2025-12-30
橡膠密封廣泛地應用于各行各業。密封件一旦失效，輕則使設備不能正常工作、造成經濟損失;重則會造成人身傷亡事故。橡膠密封件的失效分析不僅可以幫助找出問題所在，便于以后采取相應的預防措施，還可幫助客戶和密封件生產商改進現有技術，取得雙贏。橡膠密封件常見的失效原因主要有4種：設計錯誤、選材錯誤、密封件質量問題和使用不當。
1. 設計錯誤
設計錯誤通常是由于設計人員對產品認識不足造成的。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計不合理等。
有限元分析(FEA)常常被用來輔助密封件的設計和失效分析。我們曾為某美國客戶做過一個密封件，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現，塑料部分在測試時容易破裂，從而得出結論是：塑料件在二次成型時(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。經我們分析後發現，塑料件都是在一個地方破裂的。通過有限元分析，我們發現，塑料件的破損部位實際上是密封件受到最大應力的地方，此處應力已經遠遠超過塑料所能承受的。如果在設計的時候客戶就用有限元方法分析過該產品，不但可以避免類似的錯誤，還可以節省其時間和金錢。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驗、建模經驗和長期的數據積累。
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、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計人員對各種材料的性能不熟悉。一個經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. 密封件質量
密封件的生產質量與最終產品的可靠性密切相關。常見的問題有：原材料質量不穩定、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、密封件產品保存不當、模具使用不當等。這些問題往往涉及到生產過程中的質量控制。定貨方在選擇密封件生產廠時，應該經過多次考察、調研并進行產品測試。在供貨的過程中，還可要求密封件的生產企業提供真實、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，也會造成整個產品失效，比如潤滑油使用錯誤。
另外一類常見的問題為安裝錯誤。比如在O圈裝配過程中產生了扭曲;由於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廠家造成的，那么這屬於生產質量所控制的范圍之內。如果由定貨方或者第三方造成，那么就屬於使用不當了。合理的設計是確保密封件有效使用的重要因素之一。
橡膠密封件具有寶貴的彈性的高分子材料，較寬的溫度范圍，在不同介質中給予較小的應力就會產生較大的變形，這種變形可以提供接觸壓力，補償泄漏間隙，達到密封的目的。如果貯存不好則會影響密封的效果。
以下是橡膠密封件貯存的幾點要求：
1) 溫度：5℃到25℃是理想的儲存溫度，不宜高于25℃。應避免接觸熱源及陽光照射。對從低溫儲藏狀態取出的密封件，應將其置于常溫環境中10分鐘以上，然后再使用。
2) 清潔：根據需要，可以用肥皂水來清洗密封件。消毒劑、有機溶劑、尖銳工具不應使用。清洗后的密封件應在室溫下晾干，不可接近熱源。貯存橡膠密封件的環境宜保持清潔。
3) 濕度：倉庫的相對濕度應低于70%。要避免過于潮濕或過于干燥，不可出現冷凝現象。
4) 光照：橡膠密封件宜避光貯存，尤其要避免強陽光和紫外線的照射。防紫外線的包裝袋可提供最佳的保護。建議倉庫的窗戶上涂上紅色或橙色涂料或貼薄膜。
5) 輻射：要避免電離輻射對密封件的損傷。
6) 變形：橡膠密封件應可能以自由松馳狀態放置，避免受拉伸、壓縮、其他形變，如不宜懸掛、疊放等。
7) 包裝：橡膠密封件不得接觸溶劑、油脂、磁性材料等會損壞橡膠的材料。不可以使用PVC材料來包裝密封件。不同材料的密封件不得混裝在一起。
8) 貯存期限：橡膠件的保存期限是由橡膠材料的類別來決定的。
9) 氧和臭氧：橡膠材料應避免暴露在循環流動的空氣中。可通過包裝、纏繞、存放在氣密容器中或其它合適的方法來實現該目的。在貯存空間中，不宜有可產生臭氧的設備，如汞蒸氣燈、易產生電火花或靜電的高壓電器、電動機。
（來源：橡膠技術李秀權工作室）
