• Sonuç bulunamadı

Lineer Sızdırmazlık Elemanlarının Performans Karakteristiklerinin Deneysel Olarak İncelenmesi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Lineer Sızdırmazlık Elemanlarının Performans Karakteristiklerinin Deneysel Olarak İncelenmesi"

Copied!
83
0
0

Yükleniyor.... (view fulltext now)

Tam metin

(1)

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ Müh. Mehmet Yiğit ÜNGÖR

HAZİRAN 2008

Anabilim Dalı : MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ Programı : KONSTRÜKSİYON

LİNEER SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

(2)

İSTANBUL TEKNİK ÜNİVERSİTESİ  FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

YÜKSEK LİSANS TEZİ Müh. Mehmet Yiğit ÜNGÖR

(503041210)

HAZİRAN 2008

Tezin Enstitüye Verildiği Tarih : 28 Nisan 2008 Tezin Savunulduğu Tarih : 9 Haziran 2008

Tez Danışmanı : Yrd.Doç.Dr. Vedat TEMİZ

Diğer Jüri Üyeleri Prof.Dr. Cevat Erdem İMRAK (İ.T.Ü.) Yrd.Doç.Dr. Cüneyt FETVACI (İ.Ü.)

LİNEER SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

(3)

ÖNSÖZ

Endüstride birçok makinada sürtünme kuvvetlerini azaltmak amacıyla kullanılan yağlayıcıların önem kazanmasıyla birlikte, sızdırmazlık elemanlarına olan ihtiyaç da artış göstermiştir. Bu ihtiyaç doğrultusunda farklı amaçlarda ve farklı ortamlarda kullanılmak üzere çok sayıda keçe tipi ve malzemesi geliştirilmiştir. Bu çalışmanın yapılmasındaki amaç, lineer hareketin söz konusu olduğu sistemlerde kullanılabilecek farklı malzemelerden yapılmış ve farklı tiplere sahip hidrolik keçelerin değişen basınçlar altında göstermiş oldukları performans karakteristiklerinin incelenmesidir.

Çalışmalarımda bana yardımcı olan tez danışmanım Yrd. Doç. Dr. Vedat TEMİZ’e, Öğr. Gör. Dr. Zeynep PARLAR’a ve laboratuar çalışmalarımda bana destek veren Orhan KAMBUROĞLU’na teşekkürü borç bilirim.

(4)

İÇİNDEKİLER

KISALTMALAR v

TABLO LİSTESİ vii

ŞEKİL LİSTESİ viii

SEMBOL LİSTESİ x

ÖZET xi SUMMARY xiii

1. GİRİŞ 1

1.1. Literatür Araştırması 2

2. ÖTELEME HAREKETİ İÇİN KULLANILAN SIZDIRMAZLIK

ELEMANLARI 5

2.1. Sıkıştırma Keçeleri 5

2.1.1. O – Ringler 6

2.1.2. X-Ringler (Quad Ringler) 8

2.1.3. T-Ringler 9

2.1.4. Teflon ringli (halkalı) keçeler 10

2.2. Dudaklı Keçeler 11

2.2.1. U-Ringler (U-Cup) 11

2.2.2. V-ringler ve takım halkaları 16

2.2.3. Piston başı keçeleri 17

2.3. Pislikten Koruyucular 19

2.3.1. Mil sıyırıcılar 20

2.3.2. Kazıyıcılar 20

3. SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ İMAL EDİLDİKLERİ

MALZEMELER VE ÖZELLİKLERİ 21

3.1. Sızdırmazlık Elemanı Malzemelerinde Aranan Özellikler 21

3.1.1. Malzemenin esneklik özelliği 21

3.1.2. Malzemenin sertlik özelliği 22

3.1.3. Malzemenin kimyasal ve fiziksel özellikleri 23 3.2. Sızdırmazlık Elemanı Yapımında Kullanılan Malzemeler 24

3.2.1. Tabii (doğal) kauçuk (NR) 24

3.2.2. Bütadien kauçuk (BR) 24

(5)

3.2.4. Nitril bütadien kauçuk (NBR) 25

3.2.5. Klorobütadien (kloropren) kauçuk (CR) 25

3.2.6. Bütil kauçuk (IIR) 26

3.2.7. Etilen propilen (dien) kauçuk (EPM /EPDM) 26

3.2.8. Polisülfid kauçuk (T) 26

3.2.9. Poliakrilik kauçuk (ACM) 27

3.2.10. Silikon (metil-vinil) kauçuk (VMQ) 27

3.2.11. Silikon (florin-metil-vinil) kauçuk (FVMQ) 27

3.2.12. Florokarbon kauçuk (FKM) 27

3.2.13. Polinorbornen kauçuk (PNR) 28

3.2.14. Fosfonitril floroelastomer (PNF) 28

3.2.15. Perfloro elastomer (Kalrez) 28

3.2.16. Epikloridin kopolimer kauçuk (ECO) 29

3.2.17. Klorosülfone polietilen kauçuk (CSM) 29

3.2.18. Klorobütil kauçuk (CIIR) 29

3.2.19. Polyester elastomer (YBPO) 29

3.2.20. Poliüretan (AU/EU) 29

3.2.21. Politetrafloretilen (PTFE) 30

3.2.22. Deri 30

4. DENEY TESİSATI ve DENEYLER 32

4.1. Deney Tesisatının Tanıtılması 32

4.2. Sürtünme Kuvvetinin Ölçülmesi 37

4.3. Elektrik Tesisatı ve Anahtarlar 38

4.4. Sistem Basıncının Ayarlanması 40

4.5. Deney Numuneleri 41

4.6. Deney Şartları 42

4.7. Sürtünme Deneylerinin Yapılışı 42

4.8. Sızdırmazlık Deneylerinin Yapılışı 44

5. DENEY SONUÇLARI VE DEĞERLENDİRME 46

5.1. Sürtünme Deney Sonuçları 46

5.2. Sızdırmazlık Deney Sonuçları 46

5.3. Sonuçların Değerlendirilmesi 46

KAYNAKLAR 50

EKLER Hata! Yer işareti tanımlanmamış.

A. Deney Numuneleri B. Deney Sonuçları

(6)
(7)

KISALTMALAR

NR : Tabii (Doğal) Kauçuk

BR : Bütadien Kauçuk

SBR : Sitren Bütadien Kauçuk NBR : Nitril Bütadien Kauçuk

CR : Klorobütadien (Kloropren) Kauçuk

IIR : Bütil Kauçuk

EPM : Etilen Propilen Kauçuk EPDM : Etilen Propilen Dien Kauçuk

T : Polisülfid Kauçuk

ACM : Poliakrilik Kauçuk

VMQ : Silikon (Metil-Vinil) Kauçuk FVMQ : Silikon (Florin-Metil-Vinil) Kauçuk

FKM : Florokarbon Kauçuk

PNR : Polinorbornen Kauçuk PNF : Fosfonitril Floroelastomer KALREZ : Perfloro Elastomer

ECO : Epikloridin Kopolimer Kauçuk CSM : Klorosülfone Polietilen Kauçuk CIIR : Klorobütil Kauçuk

YBPO : Polyester Elastomer

AU : Poliüretan

EU : Polieter Bazlı Poliüretan PTFE : Politetrafloretilen (Teflon)

(8)

TABLO LİSTESİ

Sayfa No Tablo 2.1 U-ring kullanımında istenen yüzey kalitesi ve ölçüsel

toleranslar... 14 Tablo 2.2 V-ring sayısının malzeme ve basınca göre belirlenme tablosu... 17 Tablo 4.1 Deney numuneleri………... 41 Tablo C.1 Sızdırmazlık elemanı malzemelerinin fiziksel özellikleri……... 64 Tablo C.1 Sızdırmazlık elemanı malzemelerinin fiziksel özellikleri

(Devamı)………. 65 Tablo C.2 Sızdırmazlık elemanı malzemelerinin kimyasal özellikleri…… 66 Tablo C.2 Sızdırmazlık elemanı malzemelerinin kimyasal özellikleri

(9)

ŞEKİL LİSTESİ

Sayfa No

Şekil 1.1 : Hasar maliyeti karşılaştırması ... 1

Şekil 2.1 : Bir O-ring ve boyutları... 6

Şekil 2.2 : Basınç altında çalışan O-ring ... 6

Şekil 2.3 : O-ring kullanımı için izin verilen en fazla basınç ve çapsal boşluk... 7

Şekil 2.4 : X-ring’in kesiti ve boyutları... 8

Şekil 2.5 : X-ring uygulama örnekleri ... 9

Şekil 2.6 : T-ring ve basınç altındaki durumu... 10

Şekil 2.7 : Teflon halkalı keçe... 10

Şekil 2.8 : Basınç altındaki bir dudaklı keçe... 11

Şekil 2.9 : İçten ve dıştan dudaklı U-ring montajı ... 12

Şekil 2.10 : Eski ve yeni dizayn U-ringler arasındaki farklı temas basınç profilleri ... 13

Şekil 2.11 : Yüksek basınç altındaki bir U-ringin temas basınç profili... 13

Şekil 2.12 : Kama etkisi yapan profilin şekli... 14

Şekil 2.13 : U-ring uygulama örneği ... 15

Şekil 2.14 : (a) V-ring takım halkaları (b) Delikli baş halkası olan takım halkası... 16

Şekil 2.15 : V-ring takım halkaları (a) Bez halkası (b) Orta halkalar (c) Baş halkası (d) Klasik baş halkası (d) Yaylı baş halkası... 16

Şekil 2.16 : Piston başı keçeleri (a) Yuvarlak tabanlı (b) Dik kenar tabanlı... 18

Şekil 2.17 : Dik kenar tabanlı piston keçesinin montajı... 18

Şekil 2.18 : Piston başı keçeleri (A) Yuvarlak tabanlı (B) Dik tabanlı (C) Hafif şartlara uygun (D) Ağır şartlara uygun (E) Ağır şartlara uygun ... 19

Şekil 2.19 : Mil sıyırıcı ... 20

Şekil 2.20 : Sentetik reçine dudaklı kazıyıcı... 20

Şekil 3.1 : (a) Metallerin Hook Kanununa göre davranışı (b) Kauçuk malzemenin esnek ve plastik davranışı... 22

Şekil 3.2 : Bazı elastomerlerin sıcaklık - sertlik değişim grafiği ... 23

Şekil 4.1 : Deney tesisatının prensip şeması... 33

Şekil 4.2 : Deney tesisatının genel görünüşü ... 34

Şekil 4.3 : Deney tesisatının ana bloğu... 35

Şekil 4.4 : Hidrolik yağ sıcaklık – viskozite ilişkisi... 36

Şekil 4.5 : Dijital terazi... 36

Şekil 4.6 : Alüminyum halka ... 37

Şekil 4.7 : Veri toplama sistemi ... 38

Şekil 4.8 : Sürtünme kuvvetinin kalibrasyon eğrisi ... 38

(10)

Şekil 4.10 : Pano... 40

Şekil 4.11 : Yağ pompası ve basınç transdüseri bağlantısı... 41

Şekil 4.12 : Okunan sürtünme kuvveti değerleri... 43

Şekil 4.13 : Arayüz programının sürtünme kuvveti grafiği... 44

Şekil A.1 : NBR X-ring genel görünüş... 52

Şekil A.2 : NBR X-ring kesit görünüş... 52

Şekil A.3 : PU U-ring genel görünüş... 53

Şekil A.4 : PU U-ring kesit görünüş... 53

Şekil A.5 : PTFE destek halkalı PU U-ring genel görünüş ... 54

Şekil A.6 : PTFE destek halkalı PU U-ring kesit görünüş ... 54

Şekil B.1 : NBR X-Ring sürtünme kuvveti karakteristik eğrisi... 55

Şekil B.2 : PU U-Ring sürtünme kuvveti karakteristik eğrisi... 55

Şekil B.3 : PTFE destek halkalı U-ring sürtünme kuvveti karakteristik eğrisi ... 56

Şekil B.4 : Yeni keçe sürtünme kuvveti karşılaştırması... 56

Şekil B.5 : NBR X-Ring yağ kaçırma karakteristik eğrisi... 57

Şekil B.6 : PU U-Ring yağ kaçırma karakteristik eğrisi... 57

Şekil B.7 : PTFE destek halkalı U-ring yağ kaçırma karakteristik eğrisi ... 58

Şekil B.8 : Yeni keçe yağ kaçağı karşılaştırması ... 58

Şekil B.9 : Kullanılmamış NBR X-Ring temas yüzeyi ... 59

Şekil B.10 : NBR X-Ring temas yüzeyinde oluşan çizik ve yarıklar ... 59

Şekil B.11 : NBR X-Ring temas yüzeyinde malzemenin akma gösterdiği noktalar ... 60

Şekil B.12 : Kullanılmamış PU U-Ring temas yüzeyi ... 60

Şekil B.13 : PU U-Ring temas yüzeyinde oluşan çizikler... 61

Şekil B.14 : PU U-Ring temas yüzeyinde oluşan küçük yarıklar ... 61

Şekil B.15 : Kullanılmamış PTFE destek halkalı PU U-Ring temas yüzeyi... 62

Şekil B.16 : PTFE destek halkalı PU U-Ring temas yüzeyinde oluşan eksenel çizik ve deformasyonlar ... 62

Şekil B.17 : PTFE destek halkalı PU U-Ring temas yüzeyinde oluşan kopma... 63

(11)

SEMBOL LİSTESİ

wE : Çıkış noktasındaki basınç gradyanı (Pa/m) wA : Giriş noktasındaki basınç gradyanı (Pa/m)

Ra : Pürüzlülük profilinde, eksene olan tüm mesafelerin aritmetik ortalaması (µm)

Rt : Pürüzlülük profilinde, en yüksek tepe ile en derin çukur arasındaki mesafe (µm)

E : Elastisite modülü (N/mm²)

σ

: Normal gerilme (N/mm²)

(12)

LİNEER SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ PERFORMANS KARAKTERİSTİKLERİNİN DENEYSEL OLARAK İNCELENMESİ

ÖZET

Günümüzde kullanılan makinaların neredeyse tamamında görülen en büyük problemlerden bir tanesi sürtünmedir. Sürtünme kuvvetlerini tamamen yok etmek mümkün olmasa da en aza indirmek amacıyla kullanılan yöntemlerin başında tribolojik yöntemler gelmektedir. Sistem içerisinde yağlayıcıların kullanılmasıyla birlikte bu yağlayıcıları bulunmaları gereken bölgelerde tutmaya yarayan sızdırmazlık elemanlarının kullanılması da söz konusu olmuştur.

Yapılan çalışmada lineer hareketin söz konusu olduğu hidrolik silindir sistemlerinde kullanılan hidrolik keçelerin sürtünme ve sızdırmazlık performanslarının basınca bağlı değişimi deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaca uygun geliştirilmiş bir deney tesisatı ile çalışmalar yapılmıştır.

Tezde ilk başta lineer hareketin söz konusu olduğu sistemlerde kullanılan keçe tiplerinden ve kullanım alanlarında bahsedilmiştir. Sonraki kısımda ise bu keçelerin yapıldıkları malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinden söz edilmiştir.

Hidrolik silindirlerde kullanılan sızdırmazlık elemanlarının sürtünme ve sızdırmazlık karakteristiklerinin incelenmesi amacıyla bir deney tesisatı geliştirilmiştir. Deney tesisatında değiştirilebilen parametre basınçtır. Deneylerde ölçülebilen büyüklükler ise sürtünme kuvveti ve dışarı kaçan yağ miktarıdır. Sistemde tahrik elemanı olarak 1500d/d dönme hızına sahip bir alternatif akım motoru kullanılmıştır. Bu motora akuple olan ve tahvil oranı 10 olan sonsuz vidalı bir redüktör ile moment - hız dönüşümü gerçekleştirilmiştir. Redüktörden alınan çıkış ile bir vidalı mil tahrik edilerek lineer hareket elde edilmiştir. Sürtünme kuvveti, bu vidalı mil ile hidrolik silindir görevi yapan ana blok içerisinde hareket eden krom kaplı mil arasına yerleştirilen bir alüminyum halka sayesinde ölçülmektedir. Bu alüminyum halkaya yapıştırılan dört adet strain-gageden alınan sinyaller amplifikatör görevi yapan bir veri toplayıcı ile okunmuştur. Kaçan yağ miktarı ölçümü için mil üzerinde biriken yağ süper emici kağıt yardımıyla toplanarak hassas bir terazide ölçülmüştür. Ayrıca kullanılmış numunelerin yüzey filmlerini çekmek için optik bir mikroskoptan faydalanılmıştır.

Yapılan çalışmalarda sürtünme kuvvetinin değişimi farklı basınçlar altında incelenmiştir. Deneylerde nitril bütadien kauçuktan yapılmış olan bir X-ring, poliüretandan yapılmış bir U-ring ve yine poliüretandan yapılmış ancak PTFE (teflon) destek halkasına sahip bir U-ring kullanılmıştır. Deney numunelerinin iç çapları ve krom kaplı milin dış çapı birbirlerine uygun olarak 50mm seçilmiştir. Keçelerin dış çapları farklılık gösterdiği için her numuneye uygun farklı kapaklar yapılarak ana bloğa bağlanmıştır. Kullanılan keçeler üzerinde rafta beklemenin etkilerini tespit amacıyla 1,5 yıl hava almayacak şekilde bekletilmiş olan numuneler bulunmaktadır. Bunun yanında kullanılmamış yeni keçeler ve 8 saat boyunca basınç altında çalıştırılmış keçeler ayrı ayrı test edilerek sonuçlar karşılaştırılmıştır.

(13)

Sızdırmazlık deneyleri de aynı sürtünme deneyleri gibi her numune için değişken basınçlar altında gerçekleştirilmiştir.

Sonuç olarak rafta bekletme durumundan en çok nitril bütadien kauçuktan imal edilmiş olan X-ring’in etkilendiği tespit edilmiştir. Bekletilmiş olan bu keçenin meydana getirdiği sürtünme kuvveti yeni alınmış numuneden yüksek değerler göstermiştir. Ayrıca orta dereceli basınç değerleri altında sızdırma miktarı da hayli yükselmiştir. Diğer iki numunenin 1,5 yıl beklemelerinden ötürü gösterdikleri performans kayıpları fazla olmamıştır. PTFE destek halkalı U-ringlerde 8 saatlik kullanım sonucunda keçe ile mil arasındaki temas yüzeylerinin birbirine uyuşma göstermesinden ötürü temas alanı artmıştır ve bu sebeple aynı miktar basınç altında sürtünme kuvvetlerinde bir miktar artışı olduğu tespit edilmiştir. X-ring’de ve poliüretan U-ring’de ise 8 saatlik kullanım sonrasında bir miktar sürtünme kuvveti azalması gerçekleşmiştir. 8 saatlik kullanım sonrasında yapılan deneylerde, keçelerin hiçbirinde kaçan yağ miktarında fazla bir değişiklik görülmemiştir.

(14)

EXPERIMENTAL ANALYSIS OF PERFORMANCE CHARACTERISTICS OF LINEAR MOTION SEALS

SUMMARY

For all the machines we use nowadays, friction is one of the biggest problems. Even if it is not possible to completely overcome the friction forces, it is still possible to keep it minimum. The most common used methods for the solution of these problems are tribological methods. When lubricators started to be used in the machine systems, the seals were also started to be used to maintain the lubricators at the necessary system areas where friction occurred.

In this study, experimental analysis of the hydraulic seals, that are used in hydraulic cylinder systems, has been made on the effect of pressure. A new experiment apparatus has been developed to be able to do these test.

In the beginning of the study, there will be a brief explanation about the types of linear motion seal according to the areas they are being used. After that some information about the physical and the chemical properties of the materials that are being used in the manufacturing of these seals will be given.

An experiment apparatus has been developed to examine the friction and sealing characteristics of the seals that are being used in hydraulic cylinders. In this experiment apparatus the variable parameter is pressure. The measured quantities are friction force and the amount of leaked oil. An alternative current motor have been used to run the system. The output speed of the motor is 1500rpm. A worm gear box is coupled to the motor to be able to make the torque - speed transition. The reduction ratio of the gear box used is 10. The shaft of the gear box is connected to a lead screw and this way rotary motion is converted to linear motion. The lead screw and the chrome plated shaft are connected to each other with a aluminium ring which has four strain-gages on. This way the friction force be determined as the chrome plated shaft runs through the main cylinder block. Strain-gages were connected to a data acquisition device so that the results were read. To be able to determine the amount of leakage and super absorbent paper was used. The left oil on the chrome plated shaft was collected by this paper and the paper was weighed. Also an optical microscope was used to photograph the surface pictures of the used seals.

In the study made, the characteristics of friction force has been determined under different pressures. An X-ring made of nitrile butadien rubber, a U-ring made of polyurethane and a U-ring made of polyurethane with a PTFE support ring have been used in the experiments. The inner diameters of the sample seals and the diameter of the chrome plated shaft were chosen 50mm. As the outer diameters of the samples differ, different main block covers were made for each sample. Some samples were kept for 1,5 years in conditions that is away from the air contact. These samples were tested to determine the effect of time on the seals and seal materials.Some samples were brand new and some were used for 8 hours under pressure. All these three kind

(15)

of samples were tested separately and the results were compared. Leakage tests were done under variable pressure in the same method as friction tests.

In conclusion nitrile butadien rubber X-ring happened to be the sample that is most effected by waiting 1,5 years before using. In this sample the frictions forces were relatively higher and the amount of leakage was also much higher under medium hydraulic pressures. Other two kind of U-ring samples were not effected much because of waiting 1,5 years. The U-ring with PTFE support ring showed higher friction forces after being used for 8 hours. The reason for this is that, the contact surfaces of the shaft and the seal got used to each other, so the contact area increased. That is why under the same amount of pressure the friction forces were relatively higher. X-ring and the polyurethane U-ring showed less friction force after being used for 8 hours. None of the samples had much different amounts of leakage after being used for 8 hours.

(16)

1. GİRİŞ

Makine mühendisliğinin en eski ve temel amaçlarından birisi sistem içerisindeki kayıpların en aza indirilmesi, verimin maksimuma ulaştırılmasıdır. Sistem içerisindeki kayıpların büyük bir çoğunluğu sürtünme kaynaklıdır. Bu amaçla sistemlerin tamamında sürtünme azaltıcı önlemler alınmaktadır. Günümüz teknolojisi itibariyle en çok kullanılan sürtünme azaltıcı sistemler tribolojik esaslara dayanır. Bu sistemlerde yağlayıcılar ön plandadır. İşte bu yağlayıcıların sistem içinde muhafaza edilmesini sağlayan en önemli elemanlar, sızdırmazlık elemanları olarak adlandırılırlar.

Sistem içerisinde bulunan rulmanlar, dişliler ve diğer değerli işlenmiş parçaların ömrü, sızdırmazlık elemanının kalitesine bağlı olduğundan sızdırmazlık elemanları, makine elemanları arasında, en az diğer parçalar kadar önemlidir. Sızdırmazlık elemanlarının düzgün çalışmadığı durumlarda oluşabilecek yağ kaçakları nedeniyle meydana gelebilecek hasarlar, sızdırmazlık elamanı maliyetiyle karşılaştırıldığında çok yüksektir. Şekil 1.1’de yağ kaçağının oluşturabileceği maliyet çeşitlerinin sızdırmazlık elemanı bedeli ile karşılaştırılması görülmektedir. Değerler yaklaşık olup bu inceleme bir otomobil için yapılmıştır. Ancak ticari araç ve makinalarda bu maliyet oranları çok daha yüksektir [1].

Şekil 1.1 : Hasar Maliyeti Karşılaştırması

Günümüzde çok çeşitli amaçlar için çok çeşitli koşullar altında çalışacak birçok farklı sızdırmazlık elemanı tipleri ve malzemeleri mevcuttur. Geçmişe kıyasla bu derecede artış gösteren tip ve malzeme sayısı, polimerlerin 1970’li yıllardan itibaren

(17)

endüstrinin her dalına girmesinden kaynaklanmıştır. Polimer malzemelerin, istenilen şekilde imal edebilmelerinin kolay oluşu ve maliyetlerinin düşük olması gibi özellikleri sızdırmazlık elemanı olarak kullanılmalarında en önemli nedenlerden olmuştur.

Sızdırmazlık elemanları kullanıldıkları yerler ve çalışma şekilleri açısından en genel anlamda statik sızdırmalık elemanları ve dinamik sızdırmazlık elemanları olarak ikiye ayrılırlar. Statik sızdırmazlık elemanları hareketin olmadığı noktalarda, sabit iki eleman arasındaki sızdırmazlığı sağlamak amacıyla kullanılırlar. Dinamik sızdırmazlık elemanları ise hareketin mevcut olduğu, başka bir deyişle sızdırmazlık yüzeylerinin birbirine göreceli olarak hareket ettiği durumlarda kullanılırlar. Dinamik sızdırmazlık elemanları da, kendi aralarında dönel sızdırmazlık elemanları ve öteleme hareketi yapan sızdırmazlık elemanları olmak üzere ikiye ayrılırlar.

Bu çalışmada öteleme hareketi yapan sistemlerde kullanılan sızdırmazlık elemanları ve bu elemanların özellikleri incelenecektir. Bu amaçla farklı malzemelerden yapılmış olan, nispeten yüksek ve alçak basınçlar altında kullanılmaya uygun X-ring ve U-ring tipindeki keçeler, öteleme hareketi yapmak için tasarlanmış olan deney düzeneğinde farklı basınçlar altında çalışmaya tabi tutulmuştur. Üzerinde deney yapılan sızdırmazlık elemanlarının farklı basınçlar altında gösterdikleri sürtünme kuvvetleri ve yağ kaçakları ölçülmüştür.

1.1 Literatür Araştırması

Sızdırmazlık elemanları kullanım amaçları, imal edildikleri malzemeler ve şekilleri bakımından çok çeşitlilik gösteren elemanlardır. Sızdırmazlık elemanları birçok farklı alanda kullanılmaktadır ve bu nedenle sızdırmazlık elemanlarının çalışma prensipleri, özellikleri ve kullanım alanları pek çok yayında ele alınmaktadır [2-6]. Öteleme hareketi yapan sızdırmalık elemanlarının çalışma performanslarına etki eden en önemli faktörlerden birisi, üzerinde çalıştıkları milin yüzey kalitesidir. PAPATHEODOROU, T. yapmış olduğu çalışmada, mil yüzeyinin sert krom kaplanmasının hidrolik mil keçelerinin performansına etkisini incelemiştir. Bu çalışmada farklı yüzey kaplamaları karşılaştırılmıştır ve sert krom kaplı yüzeye sahip millerin, farklı basınçlar altında çalışan hidrolik keçelerde en düşük sürtünme kuvvetine neden olduğunu tespit etmiştir [7]. Mil yüzey kalitesinin etkisi aynı şekilde dönel sızdırmazlık elemanları üzerinde yapılan deneylerde de incelenmiştir. SALANT, R. F. ve SHEN, D. yapmış oldukları çalışmada yüzey pürüzlülüğünün, dönel dudak keçeleri üzerindeki hidrodinamik etkisini incelemişlerdir. Çalışma sonucunda yüzey pürüzlülüğü arttıkça oluşan yağ filminin kalınlaştığını bu sayede yük desteğinin ve geri pompalama miktarının arttığını görmüşlerdir. Bu etkinin

(18)

yüzey kalitesinin yüksek olduğu durumlarda dönel keçelerinin işlevlerinin yerine getirememelerinde rol oynadığı sonucuna varmışlardır [8]. STEEP, F. ve WÜSTENHAGEN, G. öteleme hareketi yapan mil keçeleri üzerine, ağır çalışma şartları için bir araştırma yapmışlardır. Yaptıkları deneylerde mil yüzey kalitesinin keçe ömrü üzerindeki etkisini incelmişlerdir. Mil yüzey kalitesi arttıkça, keçe aşınmasının azaldığı ve keçe ömrünün arttığı sonucuna varmışlardır [9].

Keçelerin performanslarına etki eden diğer faktör ise keçe malzemeleridir. Bu konuda teknolojinin zaman içerisinde getirdiği yeni malzemeler için çeşitli deneyler yapılmıştır ve keçe ömürleri yeni malzemeler sayesinde uzatılabilmiştir. BUSAK & SHAMBAN GMBH şirketi yeni geliştirmiş bir poliüretan malzemeden imal ettiği öteleme hareketi yapan keçeler üzerinde deneyler yapmıştır. Bu malzemenin 100ºC - 150ºC sıcaklık aralığında eski poliüretan malzemelere göre viskoelastik karakteristiklerinin daha kararlı olduğu gösterdiği tespit edilmiştir [10]. SCHWARZ, Th. yapmış olduğu araştırmada geliştirilmiş üretan malzemelerden imal edilen farklı malzeme kombinasyonlarına sahip kompozit keçelerin performanslarını incelemiştir [11]. Keçelerde performansı etkileyen bir diğer faktör ise keçe dizaynıdır. BUSAK & SHAMBAN GMBH şirketi, yeni geliştirdiği öteleme hareketi yapan bir keçe dizaynı yapmıştır. Deneyler sonucunda yeni dizayn keçenin yüksek basınç altında almış olduğu şekil sayesinde mil üzerindeki basınç dağılımını iyileştirdiğini bu sayede sürtünme karakteristiklerinin geliştiğini tespit etmiştir [12].

Üniversitemiz bünyesinde de sızdırmazlık elemanları hakkında çeşitli araştırmalar yapılmıştır. Ancak öteleme hareketi yapan sızdırmazlık elemanları hakkında yapılan incelemeler fazla değildir. TEMİZ, V. Yapmış olduğu sızdırmazlık elemanlarının fonksiyon ve ömür karakteristiklerinin incelenmesi konulu araştırmasında, öteleme hareketi yapan sızdırmazlık elemanlarını incelemiştir. Nitril kauçuk ve poliüretan malzemeden imal edilmiş olan U-Ring tipindeki dudaklı keçelerin incelendiği bu deneylerde, sürtünme karakteristiklerinin basınçla değişimi incelenmiştir. Aynı zamanda elastomer malzemelerden olan nitril kauçuk keçelerin kullanıldıkça aynı basınçlar altında daha düşük sürtünme kuvveti oluşturdukları tespit edilmiştir [13]. Gerek üniversitemiz bünyesinde gerekse literatürde dönel harekette kullanılan sızdırmazlık elemanları hakkında birçok araştırma bulunmaktadır. Ancak öteleme hareketi yapan sızdırmazlık elemanları hakkındaki araştırmalar hem literatürde hem de üniversitemiz bünyesinde pek fazla yer almamaktadır. Bu nedenle bu çalışmada öteleme hareketi yapan sızdırmazlık elemanları incelenmektedir. İmal edildikleri malzeme çeşitleri ve kullanım amaçlarına göre farklı tipleri ve özellikleri hakkında bilgi verilecektir. Farklı şekillere sahip, farklı malzemelerden imal edilmiş olan

(19)

örnekler incelenerek deneylerde göstermiş oldukları performans, sızdırmazlık ve aşınma karakteristiklerini içeren sonuçlar üzerinde durulacaktır.

Yapılan çalışmada en sık kullanılan öteleme hareketi keçelerinden X-ring ve U-ring tipi keçeler incelenmiştir. Bu keçelerin sabit hızda farklı basınçlarda meydana getirdikleri sürtünme kuvvetinin karakteristikleri incelenmiştir. Raf ömrünün bu karakteristik üzerine ne gibi etkiler gösterdiği gözlenmiştir. Bu amaçla rafta bekletilmiş olan keçeler yeni keçelerle karşılaştırılmıştır. Bir diğer parametre olarak kullanılmış olan keçelerin yeni keçelere nazaran nasıl bir performans gösterdiği incelenmiştir ve tüm bu deneylere ek olarak sızan yağ miktarları tespit edilerek karşılaştırmalar yapılmaya çalışılmıştır.

(20)

2. ÖTELEME HAREKETİ İÇİN KULLANILAN SIZDIRMAZLIK ELEMANLARI

Öteleme hareketi için kullanılan sızdırmazlık elemanları değişen kullanım koşulları ve kullanım yerleri nedeniyle birçok farklı tipte imal edilmektedirler. Bu tip keçeleri gruplandırmak için en temel esas montaj sırasında sağlanan radyal kuvvetlerin oluşturulma şeklidir. Bu bağlamda iki ana gruba ayırmak mümkündür.

• • •

• Sıkıştırma Keçeleri • Dudaklı Keçeler

Bu iki ana grup haricinde hareketli sistemlerde kullanılan keçelere mil sıyırıcılar ve kazıyıcılar da eklenebilir.

2.1 Sıkıştırma Keçeleri

Birçok farklı şekilde bulunabilen bu gruba ait keçeler için söylenebilecek temel prensip, mil yüzeyine etkiyen kuvvetin keçenin bütün kesitinde meydana gelen deformasyon nedeniyle oluşan basma gerilmesi sayesinde elde edilmesidir. Sistem içindeki basıncın artması ile bu keçeler tüm uzunlukları boyunca sıkışıp deforme olarak sızdırmazlığın sağlanmasının amaçlandığı yüzeylere yapışırlar.

Bu tip keçeler genellikle statik sızdırmazlığın sağlanması gereken durumlarda kullanılsalar da düşük basınçların söz konusu olduğu uygulamalarda da etkin bir şekilde kullanılabilmektedirler. Burada keçelerin imal edildikleri malzemenin özelliği devreye girer. Bu tip keçeler çoğunlukla kauçuk malzemeden imal edilirler. Kauçuk, Poisson oranı yaklaşık 0,5 olan bir malzemedir ve bu sayede basınç altında sıvılara benzer bir davranış göstererek uygulanan basıncı tüm yönlere eşit olarak iletir. Böylece keçe kendi sızdırmazlık kuvvetini, basınçla orantılı şekilde otomatik olarak üretir [14]. Keçe, sızdırmazlığın sağlanacağı radyal kuvvet elde edilene kadar artan bir basınçla sıkıştırılır. Sızdırmazlığın sağlanacağı yüzeylere gereken şekilde temas eder.

Öteleme hareketi yapan sistemler için gidiş ve dönüş stroklarında, sıkıştırma keçeleri benzer prensiple çalışarak çift yönlü çalışmaya da olanak vermiş olurlar. Maliyetleri düşük olan bu keçeler çalışma koşullarının uygun olduğu hafif işler için yeterli performansa sahiptirler.

(21)

2.1.1 O – Ringler

O-ringler en çok bilinen ve kullanım alanı itibariyle en geniş yer tutan keçelerdir. Hem statik hem dinamik sızdırmazlık için kullanımı mümkün olan bu keçeler için en önemli kriter doğru montaj yapılmaları ve kullanımdan önce çalışma sınırlarının biliniyor olmasıdır. Daha önce de bahsedildiği gibi, hidrolik basınç altında çalışan bir O-ring yüksek yüzey gerilimine sahip sıkıştırılamaz bir akışkan gibi davranır. Bu şekilde çalışma boşluğuna doğru itilen O-ring içeride bulunan akışkanın dışarı çıkmasını engellemiş olur. Şekil 2.1’de bir O-ring ve önemli boyuları verilmiştir.

D x h d = İç Çap H = Kesit Çapı

Şekil 2.1 : Bir O-Ring ve Boyutları

Standart oluk ölçülerine göre imal edilen O-ringler, 1500 Psi basınç altında, kesitlerine bağlı olarak %15-30 oranında efektif bir şekilde sıkıştırılabilirler [2]. Ancak sızdırmazlık yüzeyi ile yuva kenarları arasındaki boşluk çok fazla ise veya basınç O-ringin şekil değiştirme sınırını geçiyorsa, malzemede akma görülür. Şekil 2.2’de O-ringin basınç altında çalışması görülmektedir.

Şekil 2.2 : Basınç Altında Çalışan O-ring

Şekilde de görüldüğü gibi basınç ve çalışma boşluğu sınırlarının dışında çalışıldığı durumlarda malzemenin çalışma boşluğunun dışına akmasını engellemek için tek veya her iki yönde destek bileziği kullanılması gerekir. O-ringlerin Malzeme akması gerçekleşmeden çalışabildikleri en yüksek basıncı belirlemek için O-ring sertliği ve

(22)

çalışma boşluğu kontrol edilir. Şekil 2.3’de bu sertlik ve çalışma boşlukları gösterilmiştir.

Şekil 2.3 : O-ring Kullanımı İçin İzin Verilen En Fazla Basınç ve Çapsal Boşluk Hareketli sistemlerde kullanılan O-ringler, çalışma ilk başlarken hafifçe yuvarlanırlar. Daha sonra o-ring ile çalışma yüzeyi arasında yağ filmi oluşur ve kayma başlar. Eğer montaj sırasında bu yuvarlanmaya izin vermeyecek derecede sıkı bir montaj yapılmışsa o-ringde aşınmaya neden olunur. Bu sebeple montaj esnasında o-ringi yağlamakta fayda vardır.

O-ringlerin belli başlı avantajları şunlardır. •

• •

• İmalatı kolay ve ucuzdur. •

• •

• Boyutlarının küçük oluşu sayesinde fazla yer kaplamaz. •

• •

• Yanlış montaj gibi bir durum söz konusu değildir ve her iki yönde de çalışırlar. •

• •

(23)

2.1.2 X-Ringler (Quad Ringler)

Kesiti X şeklinde olan bu keçeler bazı uygulamalarda O-ringlerin yerine kullanılırlar. Çalışma prensipleri O-ringlerle aynıdır. X-ringe uygun yuva genişliği eşdeğerde bir O-ring yuvasına göre daha dardır. Bunun nedeni X-ringin radyal kuvvetler altında sıkışması sonuncunda göstermiş olduğu yatay yayılmasının daha az olmasıdır. X-ringler kauçuğun bir kalıp içerisinde vulkanize edilmesi yoluyla imal edilirler. Kesiti kareye çok benzeyen X-ringin boyutları ve kesiti Şekil 2.4’de gösterilmiştir.

Şekil 2.4 : X-Ring’in Kesiti ve Boyutları

X-ringlerde sızdırmazlık O-ringlerde olduğu gibi radyal yönde sıkıştırma sağlanarak elde edilir. Sistem içindeki hidrolik basınç arttıkça sızdırmazlık yüzeyine doğru itilen X-ring yüzeyler arasından sıvı kaçışını engeller. X-ringler de çift yönlü çalışmaya imkan tanırlar. X-ringin O-ringle karşılaştırıldığında sağladığı avantajlar şu şekilde sıralanabilir:

• Şekil itibariyle birden çok kulakçığa sahip bir keçe olduğu için standart O-ringlerden fazla sızdırmazlık yüzeyi sağlarlar.

• Çoklu sızdırmazlık noktasına sahip olduklarından, etkili bir sızdırmazlık için daha az sıkışmaları yeterlidir. Böylece daha az sürtünme ve aşınma, daha fazla ömür sağlarlar.

• Kesit şekilleri sayesinde O-ringlerde görülen burulma ve dolayısıyla kopma tehlikesini ihtiva etmezler.

• O-ringlerin aksine X-ringlerde kalıplama esnasında oluşan çapaklar sızdırmazlık yüzeyinin üzerinde değil, kesitin merkezinde birincil sızdırmazlık yüzeyinin dışında bulunurlar.

• X-ringlerin iç ve dış çapında bulunan oluklar içerisinde yağlayıcıyı tutarak daha düşük sürtünme ve daha uzun ömür sağlarlar.

(24)

• X-ringler standart O-ring ölçüleri için hazırlanan yuvalarda kolaylıkla kullanılabilirler [15].

Şekil 2.5’de X-ringlerin kullanıldığı bazı örnekler verilmiştir.

Hidrolik piston ve silindir sızdırmazlığı Vites kolu sızdırmazlığı

Yakıt vanası piston sızdırmazlığı Şekil 2.5 : X-Ring Uygulama Örnekleri 2.1.3 T-Ringler

Kullanım koşullarının X-ringlere göre daha ağır olduğu durumlarda T-ringler kullanılır. Her iki tarafında da destek halkası bulunan T-ringlerin bu sebeple maliyetleri daha yüksektir. Bu keçeler de yine artan basınç altında sızdırmazlık yüzeylerine itilerek sızdırmazlığı sağlarlar. T-ringlerde destek halkaları basınç

(25)

altında işlevlerini yerine getirirler ve ekstrüzyon tehlikeleri düşüktür. Daha küçük sıkıştırma kuvvetinden ötürü sürtünme miktarları azdır. Şekil 2.6’da bir T-ring kesiti ve basınç altında aldığı durum görülmektedir.

Şekil 2.6 : T-Ring ve Basınç Altındaki Durumu 2.1.4 Teflon Ringli (Halkalı) Keçeler

Bu tip keçeler iki parçadan oluşurlar. Dışta bir O-ring ve içerisinde teflon bir halka mevcuttur. Bu tip keçeler hızın yüksek olduğu ve sürtünme sebebiyle oluşan ısının fazlaca bulunduğu noktalarda kullanıma uygundur. Teflon kauçuğa göre daha düşük sürtünme katsayısına sahip olduğu için sürtünme kuvveti ve açığa çıkan ısı azaltılmış olur. Sekil 2.7’de teflon halkalı bir keçe görülmektedir.

Şekil 2.7 : Teflon Halkalı Keçe

Bu tip keçelerde ilk baştaki sızdırmazlık O-ringin teflon halka üzerine takılırken sağladığı sıkılık sayesinde sağlanır. Sistem içindeki basınç arttıkça halkalar arası sıkılık artarak sızdırmazlığın artması sağlanır. Teflon halkaya sahip keçelerin avantajları şu şekilde sıralanabilir:

• • •

• Sürtünme kuvvetleri düşüktür dolayısıyla uzun ömürlüdürler. •

• •

• Harekete ilk başlandığı anda tutma–kayma (stick-slip) denilen yapışma ve sonrasında hareket geçme olayına müsaade etmezler.

• • • • Adezyon görülmez. • • •

• Yuva işlemeleri kolaydır. •

• •

(26)

2.2 Dudaklı Keçeler

Öteleme hareketinin söz konusu olduğu uygulamalarda dudaklı keçeler en geniş kullanım alanına sahiptirler. Dudaklı keçeler sistem basıncı olmadığı durumda radyal kuvveti dudakların deformasyonu sonucu oluşan gerilme sayesinde sağlarlar. Bu radyal kuvvet ile mil üzerine bastıran keçe sızdırmazlığı sağlamış olur. Bu tip keçelere örnek olarak U-ringler verilebilir. Bu tip keçelerde ilk montaj sırasında keçenin meydana getirdiği sürtünme kuvvetine sadece bu deformasyon sebep olduğu için düşük sürtünme kuvveti söz konusudur. Sistem içerisindeki basıncın artmasıyla birlikte keçe dudakları arasına uygulana basınç da artar. Bu sayede artan basınçla orantılı olarak dudaklı keçeler mil üzerine daha fazla basarlar. Belli bir basınç değerine erişildikten sonra keçe eksenel uzunluğunun tamamı boyunca mil üzerine basar. Şekil 2.8’de bu durum görülmektedir.

Şekil 2.8 : Basınç Altındaki Bir Dudaklı Keçe

Sistem basıncının en yüksek olduğu durumda sürtünme kuvveti de en yüksek seviyeye ulaşır. Tersi durumda ise sürtünme kuvveti en küçük değerini sistem basıncının en küçük olduğu durumda alır. Dudaklı keçeler U-ringlerin haricinde, piston başı keçeleri ve V-ring setlerini de içerirler. Bu çok parçalı keçelerde farklı sürtünme ve kuvvet durumları söz konusu olabilir [16].

2.2.1 U-Ringler (U-Cup)

U-ringler genellikle düşük ve orta derecedeki basınçlarda sızdırmazlığı sağlamak amacıyla kullanılırlar. O-ringlere göre dinamik uygulamalarda kullanılmaya daha uygundurlar. Kesit alanları küçük olan O-ringler ölçüsel değişimlere zor uyum sağlar. Bu nedenle O-ringlerin dinamik uygulamalarda kullanılmaları durumunda yuvalarının çok daha dar toleranslarda işlenmesi gerekir. Ancak U-ringlerde bu durum söz konusu değildir. O-ringlere nazaran daha zor şartlar altında bile geniş toleranslarla çalışıp, aşınmaya ve sızdırmaya karşı daha fazla direnç gösterirler. U-ringler farklı kesitlere sahip olabilirler. Tabanları düz ya da yuvarlak, dudakları uzun, kısa hatta çift dudaklı olabilirler. Dudaklar çalışma şekline göre içten ya da dıştan dudak şeklinde olabilir. Çalışma şartlarının ağırlaştığı durumlarda keçenin

(27)

çalışma boşluğuna akmasını önlemek için gerekli kenarına naylon ya da PTFE gibi malzemelerden imal edilmiş destek halkaları kullanılabilir.

Statik olan dudağa ve iç boşluğa yağ gelmesi için iç taraftaki dudak daha kısa tasarlanabilir. Statik taraftaki dudağın daha geniş olması ise keçenin yuva içerisinde dönmesini engelleyerek fayda sağlar. Bu tip U-ringlerde sıkılık daha fazladır. Dıştan takılanların montaj sırasında hasar görmemeleri için sertlikleri 75 Şor A’dan daha fazla olmamalıdır. İçten çalışanlar için sertlik 90 Şor A’ya kadar olabilir. Kauçuktan imal edilen U-ringler 100 Bar sistem basıncına, poliüretan malzemeden imal edilenler ise 400 Bar sistem basıncına kadar çalışabilirler. Şekil 2.9’da içten ve dıştan dudaklı U-ringlerin montajını gösteren bir resim görülmektedir [3].

Şekil 2.9 : İçten ve Dıştan Dudaklı U-Ring Montajı

U-ringlerin profil dizaynları zaman içerisinde değişim göstermiştir. Elastohidrodinamiğin çok fazla gelişmiş olmadığı zamanlarda, tasarımcılar içgüdüsel olarak davranmış ve basınç altında ince dudakların daha iyi sızdırmazlık sağlayacağını düşünmüşlerdir. Şekil 2.10’da görülen basınç profili aradaki kritik farkı göstermektedir. Yağın bulunduğu tarafta, eski tip ince dudaklı profilin sağladığı basınç gradyanı, modern tasarımın dik bir eğimle artan basınç gradyanına göre çok daha düşüktür. Havanın bulunduğu tarafta ise bu durumun tam tersi görülmektedir. Bu durumda, aynı koşullar altında çalışan iki keçeden eski dizayna sahip olan keçe dışarı çıkış stroğunda kalın bir yağ filmi oluştur ve bu film içeri giriş stroğunda keçe tarafından sıyrılarak yüksek kaçağa neden olur. Buna karşılık yeni dizayn keçelerde, dışarı çıkış stroğunda daha ince bir yağ filmi dışarı geçer ve bu yağ filminin çoğu içeri giriş stroğunda içeri pompalanır.

(28)

Şekil 2.10 : Eski ve Yeni Dizayn U-ringler Arasındaki Farklı Temas Basınç Profilleri Poliüretan malzemeden imal edilmiş U-ringlerin çalışma basınçları 100 Bar veya üzerinde ise durum değişir. Basınçtan dolayı elastomer keçede yanal genişleme oluşur ve keçe tüm iç yüzeyi mil üzerine temas eder. Bu sebeple daha yüksek basınçlarda yağ filminin içeri geri pompalanmasında ters etki yaşanır. Bunun nedeni ise çıkış noktasındaki maksimum basınç gradyanın (wE) çok yüksek olmasıdır. Şekil 2.11’de yüksek basınç altındaki bir U-ringin temas basınç profili verilmiştir.

Şekil 2.11 : Yüksek Basınç Altındaki Bir U-ring’in Temas Basınç Profili Bundan başka, dışarı çıkış stroğunda harekete başlanırken keçe, mil ile keçe temas yüzeyi arasında yağ filmi oluşmasına izin vermelidir. Eğer keçe yüzeyi, temas bölgesinin girişine dik bir açıyla geliyorsa ve temas basınç gradyanı yüksekse poliüretan malzeme mil yüzeyinden ayrılmaz ve temas eden yüzeyler arasına

(29)

yağlayıcının girmesine müsaade etmez. Bu durum yağ filminde bozulmalara neden olur ama aslında filmin oluşumu ilk andan itibaren gerçekleşmemektedir. Bu durum sonucunda tutma–kayma (stick-slip) ismi verilen durum oluşur ve ses yapan titreşimler meydana gelebilir. Ancak Şekil 2.12’de gösterilmiş olduğu gibi, yağlayıcının keçe temas yüzeyine girip hidrodinamik yağlayıcı filmi oluşturması için keçe temas yüzeyi başlangıcına kama etkisi yapacak pah kırma şeklinde açılı bir profil şekli uygulanabilir. Bu sayede temas yüzeyine gerekli yağ basıncı çabuk bir şekilde ulaşmış olur [4].

Şekil 2.12 : Kama Etkisi Yapan Profilin Şekli

U-ringlerin kayarak çalıştıkları uygulamalarda yüzey kalitesi önem kazanır. Yüzey kalitesini elde etmek için silindirlere honlanarak, pistonlar ise cilalanarak kullanılabilirler. Yüzey kalitesi ve ölçüsel hassasiyet ilişkisi önemlidir ve yüzey kalitesi arttıkça ölçüsel toleransların sağlanması kolaylaşır. Tablo 2.1’de U-ring kullanımında istenen yüzey kalitesi ve ölçüsel toleranslar gösterilmiştir. Şekil 2.13’de U-ringlere ait uygulama örneği görülmektedir.

Tablo 2.1 : U-ring Kullanımında İstenen Yüzey Kalitesi ve Ölçüsel Toleranslar

Çalışma ekli Rt(µm) Ra(µm) Tolerans

Statik Yüzeyler 6,3 1,6 h11 yada H11

Piston 1,6 0,4 e9

Hidrolik Silindir 1,6 0,4 H11

Dinamik Yüzeyler

(30)
(31)

2.2.2 V-ringler ve Takım Halkaları

Chevron keçeleri olarak da bilinen V-ringler, U-ringlere nazaran daha güçlü bir kesite sahip oldukları için eksenel ve radyal yüklere karşı daha fazla direnç gösterebilirler. Basınç kapasiteleri ve düşük basınç yetenekleri iki yada daha fazla ring takım halinde, erkek ve dişi adaptör kullanılarak arttırılabilir. Şekil 2.14’de bu uygulamalara örnek verilmiştir.

Şekil 2.14 : (a) V-ring Takım Halkaları (b) Delikli Baş Halkası Olan Takım Halkası Bu durum V-ringlerin tek başlarına kullanılmasına oranla daha sık yapılan bir uygulamadır. Baş kısmı oluşturan baş halkası delikli veya dolu olarak kullanılabilir. Bazı durumlarda ise aşınma kompanzasyonu sağlamak amacıyla yaylı baş halkaları da kullanılmaktadır. Şekil 2.15’de bir V-ring takım halkası profili ve meydana geldiği halka tipleri görülmektedir [5].

Şekil 2.15 : V-ring Takım Halkaları (a) Bez Halkası (b) Orta Halkalar (c) Baş Halkası (d) Klasik Baş Halkası (d) Yaylı Baş Halkası

(32)

V-ringlerin sağladığı sızdırmazlık basınçla orantılıdır. Artan basınçla birlikte V-ring genişler, sıkılık miktarı artar. Tersi durumda ise basınç azaldıkça kendisini bırakır bu sebeple de sürtünme azalır. V-ringlerin takım halinde kullanılmalarının diğer bir faydası da tek halde kullanılmaları sırasında meydana gelen ani kaçakların, takım halinde kullanılma durumda gerçekleşmemesidir.

Sürtünme kuvvetine birçok farklı etmen etki eder. Bunlar metal yüzeyin özellikleri, sıcaklık, yağ ve yağlama özelliği, keçe malzemesinin yapışma özelliği ve temas yüzeyinin yapışma değeri olarak sayılabilir. Örneğin sert malzemelerde sürtünme kuvveti daha yüksek olur. Dudakların yağlanması durumunda ise aşınma ve ısınma miktarında azalma görülür. Yağ filminin sürekliliğinin sağlanması da aşınmayı önleyici bir etmendir. Metal yüzeylerinin parlatılmış olması önemlidir.

Aşınmayı arttırıcı en önemli etmen ise aşırı basınçtır. Tek bir V-ring yerine birden fazla halkadan oluşan takımlar kullanmak basınç dağılımını sağlarken aşınmayı da azaltır. Tablo 2.2 farklı malzemelerden imal edilmiş V-ringler için, farklı basınç değerleri söz konusu olduğunda kullanılması önerilen halka sayılarını göstermektedir [3]. Yüksek basıncın doğurduğu bir diğer tehlike ise malzemenin çalışma boşluğuna akmasıdır ki bu durumda takım halkaları önüne destek halkaları kullanmak gerekebilir.

Tablo 2.2 : V-ring Sayısının Malzeme ve Basınca Göre Belirlenme Tablosu

V-Ring Sayısı

Homojen Kauçuk

Bezli

Kauçuk Deri PTFE

3 35 Bar 35 Bar 35 Bar 35 Bar

4 100 Bar 200 Bar 150 Bar 70 Bar

5 200 Bar 350 Bar 400 Bar 200 Bar

6 350 Bar 700 Bar 1400 Bar 350 Bar

2.2.3 Piston Başı Keçeleri

Öteleme hareketi için kullanılması uygun olan daha önce de bahsetmiş olduğumuz keçe tiplerinin tamamı piston sızdırmazlığını sağlamak için kullanılabilir. Ancak sadece piston başlarında kullanılmak üzere tasarlanmış keçeler de mevcuttur. İlk başlarda piston başı keçeleri hidrolik endüstrisinde kullanılmak üzere deriden yapılmaktaydı. Deri kullanılmasındaki önemli sebep yüzey kalitesinin düşük olduğu durumlarda da sızdırmazlık sağlayabilmesiydi. Zaman içerisinde daha yüksek kuvvet ve sertlik elde edebilmek amacıyla katmanlar halinde bezler kullanılmaya başlandı. Piston başı keçeleri diğer bezli sızdırmazlık elemanlarına oranla daha ucuzdur. Geniş tolerans aralıklarında çalışmaya uygun olan bu keçeler özellikle yatay halde çalışan sistemlerde kullanılmaya uygundur.

(33)

Piston başı keçeleri basınç altında görevlerini yerine getiriler. Diğer keçelere oranla ince dudaklara sahip olan piston başı keçeleri sahip oldukları esneklik sayesinde düşük basınçlarda bile temas yüzeylerine kuvvetlice temas ederek sızdırmazlığı sağlarlar. Yapıları itibariyle tek yönlü sızdırmazlık sağlayan bu keçeler iki tanesinin sırt sırta monte edilmesiyle iki yönlü sızdırmazlık sağlamak amacıyla da kullanılabilirler. Bu durumda performans montaj sırasındaki titizliğe bağlıdır. Şekil 2.16’da piston başı keçelerinin iki ana tipinin kesiti görülmektedir.

Şekil 2.16 : Piston Başı Keçeleri (a) Yuvarlak Tabanlı (b) Dik Kenar Tabanlı Her iki tip benzer uygulamalarda benzer performans vermelerine karşı yuvarlak tabanlı piston başı keçeleri daha sıkça görülür. Dik kenar tabanlı piston başı keçesini temel avantajı düz imal edilmiş bir destek plakasıyla kullanılabilmesidir ve düz plakanın imalatı daha kolaydır. Bu tip bir uygulamanın montajı Şekil 2.17’de verilmiştir.

Şekil 2.17 : Dik Kenar Tabanlı Piston Keçesinin Montajı

Piston başı keçelerine ait diğer uygulama şekillerinde bazı örnekler Şekil 2.18’de gösterilmektedir. A ve B örneklerinde düşük ile orta derecede basıncın söz konusu olduğu hafif uygulamalarda piston başı keçelerinin uygulanma şekli verilmiştir. A yuvarlak tabanlı piston keçesinin, B ise dik kenar tabanlı piston başı keçesinin örneğidir. C örneğinde görülen uygulama hafif şartlarda kullanılabilecek bir diğer

(34)

montaj şeklidir. D ve E şekillerinde görülen uygulamalar ise ağır şartlar altında kullanılası tavsiye edilen montaj şekilleridir [2].

Şekil 2.18 : Piston Başı Keçeleri (A) Yuvarlak Tabanlı (B) Dik Tabanlı (C) Hafif ŞartlaraUygun (D) Ağır Şartlara Uygun (E) Ağır Şartlara Uygun

2.3 Pislikten Koruyucular

Mil sıyırıcılar ve kazıyıcılar genel olarak pislikten koruyucular olarak tanımlanırlar. Pnömatik ve hidrolik uygulamalarda silindir dışarısına çıkan milin üzerinde

(35)

bulunabilecek kir, toz ve benzeri maddeler içeri dönüş stroğunda sıyırıcı ve kazıyıcılar tarafından mil üzerinden temizlenir ve makinanın içerisine girmesi önlenir.

2.3.1 Mil Sıyırıcılar

Mil sıyırıcıları yalnızca koruyucu elemanlar olarak kullanılırlar. Sıyırma işleminden bahsedildiğinde kazımaya göre daha nazik bir işlem akla gelmelidir. Sıyırıcılar ince ve esnek dudaklara sahiptirler ve genellikler 90 Shore A civarında sertlik derecelerinde olurlar. Sıyırıcılar bazı durumlarda sızdırmazlık elemanı gibi davranabilseler de kazıyıcılar için böyle bir durum kesinlikle söz konusu olmamaktadır. Mil sıyırıcılar genel uygulamalarda sızdırmazlık keçeleriyle birlikte kullanılırlar. Şekil 2.19’da bir mil sıyırıcının uygulama örneği görülmektedir.

Şekil 2.19 : Mil Sıyırıcı 2.3.2 Kazıyıcılar

Kazıyıcılar millerin üzerine yapışmış olan daha ağır maddeleri temizlemek için kullanılırlar. Bu sebeple kazıyıcılar sert plastik yada metalden yapılmış dudaklara sahiptirler. Sıkça kullanılan malzemeler silisyum bronzu, mangan bronzu, berilyum bronzu, alüminyum ve pirinç gibi metallerdir. Eğer ortam korozyona müsait ise bu metaller kadmiyum gibi paslanmaya dirençli metallerle kaplanmalıdırlar [13]. Şekil 2.20’de farklı bir malzeme olan sentetik reçineden yapılmış dudaklara sahip bir kazıyıcı görülmektedir.

(36)

3. SIZDIRMAZLIK ELEMANLARININ İMAL EDİLDİKLERİ MALZEMELER VE ÖZELLİKLERİ

Sızdırmazlık elemanlarının imalatında en çok tercih edilen malzemeler elastomer malzemelerdir. Elastomerin bir diğer adı ise makromoleküler malzemelerdir. Elastomer malzemelerin sıkça tercih edilmelerindeki önemli neden belirli sınırlar dahilindeki yükler altında şekil değiştirmeleri ve yük kalktığında ilk baştaki şekil ve ölçülerine çabucak dönebilmeleridir. Bu özellikleri sayesinde belirli toleranslar içerisinde imal edilebilen metal makine parçaları arasında, hatta metal parçaların çalışma sırasında uğrayabileceği deformasyonları da telefi ederek sızdırmazlığı sağlayabilirler.

Zaman içerisinde teknoloji ile birlikte gelişen sentetik malzeme endüstrisi sayesinde elastomer malzemelerin özelliklerinde de belirli gelişmeler görülmüştür. Bu kısımda önce bir malzemenin sızdırmazlık elemanı imalatında kullanılabilmesi için sahip olması gereken özelliklere değinilecek ve ardından da belli başlı sızdırmazlık elemanı malzemelerinden örnekler verilecektir.

3.1 Sızdırmazlık Elemanı Malzemelerinde Aranan Özellikler

Bu kısımda sızdırmazlık elemanı yapımında kullanılacak malzemelerin en önemli özelliklerine yer verilecektir. Bunlar:

• Esneklik • Sertlik

• Kimyasal ve fiziksel özelliklerdir. 3.1.1 Malzemenin Esneklik Özelliği

Yük altındaki metaller Hook kanununa bağlı olarak şekil değiştirler. Bu demektir ki, bir metal esneklik sınırı aşılmadığı takdirde üzerindeki yükün kaldırılmasıyla başlangıçtaki haline geri döner. Şekil 3.1.a’da bu durum grafik üzerinde gösterilmiştir. Elastomer malzemeler ise, örneğin kauçuk, yüke maruz kaldıklarında hem elastik hem de plastik olarak şekil değiştirirler. Yani yük kaldırıldığında ilk baştaki şekillerine dönemezler, kalıcı bir şekil değişimi olur ve ilk duruma dönmek zaman alabilir. Bu durumu anlatan grafik şekil 3.1.b’de görülmektedir. Bu grafikte

(37)

kullanılan σ normal gerilmeyi, e birim uzama miktarını gösterir. Denklemde verilen E ise elastiklik modülünü gösterir.

Şekil 3.1 : (a) Metallerin Hook Kanununa Göre Davranışı (b) Kauçuk Malzemenin Esnek ve Plastik Davranışı

Elastomer malzemelerde şekil değişiminden sonra bu şekli koruyabilmek için uygulanması gereken kuvvet zamanla azalır. Bu özelliğe elastomer malzemelerde gevşeme adı verilir. Gevşeme özelliği zamana ve sıcaklığa bağlıdır. Belirli bir sınırın üzerindeki zaman ve sıcaklık elastomer malzeme içindeki yapıyı oluşturan bağların yeni durum almasına olanak tanır ve esnek uzama yerini plastik uzamaya bırakır. Elastomerlerin bu özelliklerinde dolayı, bu tip malzemelerden imal edilmiş keçelerde ilk montajdan itibaren zamanla radyal yük azalması yaşanır. İdeal keçenin basınç kalktığı anda eski durumuna dönmesi gerekir.

Elastomer malzemelerin tamamı zaman içerisinde gerilme kaybı yaşarlar. Bu malzemenin sızdırmazlık elemanı yapımında kullanılabilmesi için zaman içerisinde göstermiş olduğu gerilme kaybı en az olmalıdır. Genel olarak dikkat edilmesi gereken husus elastomer malzemenin %5’ten daha fazla kalıcı uzama etkisinde bulunmamasıdır. Bu şekilde malzemenin ömrü uzatılmış olur [3].

Yukarıda verilmiş olan 3.1.b şeklinde yükleme ve boşaltma eğrileri arasındaki alan kaybolan enerji miktarını gösterir. Bu dönüşüm histerisiz dönüşümü şeklide de adlandırılır. Kaybolan bu enerji ısıya dönüşür. Bu demektir ki her yükleme boşaltma döngüsünde elastomer keçeler bir miktar ısınırlar. Sızdırmazlık elemanı ömürleri belirlenirken bu durum göz önüne alınmalıdır.

3.1.2 Malzemenin Sertlik Özelliği

Sertlik elastomer malzemelerin özelikleri arasında önemli yer tutar. Elastomer malzemelerin sertlikleri eklenen katkı maddeleri sayesinde farklı seviyelerdedir. Sertlik birimi olarak standartlaşmış olan Shore A durometre sertlik birimidir. Malzemenin sertlik değeri 5 birimlik bir tolerans değerine sahiptir ve birkaç birimlik

(38)

oynamalar büyük önem taşımazlar. Sızdırmazlık elemanlarında kullanılan elastomer malzemelerin sertlik dereceleri 40-45 Shore A değeri ile 90-95 Shore A değerleri arasında olabilir. Rakam büyüdükçe sertlik derecesinin artışı söz konusudur.

Kullanılacak malzemenin seçiminde belli kriterler söz konusudur. Örneğin pürüzlülüğün fazla olduğu yüzeylerde kullanılmak üzere sertlik derecesi düşük malzemeden yapılmış sızdırmazlık elemanlarının seçilmesi daha uygundur. Bunun sebebi yumuşak malzemelerin aşınmaya ve basınca gösterdikleri direncin düşük olmasıdır. Daha sert malzemelerin kullanıldığı durumlarda ise sıkılık miktarını azaltarak radyal yükü küçültmek gereklidir. Böylece aşırı sürtünme kuvvetleri önlenmiş olur.

Sertlik derecelerinin değişmesinde en büyük etkenlerden birisi sıcaklıktır. Artan sıcaklıklar altında keçe malzemelerinin sertlik değerleri azalma gösterir ve sonucunda radyal yükler azalarak sistemde kaçaklara neden olabilir. Şekil 3.2’de etilen propilen, poliüretan, florosilikon ve nitril kauçuk gibi farklı durometre sertlik derecelerine sahip elastomerlerin sıcaklık altında göstermiş oldukları sertlik azalmaları görülmektedir.

Şekil 3.2 : Bazı Elastomerlerin Sıcaklık - Sertlik Değişim Grafiği 3.1.3 Malzemenin Kimyasal ve Fiziksel Özellikleri

Malzeme seçimi yapılırken çalışma koşulları, ortam ve sıcaklıklar dikkate alınmalıdır. Eklenecek farklı katkılar elastomer malzemelerin özelliklerinde önemli derecede değişiklikler yaratabilir. Tablo C.1 ve C.2’de sızdırmazlık elemanı yapımında kullanılan bazı malzemelerin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin yanı sıra

(39)

çalışabileceği ortamlar ve diğer bazı bilgiler yer almaktadır. Bu iki tablo malzeme seçiminde yardımcı olarak kullanılabilir ancak asıl önemli olan gerçek çalışma koşullarını bilmek ve imalatçı firmanın önerilerini de dikkate alarak seçim yapmaktır.

3.2 Sızdırmazlık Elemanı Yapımında Kullanılan Malzemeler

Tüm çalışma ve ortam koşullarında kullanılmaya uygun bir malzeme bulmak imkansızdır. Bu durumda sistemimizin özelliklerini ve gereksinimlerini belirlemek en önemli sorundur. Bu kriterler doğru belirlendikten sonra çeşitli malzemeler arasından sisteminize en uygun olanını ve en uzun ömre sahip olanını seçmek kolaylaşır. Bu kısımda sızdırmazlık elemanı yapımında kullanılan belli başlı malzeme çeşitlerine ve bu malzemelerin özelliklerine yer verilecektir.

3.2.1 Tabii (Doğal) Kauçuk (NR)

Kauçuk türleri arasında tarihi en eskiye dayanan kauçuktur. Plantasyonla elden edilen doğal lateksin bir dizi işleme tabi tutulması sonucu elde edilir. Doğal kauçuk diğer elastomerlerle karşılaştırıldıklarında, poliüretan dışındaki tüm malzemelerden kuvvetli ve aşınmaya dayanıklıdır. Bu sebeple yüksek aşınma direnci ve esneklik gereken uygulamalarda kullanılmak için uygundurlar. Ancak doğal kauçuk mineral bazlı yağlara karşı zayıf bir dirence sahiptir. Depolama süresince zaman içerisinde sertleşmeye başlar.

Doğal kauçuk kastor esaslı yağlara karşı dirençli olduğu için genel olarak otomotiv hidrolik fren sistemleri ve bazı uçak sistemlerinde sızdırmazlık sağlamak amacıyla kullanılır. En önemli özelliği ise -55ºC gibi düşük sıcaklılarda bile esnekliğini korumasıdır [2]. Özgül ağırlığı 0.93gr/cm³ olan doğal kauçuğun kullanım sıcaklıkları -60ºC ile +80ºC arasında değişir. Doğal kauçuk 30 – 100 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir [17].

3.2.2 Bütadien Kauçuk (BR)

Tabii kauçuğun yerini almak üzere geliştirilmiş bir sentetik kauçuktur ancak genel olarak daha düşük özelliklere sahiptir. Sitren bütadien kauçuktan sonra kullanımı en yaygın olan kauçuk türüdür. Tek başına olarak kullanılması durumunda özellikleri genel olarak sitren bütadien kauçuktan zayıftır. Aşınma mukavemeti ve düşük sıcaklık özellikleri çok iyidir. Elastikiyeti en yüksek kauçuk türüdür. Sıklıkla tabii kauçuk ve sitren bütadien kauçuk ile karıştırılarak kullanılır. Özgül ağırlığı 0,94 gr/cm³ olan bütadien kauçuğun kullanım sıcaklıkları -60ºC ile +100ºC arasında değişir. Bütadien kauçuk 45 – 80 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir.

(40)

3.2.3 Sitren Bütadien Kauçuk (SBR)

Tabii kauçuğun yerine geliştirilen bir diğer kauçuk türüdür. Bugün itibariyle kullanımı en yoğun olan sentetik kauçuk türüdür. Özellikleri bakımından tabii kauçuğa benzeyen sitren bütadien kauçuğun elastiklik ve aşınma direnci yüksektir. Sitren oranının artması kauçuğun sertliğini arttırırken, bütadien oranının artması esnekliği arttırır. Direk olarak doğal kauçuğun yerine kullanılabilen sitren bütadien kauçuk, kastor esaslı yağların kullanıldığı otomotiv uygulamalarında kullanılmaya uygundur. Özgül ağırlığı 0,94 gr/cm³ olan sitren bütadien kauçuğun kullanım sıcaklıkları -50ºC ile +100ºC arasında değişir. Sitren bütadien kauçuk 40 – 100 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir.

3.2.4 Nitril Bütadien Kauçuk (NBR)

Yağlara ve yakıtlara karşı dayanımı en yüksek olan sentetik kauçuk türüdür. Nitril kimyasal olarak akrilonitril ve bütadienin birlikte polimer oluşturmasıyla meydana gelir. Akrilonitril oranı %18 ile %48 arasında değişim gösterebilir. Nitril oranı arttıkça hidrokarbonlara ve petrol esaslı yağlara karşı dayanımı artarken, düşük sıcaklıklarda göstermiş olduğu elastikiyet azalır. Sanayide kullanılan yağlara ve greslere dayanımı yüksektir. Ozon ve diğer maddelerden etkilenmelerine rağmen bazı katkılar yardımıyla bu maddelere karşı dirençleri arttırılabilir. Hidrolik ve pnömatik sistemlerde sıkça kullanılırlar. O-ring gibi kullanım alanları en geniş olan keçelerin yapımında kullanılan malzemedir. Özgül ağırlığı 1,0 gr/cm³ olan nitril bütadien kauçuğun kullanım sıcaklıkları -30ºC ile +100ºC arasında değişir. Nitril bütadien kauçuk 20 – 100 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir.

Bu tip kauçuk malzemelerden imal edilmiş olan sızdırmazlık elemanlarının performansının korunarak saklanması için bazı ortam koşulları sağlanmalıdır. Bunlardan ilki sıcaklıktır. Kauçuk malzemeler 30 ºC sıcaklığın altında saklanmalıdır ve ısı kaynaklarından en az 1m uzakta bulunmalıdır. Bir diğer etken ise ozonlu ortamdır. Ozon kauçukta yaşlanmaya sebep olmaktadır bu sebeple ozon üreten civa buharlı, florasan gibi ışıklandırma sistemlerinin bulunduğu ortamlarda kullanılmamalıdırlar. Nem de yine etkili bir faktördür ve %40 - %70 oranında nem olan ortamlarda kullanılmalıdır. Uzun süre nemli ortamda saklanacak sızdırmazlık elemanları ise ağzı kapalı ve hava geçirmez ambalajlarda saklanmalıdır [18].

3.2.5 Klorobütadien (Kloropren) Kauçuk (CR)

Hava ve ozon dayanımı yüksek bir sentetik kauçuk türüdür. Yaşlanmaya karşı dirençlidir ve yüksek mekanik özelliklere sahiptir. İçerisindeki klor sebebiyle alev

(41)

almadığı için buji başlarında kullanılır. Dengeli özellikleri sebebiyle kayış, hortum, conta ve kablo gibi malzemelerin yapımında kullanılır. Fren sistemlerinde ve orta derecedeki asitlerin bulunduğu ortamlarda kullanılan sızdırmazlık elemanlarının imalatında kullanılmaya uygundur. Düşük sıcaklılarda gösterdiği direnç düşüktür. Özgül ağırlığı 1,23 gr/cm³ olan klorobütadien kauçuğun kullanım sıcaklıkları -45ºC ile +100ºC arasında değişir. Klorobütadien kauçuk 40 – 95 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir.

3.2.6 Bütil Kauçuk (IIR)

Bütil kauçuk sentetik kauçuklar arasında en düşük gaz geçirgenliğine sahip kauçuk türüdür. Bu nedenle pnömatik sızdırmazlık amacıyla vakum yada basınç sistemlerinde kullanıma uygundur. Ayrıca taşıtların iç lastiklerinin imalatında da kullanılır. Dış koşullara dayanımı yüksek olan bütil kauçuk hava, ozon, nem ve ısıya direnç gösterir. Darbe emme kabiliyeti yüksektir. Mineral yağlarda kullanıma uygun olmamasına karşın bitkisel ve hayvansal yağlarda rahatlıkla kullanılabilir. Özgül ağırlığı 0,92 gr/cm³ olan bütil kauçuğun kullanım sıcaklıkları -40ºC ile +120ºC arasında değişir. Bütil kauçuk 30 – 100 Shore A sertlikleri arasında elde edilebilmektedir.

3.2.7 Etilen Propilen (Dien) Kauçuk (EPM /EPDM)

Uygulama alanı olarak en büyük yere sahip olan kauçuk türüdür. Fosfat ester esaslı alev almaz hidrolik sıvılarda, silikonlu sıvılarda, sıcak suda ve buhar ortamında ve bazı zayıf asitler, alkaliler ve ketonlarda kullanmak için uygundur. Isıya, su ve su buharına, ozona, güneş ışığına ve hava yaşlandırmasına karşı mükemmel direnç gösterir. Petrol bazlı sıvılara maruz kaldığında şişme yapar bu sebeple mineral yağlara ve petrol ürünlerine uygun değildir. Aynı zamanda aromatik bileşiklerle de kullanıma uygun değildir. EPDM, EPM’den farklı olarak içeriğindeki dien sayesinde kükürt ile de vulkanize edilebilir. Böylece sertleştirme yapmak mümkün olur. Her iki tip malzemenin özgül ağırlıkları 0,86 gr/cm³ olup, kullanım sıcaklıkları -50ºC ile +150ºC arasında değişir. Sertlik dereceleri ise 40 – 95 Shore A arasında değişmektedir.

3.2.8 Polisülfid Kauçuk (T)

İlk üretilen sentetik kauçuk türlerindendir. Yağlara, yakıtlara, çözücülere (solventlere), oksijen ve ozona karşı dayanıklıdır. Bu sayede boya endüstrisinde kullanılabilen tek malzeme olarak bilinir. Düşük sıcaklıklarda iyi elastikiyet değerlerine sahiptir. Genel olarak mekanik özellikleri zayıftır ve sıcaklık direnci düşüktür. Petrol, keton ve eter gibi maddelerin bulunduğu uygulamalarda

Referanslar

Benzer Belgeler

Genel itibariyle ve özellikle verim için deneysel değerler ile model değerleri arasında iyi bir uyum olmakla beraber kritik çap değerleri deneysel verilere

Kullanılan Malzeme: Yün elyafı, ipek iplik Uygulanan Teknik: Tepme keçe, işleme Zeminde Kullanılan Renk: Doğal beyaz Bezemede Kullanılan Renkler: Pembe Seçilen Konu:..

Tür-' kiyeye avdetinde İzmir ve İstanbul ela mektep müdür, lükleri ve muallimlikler yapmıştır.. Büyük kıtada ta­ rihi tabloları

This paper investigates the valency theory and the markedness principle of natural languages to derive an appropriate set of dependency relations for the syntactic knowledge graph..

Bulgur temel bileşen özellikleri bakımından buğdayla oldukça benzerlik taşımaktadır. Örneklerin fenolik bileşen miktarları ile antioksidan aktiviteleri ise diğer

Kastaş Sızdırmazlık Teknolojileri, bu uygulamalar üzerindeki uzun yıllara dayanan deneyimi ve teknik bilgisiyle; üstün nitelikli damperler için güvenilir ve uzun

ÇİZELGELER DİZİNİ ... Gaz Türbinli Motorlar ... Sızdırmazlık Elemanları ... Labirent Sızdırmazlık Elemanları ... Literatür Taraması ... Tezin Amacı ve Kapsamı ...

• Metal yüzey █ Elastomer █ Metal yüzey  2 sızdırmazlık aralığı Sızdırmazlık elemanları işlem koşullarına..