Aus Welchen Materialien Besteht Der Kern Von Ptfe-Umgangsdichtungen? Wählen Sie Den Richtigen Kern Für Chemische Beständigkeit & Festigkeit

Kurz gesagt: Der Kern einer PTFE-Umgangsdichtung besteht aus einem komprimierbaren, elastischen Material, meistens asbestfreiem Pressfaserstoff (CNAF) oder flexiblem Graphit. Dieser Kern liefert die mechanische Festigkeit und die Dichtkraft, während die äußere Polytetrafluorethylen (PTFE)-Schicht, oder „Ummantelung“, die chemische Beständigkeit gewährleistet.

Der zentrale Zweck einer PTFE-Umgangsdichtung besteht darin, die nahezu universelle chemische Inertheit von PTFE zu bieten, ohne deren inhärente mechanische Schwächen aufzuweisen. Durch die Kombination einer weichen, chemisch beständigen PTFE-Hülle mit einem starken, elastischen Innenkern erhält man eine Dichtung, die für anspruchsvolle Anwendungen das Beste aus beiden Welten bietet.

Der Zweck des Verbunddesigns

Eine Standarddichtung aus reinem PTFE kann aufgrund eines Phänomens, das als „Kriechen“ oder „Kaltfluss“ bezeichnet wird, bei Druck- oder Temperaturänderungen versagen, bei dem sich das Material langsam verformt. Das Ummantelungsdesign löst dieses Problem direkt.

Kombination von chemischer Beständigkeit mit mechanischer Festigkeit

Das Design ist eine clevere Arbeitsteilung. Die dünne PTFE-Ummantelung ist das einzige Material, das mit der Prozessflüssigkeit in Kontakt kommt, und bildet eine außergewöhnlich antihaftende und chemisch inerte Barriere.

Das innere Kernmaterial, das vor den Chemikalien geschützt ist, liefert die robusten mechanischen Eigenschaften, die erforderlich sind, um unter der Kompressionslast des verschraubten Flansches eine Dichtung zu erzeugen und aufrechtzuerhalten.

Überwindung der Einschränkungen von PTFE

PTFE ist von Natur aus weich und neigt dazu, sich unter Druck, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, dauerhaft zu verformen. Dies macht es zu einer schlechten Wahl für Hochdruckanwendungen.

Das Kernmaterial wirkt als strukturelles Rückgrat, widersteht diesem Kriechen und sorgt für die notwendige elastische Rückfederung, um auch bei schwankenden Betriebsbedingungen eine dichte Abdichtung aufrechtzuerhalten.

Analyse der Kernmaterialien

Die Wahl des Kernmaterials wird durch die Temperatur, den Druck und die mechanischen Anforderungen der Anwendung bestimmt.

Asbestfreier Pressfaserstoff (CNAF)

Dies ist ein gängiges, kostengünstiges Kernmaterial, das aus einer Mischung von Fasern und einem Kautschukbinder (wie NBR oder SBR) hergestellt wird. Es bietet ausgezeichnete Allzweck-Dichtungsfähigkeiten bei moderaten Temperaturen und Drücken.

Flexibler Graphit

Für anspruchsvollere Einsätze ist flexibler Graphit die überlegene Wahl. Er bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und hält erheblichen thermischen Zyklen stand, ohne seine Dichtungsintegrität zu verlieren. Er ist das bevorzugte Kernmaterial für Hochtemperatur-Chemikalienanwendungen.

Verständnis der PTFE-Ummantelung

So wie das Kernmaterial variieren kann, kann auch die Art des für die Ummantelung selbst verwendeten PTFE variieren. Diese Wahl beeinflusst die Leistung der Dichtung und ihre Eignung für bestimmte Flanschbedingungen.

Reines PTFE (Virgin PTFE)

Dies ist reines, ungefülltes PTFE. Es bietet die höchste chemische Beständigkeit und ist kostengünstig. Es ist eine ausgezeichnete Wahl für Standardanwendungen, bei denen die mechanische Beanspruchung nicht extrem ist und die Flanschflächen in gutem Zustand sind.

Gefülltes PTFE

Bei dieser Art wird eine Substanz wie Glas, Kohlenstoff oder Graphit zum reinen PTFE hinzugefügt. Diese Füllstoffe verbessern die mechanischen Eigenschaften des Materials erheblich, wie z. B. seine Beständigkeit gegen Verschleiß und Kaltfluss, wodurch es für höhere Belastungen geeignet ist.

Expandiertes PTFE (ePTFE)

Expandiertes PTFE wird durch Dehnen von reinem PTFE hergestellt, was zu einem weichen, hoch anpassungsfähigen Material führt. Eine ePTFE-Ummantelung ist außergewöhnlich gut darin, unregelmäßige, poröse oder verzogene Flanschflächen abzudichten, mit denen andere Dichtungen Schwierigkeiten haben könnten.

Verständnis der Kompromisse und Einschränkungen

Obwohl sie sehr effektiv sind, haben Umgangsdichtungen auch ihre eigenen Überlegungen.

Risiko von Ummantelungsschäden

Die PTFE-Ummantelung ist relativ dünn. Wenn sie während der Lagerung oder Installation zerkratzt oder beschädigt wird, ist ihre chemische Barriere beeinträchtigt. Dies ermöglicht es der Prozessflüssigkeit, den weniger beständigen Kern anzugreifen, was zu einem vorzeitigen Dichtungsversagen führt.

Grenzwerte für Temperatur und Druck

Die Betriebsgrenzen der Dichtung werden durch ihre schwächste Komponente bestimmt. Eine Dichtung mit einem flexiblen Graphitkern mag eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen, ist aber letztendlich durch die maximale Betriebstemperatur der PTFE-Ummantelung begrenzt (typischerweise etwa 260 °C / 500 °F).

Kostenaspekte

Als Verbunddichtung, die einen mehrstufigen Herstellungsprozess erfordert, ist eine Umgangsdichtung von Natur aus teurer als eine einfache CNAF- oder Graphitplatten-Dichtung. Ihr Einsatz ist gerechtfertigt, wenn die chemische Beständigkeit von PTFE eine nicht verhandelbare Anforderung ist.

Die richtige Wahl für Ihre Anwendung treffen

Die Auswahl der richtigen Kombination aus Kern und Ummantelung ist entscheidend für die Gewährleistung einer zuverlässigen, langlebigen Abdichtung.

Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf allgemeinem chemischem Dienst bei moderaten Temperaturen liegt: Ein CNAF-Kern mit einer reinen PTFE-Ummantelung ist die standardmäßige, kostengünstige Lösung.
Wenn Sie mit hohen Temperaturen oder thermischem Zyklus zu tun haben: Wählen Sie einen flexiblen Graphitkern wegen seiner überlegenen thermischen Stabilität.
Wenn Ihre Flanschflächen unregelmäßig, verschlissen oder verzogen sind: Eine expandierte PTFE (ePTFE)-Ummantelung bietet die beste Anpassungsfähigkeit, um eine dichte Abdichtung zu gewährleisten.
Wenn Sie eine verbesserte Kriechfestigkeit bei höherem Druck benötigen: Ziehen Sie eine gefüllte PTFE-Ummantelung in Betracht, da das Füllmaterial ihre mechanische Festigkeit gegen Verformung verbessert.

Indem Sie verstehen, wie die Kern- und Ummantelungsmaterialien zusammenarbeiten, können Sie zuversichtlich die präzise Dichtungskonstruktion für optimale Leistung und Zuverlässigkeit auswählen.

Zusammenfassungstabelle:

Kernmaterial	Wesentliche Merkmale	Ideal für
Asbestfreier Pressfaserstoff (CNAF)	Kostengünstig, gute Allzweckabdichtung, moderate Temperatur-/Druckbeständigkeit	Standard-Chemikaliendienst bei moderaten Temperaturen
Flexibler Graphit	Überlegene Hochtemperaturbeständigkeit, ausgezeichnete Stabilität bei thermischem Zyklus	Hochtemperatur-Chemikalienanwendungen, anspruchsvolles thermisches Zyklus

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