بهترین ماده تسمه تایم برای دماهای بالا و مقاومت شیمیایی چیست؟

سیستم‌های انتقال صنعتی در متالورژی، فرآوری شیمیایی، تولید مواد غذایی و تولید خودرو به شدت به تسمه‌های زمان‌بندی صنعتی دندانه‌ای قوسی متکی هستند. در این کاربردهای سخت، قرار گرفتن در معرض دمای بالا، بخارات اسیدی و قلیایی، آلودگی روان کننده و حمله حلال از دلایل اصلی خرابی زودرس تسمه هستند. انتخاب مواد صحیح و اجرای یک استراتژی حفاظتی مناسب، گام های اساسی برای اطمینان از قابلیت اطمینان انتقال و به حداکثر رساندن عمر مفید است.

1. مقایسه مواد پایه برای تسمه تایم دندان قوس دار

ترکیب بدنه کمربند مقاومت پایه آن را در برابر استرس محیطی تعیین می کند. دسته بندی مواد اصلی که در حال حاضر در تسمه تایم صنعتی استفاده می شود به شرح زیر است.

لاستیک کلروپرن (CR)

لاستیک کلروپرن پرمصرف ترین ترکیب پایه در تسمه های تایم صنعتی استاندارد است. مقاومت روغن کافی و سازگاری شیمیایی متوسطی را با محدوده دمای عملیاتی -30 تا 100 درجه سانتی گراد ارائه می دهد. با این حال، CR هنگام قرار گرفتن در معرض اسیدهای قوی، قلیایی های قوی یا حلال های مبتنی بر کتون در مدت زمان طولانی، تورم و سخت شدن قابل توجهی از خود نشان می دهد، که آن را برای عملکرد مداوم در محیط های شیمیایی تهاجمی نامناسب می کند.

پلی اورتان (PU)

تسمه های تایم پلی اورتان مقاومت در برابر سایش و ثبات ابعادی عالی را ارائه می دهند و دقت پروفیل دندان را در طول دوره های خدمات طولانی حفظ می کنند. این ویژگی ها PU را به انتخاب ارجح برای کاربردهای انتقال دقیق تبدیل می کند. حد عملی دمای بالایی برای PU تقریباً 80 درجه سانتیگراد است. فراتر از این آستانه، مواد به تدریج نرم می شوند و دقت انتقال و ظرفیت بار را کاهش می دهند. PU همچنین مقاومت محدودی در برابر مواد شیمیایی مبتنی بر استر و کتون نشان می‌دهد که نیاز به ارزیابی دقیق قبل از استقرار در محیط‌های پردازش شیمیایی مربوطه دارد.

لاستیک نیتریل بوتادین هیدروژنه (HNBR)

HNBR به یک ماده مهم با کارایی بالا در کاربردهای انتقال تقاضا تبدیل شده است. مقاومت روغن آن به طور قابل توجهی بیشتر از استاندارد NBR است و دمای کار مداوم آن می تواند به 150 درجه سانتی گراد برسد. HNBR همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر سوخت های هیدروکربنی آلیفاتیک و روغن های روان کننده دارد. برای محیط‌هایی مانند محفظه‌های موتور خودرو و سیستم‌های درایو کمپرسور که در آن دمای بالا و مه روغن به طور همزمان وجود دارند، تسمه‌های زمان‌بندی دندانه‌ای قوسی HNBR راه‌حل قابل‌اعتمادتری را نشان می‌دهند.

فلورالاستومر (FKM)

FKM در میان بالاترین سطوح مقاومت شیمیایی موجود در مواد کمربند الاستومری قرار دارد. این در برابر تماس طولانی با اسید سولفوریک غلیظ، حلال های کلردار و هیدروکربن های معطر مقاومت می کند و می تواند به طور مداوم در دمای بیش از 200 درجه سانتی گراد کار کند. هزینه های ساخت به طور قابل توجهی بالاتر از ترکیبات معمولی است و بنابراین تسمه های زمان بندی FKM در ساخت نیمه هادی ها، پردازش های شیمیایی خوب و تجهیزات پشتیبانی زمینی هوافضا متمرکز می شوند که در آن شرایط عملیاتی شدید سرمایه گذاری را توجیه می کند.

2. منطق انتخاب اعضا تنش

هسته باربر تسمه تایم صنعتی دندان قوس، عضو کششی داخلی آن است. مواد بند ناف مستقیماً استحکام کششی، پایداری ابعادی حرارتی و دوام شیمیایی را تعیین می کند.

طناب فایبرگلاس

فایبرگلاس عضو کششی استاندارد در تسمه های تایم صنعتی همه منظوره است. مدول الاستیک بالا و سرعت خزش کم را فراهم می کند و در محدوده دمای معمولی صنعتی عملکرد قابل اعتمادی دارد. فایبرگلاس مستعد تخریب هیدرولیتیک در محیط های قلیایی شدید است که به تدریج استحکام کششی را کاهش می دهد. کاربردهایی که شامل قرار گرفتن در معرض قلیایی طولانی مدت هستند باید مواد بند ناف جایگزین را در نظر بگیرند.

طناب فیبر آرامید

آرامید ساختار سبک وزن را با استحکام کششی بالا و مقاومت حرارتی تا حدود 180 درجه سانتیگراد ترکیب می کند. پایداری شیمیایی آن از فایبرگلاس فراتر می رود و برای سیستم های انتقال با دمای بالا که به پاسخ دینامیکی بالایی نیز نیاز دارند، مناسب است. آرامید به اشعه ماوراء بنفش حساس است و هنگام استفاده در تاسیسات بیرونی نیاز به محافظ مناسب دارد.

سیم سیم فولادی

طناب فولادی بالاترین استحکام کششی و کمترین ضریب ازدیاد طول حرارتی را در میان گزینه‌های استاندارد عضو کششی ارائه می‌دهد. جریمه وزن آن قابل توجه است و طناب فولادی محافظت نشده در برابر خوردگی در محیط های شیمیایی مایع آسیب پذیر است. طناب فولادی برای کاربردهای با بار سنگین و دمای بالا که درایو تسمه در یک محفظه محافظ محصور شده است بهتر است.

3. گزینه های درمان سطح پشت و صورت دندان

درمان سطحی اعمال شده بر روی نیمرخ دندان و پشت کمربند، مستقل از ترکیب عمده انتخاب شده، نقش معناداری در عملکرد مقاومت شیمیایی دارد.

پوشش PTFE

پوشش پلی تترا فلوئورواتیلن به طور قابل ملاحظه ای اصطکاک صورت دندان را کاهش می دهد در حالی که یک سد شیمیایی موثر در برابر اکثر حلال های آلی، اسیدها و قلیاها تشکیل می دهد. این درمان معمولاً در سیستم‌های انتقال درجه مواد غذایی و محیط‌های اتاق تمیز نیمه هادی که در آن کنترل آلودگی حیاتی است، مشخص می‌شود.

پارچه دندان نایلونی (PA66)

پارچه روکش نایلونی درمان سطح استاندارد تسمه های تایم پلی اورتان است. سایش صورت دندان را کاهش می دهد و درجه ای از انزوا را از تماس اسید ضعیف و قلیایی ضعیف فراهم می کند. این پیکربندی عملکرد ثابتی را در تجهیزات دوز شیمیایی، ماشین‌آلات پرکننده و کاربردهای صنعتی فرآیند مشابه نشان می‌دهد.

پوشش لاستیکی سیلیکونی

لاستیک سیلیکون غیر سمی است، مطابق با مقررات تماس مواد غذایی و دارویی است و محدوده دمای عملیاتی وسیعی از -60 درجه سانتیگراد تا 230 درجه سانتیگراد را ارائه می دهد. این انتخاب مناسب برای تصفیه سطح برای کاربردهای با دمای بالا در صنایعی است که خلوص مواد و رعایت مقررات الزامی است.

4. مهندسی حفاظت در سطح سیستم

انتخاب مواد به خود تسمه می‌پردازد، اما طراحی سیستم اطراف تعیین می‌کند که آیا آن ماده در سرویس با قابلیت‌های رتبه‌بندی‌شده خود عمل می‌کند یا خیر.

مواد قرقره باید با محیط عملیاتی مطابقت داشته باشد. فولاد ضد زنگ (گرید 304 یا 316L) و قرقره های آلیاژ آلومینیوم با آنودایز سخت، انتخاب های استاندارد برای کاربردهای خورنده هستند که از آلودگی اکسید فلزی ترکیب تسمه جلوگیری می کنند و از فعل و انفعالات گالوانیکی که تخریب سطح را تسریع می کنند، اجتناب می کنند.

محفظه های مهر و موم شده از تماس مستقیم بین گازها یا مایعات خورنده و محرک تسمه جلوگیری می کند. در خطوط ترشی اسید، تجهیزات آبکاری الکتریکی، و تاسیسات مشابه با خوردگی بالا، یک محفظه انتقال کاملا محصور همراه با تصفیه گاز بی اثر، یک روش ثابت برای افزایش قابل توجه فواصل سرویس تسمه است.

نظارت مداوم دما در محفظه درایو، یکپارچه با منطق خاموش کردن بیش از حد دما، از پیری حرارتی ناشی از اتلاف حرارت ناکافی محافظت می کند. این امر به ویژه در محفظه های درایو فشرده که مدیریت حرارتی توسط محدودیت های فضا محدود می شود، مرتبط است.

5. پارامترهای حیاتی برای تصمیم گیری انتخاب

یک نتیجه انتخاب مواد قابل اعتماد نیاز به ارزیابی سیستماتیک پارامترهای زیر قبل از انجام هر گونه مشخصات نهایی دارد.

• حداکثر دمای کار مداوم و حداکثر دمای گذرا
• شناسایی و غلظت مواد شیمیایی در تماس با تسمه
• رتبه قدرت انتقال و سرعت تسمه
• عمر سرویس مورد نیاز تحت چرخه عملیاتی تعریف شده
• گواهینامه های قابل اجرا مانند انطباق با درجه مواد غذایی یا حفاظت در برابر انفجار ATEX

نگاشت این پارامترها در برابر داده‌های عملکرد مواد تأیید شده، دو خطای مهندسی رایج در انتخاب تسمه را حذف می‌کند: بیش از حد تعیین‌شده، که هزینه‌های غیرضروری تهیه را ایجاد می‌کند، و مشخصات کمتر، که مستقیماً منجر به خرابی برنامه‌ریزی نشده و آسیب تجهیزات مرتبط می‌شود.

انتخاب مواد برای تسمه های تایم صنعتی دندان قوس الکتریکی در محیط های سخت اساساً یک تصمیم مهندسی سیستم است. هیچ مشخصات جهانی همه برنامه ها را پوشش نمی دهد. ارجاع متقابل داده‌های عملیاتی سایت خاص با مستندات انتخاب سازنده، و انجام آزمایش اعتبارسنجی دسته‌ای کوچک در جایی که شرایط عملیاتی غیرمعمول یا شدید است، رویکرد ثابت شده برای قابلیت اطمینان انتقال طولانی‌مدت باقی می‌ماند.