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不管是铁氟龙唇式旋转密封件、还是弹簧密封件，在设计与选用适合的旋转密封件上，需要多方面特殊的考量。旋转与往复式应用不同的地方在于应力的集中。在旋转应用的密封环境里，能量会集中在接触的区域，而这个范围在运转下产生的热能、摩擦和磨耗会加速密封件的磨损。
许多因素会影响到密封件的性能，包含沟槽与转轴的架构、工作环境条件及密封件本体的设计。因此需要先了解影响密封性能的因素，才有助于在设计与选择密封件上打造出最适合您的解决方案。
以下是会影响密封性能的因素:
- • 压力 vs. 速度 (压力速度限制)
- • 泄漏 vs. 扭转
- • 硬件设计
- • 密封件材料选项
压力 vs. 速度 (压力速度限制)
在为您的应用选择最合适的密封件时，介质压力和表面速度是决策的关键。
PV值代表着密封件承受压力与速度的组合，当可承受速度上升时候，可耐的压力就会下降。 PV限值(PV limit)代表了在轻至正常的磨耗程度下，可承受最高速度与压力的组合，当 PV超过了极限值，密封件会过度磨损，导致密封性能失效。
随着不同的密封件设计理念，不同类型的密封件会有相对应的PV值，有些密封件专为低压高速应用设计，而有些密封件可承受更高压却低速的环境。除了压力与速度之外，实际的PV限值会被其他因素影响，例如，润滑油、表面粗糙度、温度…等。
由于铁氟龙唇式密封件 - HiPerLip® 的密封唇较薄，可在中至高的转速减少摩擦与热能，堤高密封性能，但是在高压的环境下容易破损。所以在高压力的情况之下，弹簧密封件– HiPerSeal® 会更合适。
如果同时有高速与高压的应用，可与我们联系，我们能为您提供专业的咨询。
泄漏 vs. 扭转
密封件不应该在转轴上移动。当密封件在转轴上移动时会导致扭矩不一致、更高的摩擦和磨损，密封件外径的就有可能会泄漏。旋转密封件的设计取决于摩擦(扭矩)和密封效果(泄漏)之间的平衡。扭矩越大，密封性能越好；但它会导致更高的磨损和更短的密封寿命。另一方面，较低的扭矩会减少摩擦并延长密封寿命，但也有较高的泄漏可能性。我们的工程团队将为您提供最优化的设计建议，尽可能地减少泄漏和扭矩。
硬件设计
转轴表面的粗糙度和硬度对旋转密封件的性能有着很大的影响。
光滑的表面会降低密封件的磨损，达成更好的密封性能，最终延长密封寿命。另一方面，表面粗糙度高的转轴会在转轴面与密封件之间的空隙造成泄漏，同时迅速磨损密封件并导致密封件失效。以橡胶材料来说，在动态的应用之下，太光滑的转轴也会降低密封性能。橡胶油封的粘附摩擦力会随着接触面积的增加而增长。同时，在有用到润滑油的情况下，润滑油膜会无法在表面过于光滑的转轴上流过密封接触的区域，使得密封件磨损得更快。然而，HiPerLip®与HiPerFlon®铁氟龙PTFE材质的作用与传统橡胶不同，它具有不粘、自润的特性，所以当表面粗糙度下降时，粘附摩擦力并不会增加，整体的摩擦力反而会更小，油封磨损及摩擦产生的热能也会随着减少。因此，在考虑 HiPerLip®与HiPerFlon®的设计时，会鼓励使用更光滑的硬件。
硬度是由Hardness Rockwell C (HRC)标准测量。密封元件应该要比转轴更软，这样才能防止油封破坏转轴表面。较硬的转轴也让用户有更多的材料选择，例如，某些PTFE填料较耐用且强韧，就会不适用于较软的转轴。在磨合期的阶段，密封件会抛光轴表面，然后随着时间，表面变得较光滑后，摩擦和磨耗会逐渐减少。但当转轴硬度超过45 HRC时，抛光会变得比较困难，如果加上粗糙度高的表面，很容易在刚开始抛光的阶段磨损密封件。因此，随着转轴硬度的增加，表面也要配合得更光滑。
转轴的粗糙度和硬度与密封件性能息息相关，也需要互相配合。在理想的状态下，越硬的转轴与较光滑的表面下可以延长密封件寿命与效果。
密封件材质
在旋转应用中，密封件材料的选择对密封性能影响最大。要有效地在高速旋转下防止转轴泄漏，就是要选择一种耐磨，但又够柔韧的材料。其他影响材料选择的因素，包括化学相容性、表面硬度、FDA要求、扭矩要求、温度、摩擦要求和辐射暴露…等。密封材料与添加物也会被硬件的设计受到限制，比如，在中等压力液压密封的应用中，要求密封寿命与耐磨特性的条件之下，铁氟龙密封唇应该要用较硬的材料。 10T有出色的耐磨性，但是里面添加的玻璃纤维可能会磨损较软的表面，所以这类的材质就只适用于表面硬度HRC 45以上的转轴。
作为台湾的密封件制造商，培凯在为客户提供密封解决方案时会考虑上述因素。当然，我们也会评估其他元素，例如介质、压力、温度、速度等。若有任何疑问，我们的工程团队将很乐意为您提供协助。若有其他需求，欢迎与我们联络。