FKM

کاربردهای قطعات تولید شده با FKM در صنعت خودرو و هوا فضا

در بخش قبلی با روش های پخت و خواص کامپاندهای طراحی شده بر پایه FKM آشنا شدیم. می توانید با مراجعه به لینک زیر با دنیای این محصول بیشتر آشنا شوید و سپس در این بخش با کاربردهای این ماده در صنعت خودرو و هوا فضا آشنا شوید

دمای بالا در مجاورت موتور، وجود مخلوط سوخت و اکسیژن و در نهایت فشار سیال سه الزامی است که بایستی در طراحی شلنگ و گسکت های مورد مصرف در سیستم انتقال سوخت خودرو در نظر گرفته شوند. حال اضافه کنیم در کنار الزامات فنی در این کاربری معیارهای ایمنی و زیست محیطی نیز مطرح می باشند، بنابراین در انتخاب مواد اولیه مورد نیاز برای تولید این قطعات حداکثر دقت بایستی صورت گیرد. ساختارهای حاوی  رابرهای فلوئوره تنها گزینه ای است که می تواند این الزامات را برآورده سازد. مقاومت و نفوذ پذیری ناچیز در برابر هیدروکربن ها، سوخت و اسیدها، پنجره دمای کاربری -40 تا 230 °C و حتی در برخی گریدها تا دمای 285 °C، و خواص دینامیک عالی و مانایی فشاری ناچیز از جمله ویژگی هایی است که FKM را برای این کاربری مناسب می سازد.

FKM

دیگر کاربرد FKM تولید گسکت و شلنگ های مورد استفاده در صنعت هوا فضا است. علاوه بر خواص ذکر شده در بالا، FKM به راحتی می تواند در شرایط خلا و سیکل دمایی که برای مثال جت و هواپیماها در مانورهای هوایی تجربه می کنند، مقاومت کند. از جمله دیگر کاربردهای FKM می توان به گسکت های موتورهای توربین، Actuator های سیستم های هیدرولیک و دیگر گسکت های منیفولد و پمپ ها اشاره کرد.

FKM Gasket

مکانیسم پخت قطعات الاستومری بر پایه لاستیک FKM

پس از انتخاب گرید مناسب FKM و افزودنی های لازم برای کامپاندینگ و پخت، فرایند شکل دهی و به دنبال آن پخت قطعه مورد نظر آغاز می شود. بر اساس فرمولاسیون کامپاند و الزامات قطعه نهایی، پخت لاستیک FKM بر اساس سه مکانیسم زیر صورت می گیرد. باید دقت کرد از آنجایی که پیوندهای غیر اشباع در زنجیره های FKM وجود ندارد، امکان استفاده از روش پخت گوگردی ممکن نیست. بنابراین پخت به روش های دی آمین، بیس فنول و پرکساید برای قطعات FKM به کار می رود.

FKM Gasket

در روش پخت دی آمین (Diamine)، بلاک های آمینی برای پخت لاستیک FKM استفاده می شوند. در محیط بازی با جدا شدن اتم های هیدروژن فلوراید واکنش های آمینی آغاز می شوند و هیدرفلوریک اسید حاصل به کمک منیزیم اکساید جذب می شود. قطعات تولیدی با این روش چسبندگی خوبی به فلزات دارند، اما باید در نظر داشت قطعات تولیدی با این مکانیسم در محیط های آبی مستعد هیدروژناسیون هستند و مقاومت در برابر هیدرولیز خوبی نخواهند داشت، بنابراین برای کاربردهای در تماس با آب مناسب نیستند.

در روش بیس فنول (Bisphenol) نمک های پتاسیم به عنوان عامل پخت برای زنجیره های فلوئوره استفاده می شوند. این روش مدرن مقاومت الاستومرها را در برابر هیدرولیز، حتی در دماهای بالا افزایش می دهد و قطعه نهایی مانایی فشاری ناچیزی خواهد داشت.

آخرین روش پخت قطعات بر پایه FKM استفاده از پرکسایدها است. قطعه نهایی پخت شده با این روش مقاومت بسیار بالایی در محیط های آبی و غیر آبی در مقایسه با دو روش قبلی دارد. تنها باید در نظر داشت مقاومت حرارتی قطعه نهایی کمی کمتر از قطعات پخت شده با دو روش قبلی و به خصوص روش بیس فنول است.

Viton FKM

مروری بر خواص حرارتی و مکانیکی گریدهای FKM، الاستومر همه فن حریف در برابر حرارت، سوخت و روغن

تمامی گریدهای FKM با پایداری حرارتی بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر اجزای شیمیایی شناخته می شوند. این دو مزیت در نتیجه وجود مولکول های فلوئور در زنجیره های این الاستومر است که پیوندهای شیمیایی موجود در زنجیره های الاستومر را در برابر حمله اجزای شیمیایی حفاظت می کند.

Viton FKM

تمامی گریدهای FKM دانسیته بالایی دارند، حدود 1.80-1.9 g/cm3، و ویسکوزیته آن ها به نسبت بالا است. سایر ویژگی های گریدهای مختلف FKM عبارتند از:

  • مقاومت شیمیایی بالا،
  • پایداری حرارتی بالا،
  • مقاومت در برابر پیرشدگی و شرایط جوی بسیار عالی،
  • مقاوم در برابر روغن های معدنی، چربی ها و محیط های غیر قطبی،
  • نفوذ پذیری کم در برابر گازها،
  • عایق بسیار خوب الکتریسیته.

قطعات تولید شده با FKM می توانند در بازه دمایی -60 تا 250 درجه سانتیگراد بر اساس گرید انتخابی به کار گرفته شوند.

در بخش بعدی با روش های مرسوم پخت قطعات بر پایه FKM صحبت خواهیم کرد.

FKM

آشنایی با الاستومر FKM، انواع، مزایا و کاربردها

رابرهای فلوئوره با نام کلی FKM، طیف گسترده ای از الاستومرها را تشکیل می دهند و انواع مختلفی دارند. مهمترین مشخصه این رابرها مقاومت حرارتی خیلی خوب و مقاومت بسیار بالا در برابر روغن، چربی و اسیدهای معدنی است. این رابرها از منومرهای مختلفی تشکیل می شوند و نکته مشترک در همه آن وجود 65 تا 72 درصد فلوراین در ساختار زنجیره های پلیمر است. گروه ویژه ای نیز تحت عنوان FFPM (Perfluoroelastomers) توسعه داده شده اند که به صورت کامل فلوئوره شده اند و برای محیط های با خورندگی بسیار بالا مانند صنایع نفت و گاز مناسب هستند.

FKM

FKM ها با پروکساید، دی امین و بیس فنول ها پخت می شوند و کاربرد قطعات پخت شده بر پایه آن ها در تولید واشر، اورینگ و شلنگ های خودرویی و هواپیما است. به صورت کلی و بر اساس ساختار شیمیایی می توان FKM های مختلف را در پنج گروه زیر جای داد:

  • نوع 1: این گروه کوپلیمرهایhexafluoropropylene (HFP) و vinylidene fluoride (VDF) هستند که در گروه FKM های معمولی قرار می گیرند و معمولا حدود 66 درصد وزنی آن ها فلورینه می شود.
  • نوع 2: این خانواده ترپلیمرهای tetrafluoroethylene (TFE), HFP و VDFهستند که درصد فلورینه آن ها بیشتر از گروه اول است (حدود 68 تا 70 درصد) و مقاومت حرارتی و شیمیایی بالاتری دارند.
  • نوع 3: گروه سوم که انعطاف پذیری بالاتری نسبت به گروه اول دارند 62 تا 68 درصد فلورینه شده اند و از سه منومر TFE, a fluorinated vinyl ether (FVE) و VDF تشکیل می شوند.
  • نوع 4: این گروه در برابر بازها مقاومت دارند و قدری تورم آن ها در هیدروکربن ها بیشتر از سه گروه اول است. این گروه حدود 67 درصد فلورینه می شوند و از سه منومر TFE, propylene و VDF تشکیل شده اند.
  • نوع 5: گروه پایانی از پنج منومر TFE, HFP, ethylene, an FVE and VDF تشکیل می شوند و مقاومت بسیار بالایی در برابر هیدروژن سولفید در دماهای بالا دارند.

در بخش بعدی با ویژگی های گونه های مختلف FKM و فرایند پخت آن ها آشنا خواهیم شد.