Rata de deformare permanentă la compresie este cea mai critică cheie pentru a determina durata de viață a etanșării sau chiar un indicator „veto”.
Putem folosi o analogie vie pentru a înțelege: o etanșare este ca un arc loial. Misiunea sa de bază este de a aplica în mod continuu și stabil o forță de rebound (stres de contact) pe suprafața exterioară atunci când este comprimată (instalată în canal). Această forță de rebound apasă strâns pe suprafața de etanșare, prevenind scurgerea mediului (ulei, apă, gaz etc.).
Cauza directă a eșecului: când „arborul” este obosit și îmbătrânit, nu mai poate reveni, iar presiunea aplicată scade sub punctul critic, etanșarea se defectează.
Rata de deformare permanentă la compresie este un indicator care măsoară în mod direct pierderea capacității de rebound „arcuri”.
De ce este „cheia principală”?
1. Principiul fundamental al etanșării directe
Esența etanșării este că tensiunea de contact depășește presiunea generată de mediu. Dacă rata de deformare permanentă a compresiei este prea mare, elementul de etanșare nu își poate recupera forma inițială după ce a fost aplatizat, iar tensiunea de contact rezultată va scădea brusc. Când această solicitare este mai mică decât presiunea medie a mediului etanșat, se vor produce scurgeri.
2. Este un „raport de examinare fizică cuprinzătoare” al îmbătrânirii materialelor
Comprimarea vitezei de deformare permanentă nu este o performanță izolată, ci o manifestare concentrată a deteriorarii structurale interne permanente a materialelor sub acțiunea căldurii, oxigenului, mediului, timpului și a altor factori. Motivul creșterii ratei de deformare este, de asemenea, principala cauză a îmbătrânirii etanșării:
Ruperea și reticulare a lanțului polimeric: Sub acțiunea temperaturii înalte și a oxigenului, lanțul molecular de cauciuc se va rupe (având ca rezultat înmuiere și lipire) sau reticulare excesivă (având ca rezultat întărire și fragilitate), ambele își vor distruge rețeaua elastică și o vor face să-și piardă capacitatea de a reveni.
Vaporizarea sau leșierea plastifianților/dedurizatorilor: Când garniturile sunt expuse la uleiuri sau la medii chimice pentru perioade lungi de timp, plastifianții mici se pot leși sau se evaporă. Acest lucru este similar cu aluatul care pierde umiditatea, care se întărește, se micșorează și își pierde elasticitatea.
Modificări chimice ireversibile: Unele cauciucuri vor suferi reacții chimice ireversibile în anumite condiții (cum ar fi „întoarcerea” cauciucului siliconic la abur la temperatură ridicată), care le dăunează permanent elasticitatea.
Prin urmare, măsurarea vitezei de deformare a compresiei permanente este de fapt o simulare și o accelerare a procesului de îmbătrânire a etanșării în condiții reale de lucru și cuantifică pierderea performanței celei mai miez (elasticitate) a acestuia.
3. Prevestește sfârșitul duratei de etanșare
În setările de laborator, putem reprezenta grafic curbele de timp-temperatură ale materialelor prin măsurarea ratelor de deformare permanente a compresiei acestora la temperaturi și durate diferite. Folosind modele precum ecuația Arrhenius, putem extrapola timpul necesar pentru ca rata de deformare permanentă a compresiei să atingă pragul de defecțiune la temperaturi normale de funcționare, prevăzând astfel durata de viață teoretică a etanșărilor.