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「技术帖」高性能密封垫片的开发及在汽车动力总成上的应用

发布时间:2019-09-04 03:14 来源:未知 编辑:admin

  由于使用条件恶劣,汽车动力总成用密封垫片质量问题频出,成为解决汽车“漏气”、“漏油”、“漏水”问题的一个难点。本文介绍了近年来新开发的夹层复合垫片、橡胶涂层钢板垫片、高强度无石棉垫片、高强度柔性石墨垫片和芳纶纤维增强垫片等新型高强度、高回弹、高寿命的密封垫片,详细阐述了新型密封垫片的组成材料、成型工艺和试验结果,并介绍了具体应用案例及应用效果。

  目前温度在100℃以下的密封垫片通常使用耐油石棉橡胶板、普通无石棉垫片及涂胶纸板。耐油石棉橡胶板见图1,回弹率比较低,难以弥补密封结合面平面加工精度的不足,容易造成渗漏,而且石棉物质对结合面金属表面的腐蚀比较严重,同时由于石棉中金属离子析出而弹性下降,导致密封失效。普通无石棉垫片强度比较低,长期使用容易碎裂,造成密封失效,见图2。涂胶纸板在螺栓安装压力较高或长期在压力下使用容易分层,造成层间渗漏,见图3。

  夹层复合无石棉密封垫片为两层无石棉垫片中间夹一层尼龙网或金属网复合而成。无石棉垫片采用矿物纤维、有机纤维、石粉、橡胶和树脂等材料混合少量交联剂、防老剂、光稳定剂、硫化剂等通过压延、抄取或辊压法等工艺制成。尼龙网为网格120目的耐热尼龙丝线编织制成。金属网为不锈钢丝编织制成。将尼龙网或金属网夹入两层无石棉垫片中,再次压制成型,形成带夹层复合无石棉密封垫片,见图4。金属网增强的无石棉垫片比尼龙网增强的无石棉垫片强度更高,适合于液压机械、特种车辆等高压密封部位。尼龙网增强的无石棉垫片柔韧性和压缩回弹性能更好,适用于汽车动力总成密封。

  复合无石棉密封垫片极大地提高了普通无石棉垫片的各项性能,与耐油石棉橡胶板比较也有很大性能优势。复合无石棉密封垫片与耐油石棉橡胶板的性能比较见表1。

  夹尼龙网复合无石棉密封垫片已经在无锡柴油机厂生产的CA6DL发动机上装车使用,用于调温器垫片、增压器垫片、水管垫片、机油滤清器垫片等,解决了采用耐油石棉橡胶板密封时出现的腐蚀、粘连、渗漏等质量问题,实现了密封垫片无石棉化,并且密封寿命提高3倍以上。

  橡胶涂层钢板垫片是由不锈钢板或冷轧钢板作为芯板,两面涂敷氟橡胶、丁腈橡胶等制成的垫片。见图5。橡胶涂层钢板垫片相对于不带涂层的金属垫片,对密封金属面的粗糙度适应性更好,弥补表面精度偏差和平面度偏差的能力更强。新开发的微发泡橡胶涂层钢板垫片补偿偏差的能力更强,压缩回弹性能也更好,但技术难度更高。一旦发泡技术不成熟,容易造成油品渗透到泡沫中迁移到外表面,造成缓慢泄漏。

  氟橡胶涂层钢板垫片现在多用于气缸垫片、增压器垫片、排气管垫片等高温密封部位,丁腈橡胶涂层钢板垫片多用于变速器顶盖、输入轴轴承端盖、轴间差速器锁盖等100℃以

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