Шнуры вакуумные

Шнуры вакуумные: технические характеристики, материалы и области применения в вакуумной технике

Шнуры вакуумные — это класс резинотехнических изделий (РТИ) круглого или профильного сечения, предназначенных для создания герметизирующих барьеров в вакуумных системах, камерах и оборудовании. Ключевое функциональное назначение данных изделий заключается в обеспечении герметичности соединений при давлениях ниже атмосферного (от 10⁻³ Па и выше), предотвращении подсоса воздуха и компенсации микронеровностей сопрягаемых поверхностей. Основная инженерная задача, которую решают вакуумные шнуры, — поддержание заданного уровня разрежения в технологических процессах, таких как вакуумная сушка, формование композитов или термообработка.

Материалы и технологии производства вакуумных шнуров

Полимерная база и эксплуатационные свойства

Выбор материала для изготовления шнуров определяется глубиной вакуума, температурным режимом и химической активностью среды. Для вакуумной техники критически важны низкое газовыделение и стойкость к старению.

• Силикон (VMQ): Наиболее распространенный материал для вакуумных шнуров. Обладает широким температурным диапазоном (от -60°С до +200°С), гидрофобностью и низкой остаточной деформацией сжатия. Используется в пищевой промышленности и медицине благодаря инертности и отсутствию запаха.
• Фторсиликон (FVMQ): Модификация силикона, обеспечивающая стойкость к агрессивным химическим средам, топливам и растворителям при сохранении высокотемпературных характеристик (до +250°С). Применяется в авиационной и химической отраслях.
• EPDM (Этилен-пропиленовый каучук): Отличается высокой стойкостью к озону, УФ-излучению и водяному пару. Эффективен в системах, где требуется герметизация влажных сред или наружных вакуумных камер. Рабочий диапазон: от -50°С до +135°С.
• БНК/СКН (Бутадиен-нитрильный каучук): Применяется редко, преимущественно в системах, где присутствует контакт с маслами и нефтепродуктами в условиях вакуума. Обладает высокой газопроницаемостью, что ограничивает его использование в глубоком вакууме.

Технология изготовления и вулканизации

Производство шнуров осуществляется методом непрерывной экструзии. Резиновая смесь продавливается через фильеру, формируя изделие заданного диаметра. Ключевым этапом является вулканизация, которая фиксирует форму и придает материалу эластичность.

• Вулканизация в горячем воздухе или микроволновой печи: Стандартный метод для силиконовых и EPDM шнуров.
• Вулканизация в солевой ванне (LCM): Позволяет получать изделия с идеально гладкой поверхностью и высокой точностью размеров, что критично для герметизации прецизионных фланцев.

Для сравнительного анализа материалов приведена таблица:

Важно: При монтаже вакуумного шнура в канавку необходимо обеспечить степень сжатия (обжатия) от 15% до 25% от свободного диаметра. Недостаточное сжатие приведет к микротечам, а чрезмерное — к быстрой релаксации напряжений и потере герметичности при циклических нагрузках.

Технические параметры и сферы применения

Классификация и геометрические характеристики

Шнуры классифицируются по диаметру сечения и профилю поперечного сечения (круглый, квадратный, прямоугольный).

• Диаметры: Стандартный ряд от 1,0 мм до 20,0 мм. Возможно изготовление изделий большего диаметра (до 50 мм) под заказ.
• Допуски: Для изделий, применяемых в прецизионной технике, допуски по диаметру составляют ±0,05–0,1 мм. Для общепромышленных целей допускается ±0,5 мм.
• Твердость: Обычно варьируется в диапазоне 40–80 единиц по Шору А. Мягкие шнуры (40–50 Шор А) обеспечивают лучшую герметизацию при малых давлениях, жесткие (70–80 Шор А) — устойчивы к выдавливанию в зазоры.

Отрасли и примеры использования

Применение вакуумных шнуров охватывает широкий спектр промышленных задач:

1. Вакуумное литье и формование: Герметизация крышек форм, соединений коллекторов и вакуумных камер литьевых машин. Используются силиконовые шнуры для предотвращения попадания воздуха в расплав пластика.
2. Пищевая промышленность: Уплотнение крышек вакуумных упаковщиков, автоклавов для консервации и сушильных камер. Материал: пищевой силикон (соответствует FDA).
3. Полупроводниковая промышленность: Уплотнение загрузочных шлюзов и камер напыления. Требуются материалы с минимальным газовыделением (Low outgassing).
4. Судостроение и авиация: Герметизация люков, иллюминаторов и блоков радиоэлектроники. Применяются фторсиликоновые шнуры, стойкие к морской воде и гидравлическим жидкостям.
5. Лабораторное оборудование: Уплотнение крышек вакуумных сушильных шкафов и эксикаторов.

Список критических параметров для подбора шнура:

• Требуемый уровень вакуума (низкий, средний, высокий).
• Температура процесса (циклическая или постоянная).
• Химический состав среды (наличие паров растворителей, кислот).
• Тип соединения (фланцевое, шпоночное, стыковое).

Компания «РезиноМир» предлагает поставку вакуумных шнуров из силикона, фторсиликона и EPDM для предприятий Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Ассортимент включает стандартные типоразмеры, а также изделия, изготовленные по чертежам заказчика с соблюдением жестких допусков. Работа ведется с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, предусмотрена система безналичного расчета. Складская программа и налаженная логистика обеспечивают оперативную отгрузку продукции. Для консультации инженера и уточнения технических параметров можно связаться по телефону +7 (812) 223-43-40 или электронной почте spb@rti-land.ru. Компания гарантирует соответствие заявленным характеристикам и предоставляет паспорта качества на продукцию.

Часто задаваемые вопросы

1. Как выбрать диаметр шнура для вакуумной камеры?
Диаметр шнура должен превышать глубину канавки на 15–25%. Например, если глубина канавки составляет 5 мм, оптимальный диаметр шнура — 6–6,5 мм. Это обеспечит необходимое обжатие для герметизации без риска выдавливания уплотнителя внутрь камеры при сборке фланцев.

2. В чем разница между силиконовым и фторсиликоновым шнуром?
Основное различие — в химической стойкости. Обычный силикон (VMQ) разрушается при контакте с нефтепродуктами и растворителями. Фторсиликон (FVMQ) сохраняет свои свойства в агрессивных средах, включая топливо и гидравлические масла, при этом работает при более высоких температурах (до +250°С).

3. Какой срок службы у вакуумных шнуров?
Срок службы зависит от условий эксплуатации. Силиконовые шнуры в мягких условиях (до +150°С, отсутствие агрессивных сред) могут служить 5–10 лет. В жестких условиях (высокие температуры, циклическое сжатие, химия) ресурс составляет от 6 месяцев до 2 лет. Регулярная очистка и правильный монтаж продлевают срок эксплуатации.

4. Можно ли использовать обычный резиновый шнур (БНК) для высокого вакуума?
Не рекомендуется. Бутадиен-нитрильный каучук обладает высокой газопроницаемостью и склонен к выделению летучих веществ, что затрудняет достижение и поддержание глубокого вакуума (ниже 10⁻² Па). Для таких задач следует использовать силикон или фторсиликон.

5. Как хранить вакуумные шнуры перед монтажом?
Изделия должны храниться в сухом, темном помещении при температуре от +10°С до +25°С. Необходимо исключить воздействие прямых солнечных лучей и озона (отсутствие рядом электродвигателей, генерирующих озон). Срок хранения до вулканизации — до 12 месяцев, после вулканизации — до 5 лет при соблюдении условий.