il doit être démonté.
Démontage soigneux : Des outils spéciaux sont également nécessaires lors du démontage pour extraire uniformément et en douceur la bague d'étanchéité, protégeant ainsi la chemise d'arbre de l'équipement et la surface d'étanchéité de tout dommage.
Vérifier les vieilles pièces : Inspecter soigneusement le schéma d'usure de l'ancienne bague d'étanchéité retirée, ce qui peut aider à déterminer la cause de la défaillance (s'il s'agit d'une usure normale ou d'une usure excentrique, d'une usure à sec, etc.
Remplacement complet : Pour les garnitures mécaniques, il est généralement recommandé de remplacer les anneaux dynamiques et statiques par paires afin d'assurer le meilleur ajustement possible entre les nouvelles et les anciennes paires de frottement. Le remplacement d'un seul composant peut ne pas résoudre fondamentalement le problème.

La bague d'étanchéité en céramique de nitrure de silicium est un composant de haute performance qui peut améliorer de manière significative la fiabilité et l'efficacité de l'équipement. Ses performances exceptionnelles permettent de résoudre les problèmes de durée de vie et de fiabilité des joints traditionnels dans des conditions de travail difficiles.

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