Sızdırmazlık sistemleri, sıvıların ya da gazların kontrolsüz şekilde dışarı çıkmasının ve istenmeyen çeşitli maddelerin sisteme girmesinin önüne geçmek amacıyla kullanılır. Bu sistemlerde görev alan malzemenin basınca, çalışma sıcaklığına ve mekanik yüklere uygun olması gerekir. Sızdırmazlık parçalarında plastik malzemeler, kimyasal dayanım, düşük sürtünme ve boyutsal özellikler gibi avantajlar sayesinde farklı endüstriyel uygulamalarda değerlendirilebilir.
Plastik sızdırmazlık elemanları sadece akışkan geçişine engel olarak parçalarda sınırlı değildir. Bazı plastik bileşenler destek halkası, hareketli parçalar ya da yataklama elemanı arasındaki sürtünmeyi azaltmaya yardımcı olan yardımcı bileşenler olarak da kullanılabilir. Bununla beraber her plastik malzeme her uygulama için uygun değildir. Doğru tercih yapılırken malzemelerin özellikleri ile sistemin çalışma şartları beraber değerlendirilmelidir.
Sızdırmazlık parçalarında plastik malzemeler, uygulamanın ihtiyacı olan mekanik ve kimyasal özelliklere bağlı olarak farklı görevleri üstlenebilir. Bu malzemeler conta bileşenlerinde, yataklama parçalarında, destek halkalarında ve belli pompa ya da valf bileşenlerinde kullanılabilir. Ancak malzemenin hangi parçada görev alacağı, parçanın çalışma şartlarına ve geometrisine göre belirlenir.
Plastiklerin ön plana çıkan özelliklerinden biri farklı polimer türlerinin farklı ihtiyaçlara yanıt verilmesidir. Örneğin; PTFE, düşük sürtünme katsayısı ve geniş kimyasal dayanım aralığıyla bilinirken PEEK, mekanik dayanım ve yüksek sıcaklık performansı ihtiyacı olan uygulamalarda kullanılabilir. POM ise boyutsal kararlılık ve işlenebilirlik özelliklerinden dolayı farklı mekanik bileşenlerde kullanılabilir.
Sızdırmazlık elemanlarında kullanılan plastikler, elastomer malzemelerle aynı çalışma prensibine sahip olmak zorunda değildir. Elastomerler sahip olduğu esnek yapıları sayesinde yüzeylere uyum sağlayarak sızdırmazlık oluşturabilir. Mühendislik plastikleri ise uygulamaya bağlı şekilde daha çok yataklama, destekleme, aşınmaya karşı çatlama ya da belli geometrilerde sızdırmazlık sağlama görevlerini üstlenebilir. Bazı sistemlerde farklı malzemeler bir arada kullanılarak birbirini tamamlayan işlevler elde edilebilir.
Sızdırmazlık elemanlarında kullanılacak plastik çeşidi sadece malzemenin genel özelliklerine bakılarak belirlenmelidir. Sıcaklık, akışkanın kimyasal yapısı, basınç, hareket hızı ve temas eden yüzeyler tercih sürecinde doğrudan etkili olabilir.
PTFE, düşük sürtünme katsayısı ve birçok kimyasal maddeye karşı gösterdiği dayanımla ön plana çıkan bir floropolimerdir. Bu özellikleri sayesinde belli conta tasarımlarında, hareketi mekanik parçalarda ve destek bileşenlerinde kullanılabilir. PTFE’nin kimyasal dayanım özelliği geniş olmakla beraber sıcaklık, basınç ve kimyasal özellikleri uygulama özelinde incelenmelidir.
PTFE’nin en önemli özelliklerinden biri, sürtünmeyi azaltılmasına yardımcı olmasıdır. Bununla beraber malzeme yük altında zaman içerisinde şekil değiştirebilir. Bu yüzden basınç altında çalışan plastik sızdırmazlık malzemesi tasarımlarında deformasyon ihtiyacı ve destek ihtiyacı değerlendirilmelidir. Dolgulu PTFE türleri de farklı mekanik özellikler elde etmek amacıyla tercih edilebilir. Ancak dolgu türünü uygulamayla uyumlu olması şarttır.
PEEK, yüksek performanslı mühendislik plastikleri arasında yer alır. Mekanik dayanım, aşınma direnci, yüksek sıcaklıklarda çalışma gerektiren belli endüstriyel uygulamalarda kullanılabilir. Bu özellikleri sayesinde destek halkaları, yataklama parçaları ve uygun tasarıma sahip valf ya da pompa bileşenlerinde kullanılabilir
PEEK’in sızdırmazlık uygulamalarındaki uygunluğu parçanın çalışma koşulları ve maruz kaldığı yükle beraber ele alınmalıdır. Malzemenin mekanik özellikleri tek başına sızdırmazlığın sağlanacağı garanti etmez. Yüzey kalitesi, parça tasarımı, toleranslar ve karşı malzemeyle uyum da performans açısından son derece önemlidir.
POM, boyutsal kararlılığı işlenebilirliği ve rijitliği ile ön plana çıkan bir mühendislik plastiğidir. Mekanik bileşenlerde ve belli yataklama uygulamalarında kullanılabilir. Bununla beraber sıcaklık koşulları ve kimyasal ortam malzemenin uygunluğunu belirleyen en önemli etkenlerden biridir.
PA6, mekanik dayanım ve aşınma özelliklerinden dolayı farklı endüstriyel parçalarda tercih edilebilir. Ancak nem emilimi, boyutlarda değişme yol açabileceği için hassas tolerans gerektiren uygulamalarda dikkate alınmalıdır.
PE1000, diğeriyle UHMW-PE, düşük sürtünme ve aşınma direnci gerektiren çeşitli uygulamalarda kullanılabilen bir polietilen türüdür. Kayma yüzeyleri ve belli yataklama bileşenlerinde kullanılabilir. Ancak yük, sıcaklık ve deformasyon koşulları incelenmeden doğrudan sızdırmazlık malzemesi olarak uygun olduğu varsayılmamalıdır.
Plastik malzemelerin kullanım alanları ise parçanın sistem içerisindeki görevine bağlı olarak değişiklik gösterir. Conta uygulamalarında malzemenin yüzeyler arasındaki boşluğu kapatabilmesi ve çalışma şartlarında işlevini koruma altına alması gerekir. PTFE gibi malzemeler uygun tasarımlarda bu amaçla tercih edilebilir. Ancak her plastik conta aynı basınç, akışkan ya da sıcaklık koşulunda çalışamaz.
Destek halkaları, sızdırmazlık elemanının basınç altında boşluğa doğru şekil değiştirmesini sınırlandırmak için tasarlanabilir. Bu tür bileşiklerde deformasyon direnci, mekanik dayanım ve çalışma sıcaklığı son derece önemlidir. PEEK gibi mühendislik plastikleri uygun tasarımlarda bu ihtiyaçlar doğrultusunda kullanılabilir.
Yataklama elemanlarında ise aşınma, sürtünme ve hareket koşulları ön plana çıkar. POM, PA6, PTFE ya da PE1000 gibi malzemeler uygulamaya bağlı olarak farklı yataklama görevlerinde tercih edilebilir. Pompa ve valf bileşenlerinde de malzeme tercihi mekanik yükleri akışkanla temas ve tasarım ihtiyaçları dikkate alınarak yapılmalıdır.
Bir parçanın plastik kullanılarak üretilmesi, onun otomatik olarak sızdırmazlık elemanı olduğunu göstermez. Aynı malzeme tasarım özelliklerine bağlı olarak yataklama, destekleme ya da başka bir mekanik görev istenebilir. Bu yüzden ürün şekli ile malzemenin sistem içerisindeki işlevi ayrı ayrı değerlendirilmelidir.
Plastik conta malzemeleri ya da diğer sızdırmazlık bileşenleri tercih edilirken uygulamaya ait teknik bilgilerin birlikte değerlendirilmesi şarttır. Sadece malzemenin kimyasal ismi ya da genel dayanım özellikleri üzerinden karar vermek çalışma şartlarında olası sorunların gözden kaçmasına sebep olabilir.
Teknik değerlendirme ya da teklif öncesinde şu bilgilerin hazırlanması faydalı olur:
Söz konusu olan bu bilgiler plastik sızdırmazlık malzemesi tercihi sırasında alternatiflerin sağlıklı karşılaştırılmasına yardımcı olur. Nihai karar ise malzemenin teknik verileri ile uygulama koşullarının beraber incelenmesine dayanmalıdır.
Gürkan Polimer ürünleri değerlendirilirken uygulamada ihtiyaç duyulan malzeme türü çalışma koşulları ve parçanın işlevi birlikte ele alınmalıdır. PTFE, PEEK, POM, PA6 ve PE1000 gibi mühendislik plastikleri farklı kimyasal, mekanik ve fiziksel özelliklere sahiptir. Bu yüzden malzeme tercihi sadece polimer türüne göre değil parçanın hangi şartlarda ve hangi amaçla kullanılacağına göre yapılmalıdır.
Conta yataklama bileşeni ya da destek halkası gibi farklı parçalar için malzeme özelliklerinin karşılaştırılması, uygulamaya en uygun seçeneğin belirlenmesine yardımcı olabilir. Gürkan Polimer ’in ürün seçenekleri içerisinde yer alan malzemeler değerlendirilirken ölçü, çalışma sıcaklığı, tolerans, basınç ve kimyasal temas bilgileri göz önünde bulundurulmalıdır. Bu sayede teknik ihtiyaçlarla malzeme özellikleri arasındaki uyum çok daha kapsamlı şekilde incelenebilir.
Uygulamaya bağlı olarak PTE, PEEK, POM, PA6 ve PE1000 gibi plastikler kullanılabilir. Tercih ise parçanın çalışma şartlarına ve görevine bağlı olarak yapılmalıdır.
PTFE contalar, düşük sürtünme ve kimyasal dayanım önemli olduğu, malzemenin basınç sınırlarının ve sıcaklık aralığının uygun kaldığı uygulamalarda değerlendirilebilir.
Elastomer contalar esneklikleri sayesinde yüzeylere başarılı şekilde uyum sağlayabilir. Plastik contalar ise malzeme türüne ve tasarım özelliklerine bağlı olarak farklı sürtünme, rijitlik ve kimyasal dayanım özellikleri sunar. Uygunluk ise sistemin ihtiyaçlarına göre belirlenir.
Evet, PEEK uygun tasarımlarda destek halkaları ve bazı sızdırmazlık bileşenlerinde kullanılabilir. Ancak mekanik yük, çalışma sıcaklığı, kimyasal ortam ve parça geometrisi birlikte değerlendirilmelidir.
Çalışma sıcaklığı, temas eden akışkan, basınç, parça ölçüleri, toleranslar, hareket koşulları ve bileşenin sistem içerisindeki görevi mutlaka bilinmelidir. Bu bilgiler malzeme uygunluğunun teknik açıdan değerlendirilmesini kolay hale getirir.