Ny princip för kolvtätning

Funktionsegenskaper

Slitage på tätning och cylinderlopp

Konventionella mjuka tätningar av polymera material sliter vid hydraulisk drift in cylinderloppet i första hand under de första 1000 slagen. Slitaget sker både på ytprofilens toppar och dalar och då mest på topparna. Vanligtvis har redan efter något 1000-tals slag, profildjupet minskat till cirka hälften. Förslitningen av tätningsytan och cylinderloppet fortsätter, men därefter med minskande hastighet. Under denna relativt, korta inslitningstid genereras ett mycket stort antal små partiklar som utgör ett hot mot hela systemets renhet, om inte filtreringen fungerar. Nötningen på cylinderloppet kan öka med tiden och bli ett kritiskt problem om hårda partiklar fastnar i ytan på den mjuka polymera tätningen eller i styrningen, där partiklarna kan ligga och slita spår i cylinderloppet.

Nötning på den mjuka polymera tätningen kan med tiden öka och bli kritisk om ytan skadas, till exempel genom repbildning eller till följd av redan från början befintliga ytfel till exempel små kratrar i förorsakade av orent slaggrikt material i cylinderytan. De mjuka polymera tätningarna är helt beroende av mycket fina ytor och att repor och kratrar ej förekommer. I stort sett är det endast rullpolerade och henade ytor med Ra-värden som är 0,2 eller bättre som ger acceptabla resultat vid krävande användning.

En av Metseals bästa egenskaper är okänsligheten för motgående ytas ytfinhet och eventuell förekomst av repor och kratrar. Detta ger till resultat en överlägsen livslängd för tätning och cylinderyta, samt möjlighet att sänka kostnaden för ytans tillverkning. Förutom rullpolerad eller henad yta kan Metseal även nyttja grövre metoder som ger sämre ytfinheter, till exempel dragna eller finsvarvade ytor. Metseals kolvtätning kan även med dessa relativt grova ytor, utan att generera stora mängder slippartiklar, uppnå längre och säkrare livslängd än de bästa kombinationerna av fina ytor och kolvtätningar av polymera material. Till detta kommer att Metseal vid drift förbättrar cylinderloppets yta så att kolvstyrningen får bättre förutsättningar och en längre livslängd samt lägre generering av slitagepartiklar. Metseals kolvtätningar för hydraulik är av härdat höglegerat stål och både tätningsytan och sidoplanens ytor har god bärighet och en ytfinhet med Ra-värde under 0,2 μm. När Metseals kolvtätning gör sina första slag under högt tryck, deformerar den plastiskt ned eventuella höga toppar på den mjukare stålytan i cylinderloppet. Då tätningen är avsevärt mycket hårdare än cylinderloppet, skadas inte tätningens yta.

Ytan har redan efter några hundratal slag börjat få en ytprofil med utpräglade platåer som alla ligger på samma höjd. Efter ytterligare ett relativt stort antal slag får dessa platåer en mycket fin spegelliknande yta. Slitaget på cylinderloppet är som regel så litet att det inte är mätbart utan det rör sig snarare endast om en gradvis ytförfining och förstoring av platåernas yta. När tätningen glider med sin tätningsyta mot cylinderloppet sker kontakten endast mot platåernas fina ytor. Förekomsten av repor och kratrar påverkar för Metseals del det maximala kontakttrycken marginellt, varför repor, kratrar och diverse håligheter av varierande slag inte är något problem för livslängden och likaså, till följd av ytfenomenet med halvsolida gränsskikt, inte för det statiska och dynamiska läckaget. Mjuka polymera tätningar däremot, kan fjädra ned i kratrar och repor där den mjuka ytan snabbt hyvlas eller slits bort med tätningshaveri som resultat. I figur Nr 1 visas hur mjuka tätningar respektive den hårda Metsealtätningen sliter eller deformerar ytprofilen på cylinderloppet.

Inslitning av cylinderlopp

inslitning

Webbplats från Trinax AB