SIZDIRMAZLIK ELEMANLARI MALZEMELERİ

1.1. Plastomerler (Termoplastikler)

Makro moleküler yapıya sahip olan bu malzemeler termoplastikler ya da mühendislik plastikleri olarak da isimlendirilirler.

Molekül yapıları incelendiğinde, elastomerlerde olduğu gibi çapraz bağların bulunmadığı görülür. Yük altında formunu değiștirerek tekrar eski haline dönebilme özelliği olmasına rağmen elastomerlerle kıyaslandığında bu özelliği daha düșük performans gösterir.

Sızdırmazlık elemanlarında genellikle kullanılan plastomerler poliasetal, polyamid ve PTFE (Teflon) malzemeleridir.

1.1.1. Poliasetal (POM) (Polyoxymethylene)

Hidrolik-Pnömatik sistemlerde yataklama elemanı malzemesi olarak ya da destek ringi malzemesi olarak kullanılırlar.

Kullanım yerine göre katkısız ya da cam elyaf katkılı tipleri vardır. -40°C ile +140°C arasında çalıșma sıcaklığı olmasına rağmen +100°C üzerinde ölçü stabilitesini sağlayamaz.

Mineral yağlarda ve HFA, HFB tipi yağlarda emniyetle kullanılırlar. Cam elyaf katkılı tiplerinde daha yüksek kontak basıncı dayanımı elde edilir.

1.1.2. Polyamid (PA6, PA6, 6)

-40°C ile +100°C arasında yüksek ölçü stabilitesi sağlayan aralıklı olarakta +140°C çalıșabilen bir malzemedir.

Poliasetaller gibi Hidrolik-Pnömatik silindirlerde yataklama elemanı ve destek ringi olarak kullanılırlar. Katkısız ve cam elyaf katkılı tipleri bulunmaktadır.

1.1.3. PTFE (Teflon)

1938 yılında, DUPONT Laboratuarlarında Dr. Roy J. Plunnket Freon ile test yaparken tedadüf eseri beyaz renkte vaks tipi bir malzeme keșfetti. Daha sonra yapılan araștırmalar neticesinde çok önemli özelliklere sahip olduğu araștırılarak endüstrinin kullanımına kazandırıldı.

Üretim teknolojisi olarak, toz metalürjisi üretim tekniğine benzer. PTFE toz halinde iken mil ya da boru olarak kalıplanır. Sinterleme sonrasında mekanik olarak talaș kaldırma yöntemi ile ihtiyaç duyulan form verilir. Ancak; özellikle son 15-20 yılda sağlanan gelișmeler neticesinde, termoplastikler gibi enjeksiyon ve ekstrüzyon yöntemleri de yaygın olmamakla birlikte kullanılmaktadır.

Saf olarak kullanıldığı gibi, içine katılan bazı dolgu maddeleri ile mekanik özellikleri artırılabilir. Kullanılan dolgu maddelerinin PTFE üzerindeki bașlıca etkileri akma kuvvetini arttırmak, sürtünme kuvvetini azaltmak, așınma mukavemetini arttırmak, kopma kuvvetini arttırmak, sertliğini arttırmak, ısı karșısında șekil değiștirme özelliğini azaltmak olarak sayılabilir.

En önemli kullanılan dolgu maddeleri;

-Cam elyaf
-Karbon-grafit
-Boya pigmentleri
-Bronz Molibden disülfit

1.1.3.1. Cam Elyaf

Cam elyaf katkısı çok geniș bir sıcaklık aralığında kimyasallara olan direncini arttırır. Özellikle güçlü alkalin solüsyonları ve hidroflorik asitlere dayanımı çok iyidir.

1.1.3.2. Karbon-Grafit

Așınma dayanımı ve sertliğini arttırır. Karbon grafit katkılı teflon, talașlı imalat sırasında takım uçlarının çabuk așınmasını önler. Yüksek basınç dayanımını sağlar.

1.1.3.3. Molibden di Sülfit

Sertliği arttırdığı gibi, sürtünme kuvvetini düșürür. Diğer katkı maddeleri ile birlikte kullanılır.

1.1.3.4. Bronz Katkısı

Termal dayanımı ve akma mukavemeti ile yüksek basınç dayanımını arttırır. Hidrolik uygulamalarda en çok tercih edilen dolgu tipidir.

1.2. ELASTOMERLER

Plastomerlerden farklı olarak, elastomerlerin makro moleküler yapılarında çapraz bağlar yaptıkları görülür. Bu özellikleri nedeni ile çok üstün viskoelastik malzemelerdir. Viskoelastik malzemeler yapıları gereği hem akıcı hem de elastik (yay) özelliği gösterirler. Dünyada ilk olarak kauçuk ağacının kabuğuna kanal açılarak toplanan sıvının (latex) kükürt ile modifiye edilmesi ile kullanılmıștır.

Oda sıcaklığında orijinal boyunun en az iki misline kadar uzatılabilen ve tatbik edilen kuvvet ortadan kaldırıldığında orijinal haline dönebilen polimerik malzemeler elastomer olarak adlandırılır.

Makro moleküler yapıdaki çapraz bağlanma ısı ve basınç etkisi ile sağlanır. Bu ișlem vulkanizasyon olarak adlandırılır. Vulkanizasyon sonrasında (çapraz bağlanma reaksiyonu) üstün elastik özellikleri kazandırır.

Yaygın kullanılan elastomerler așağıda açıklanmaktadır;

1.2.1. Nitril (NBR)

Çok yaygın kullanımı olan nitril bir bütadien ve Acrylo nitrile polimeridir.

ALP NBR karıșımları %30 ile %50 arasında değișen Acrylo nitrile (ACN) içermektedir. -30°C ile +105°C (kısa aralıklı olarak +130°C’de) çalıșma sıcaklığı olan NBR karıșımlarımız mineral yağlar (yağlama yağları, grup H, H-L ve H-LP) ve gresler ile mineral yağ bazlı yanmaz yağlarda (grup HFB ve HFC ) bitkisel ve hayvansal yağlarda, alifatik hidrokarbonlarda (propan, bütan, petrol) oldukça iyi direnç gösterir.

Aromatik hidrokarbonlar (benzen, trichloroethylene, HFD tip yanmaz yağlarda), glikol ether bazlı fren hidroliklerinde kullanılması önerilmemektedir.

1.2.2. Hidrojene Nitril Bütadien Kauçuk (HNBR)

Normal NBR polimerinin çift bağlanmıș bütadien ile tamamının ya da bir kısmının hidrojene edilmesi ile elde edilen bir polimer türüdür. Kimyasallara dayanımı NBR’a benzer. Peroksitlerle kürlendirildiğinde yüksek çalıșma sıcaklıklarına ulașır. Çalıșma sıcaklığı -30°C ile +130°C arasındadır.

1.2.3. Viton (FKM) (FLUORO ELASTOMER)

-30°C ile +225°C arasında her tip gres yağ ve solvente dayanıklıdır. Düșük gaz geçirgenliği olan sistemlerde iyi sonuç verir. Birçok kimyasala karșı direnci çok iyidir. Mineral yağlar ve gresler, yakıtlar, alifatik ve aromatik hidrokarbonlar ve bazı yanmaz yağlara karșı direnci çok iyidir.

1.2.4. Silikon (MVQ)

Ozon, hava ve yağa karșı çok dirençli olan silikon -60°C ile +200°C arasında özelliğini korur. Ancak oksitlenmiș yağlar ile bazı hipoit ve E.P tipi yağlara dayanıklılığı azdır.

1.2.5. Neopren (CR)

Bir chlorobutadiene polimeridir. Hava, ozon ve yanmaya karșı dirençlidir. Yüksek anilin noktalı mineral yağlara ve greslere karșı direnci iyidir. Bu nedenle aynı anda hem yağlara karșı hem de hava ve ozona karșı dirençli olması gereken uygulamalarda kullanılır.

Örneğin; otomotiv sanayinde rot-rotil körükleri neopren malzemeden üretilirler.-45°C ile +105°C arasında çalıșma sıcaklığı vardır.

1.2.6. Etilen Propilen Kauçuk (EPDM)

Çalıșma sıcaklığı -40°C ile +145°C arasındadır. Fosfat, ester akıșkanlarına, otomotiv fren yağlarına, su ve buhara karșı direnci oldukça iyidir.

1.2.7. Sitren Bütadien Kauçuk (SBR)

-50°C ile +100°C arasında çalıșma sıcaklığı olan SBR glikol esaslı fren yağlarına inorganik asitlere, bazlara ve alkole karșı dirençlidir. Diğer elastomerlerle örneğin; tabii kauçuk ile sıkça karıșım yapılarak da kullanılır.

1.2.8. Poliüretan (PU)

Enjeksiyon tekniği ile kalıplanan poliüretan -30°C ile +100°C arasında çalıșma sıcaklığına sahiptir. Kopma, yırtılma ve așınma dayanımı son derece iyi olan poliüretan aynı zamanda hava ve ozona, mineral yağlar, gres ve alifatik hidro karbonlara karșı çok dirençlidir.

1.2.9. Tabii Kauçuk (NR)

Kauçuk ağacından elde edilen tabii kauçuk -60°C ile +100°C arasında kullanılır. Yüksek mekanik özellikleri sayesinde esneklik gerektiren (vibrasyon takozları vb.) yerlerde kullanılır.

1.3. TERMOPLASTİK ELASTOMERLER (TPE)

Çalıșma sıcaklığı -40°C ile +120°C arasındadır. Enjeksiyon tekniği ile kalıplanabilen TPE malzemesi sahip olduğu yüksek kopma kuvveti ve mineral yağlara olan dayanımı nedeni ile hidrolik-pnömatik uygulamalarda değișik kombinasyonlarla kullanılmaktadır.