Про насУщільнювальні кільця з ПТФЕта історія пружинного PTFE наступна:
У динамічних застосуваннях, що вимагають герметизації при низьких та помірних швидкостях і тисках, інженери-конструктори замінюють погано експлуатовані еластомерні матеріалиУщільнювальні кільцяз пружинними ущільненнями з PTFE "C-подібним кільцем".
Коли кільця ущільнювачів та інші традиційні методи герметизації не працюють, інженери діагностичних пристроїв та пристроїв для доставки ліків застосовують новий, більш економічно ефективний підхід до підвищення продуктивності свого існуючого обладнання: пружинні ущільнення з PTFE типу «C-Ring».
С-подібні ущільнення спочатку були розроблені для діагностичних приладів, що використовують поршень, що рухається зворотно-поступально зі швидкістю 1,5 метра за хвилину, працюючи у водяній бані за температури приблизно 38°C. Умови експлуатації м'які, але з великими допусками. Початкова конструкція передбачала використання еластомерного ущільнювального кільця для герметизації поршня, але воно не могло забезпечити постійне ущільнення, що призводило до протікання пристрою.
Після створення прототипу інженери почали шукати альтернативи. U-подібні кільця або стандартні манжетні ущільнення, які зазвичай використовуються в поршнях, не підходять через великі радіальні допуски. Також недоцільно встановлювати їх на повнорозмірні заглиблення. Встановлення вимагає занадто великого розтягування, що призводить до деформації та передчасного виходу з ладу ущільнення.
У 2006 році компанія NINGBO BODI SEALS .,LTD запропонувала експериментальне рішення: скошену спіральну пружину, обгорнуту С-подібним кільцем з ПТФЕ. Друк працює саме так, як очікувалося. Поєднуючи низькі тертя з ПТФЕ з обтічної геометрією черевика, «С-кільця» забезпечують надійне, постійне ущільнення та є більш плавними та тихими, ніж кільця ущільнювачів. Крім того, С-кільця підходять для повноступеневих ущільнювальних кілець, які зазвичай не рекомендуються для нееластичних матеріалів. Таким чином, С-кільце можна встановити без зміни оригінальної конструкції обладнання або використання будь-яких спеціальних інструментів.
Оригінальне C-подібне ущільнення мало два роки. Використання C-подібних кілець покращує продуктивність продукту та подовжує термін служби обладнання, зменшуючи час простою та витрати на обслуговування.
Медичне обладнання для візуалізації, інсулінові помпи, апарати штучної вентиляції легень та пристрої для доставки ліків часто використовують ущільнювальні кільця для герметизації коротких осьових проміжків. Але коли потрібні екстремальні можливості радіального відхилення, ущільнювальні кільця не можуть це компенсувати, що часто призводить до зносу, постійної деформації та витоків. Незважаючи на ці недоліки, інженери продовжують використовувати ущільнювальні кільця, оскільки інші рішення (наприклад, U-подібні манжети, манжетні ущільнення) не можуть задовольнити вимоги до радіального відхилення та зазвичай вимагають більшого осьового простору, ніж ущільнювальні кільця.
С-подібне кільце відрізняється тим, що воно може поміститися в менший осьовий простір, зазвичай передбачений для ущільнювального кільця, на відміну від стандартних ущільнень. Крім того, С-подібні кільця можна повністю налаштувати відповідно до потреб застосування. Вони можуть бути налаштовані з надтонкою та гнучкою кромкою для кріогенних застосувань або з товстою кромкою для динамічних застосувань, де ущільнення вимагає більшої зносостійкості.
Оскільки С-подібні кільця дозволяють здійснювати як обертальний, так і зворотно-поступальний рух, вони є універсальним рішенням для широкого спектру виробів, що потребують герметизації на низькій та середній швидкості, включаючи медичну робототехніку, портативні медичні пристрої та з'єднувачі зондів/трубок. С-подібні кільця допускають надзвичайно великі радіальні допуски — щонайменше в п'ять разів більші, ніж стандартні ущільнення того ж поперечного перерізу. Діапазон допусків залежить від тиску навколишнього середовища, типу середовища та умов обробки поверхні. С-подібні кільця також добре працюють у статичних застосуваннях, де компоненти необхідно захищати від забруднень навколишнього середовища.
Видавши матеріал PTFE з оригінальної конструкції черевика C-подібного кільця, інженери змогли збільшити його еластичність та гнучкість. В результаті, C-подібні кільця виявилися більш розтяжними та гнучкими, ніж очікувалося спочатку, що робить їх придатними для некруглих застосувань. C-подібні кільця використовувалися в насосах для доставки ліків з овальними поршнями. Оскільки ущільнювальна кромка може бути виготовлена з чистого PTFE або наповненого PTFE, C-подібне кільце є надзвичайно універсальним ущільненням, сумісним з металевими та пластиковими деталями.
С-подібні кільця, спочатку розроблені для використання з діагностичними інструментами на водній основі, складаються зі спіральних пружин з PTFE-оболонкою. Але С-подібні кільця також можна виготовляти з використанням спіральних стрічкових пружин як активаторів. Замінивши скошені спіральні пружини спіральними стрічковими пружинами, С-подібні кільця можуть забезпечити дуже високий герметичний контактний тиск, ідеальний для кріогенних або статичних застосувань.
Компанія Bal Seal Engineering називає своє C-подібне кільце «ідеальним ущільненням для недосконалого світу» через його здатність забезпечувати тривалий термін служби в середовищах, де зазори, обробка поверхні та інші конструктивні характеристики сильно відрізняються. Хоча ідеального ущільнення не існує, універсальність та можливість налаштування C-подібних кілець, безумовно, роблять їх цікавим та потенційно корисним варіантом у деяких медичних та діагностичних пристроях. Це відносно легке ущільнення, ідеальне для застосувань з низьким тиском (<500 psi) та низькою швидкістю (<100 футів/хв), де потрібне низьке тертя. Для цих середовищ C-подібні кільця можуть забезпечити краще рішення для герметизації, ніж еластомерні O-кільця або інші стандартні типи ущільнень, що дає конструкторам можливість збільшити термін служби та зменшити рівень шуму без дорогої модифікації обладнання.
Девід Ванг — менеджер з глобального маркетингу медичного обладнання в Bal Seal Engineering. Інженер з понад 10-річним досвідом проектування, він працює з виробниками оригінального обладнання (OEM) та постачальниками першого рівня над створенням рішень для герметизації, з'єднання, електропровідності та електромагнітних перешкод, які допомагають встановити нові стандарти продуктивності обладнання.
Думки, висловлені в цій публікації блогу, належать виключно автору та не обов'язково відображають погляди MedicalDesignandOutsource.com чи його співробітників.
Кріс Ньюмаркер — головний редактор новинних сайтів та публікацій WTWH Media про науки про життя, зокрема MassDevice, Medical Design & Outcommerce та інших. 18-річний професійний журналіст, ветеран UBM (тепер Informa) та Associated Press, його кар'єра охоплювала території від Огайо до Вірджинії, Нью-Джерсі та, нещодавно, Міннесоти. Видання охоплює широкий спектр тем, але в останнє десятиліття основна увага приділяється бізнесу та технологіям. Він має ступінь бакалавра з журналістики та політології Університету штату Огайо. Зв'яжіться з ним у LinkedIn або напишіть електронного листа на адресу cnewmarke.
Підпишіться на Healthcare Design & Outsourcing. Додайте до закладок, діліться та взаємодійте з провідним журналом медичного дизайну вже сьогодні.
DeviceTalks – це спілкування лідерів медичних технологій. Воно включає заходи, подкасти, вебінари та індивідуальний обмін ідеями та знаннями.
Журнал про медичне обладнання. MassDevice – провідний журнал новин про медичне обладнання, що спеціалізується на пристроях, що рятують життя.
Для отримання додаткової інформації, будь ласка, зв'яжіться з нами: www.bodiseals.com
Час публікації: 10 серпня 2023 р.