橡膠密封件常見的失效原因主要有4種:設(shè)計錯誤、選材錯誤、密封件質(zhì)量問題和使用不當。
1.設(shè)計錯誤
設(shè)計錯誤通常是由于設(shè)計人員對產(chǎn)品認識不足造成的。比如對密封件承受的壓力估計不足、對密封面上接觸應力分布的認識有誤、安放密封件的溝槽設(shè)計不合理。
有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設(shè)計和失效分析。曾有一個密封件，該密封件以塑料為主體，局部包上橡膠。客戶在檢測零件的過程中發(fā)現(xiàn)，塑料部分在測試時容易破裂，從而得出結(jié)論是:塑料件在二次成型時(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。后經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，塑料件都是在一個地方破裂的。通過有限元分析，我們發(fā)現(xiàn)，塑料件的破損部位實際上是密封件受到最大應力的地方，此處應力已經(jīng)遠遠超過塑料所能承受的。
如果在設(shè)計的時候客戶就用有限元方法分析過該產(chǎn)品，不但可以避免類似的錯誤，還可以節(jié)省其時間和金錢。當然，想要成功的分析預測橡膠密封件的性能，不但要有合適的有限元分析軟件，還要有豐富的材料經(jīng)驗、建模經(jīng)驗和長期的數(shù)據(jù)積累。
2.選材錯誤
常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。這些橡膠的特性各不相同，應用也不同。選擇材料要從多方面考慮，比如使用溫度、材料是否耐受介質(zhì)、材料的硬度、壓縮永久變形和耐磨性等各種因素，選材錯誤常常是因為設(shè)計人員對各種材料的性能不熟悉。 經(jīng)驗豐富的橡膠密封件供應商能一開始就指出選材的問題。
3.密封件質(zhì)量
密封件的生產(chǎn)質(zhì)量與最終產(chǎn)品的可靠性密切相關(guān)。常見的問題有:原材料質(zhì)量不穩(wěn)定、橡膠混煉時投錯原料、原料或者混煉膠儲存不當(交叉污染)、膠料混煉不均勻、硫化條件(溫度、時間、壓力等)不妥、密封件產(chǎn)品保存不當、模具使用不當?shù)取＿@些問題往往涉及到生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。定貨方在選擇密封件生產(chǎn)廠時，應該經(jīng)過多次考察、調(diào)研并進行產(chǎn)品測試。在供貨的過程中，還可要求密封件的生產(chǎn)企業(yè)提供真實、準確的檢驗報告。
4.密封件使用不當
一個好密封件，如果使用不當，也會造成整個產(chǎn)品失效，比如潤滑油使用錯誤。用錯了潤滑油，材料本身不耐礦物油類的潤滑油?？蛻敉可线@種潤滑油，會造成產(chǎn)品體積溶脹。后來讓客戶改用硅油就沒有問題了。另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在0圈裝配過程中產(chǎn)生了扭曲;由于安裝不當而造成密封件受壓不均勻;密封件的潤滑不夠等失誤。如果這些失誤是由密封件的生產(chǎn)廠家造成的，那么這屬于生產(chǎn)質(zhì)量所控制的范圍之內(nèi)。如果由定貨方或者第三方造成，那么就屬于使用不當了。當今科技日新月異，市場上出現(xiàn)了很多新的密封件材料和工程設(shè)計，以滿足各種苛刻的使用要求。同時，大多數(shù)密封件的制造商也采用了科學的質(zhì)量管理體系，遺憾的是，這些努力都不能杜絕密封件失效。因而，失效分析就顯得更為重要了。
