Meskipun karet nitril butadiena (NBR) telah menjadi bahan segel turbin angin yang dominan selama beberapa dekade, kemajuan dalam formulasi, pemrosesan, dan desain segel poliuretan dengan cepat mengikis posisi NBR di industri.Ternyata sifat yang paling berguna antara lain ketahanan aus, kompatibilitas cairan, ketahanan ozon, kekuatan mekanik, dan kemampuan mempertahankan semua sifat tersebut pada suhu rendah.
Poliuretan telah menjadi bahan yang ideal untuk menyegel bantalan/generator utama, bantalan memanjang dan melintang.Namun, mengganti material pada struktur yang sudah ada seringkali tidak cukup.Segel harus dirancang dengan mempertimbangkan poliuretan.
Salah satu cara untuk mengevaluasi ketahanan aus poliuretan adalah melalui uji keausan drum standar seperti ASTM D5963.Metode ini biasanya digunakan untuk mengevaluasi karet, namun juga berlaku untuk poliuretan, terutama ketika membandingkan tingkat keausan.Di bawah ini adalah nilai indeks keausan untuk berbagai material yang diuji oleh System Seals di Cleveland.Perhatikan bahwa NBR dan HNBR memiliki ARI sekitar 1,5, sedangkan poliuretan memiliki ARI 4 hingga 8. Ini merupakan peningkatan hingga enam kali lipat.
Polyurethane mempertahankan nilai ARI-nya dari waktu ke waktu dan setelah terpapar berbagai cairan, terutama cairan berbahan dasar minyak.Salah satu cara untuk menentukannya adalah dengan memakai sampel ASTM D5963 dalam cairan bersuhu 100°C selama 90 hari (80°C untuk cairan berbahan dasar air) dan mengulangi pengujian setiap 30 hari.Di bawah ini adalah hasil tipikal, namun konfirmasi disarankan untuk setiap cairan.
Gambar 3. Retensi ISPA dalam NBR dan poliuretan tahan hidrolisis setelah penuaan dalam minyak mineral sulingan pada suhu 100°C.
Meskipun spesifikasi menunjukkan kompatibilitas dengan cairan jadi, pengujian penuaan yang dipercepat (atau masa pakai) harus menentukan kinerja jangka panjang dan stabilitas bahan yang terkena cairan tertentu.Pengujian System Seals untuk kompatibilitas cairan selama 90 hari dibandingkan pengujian standar 168 jam karena System Seals secara konsisten mendeteksi perubahan signifikan pada sifat material utama setelah 168 jam paparan cairan.
Poliuretan yang disesuaikan menunjukkan peningkatan ketahanan cairan dibandingkan dengan NBR pada pelumas paling umum di industri energi angin.Di bawah ini adalah tabel kompatibilitas pelumas populer ini.
NBR diketahui rentan terhadap ozonolisis, yaitu ketika molekul ozon memutus ikatan kimia pada NBR tak jenuh.Retak ozon biasa terjadi ketika karet nitril butadiena (NBR) mengalami deformasi sekecil apa pun.Salah satu solusinya adalah dengan menyuntikkan lilin ke dalam NBR, sehingga menciptakan penghalang anti-ozon yang melindungi NBR.Sayangnya, lilin tidak mengubah ikatan kimia NBR.Jika NBR terkena kondisi lingkungan yang menghilangkan lilin, maka NBR akan rentan terdegradasi lagi.Beberapa poliuretan khusus yang digunakan dalam segel energi angin secara alami tahan ozon.
Modulus elastisitas, kekuatan dan perpanjangan poliuretan dua hingga tiga kali lebih tinggi daripada kebanyakan NBR.Hasilnya, segel poliuretan mampu menahan deformasi mekanis yang lebih besar dan menahan beban mekanis yang lebih tinggi.
NBR tipikal memiliki modulus elastisitas 10-15 MPa dan kekuatan tarik 20 MPa.Kebanyakan poliuretan memiliki modulus elastisitas 45-60 MPa dan kekuatan tarik 50-60 MPa.Ini berarti material tersebut kurang keras dibandingkan NBR, yang berarti retensi bentuk lebih baik dan ketahanan lebih besar terhadap beban tekanan.
Pada turbin angin, temperatur tinggi biasanya tidak menjadi masalah.Namun, tergantung pada lokasi dan ketinggian, suhu minimum -40°C bukanlah hal yang jarang terjadi.NBR standar memiliki suhu pengoperasian minimum -20°C, dan analisis mekanis dinamis menunjukkan bahwa banyak poliuretan energi angin tidak terpengaruh oleh suhu hingga -40°C.
Poliuretan adalah pilihan alami untuk segel tenaga angin karena sifat mekaniknya yang unggul, ketahanan ozon yang lebih baik, tingkat keausan yang lebih rendah, dan suhu pengoperasian yang lebih rendah.Di bawah ini adalah dua kelompok aplikasi yang mana poliuretan sangat cocok.Gambar di sebelah kiri menunjukkan simulasi deformasi dan karakteristik kontak segel bantalan poliuretan.Gambar di sebelah kanan menunjukkan segel pusaran System Seals, segel bantalan utama yang secara terus menerus memompa pelumas kembali ke reservoir saat bantalan berputar.
Jika Anda ingin berkontribusi pada Windpower, silakan hubungi kami: https://www.bdseals.com atau www.bodiseals.com.NINGBO BODI SEALS CO.,LTD memproduksi semua jenis segel karet berkualitas tinggi yang berbeda, kata-kata ,Gasket .
Waktu posting: 24 Des-2023