橡膠密封件廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)。橡膠密封件一旦失效，輕則使密封設(shè)備不能正常工作、造成經(jīng)濟(jì)損失；重則會(huì)造成人身傷亡事故，如由于挑戰(zhàn)者號(hào)航天飛機(jī)右側(cè)固體火箭助推器的O型密封圈失效。橡膠密封件的失效分析不僅可以幫助找出問(wèn)題所在便于以后采取相應(yīng)的預(yù)防措施，還可幫助客戶(hù)和密封件生產(chǎn)商改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)，取得雙贏。
橡膠密封件四大失效原因
常見(jiàn)的橡膠密封件失效原因主要有四種：橡膠密封件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤、橡膠密封件選材錯(cuò)誤、橡膠密封件質(zhì)量問(wèn)題和橡膠密封件使用不當(dāng)。
1、橡膠密封件選材錯(cuò)誤
常用的橡膠密封材料有三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、硅橡膠(VMQ)、氟橡膠(FKM或者FPM)和氯丁橡膠(CR)等。這些橡膠密封材料的特性各不相同，應(yīng)用也不同。選擇橡膠密封材料要從多方面考慮，比如橡膠密封材料使用溫度、橡膠密封材料是否耐受介質(zhì)、橡膠密封材料的硬度、橡膠密封材料壓縮永久變形和耐磨性等各種因素。
橡膠密封件選材錯(cuò)誤常常是因?yàn)橄鹉z密封件設(shè)計(jì)人員對(duì)各種橡膠密封材料的性能不熟悉。一個(gè)經(jīng)驗(yàn)豐富的橡膠密封件供應(yīng)商能一開(kāi)始就指出選材的問(wèn)題。有時(shí)橡膠密封件的使用環(huán)境比較復(fù)雜，或者是一個(gè)全新的橡膠密封件設(shè)計(jì)，選擇合適的橡膠密封材料就不是件非常容易的事了。除了仔細(xì)甄別各種影響因素外，還需要進(jìn)行功能測(cè)試。
2、橡膠密封件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤
橡膠密封件設(shè)計(jì)錯(cuò)誤通常是由于設(shè)計(jì)人員對(duì)橡膠密封件產(chǎn)品認(rèn)識(shí)不足造成的。比如對(duì)橡膠密封件承受的壓力估計(jì)不足、對(duì)密封面上接觸應(yīng)力分布的認(rèn)識(shí)有誤、安放橡膠密封件的溝槽設(shè)計(jì)不合理等。
有限元分析(FEA)常常被用來(lái)輔助橡膠密封件的設(shè)計(jì)和失效分析。曾做過(guò)一個(gè)橡膠密封件，該橡膠密封件以塑料為主體，局部包上橡膠。當(dāng)在檢測(cè)橡膠密封件零件的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，塑料部分在測(cè)試時(shí)容易破裂，從而得出結(jié)論是：橡膠密封件塑料件在二次成型時(shí)(即將橡膠包覆在塑料件上)被損壞了。橡膠密封件塑料件都是在一個(gè)地方破裂的。通過(guò)有限元分析，我們發(fā)現(xiàn)，橡膠密封件塑料件的破損部位實(shí)際上是橡膠密封件受到最大應(yīng)力的地方，橡膠密封件此處應(yīng)力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)塑料所能承受的。
如果橡膠密封件在設(shè)計(jì)的時(shí)候客戶(hù)就用有限元方法分析過(guò)該橡膠密封件產(chǎn)品，不但可以避免類(lèi)似的錯(cuò)誤，還可以節(jié)省其時(shí)間和金錢(qián)。當(dāng)然，想要成功的分析預(yù)測(cè)橡膠密封件的性能，不但要有合適的有限元分析軟件，還要有豐富的材料經(jīng)驗(yàn)、建模經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)積累。
3、橡膠密封件使用不當(dāng)
一個(gè)好橡膠密封件，如果使用不當(dāng)，也會(huì)造成整個(gè)橡膠密封件產(chǎn)品失效，比如潤(rùn)滑油使用錯(cuò)誤。
某些客戶(hù)反饋說(shuō)O型圈零件的尺寸與要求差異很大。當(dāng)我們分析樣品時(shí)才發(fā)現(xiàn)，客戶(hù)用錯(cuò)了潤(rùn)滑油。該O型圈是由三元乙丙橡膠制成，材料本身不耐礦物油類(lèi)的潤(rùn)滑油?？蛻?hù)涂上這種潤(rùn)滑油，會(huì)造成產(chǎn)品體積溶脹。改用硅油就沒(méi)有問(wèn)題了。
另外一類(lèi)常見(jiàn)的問(wèn)題為橡膠密封件安裝錯(cuò)誤。比如在O型圈裝配過(guò)程中產(chǎn)生了扭曲；由于安裝不當(dāng)而造成橡膠密封件受壓不均勻；橡膠密封件的潤(rùn)滑不夠等失誤。如果這些失誤是由橡膠密封件的生產(chǎn)廠(chǎng)家造成的，那么這屬于生產(chǎn)質(zhì)量所控制的范圍之內(nèi)。如果由定貨方或者第三方造成，那么就屬與橡膠密封件使用不當(dāng)了。
4、橡膠密封件質(zhì)量
橡膠密封件的生產(chǎn)質(zhì)量與最終產(chǎn)品的可靠性密切相關(guān)。橡膠密封件常見(jiàn)的問(wèn)題有：原材料質(zhì)量不穩(wěn)定、橡膠混煉時(shí)投錯(cuò)原料、原料或者混煉膠儲(chǔ)存不當(dāng)(交叉污染)、膠料混煉不均勻、硫化條件(溫度、時(shí)間、壓力等)不妥、橡膠密封件產(chǎn)品保存不當(dāng)、模具使用不當(dāng)?shù)取＿@些問(wèn)題往往涉及到生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制。定貨方在選擇橡膠密封件生產(chǎn)廠(chǎng)時(shí)，應(yīng)該經(jīng)過(guò)多次考察、調(diào)研并進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。在供貨的過(guò)程中，還可要求橡膠密封件的生產(chǎn)企業(yè)提供真實(shí)、準(zhǔn)確的檢驗(yàn)報(bào)告。