Thermische Eigenschaften von Werkstoffen für Gleitringdichtungen
Die thermischen Eigenschaften von Gleitringdichtungen sind ein wichtiger Faktor für die Leistung und Zuverlässigkeit von Dichtungen. Wärmeleitfähigkeit und Wärmeausdehnung sind bei einer typischen Gleitringdichtung mit Kohlenstoff- gegenüber Wolframkarbid- oder Siliziumkarbid-Flächen am wichtigsten, der größte Teil der Wärmeübertragung findet durch das Nicht-Kohlenstoff-Element statt.
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Dichtungsflächen oder -ringe aus rostfreiem Stahl, Stellit und Keramik haben eine viel geringere Wärmeleitfähigkeit als Wolframkarbid, und Dichtungsringe oder -flächen werden erheblich heißer als die aus Wolframkarbid oder Siliziumkarbid hergestellten Dichtungsringe oder -flächen.
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TDie Wärmeausdehnung von Dichtungsflächenmaterialien hängt sowohl mit der Dichtungsflächentemperatur als auch mit dem Ausdehnungskoeffizienten des Dichtungsflächenmaterials zusammen. Um die Auswirkungen der Temperatur der Dichtungsfläche auf die Verformung zu minimieren, wird ein niedriger Ausdehnungskoeffizient verwendet. Der Ausdehnungskoeffizient von Kohlegraphit, Wolframkarbid und Siliziumkarbid ist ähnlich. Dies ermöglicht ein gewisses Maß an Substitution von Dichtungsflächenmaterialien innerhalb derselben Konstruktionsfamilie. Aluminiumoxid ist höher und Edelstähle noch höher.
Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten werden besonders wichtig, wenn eine Dichtung durch Aufschrumpfen von Komponenten aus unterschiedlichen Materialien hergestellt wird. Wenn die Betriebstemperatur stark von der Herstellungstemperatur abweicht, können sich die Dichtflächen verziehen. Im Extremfall können sich die Bauteile lösen.