第一節(jié) 產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，隨著人們對密封技術(shù)的重視，新的密封結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，在技術(shù)水平、質(zhì)量水平、性價比等方面滿足國內(nèi)市場需求并推向國際市場。

1、新型油封：該油封配備有測試密封（旋轉(zhuǎn)密封）泄露量的傳感器，可用于設(shè)備泄露的在線狀態(tài)檢測，由Simrit獨(dú)家推出；

2、Evd密封系統(tǒng)：油缸密封件磨損和變形后，通過一個專用裝置，調(diào)節(jié)密封件（彈性體）的內(nèi)部壓力，消除泄露，用于可靠性要求非常高的裝備（如伺服油缸、水利油缸）。由Hunger公司推出；

3、采用新型SETCOAirShieldTM密封的主軸集成了摩擦密封與迷宮式密封的優(yōu)點(diǎn)。壓縮空氣切向送入固定前軸承座的循環(huán)槽，與主軸一起構(gòu)成一個封閉的迷宮。空氣在槽內(nèi)環(huán)繞主軸流動。類似于渦流的運(yùn)動會產(chǎn)生均勻的壓力，以均勻的流量散發(fā)氣流。其與柔性密封唇結(jié)合，外泄氣流會將污物從主軸，主要是軸承處吹走；

4、聚四氟乙烯密封件的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：PTFE密封件衍生出許多新結(jié)構(gòu),應(yīng)用于往復(fù)密封、旋轉(zhuǎn)密封、靜密封,如AQ封、PTFE-V型圈、泛塞封等密封系統(tǒng)用主密封。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點(diǎn)或流程

一、液壓密封件的成型工藝

（一）沖模分類與基本結(jié)構(gòu)組成

1、沖模分類

沖模按工藝性質(zhì)分有：沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模、翻邊模、縮口模、脹形模等。

按工序組合分有：單工序模（又稱簡單模）、復(fù)合模、級進(jìn)模等。

按導(dǎo)向方式分有：無導(dǎo)向模、導(dǎo)柱模、導(dǎo)板模、導(dǎo)筒模等。

按機(jī)械化程度分有：手工操作模、半自動化模、自動化模等。

按生產(chǎn)適應(yīng)性分有：通用模、專用模。

按沖模材料分有：鋼模、鑄鐵模、鋅基合金模、聚氨酯橡膠模、塑料模、木材模、水泥模等。

按沖模尺寸大小分有：大型沖模、中型沖模、小型沖模。

2、沖?；窘Y(jié)構(gòu)組成

沖模基本結(jié)構(gòu)零件可分工藝類零件和輔助類零件。

工藝類零件有：工作零件、定位零件、卸料和頂出零件。

（二）沖裁模加工密封件

沖裁?；绢愋桶垂ば蛐再|(zhì)分類為：

1、落料模沿封閉的輪廓將工件與材料分離的模具；

2、沖孔模沿封閉的輪廓將廢料與材料分離的模具；

3、切斷模沿敞開的輪廓將材料分離的模具；

4、切口模沿敞開的輪廓將零件局部切開但不完全分離的模具；

5、剖切模將工件切成兩個或兩個以上工件的模具；

6、整修模切除沖裁件上粗糙的邊緣，獲得光潔垂直斷面的模具；

7、精沖模從板料上分離出尺寸精確、斷面光潔垂直的沖裁件的模具

二、密封件的熱噴涂加工技術(shù)

（一）熱噴涂的一般原理

噴涂材料在熱源中被加熱過程和顆粒與基材表面結(jié)合過程是熱噴涂制備涂層的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。盡管熱噴涂的具體方法很多，且各具特點(diǎn)，但無論哪種方法，其噴涂過程、涂層形成原理和涂層結(jié)構(gòu)基本相同。
從噴涂材料進(jìn)入熱源到形成涂層，噴涂過程一般經(jīng)歷四個階段：

1、噴涂材料被加熱、熔化對于線材，當(dāng)端部進(jìn)入熱源高溫區(qū)域，即被加熱熔化；對于粉末，進(jìn)入熱源高溫區(qū)域，在行進(jìn)的過程中被加熱熔化或軟化。

2、熔化的噴涂材料被霧化線材端部熔化形成的熔滴在外加壓縮氣流或熱源自身射流作用下脫離線材，并霧化成微細(xì)熔滴向前噴射；粉末一般不存在熔粒被進(jìn)一步破碎和霧化的過程，而是被氣流或熱源射流推向前噴射。

3、熔融或軟化的微細(xì)顆粒的噴射飛行在飛行過程中，顆粒首先被加速形成粒子流，隨飛行距離增加，粒子運(yùn)動速度逐漸減小。

4、粒子在基材表面發(fā)生碰撞、變形、凝固和堆積當(dāng)具有一定溫度和速度的微細(xì)顆粒與基材表面接觸時，顆粒與基材表面產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞，顆粒的動能轉(zhuǎn)化為熱能并部分傳遞給基材，同時微細(xì)顆粒沿凸凹不平表面產(chǎn)生變形，變形的顆粒迅速冷凝并產(chǎn)生收縮，呈扁平狀黏結(jié)在基材表面。噴涂的粒子束連續(xù)不斷的運(yùn)動并撞擊表面，產(chǎn)生碰撞—變形中氧化夾雜物的含量及涂層的密度取決于熱源、材料及噴涂條件。采用等離子弧高溫?zé)嵩?、超音速噴涂以及保護(hù)氣氛等可減少甚至消除涂層中的氧化物夾雜和氣孔；涂層經(jīng)過重熔后也可消除涂層中的氧化夾雜物和氣孔，并使層狀結(jié)構(gòu)變成均質(zhì)狀結(jié)構(gòu)，同時涂層與基材的結(jié)合狀態(tài)也將發(fā)生變化。

（二）熱噴涂技術(shù)的分類及特點(diǎn)

目前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的熱噴涂分類法，一般主要是根據(jù)所用熱源的不同來分類，分為燃?xì)夥?、氣體放電法、電熱法和激光熱源法等。

1、火焰線材噴涂

火焰線材噴涂是最早出現(xiàn)的噴涂方法，其噴涂原理是將線材以控制的速度送入燃燒的火焰中，受熱的線材端部熔化，并由壓縮空氣對熔流噴射霧化、加速，噴射到基材表面形成涂層。該噴涂方法由于熔融微粒所攜帶的熱焓不足，致使涂層與基材表面以機(jī)械結(jié)合為主，一般結(jié)合強(qiáng)度偏低；另外，線材的熔斷噴散不均勻造成涂層的性質(zhì)不均，涂層的組織疏松、多孔，內(nèi)應(yīng)力較大。

2、火焰粉末噴涂

火焰粉末噴涂尤其是氧乙炔火焰粉末噴涂是目前應(yīng)用面較廣、數(shù)量較多的一種噴涂方法，是通過采用粉末火焰噴槍來實(shí)現(xiàn)的。粉末隨送粉末氣流從噴嘴中心噴出進(jìn)入火焰，被加熱熔化或軟化，焰流推動熔流以一定速度噴射到基材表面形成涂層。進(jìn)入火焰的粉末及隨后被噴射飛行過程中，由于處在火焰中的位置不同，被加熱的程度不同，出現(xiàn)部分粉末未熔融，部分粉末僅被軟化和存在少數(shù)完全未熔顆粒的現(xiàn)象，因此造成涂層的結(jié)合強(qiáng)度和致密性不及線材火焰噴涂。

3、電弧噴涂

電弧噴涂是將兩根被噴涂的金屬絲作為自耗性電極，輸送直流或交流電，利用絲材端部產(chǎn)生的電弧作熱源來熔化金屬，用壓縮氣流霧化熔滴并噴射在基材表面形成涂層。

電弧噴涂只能噴涂導(dǎo)電材料，在線材的熔斷處產(chǎn)生積垢，使噴涂顆粒大小懸殊，涂層質(zhì)地不均；另外，由于電弧熱源溫度高，造成元素的燒損量較火焰噴涂大，導(dǎo)致涂層硬度降低。但由于熔粒溫度高，粒子變形量大，使涂層的結(jié)合強(qiáng)度高于火焰噴涂層強(qiáng)度。

4、等離子噴涂

等離子噴涂是以電弧放電產(chǎn)生等離子體作為高溫?zé)嵩?，以噴涂粉末材料為主，將噴涂粉末加熱至熔化或熔融狀態(tài)，在等離子射流加速下獲得很高速度，噴射到基材表面形成涂層。等離子弧溫度高，可熔化目前已知的任何固體材料；噴射出的微粒高溫、高速，形成的噴射涂層結(jié)合強(qiáng)度高、質(zhì)量好。

5、爆炸噴涂

爆炸噴涂是以突然爆發(fā)的熱能加熱熔化噴涂材料并使熔粒加速的熱噴涂方法。爆炸噴涂又分為燃?xì)庵貜?fù)爆炸噴涂和線爆炸噴涂。目前世界上應(yīng)用最成功的燃?xì)庵貜?fù)爆炸噴涂是美國#$%&$’()*%+,’&公司的專利，它是將一定比例的氧氣和乙炔氣混合通過火花點(diǎn)火引爆，造成氣體的急劇膨脹而產(chǎn)生爆炸，釋放出熱能使噴槍筒內(nèi)溫度突然上升到上，并形成沖擊波。熱能將噴涂粉末熔融，沖擊波使熔粒加速到0倍音速噴射到基材表面形成涂層。此后將氮?dú)庖霕屚矁?nèi)置換，直到下一個爆炸過程開始。線爆炸噴涂是使金屬絲突然通過強(qiáng)大的電流，因電熱能量使金屬絲爆炸成微粒黏附在基材表面形成涂層。爆炸噴涂過程中，熔融粒子以超音速飛行，與基材表面碰撞的能量大，因而涂層硬度高、氣孔率低。

6、超音速噴涂

超音速噴涂是20世紀(jì)60年代由美國BrowingEngineering公司 研究 的Jet-kote法，并于1983年獲美國專利，目前較成熟。應(yīng)用較廣的有超音速粉末火焰噴涂和超音速等離子噴涂。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術(shù)未來發(fā)展趨勢 分析

一、國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢

橡塑密封件常用的丁腈、氫化丁腈、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯等特種橡塑材料的配方及加工工藝 研究 ，提高材料適用性能和利用率依然是工作重點(diǎn)。納米材料的應(yīng)用將提升橡塑材料的力學(xué)性能和特殊功能。今年4月1日國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會頒布執(zhí)行的我國首批四項(xiàng)納米材料國標(biāo)中，有一項(xiàng)就是橡膠用“納米氧化鋅”標(biāo)準(zhǔn)。

特種工程彈性體取代低性能耐油橡膠；對橡膠亮面進(jìn)行表面處理；通過納米技術(shù)對橡塑材料改性及應(yīng)用液體橡膠材料，近年都取得了一些進(jìn)展。特別是近期一些新材料應(yīng)用，對橡塑密封技術(shù)起了極大的推動作用。

我國在密封件中應(yīng)用相對較弱的熱塑性彈性體(TPE)具有硫化橡膠的物理性能和熱塑性樹脂的工藝加工性能，成型工藝不需要硫化，因而被作為第三代橡膠。主要品種中的TPO、TPV、TPU在世界已得到廣泛應(yīng)用:TPV在汽車的應(yīng)用年均增長15%，一般是EPDN和PP的全交聯(lián)化合物，其綜合了高拉伸強(qiáng)度、耐油耐熱等性能，可長期耐150℃熱油工況條件，可用于替代EPDM生產(chǎn)汽車密封件等制品；TPO目前用的較多的是三元乙丙與聚乙烯組分構(gòu)成,生產(chǎn)工藝有機(jī)械共混法和動態(tài)硫化法。動態(tài)硫化法生產(chǎn)的TPO中。橡膠組分高達(dá)60～70%,耐磨性、耐臭氧、撕裂強(qiáng)度高、壓縮變形小，綜合性能優(yōu)于三元乙丙硫化橡膠。

美國、西歐和亞洲均在繼續(xù)增建TPO生產(chǎn)裝置；TPU兼具有塑料優(yōu)良的加工性能和橡膠的物理性能，其耐磨、耐低溫性、耐輻射性能優(yōu)良，在汽車、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品、軍用物資等 行業(yè) 應(yīng)用均有很大進(jìn)展，TPU可廣泛用于汽車減震墊、軸襯、軸瓦、軸套、氣囊等零部件。

二、國內(nèi)外企業(yè)推出的新材料

1、全氟橡膠FFKM

耐高溫(250℃～320℃),耐燃?xì)夂蛷?qiáng)烈的化學(xué)腐蝕，彈性好，壓縮永久變形低，彈性好等優(yōu)點(diǎn),適應(yīng)一些十分苛刻的工況條件。在化工、食品、印刷、半導(dǎo)體等 行業(yè) 應(yīng)用。Parker、Evco等公司推出。

2、氟塑料包覆橡膠產(chǎn)品

FEP(氟化丙烯)和PFA(全氟化合物)等氟塑料品種，包覆橡膠O型圈和橡膠墊片(如板式換熱器密封),提高橡膠產(chǎn)品耐介質(zhì)性能(溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿)，上海億岡、EVCO、Fluorten等公司推出。

3、獨(dú)特的聚氨酯材料

PU92AU21100良好的潤滑性，耐超低溫性能達(dá)到20K(-253℃)應(yīng)用耐超低溫工況。Simrit獨(dú)家推出。

4、聚四氟乙烯(PTFE)復(fù)合與改性

為了克服PTFE的冷流性、導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)，減少產(chǎn)品磨損，采用PTFE材料為基體與碳纖維、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)等材料復(fù)合，開發(fā)無油潤滑密封件(活塞環(huán)、導(dǎo)向環(huán)、填料環(huán))，在中高壓無油潤滑壓縮機(jī)廣泛應(yīng)用。廣研密封開發(fā)的該類密封件，用在國內(nèi)多家知名壓縮機(jī)。

膨體聚四氟乙烯的應(yīng)用，膨體聚四氟乙烯經(jīng)拉伸、膨化后形成的具有強(qiáng)韌而多孔型、高度纖維化的新材料，不但保持了聚四氟乙烯本身獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性、極低的摩擦系數(shù)、廣闊的操作溫度，而且它的微纖維化內(nèi)部結(jié)構(gòu)更使其制品具有超乎想象的堅(jiān)韌性。

三、新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

近年來，隨著人們對密封技術(shù)的重視，新的密封結(jié)構(gòu)不斷涌現(xiàn)，在技術(shù)水平、質(zhì)量水平、性價比等方面滿足國內(nèi)市場需求并推向國際市場。

1、新型油封：該油封配備有測試密封(旋轉(zhuǎn)密封)泄露量的傳感器，可用于設(shè)備泄露的在線狀態(tài)檢測，由Simrit獨(dú)家推出；

2、Evd密封系統(tǒng)：油缸密封件磨損和變形后，通過一個專用裝置，調(diào)節(jié)密封件(彈性體)的內(nèi)部壓力，消除泄露，用于可靠性要求非常高的裝備(如伺服油缸、水利油缸)。由Hunger公司推出；

3、采用新型SETCOAirShieldTM密封的主軸集成了摩擦密封與迷宮式密封的優(yōu)點(diǎn)。壓縮空氣切向送入固定前軸承座的循環(huán)槽，與主軸一起構(gòu)成一個封閉的迷宮?？諝庠诓蹆?nèi)環(huán)繞主軸流動。類似于渦流的運(yùn)動會產(chǎn)生均勻的壓力，以均勻的流量散發(fā)氣流。其與柔性密封唇結(jié)合，外泄氣流會將污物從主軸，主要是軸承處吹走；

4、聚四氟乙烯密封件的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新：PTFE密封件衍生出許多新結(jié)構(gòu),應(yīng)用于往復(fù)密封、旋轉(zhuǎn)密封、靜密封,如AQ封、PTFE-V型圈、泛塞封等密封系統(tǒng)用主密封。

四、制造裝備及檢測儀器有新的發(fā)展

密封件生產(chǎn)裝備和檢測技術(shù)正朝著自動化、低成本、高可靠性的方向發(fā)展。

在膠料混煉裝備上，配備自動配料和混煉過程全自動控制的密煉機(jī)系統(tǒng)，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能高效，減少對環(huán)境的污染，同時制造出高品質(zhì)的混煉膠料。為了提高密煉效果和效率，制造商 研究 重點(diǎn)放在密煉機(jī)轉(zhuǎn)子形狀上。日本神戶煉鋼廠和法雷兒公司分別開發(fā)了4WH轉(zhuǎn)子和ST轉(zhuǎn)子密煉機(jī)，日本三菱重工開發(fā)的GK-E轉(zhuǎn)子側(cè)重生產(chǎn)效率。

成型工藝方面，國外廣泛應(yīng)用高效、先進(jìn)、高品質(zhì)的橡膠注射成型加工技術(shù)。生產(chǎn)小制品的螺桿往復(fù)注射機(jī)、大規(guī)格制品用螺桿柱塞式注射機(jī)，均有效提高密封件外觀質(zhì)量和性能、節(jié)省原料。Paker公司生產(chǎn)O型圈，采用注射機(jī)做出飛邊很小的產(chǎn)品，配合液氮冷凍修邊、塑料粒修邊及水石洗三道工序，產(chǎn)品外觀達(dá)到了相當(dāng)高的水平。

硫化工藝裝備方面，目前國內(nèi)許多密封件廠家裝備了真空平板機(jī)和注射機(jī)，對于普通平板硫化機(jī)也進(jìn)行循環(huán)油加熱改造，以保證工藝穩(wěn)定性。

奧地利的愛科諾莫斯公司，在密封圈傳統(tǒng)制作上有較大的突破。該公司生產(chǎn)密封件的機(jī)加工設(shè)備,可采用機(jī)加工的方式生產(chǎn)密封件,適用于多種材料密封件生產(chǎn),其市場份額正逐年擴(kuò)大。

同時廠家亦很重視設(shè)計(jì)軟件的二次開發(fā)，具備良好的模具型腔材料的加工流動性 分析 能力，加工制造方面已普遍采用了數(shù)控裝備模具的精度，表觀質(zhì)量均達(dá)到相當(dāng)高的水平。大大地促進(jìn)了我國橡塑密封 行業(yè) 的技術(shù)發(fā)展。

檢測技術(shù)方面，最新的發(fā)展是采用光學(xué)系統(tǒng)，如：Freudenbezy等公司采用KMK公司開發(fā)的第三代新型光學(xué)系統(tǒng)，完全取代了人工檢測，成功將密封件的質(zhì)量檢測完全集成到生產(chǎn)過程中，這種圖像處理系統(tǒng)達(dá)到了極高的檢測速度和檢測精度，可檢測密封件表面最微小的缺陷，如裂縫、氣泡、雜質(zhì)和滑移線等。

國內(nèi)密封件企業(yè)也引進(jìn)了測量油封唇口張力為主要依據(jù)的油封檢測裝置，以檢測氣壓變化測量油封唇口密封性能的氣敏檢測儀(意大利)，具有較高的檢測速率，每小時可檢測1200-1800個油封。

在加工制造方面已普遍采用了數(shù)控機(jī)床，專業(yè)模具制造公司已基本實(shí)現(xiàn)全數(shù)控化。模具的精度、表觀質(zhì)量均達(dá)到相當(dāng)高的水平。目前，國內(nèi)橡塑密封件企業(yè)中也有不少企業(yè)裝備了數(shù)控加工設(shè)備，在模具設(shè)計(jì)和加工應(yīng)用CAD/CAM方面積累了不少經(jīng)驗(yàn)。

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