عند تصميم الختم المبرد ، فإن الخطوة الأولى هي تحديد نطاق درجة حرارة التشغيل للختم.

عادة، تعمل الأختام المبردة تحت -65 درجة فهرنهايت.

عند تصميم أختام من هذا المستوى (درجات الحرارة المرتفعة حوالي 300 درجة فهرنهايت)، من الضروري فهم درجة التحكم في التسرب المطلوبة في نهاية درجة الحرارة المنخفضة.

ومع ذلك، قد يكون هناك معدل تسرب مسموح به يسمح بتقليل السحب. عند الحاجة إلى عدم وجود تسرب، غالبًا ما يتم زيادة السحب في النظام لدعم بعض الاتصال المرن مع سطح ديناميكي. في حالة الأختام الثابتة ، تمتد اللدائن إلى هذا النطاق على الرغم من أن الضغط المتزايد قد يكون ضروريًا.

عادةً ما يتم تصميم JST ضمن النطاق المذكور أعلاه.

في حين أن -65 درجة فهرنهايت باردة للغاية، إلا أنها لا تعتبر مبردة. يتطلب النيتروجين السائل عند -320 درجة فهرنهايت (-195 درجة مئوية) اعتبارات خاصة للأجهزة ومواد الختم.

أولاً، لا تستخدم العديد من المشاريع والتطبيقات مواد التشحيم في التطبيقات الديناميكية. لتحسين قدرة الختم، يلزم تشطيب سطح أفضل من المتوسط.

غالبًا ما يحمل تشطيب السطح مداهنة. ولكن بدون ذلك، فإن اللمسة النهائية الناعمة تقلل الاحتكاك، وتحسن العمر الافتراضي، وتقلل من السحب، وتحسن قابلية الغلق.

غالبًا ما تحتاج الأختام الثابتة إلى معدل تسرب قريب من الصفر؛ وهذا يعني أن اعتبارات الأجهزة والأسطح يمكن أن تكون أكثر أهمية. قد يعني هذا تلميع الأخاديد، الأمر الذي قد يمثل تحديًا كبيرًا في بعض التطبيقات.

مواد الختم المبردة

تفقد المواد المرنة مرونتها في درجات الحرارة القصوى هذه، وعندما نواجه درجات حرارة أقل من -180 درجة فهرنهايت (-195 درجة مئوية)، يمكن استخدام البوليمرات الفلورية المعدلة، مثل PCTFE، المعروف أنه يعمل في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -460 درجة مئوية. ف.

الهدف هو الحفاظ على مواد الحشو من القليل جدًا إلى لا شيء. (تعمل مواد الحشو على إطالة عمر تآكل هذه البوليمرات). تتطلب هذه المواد نوعًا من قوة الزنبرك لتنشيطها، نظرًا لأن ذاكرتها ضعيفة جدًا. كما أنها تتطلب منشطًا لإجبارها على التلامس مع أسطح التزاوج.

أنواع الختم المبردة

تصمم شركة JST مجموعة متنوعة من أنواع النوابض مثل الكابولي، والملف المائل، والحلزوني. هناك أيضًا مجموعة متنوعة من المواد مثل درجات مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وHastelloy، وElgiloy، وInconel.

تتيح هذه المواد وأنواع النوابض قدرًا كبيرًا من المرونة في التوافق مع غلاف أجهزة العميل.

مادة سترة الختم المبردة

الاعتبار الأخير هو التشطيب السطحي المصنوع من مادة سترة الختم.

العديد من هذه التطبيقات المبردة عادةً لا تحتوي على قدر كبير من الحركة الديناميكية، لذلك قد لا يكون اختراقها ممكنًا. تتيح اللمسة النهائية الفائقة للأختام الحصول على أفضل فرصة للإغلاق بمجرد إخراجها من الصندوق.

بعض التطبيقات النموذجية في التطبيقات المبردة تشمل الأكسجين السائل أو صمامات النيتروجين. إذا كانت هناك حاجة لتدفق العداد، تصبح تأثيرات الاحتكاك عاملاً مهمًا للغاية، حيث غالبًا ما يكون لدى العملاء مساحة محدودة وقوة محدودة لفتح وإغلاق الصمامات.

لدى JST القدرة على تقدير قوى الاحتكاك بمعرفة معدلات الزنبرك ومعامل الاحتكاك للمواد التي نختم بها. إن وجود كل هذه القطع في مكانها يضمن أداءً جيدًا للأختام في الظروف القاسية.

عادةً، يكون مطلوبًا الغلق من 70 درجة فهرنهايت وصولاً إلى درجات الحرارة المبردة هذه، ولكن في بعض الأحيان يجب أن يمتد هذا إلى نطاقات تصل إلى 100 درجة فهرنهايت. يجب إيلاء اعتبار خاص لمقدار قوة الزنبرك التي يمكن تطبيقها، حيث أن الكثير منها يمكن أن يسبب تدفقًا باردًا للبوليمر، مما يجعل الختم غير فعال عندما يعود إلى درجات الحرارة الباردة.

يعد الختم المبرد بمثابة عملية موازنة للعديد من العوامل مثل قوة الزنبرك، وتشطيب السطح، والاحتكاك، والتسرب المسموح به.