1. Seal thủy lực, khí nén là gì ?

10x22x6mm Oil Seal 5-Piece PU Hydraulic U-Cup Seal Kit For Piston Rods - Sizes 8-28mm ID (Includes 10x22x6mm) Hydraulic Rod Seals

  • Seal thủy lực ( hydraulic seal ) , khí nén ( pneumatic seal ), Vòng làm kín ( oring ), oil seal ( phốt dầu) : được dung phổ biến trong hầu hết tất cả các ngành công nghiệp. Ở Việt nam hydraulic seal, pneumatic seal được gọi bằng nhiều tên gọi tùy vùng miền, những từ thông dụng thường được dùng như : Phớt, phốt, Gioăng phớt, vòng làm kín, phốt dầu,…
  • Vậy seal thủy lực, khí nén hay Gioăng phớt,..các loại phớt nói chung có công dụng gì :
    • Giữ môi chất bên trong hệ thống(dầu thủy lực hoặc khí nén)
    • Ngănmôi chất rò rỉ ra ngoài
    • Ngănbụi, nước và tạp chất xâm nhập từ bên ngoài
  • Seal tồn tại để đảm bảo 3 yếu tố quan trọng của hệ thống truyền động:
    • Giữ áp suất trong hệ thống.
    • Tách hai môi trường khác nhau (dầu – không khí, dầu – dầu).
    • Bảo vệ thiết bị khỏi bụi bẩn và mài mòn.
      => Các hiểu đơn giản nhất : Seal hay gioăng phớt là chi tiết làm kín, giúp hệ thống thủy lực hoặc khí nén giữ áp suất và hoạt động ổn định.

Hydraulic Seals

2. Phân loại seal, gioăng phớt động ( Dynamic seal ) và gioăng phớt tĩnh ( Static seal ).

Gioăng phớt tĩnh ( Static seal ).

- Seal tĩnh là gioăng phớt làm kín giữa hai bề mặt không có chuyển động tương đối.

- Hai chi tiết không trượt hoặc không quay so với nhau

- Đặc điểm : áp lực nén lên seal, Gioăng phớt làm kín bề mặt, không chịu ma sát bề mặt àtuổi thọ dài.

- Một vài loại gioăng phớt tĩnh phổ biến : Oring ( sin tròn, sin vuông ..), gasket, bonded seal, metal seal,..

2.2 Gioăng phớt động (Dynamic seal)

- Seal động là gioăng phớt làm kín giữa hai chi tiết có chuyển động tương đối: chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay.

- Đặc điểm : chịu ma sát, chịu mài mòn và chịu áp suất.

- Một vài loại Gioăng phớt động ( Dynamic seal ) phổ biến : rod seal, piton seal, dust seal, oil seal, rotary seal..

2.3 So sánh các tiêu chí phân loại xử dụng gioăng phớt tĩnh và gioăng phớt tĩnh

STT Tiêu chí Seal tĩnh Seal động
1 Chuyển động Không có Có
2 Ma sát Không Có
3 Độ mòn Thấp Cao
4 Thiết kế Đơn giản Phức tạp
5 Áp suất Trung bình Có thể rất cao
6 Ứng dụng Mặt bích, nắp Xy lanh, trục

3. Tổng quan về vật liệu cấu tạo nên seal, gioăng phớt

Tên gọi :

Stt Viết tắt / Tên Tên tiếng Anh đầy đủ Tên tiếng Việt
1 NBR Nitrile Butadiene Rubber Cao su Nitrile
2 HNBR Hydrogenated Nitrile Butadiene Rubber Cao su Nitrile hydro hóa
3 FKM Fluoroelastomer Cao su Fluor (Viton)
4 EPDM Ethylene Propylene Diene Monomer Cao su EPDM
5 PU Polyurethane Nhựa Polyurethane
6 HPU High Performance Polyurethane Polyurethane hiệu suất cao
7 PTFE Polytetrafluoroethylene Nhựa PTFE (Teflon)
8 PTFE Bronze Filled Bronze Filled Polytetrafluoroethylene PTFE gia cường bột đồng
9 POM Polyoxymethylene Nhựa Acetal (Delrin)
10 PA Polyamide Nhựa Nylon
11 PEEK Polyether Ether Ketone Nhựa PEEK chịu nhiệt cao
12 Phenolic Phenolic Resin Nhựa Phenolic (nhựa sợi vải ép)

Tính năng vượt trội nhờ vật liệu phù hợp

sử dụng gioăng piston trong nhiều hệ thống làm kín hiện đại, được thiết kế đặc biệt phù hợp với điều kiện và yêu cầu ứng dụng cụ thể. Việc lựa chọn vật liệu đóng vai trò quyết định ở đây.

Các vật liệu như polyurethane, PTFE và polyamit được sử dụng chủ yếu cho gioăng piston, kết hợp với các hình dạng đã được chứng minh của công ty, luôn mang lại giải pháp tối ưu. Hàng loạt thử nghiệm và hàng triệu ứng dụng của khách hàng xác nhận hiệu suất và độ tin cậy của gioăng do chúng tôi sản xuất.

 

STT Vật liệu Độ cứng Nhiệt độ hoạt động thường xuyên Nhiệt độ chịu được tức thời Ma sát Độ chịu mòn Áp suất làm việc Ứng dụng phổ biến
1 NBR 70 Shore A -20 → 100°C -30 → 120°C trung bình trung bình ~150 bar O-ring tĩnh
2 NBR 90 Shore A -20 → 100°C -30 → 120°C trung bình khá ~300 bar O-ring áp suất cao
3 HNBR 70 Shore A -30 → 140°C -40 → 160°C trung bình tốt ~200 bar O-ring chịu nhiệt
4 HNBR 90 Shore A -30 → 140°C -40 → 160°C trung bình tốt ~300 bar O-ring áp cao
5 FKM 70 Shore A -20 → 200°C -30 → 230°C trung bình tốt ~200 bar O-ring nhiệt cao
6 FKM 90 Shore A -20 → 200°C -30 → 230°C trung bình tốt ~250–300 bar O-ring áp cao
7 PU 90 Shore A -30 → 100°C -40 → 120°C thấp rất tốt ~300 bar Rod seal
8 PU 95 Shore A -30 → 100°C -40 → 120°C thấp rất tốt ~350 bar Rod seal tải cao
9 HPU 93 Shore A -35 → 110°C -40 → 130°C thấp rất tốt ~350 bar Rod seal
10 HPU 97 Shore A -35 → 110°C -40 → 130°C thấp rất tốt ~400 bar Rod seal tải nặng
11 PTFE 55 Shore D -200 → 200°C -200 → 260°C rất thấp tốt ~450 bar Piston seal
12 PTFE 65 Shore D -200 → 200°C -200 → 260°C rất thấp tốt ~500 bar Piston seal
13 PTFE Bronze Filled 60 Shore D -200 → 200°C -200 → 260°C thấp rất tốt ~600 bar Piston seal
14 PTFE Bronze Filled 70 Shore D -200 → 200°C -200 → 260°C thấp rất tốt ~700 bar Piston seal áp cao
15 POM 85 Shore D -40 → 110°C -40 → 130°C rất thấp rất tốt không chịu áp Guide ring
16 POM 90 Shore D -40 → 110°C -40 → 130°C rất thấp rất tốt không chịu áp Guide ring tải cao
17 Phenolic Resin 90 Shore D -40 → 150°C -40 → 180°C thấp rất tốt không chịu áp Wear ring
18 Phenolic Resin 95 Shore D -40 → 150°C -40 → 180°C thấp rất tốt không chịu áp Wear ring tải nặng

Shore A: vật liệu cao su, dù cứng nhưng vẫn có sự đàn hồi nhất định.

Shore D : nếu là vật liệu rất cứng shore 90 thì gần như không có đàn hồi.

  1. Vị trí cần dùng seal, gioăng phớt :

Tất cả các vị trí tiếp xúc giữa 2 bề mặt có hoặc không có chuyển động đều cần seal / gioăng phớt làm kín để : giữa áp suất, ngăn dò rỉ, chắn bụi, bảo vệ hệ thống..

  • Một số ví dụ và gợi ý sử dụng :
    • Làm kín tĩnh ( Static sealing ).

+  Mặt bích ( flange ).

+  Nắp thiết bị ( cover, housing ).

+  Kết nối ren (threaded joint ).

+ mặt ghép hai chi tiết cố định.

  • Loại seal / gioăng phốt được sử dụng : oring / Sin tròn, gasket / gioăng phẳng, Bonded seal, metal seal.
    • Làm kín động tịnh tiến ( linear dynamic sealing )

+  Trục tịnh tiến : shaft / rod chuyển động thẳng.

+  Piston trong xilanh

+  Cơ cấu trượt.

  • Loại seal / gioăng phớt được xử dụng : Wiper, rod seal, u -cup, piston seal..
    • Làm kín chuyển động quay (Rotary sealing)

+  TRục quay / shaft

+  Ổ trục

+  Motor, gearbox

+  Bơm

  • Loại seal / gioăng phớt được xử dụng : Oil seal, rotary shaft seal, mechanical seal, V-ring..
    • vật liệu được dùng trong 1 số trường hợp thông dụng theo dung môi của hệ thống :

Dầu : PU, NBR, FPM, FKM..

Nước : EPDM, Silicone..

Hóa chất : EPDM, PTFE..

Khí : PU, NBR..

Còn một số loại làm kín đặc biệt nhưng không thông dụng như : làm kín bán động, làm kín áp suất cao … các bạn có thể tìm hiểu thêm trên mạng để tìm được phương pháp xử linh hoạt và tốt nhất.

5. Một số đặc điểm nhận diện vật liệu seal / gioăng phớt tại việt nam.

STT Vật liệu Màu sắc Bề mặt Đặc điểm Mức phổ Chuẩn
phổ biến nhận diện biến VN quốc tế
1 NBR đen mịn mềm, đàn hồi rất phổ biến tiêu chuẩn
2 HNBR đen / xanh mịn cứng hơn NBR trung bình tiêu chuẩn
3 FKM (Viton) nâu / xanh mịn hoặc đàn hồi, trung bình tiêu chuẩn
/ đen nhám mài chịu nhiệt cao
4 PU xanh lá / hơi bóng đàn hồi + cứng rất phổ biến tiêu chuẩn
xanh dương
5 HPU xanh đậm bóng, chắc cứng hơn PU phổ biến cao cấp
6 PTFE trắng trơn không đàn hồi phổ biến tiêu chuẩn
7 PTFE Bronze nâu đồng trơn nặng, cứng phổ biến cao cấp
8 POM trắng / đen cứng, bóng nhẹ nhựa cứng phổ biến tiêu chuẩn
9 Phenolic nâu đỏ sần nhẹ dạng sợi ép phổ biến tiêu chuẩn

II. Gioăng phớt cho xi lanh thủy lực, khí nén. (Hydraulic cylinder seals and pneumatic seals).

  1. Tổng quan về 1 bộ seal kit / gioăng phớt cho xi lanh.

1 Bộ seal kit / bộ gioăng phớt cho xi lanh thủy lực bao gồm các chi tiết :

  • Wiper / dust seal / gioăng phớt chắn bụi. à gioăng phốt động (dynamic).
  • Rod seal / phốt cổ / phốt ben. à gioăng phốt động (dynamic).
  • Buffer seal / phốt giảm sốc áp. à gioăng phốt động (dynamic).
  • Wearing / dẫn hướng cổ xi lanh
  • Piston seal / phốt piston. à gioăng phốt động (dynamic).
  • Wearing / dẫn hướng quả piston
  • Oring / sin làm kín. à gioăng phớt tĩnh (static).
  • Back up ring / căn cho sin làm kín. à gioăng phớt tĩnh (static).
  • Cushion seal / phốt giảm chấn 2 đầu ( tủy thiết kế yêu cầu ).