“这是我们当时的实验记录。”陈明说,“丁腈橡胶耐油好,但耐热差;丙烯酸酯橡胶耐热好,但耐油差。两者并用,可以互补,但共硫化是难题。我们试了十几种硫化体系,最后找到一种相对好的,但还不够理想。”
“你们用了什么?”齐铁军问。
“硫磺+过氧化物+特种促进剂。”陈明说,“促进剂是关键。我们试了一种进口的,日本产的,叫TRA,效果不错。但太贵,而且不好买。”
“TRA……”齐铁军记下了这个名字。
“还有补强剂。”陈明继续说,“炭黑补强效果好,但生热大,不适合高速工况。白炭黑好一些,但分散难。你们用了纳米碳酸钙?”
“对,试了,有点效果,但还不够。”
“可以试试改性白炭黑。”陈明说,“用硅烷偶联剂处理过的白炭黑,分散性好,补强效果也好,还能降低生热。我们所有一种自己改性的,效果不错,但还没量产。”
“能给我点样品吗?”齐铁军问。
“可以,但不多,就几百克,你拿回去试试。”陈明说,“不过我得提醒你,材料是一方面,设计是另一方面。密封圈的唇口设计很重要,角度、弧度、过盈量,都会影响摩擦和温升。我们所有个老高工,专门搞密封设计的,我带你去找他。”
陈明带着齐铁军来到二楼,一间更老的办公室。一个五十多岁的男人正伏在绘图板上画图,戴一副老花镜,头发花白。桌上摆满了绘图工具:丁字尺、三角板、圆规、曲线板,还有一堆图纸。
“高工,忙呢?”陈明打招呼。
高工抬起头,推了推眼镜:“小陈啊,有事?”
“介绍一下,这是我大学同学,齐铁军,江南来的,搞高速密封圈,遇到点问题,想请教您。”陈明说。
齐铁军赶紧上前:“高工您好,打扰了。”
高工放下笔,摘下眼镜,揉了揉眼睛。“高速密封圈?多高速?”
“两万转,一百五十度,要求运行一百小时。”齐铁军说。
高工挑了挑眉:“要求不低啊。什么设备用的?”
“高速轴承,具体不方便说,军工口的。”
高工点点头,没再追问。他起身,从书架上翻出一叠图纸,摊在桌上。那是各种密封圈的设计图,有O形圈,有Y形圈,有组合密封,有旋转密封,各种结构,各种尺寸,标注得密密麻麻。
“密封这东西,看着简单,其实门道很深。”高工指着图纸说,“材料、结构、工艺,三者缺一不可。材料是基础,结构是关键,工艺是保证。你们现在的问题是?”
“唇口磨损严重,热老化快。”齐铁军说。
“唇口角度多少?”
“四十五度。”
“过盈量呢?”
“零点三毫米。”
高工想了想,拿起铅笔,在一张白纸上画了个草图。“四十五度是常规角度,但高速工况下不一定是最佳。你可以试试减小角度,比如三十度,或者增大角度,比如六十度。角度小,接触面积大,摩擦大,生热多;角度大,接触面积小,但密封效果可能差。要找到一个平衡点。”
他边画边讲解:“过盈量也要调整。零点三毫米对低速工况可以,但高速下可能太大,导致摩擦过大,温升高。可以减小到零点二毫米,或者零点一五毫米,试试看。但也不能太小,太小了密封不住。”
“唇口形状呢?”齐铁军问。
“唇口形状很重要。”高工说,“常规是圆弧形,但高速下可以试试其他形状,比如抛物线形,或者多唇结构。多唇结构可以分级密封,降低单唇压力,减少摩擦生热。但结构复杂,模具难做,工艺要求高。”
他翻出另一张图纸,那是一张多唇密封圈的设计图,有三道唇,每道唇的角度、厚度、弧度都不一样。“这是给航空发动机设计的,转速三万转,温度二百度。三道唇,每道唇的功能不同,第一道主密封,第二道辅助密封,第三道防尘。材料是氟橡胶,很贵,但效果好。”
齐铁军仔细看着图纸,心里盘算。多唇结构是个思路,但确实复杂,以他们厂现在的模具加工能力,做不了这么精密的模具。但可以先从简单的改起,调整角度,调整过盈量,看看效果。
“模具是关键。”高工似乎看穿了他的想法,“模具精度不够,再好的设计也白搭。你们厂的模具加工能力怎么样?”
“一般。”齐铁军老实说,“做常规模具可以,但高精度的不行。”
“那就在现有基础上优化。”高工说,“先调整角度和过盈量,看看效果。如果有效,再考虑更复杂的结构。一步一步来,别想一步登天。”
“谢谢高工。”齐铁军由衷地说。这些经验,是书本上学不到的,是几十年实践积累的。
“不用谢,互相学习。”高工摆摆手,“你们做的这个东西,有意义。咱们国家,在高端密封件上,一直受制于人。进口的贵,还不好买。你们能自己做出来,是好事。有什么问题,随时来问。”
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