橡塑密封件是機械產品的重要基礎元件,其制造精度要求較高,隨著我國汽車制造和汽車保有量的快速增長,密封件產品無論在結構上還是材料上都需要高精的技術和裝備支撐。近年來,我國密封件專業(yè)生產中的部分企業(yè)順應市場定位,及時調整產業(yè)結構和產品結構,迅速發(fā)展壯大。在快速提高產值產量的同時,在生產和檢測實驗裝備上也做了較大投入。 國內外技術發(fā)展趨勢
◆橡塑密封材料發(fā)展動向
橡塑密封件常用的丁腈、氫化丁腈、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚四氟乙烯等特種橡塑材料的配方及加工工藝研究，提高材料適用性能和利用率依然是工作重點。納米材料的應用將提升橡塑材料的力學性能和特殊功能。今年4月1日國家標準化委員會頒布執(zhí)行的我國首批四項納米材料國標中，有一項就是橡膠用“納米氧化鋅”標準。
特種工程彈性體取代低性能耐油橡膠；對橡膠亮面進行表面處理；通過納米技術對橡塑材料改性及應用液體橡膠材料，近年都取得了一些進展。特別是近期一些新材料應用，對橡塑密封技術起了極大的推動作用。
我國在密封件中應用相對較弱的熱塑性彈性體(TPE)具有硫化橡膠的物理性能和熱塑性樹脂的工藝加工性能，成型工藝不需要硫化，因而被作為第三代橡膠。主要品種中的TPO、TPV、TPU在世界已得到廣泛應用:TPV在汽車的應用年均增長15%，一般是EPDN和PP的全交聯化合物，其綜合了高拉伸強度、耐油耐熱等性能，可長期耐150℃熱油工況條件，可用于替代EPDM生產汽車密封件等制品；TPO目前用的較多的是三元乙丙與聚乙烯組分構成,生產工藝有機械共混法和動態(tài)硫化法。動態(tài)硫化法生產的TPO中。橡膠組分高達60～70%,耐磨性、耐臭氧、撕裂強度高、壓縮變形小，綜合性能優(yōu)于三元乙丙硫化橡膠。
美國、西歐和亞洲均在繼續(xù)增建TPO生產裝置；TPU兼具有塑料優(yōu)良的加工性能和橡膠的物理性能，其耐磨、耐低溫性、耐輻射性能優(yōu)良，在汽車、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生、生活用品、軍用物資等行業(yè)應用均有很大進展，TPU可廣泛用于汽車減震墊、軸襯、軸瓦、軸套、氣囊等零部件。
◆國內外企業(yè)推出的新材料
1、全氟橡膠FFKM
耐高溫(250℃～320℃),耐燃氣和強烈的化學腐蝕，彈性好，壓縮永久變形低，彈性好等優(yōu)點,適應一些十分苛刻的工況條件。在化工、食品、印刷、半導體等行業(yè)應用。Parker、Evco等公司推出。
2、氟塑料包覆橡膠產品
FEP(氟化丙烯)和PFA(全氟化合物)等氟塑料品種，包覆橡膠O型圈和橡膠墊片(如板式換熱器密封),提高橡膠產品耐介質性能(溶劑、強酸、強堿)，上海億岡、EVCO、Fluorten等公司推出。
3、獨特的聚氨酯材料
PU92AU21100良好的潤滑性，耐超低溫性能達到20K(-253℃)應用耐超低溫工況。Simrit獨家推出。
4、聚四氟乙烯(PTFE)復合與改性
為了克服PTFE的冷流性、導熱性差等缺點，減少產品磨損，采用PTFE材料為基體與碳纖維、聚酰亞胺(PI)、聚醚醚酮(PEEK)，聚苯硫醚(PPS)等材料復合，開發(fā)無油潤滑密封件(活塞環(huán)、導向環(huán)、填料環(huán))，在中高壓無油潤滑壓縮機廣泛應用。廣研密封開發(fā)的該類密封件，用在國內多家知名壓縮機。
膨體聚四氟乙烯的應用，膨體聚四氟乙烯經拉伸、膨化后形成的具有強韌而多孔型、高度纖維化的新材料，不但保持了聚四氟乙烯本身獨特的化學穩(wěn)定性、極低的摩擦系數、廣闊的操作溫度，而且它的微纖維化內部結構更使其制品具有超乎想象的堅韌性。
◆新的產品結構
近年來，隨著人們對密封技術的重視，新的密封結構不斷涌現，在技術水平、質量水平、性價比等方面滿足國內市場需求并推向國際市場。
1、新型油封：該油封配備有測試密封(旋轉密封)泄露量的傳感器，可用于設備泄露的在線狀態(tài)檢測，由Simrit獨家推出；
2、Evd密封系統(tǒng)：油缸密封件磨損和變形后，通過一個專用裝置，調節(jié)密封件(彈性體)的內部壓力，消除泄露，用于可靠性要求非常高的裝備(如伺服油缸、水利油缸)。由Hunger公司推出；
3、采用新型SETCOAirShieldTM密封的主軸集成了摩擦密封與迷宮式密封的優(yōu)點。壓縮空氣切向送入固定前軸承座的循環(huán)槽，與主軸一起構成一個封閉的迷宮。空氣在槽內環(huán)繞主軸流動。類似于渦流的運動會產生均勻的壓力，以均勻的流量散發(fā)氣流。其與柔性密封唇結合，外泄氣流會將污物從主軸，主要是軸承處吹走；
4、聚四氟乙烯密封件的結構創(chuàng)新：PTFE密封件衍生出許多新結構,應用于往復密封、旋轉密封、靜密封,如AQ封、PTFE-V型圈、泛塞封等密封系統(tǒng)用主密封。
◆制造裝備及檢測儀器有新的發(fā)展
密封件生產裝備和檢測技術正朝著自動化、低成本、高可靠性的方向發(fā)展。
在膠料混煉裝備上，配備自動配料和混煉過程全自動控制的密煉機系統(tǒng)，有效實現節(jié)能高效，減少對環(huán)境的污染，同時制造出高品質的混煉膠料。為了提高密煉效果和效率，制造商研究重點放在密煉機轉子形狀上。日本神戶煉鋼廠和法雷兒公司分別開發(fā)了4WH轉子和ST轉子密煉機，日本三菱重工開發(fā)的GK-E轉子側重生產效率。
成型工藝方面，國外廣泛應用高效、先進、高品質的橡膠注射成型加工技術。生產小制品的螺桿往復注射機、大規(guī)格制品用螺桿柱塞式注射機，均有效提高密封件外觀質量和性能、節(jié)省原料。Paker公司生產O型圈，采用注射機做出飛邊很小的產品，配合液氮冷凍修邊、塑料粒修邊及水石洗三道工序，產品外觀達到了相當高的水平。
硫化工藝裝備方面，目前國內許多密封件廠家裝備了真空平板機和注射機，對于普通平板硫化機也進行循環(huán)油加熱改造，以保證工藝穩(wěn)定性。
奧地利的愛科諾莫斯公司，在密封圈傳統(tǒng)制作上有較大的突破。該公司生產密封件的機加工設備,可采用機加工的方式生產密封件,適用于多種材料密封件生產,其市場份額正逐年擴大。
同時廠家亦很重視設計軟件的二次開發(fā)，具備良好的模具型腔材料的加工流動性分析能力，加工制造方面已普遍采用了數控裝備模具的精度，表觀質量均達到相當高的水平。大大地促進了我國橡塑密封行業(yè)的技術發(fā)展。
檢測技術方面，最新的發(fā)展是采用光學系統(tǒng)，如：Freudenbezy等公司采用KMK公司開發(fā)的第三代新型光學系統(tǒng)，完全取代了人工檢測，成功將密封件的質量檢測完全集成到生產過程中，這種圖像處理系統(tǒng)達到了極高的檢測速度和檢測精度，可檢測密封件表面最微小的缺陷，如裂縫、氣泡、雜質和滑移線等。
國內密封件企業(yè)也引進了測量油封唇口張力為主要依據的油封檢測裝置，以檢測氣壓變化測量油封唇口密封性能的氣敏檢測儀(意大利)，具有較高的檢測速率，每小時可檢測1200-1800個油封。
在加工制造方面已普遍采用了數控機床，專業(yè)模具制造公司已基本實現全數控化。模具的精度、表觀質量均達到相當高的水平。目前，國內橡塑密封件企業(yè)中也有不少企業(yè)裝備了數控加工設備，在模具設計和加工應用CAD/CAM方面積累了不少經驗。
密封行業(yè)發(fā)展建議
機械工業(yè)發(fā)展基礎裝備、能源設備、交通運輸設備、原材料工業(yè)設備、現代農業(yè)設備、環(huán)保設備、綠色制造技術與裝備等七大裝備制造業(yè)領域和加強基礎工藝及共性技術研究的同時，還將從微納制造技術為切入點，落實綠色制造的科學發(fā)展觀，擴展延伸服務內涵，使制造業(yè)邁向高級化。為了適應機械工業(yè)發(fā)展目標，橡塑密封件行業(yè)企業(yè)發(fā)展應注重品牌意識、環(huán)保意識和標準化。加強自主知識產權產品的研發(fā)，推動行業(yè)共性技術進步。
◆創(chuàng)立民族品牌，推進服務高級化
我行業(yè)目前依然以量大面廣的普通結構產品為主，存在高度同質化。在創(chuàng)立品牌方面，我們沒有一個像“派克(Parker)”、“霞板(Busak+Shamban)”那樣知名的品牌，甚至還沒有一個國家級的著名商標。沒有過硬的品牌效應，用戶不易區(qū)分各企業(yè)產品質量水平。所以，在同類產品選擇時往往以價格為主要選擇因素，導致我行業(yè)內部相互打壓，利潤空間越來越小的惡性循環(huán)。
◆加強綠色制造技術的應用
綠色制造技術是實施ISO14001的技術基礎；采用綠色設計技術；采用清潔能源，杜絕或減少有害排放；采用節(jié)能工藝，提高能源利用率；采用精密成型工藝，提高材料利用率；無毒、低毒工藝材料及工藝，將有害排放降至最少；低震動、低噪聲、低輻射工藝裝備；廢棄物再生回用；末端治理、達標排放。
◆標準化體系建設
標準化體系建設是企業(yè)生產、經營、管理的重要組成部分，是組織現代社會化大生產的必要條件，是實現專業(yè)化生產的前提，有利于加快新產品的研發(fā)、縮短生產周期，可以使企業(yè)節(jié)約原材料和能耗，是穩(wěn)定和提高產品質量的重要保證，是實現科學和現代化管理的基礎，是持續(xù)改進的重要途徑，是保障生產安全、強化環(huán)境管理的重要措施，有利于建立信息系統(tǒng)、利用信息技術、實現技術進步。
◆加速專業(yè)化、特色化生產
當前，我國橡塑密封企業(yè)大多著力于抓眼前效益。只要是客戶需要，無論規(guī)模大小，無論收益多少，有活就干，有生意就做。至于行業(yè)分工、自身特色和特長，往往不太在意。形成了百廠一個樣的行業(yè)環(huán)境，低水平重復，沒有突出競爭優(yōu)勢，難以形成最佳經濟效益模式。制約了企業(yè)和行業(yè)發(fā)展，不利于長遠發(fā)展。因此，企業(yè)在尋求當前經濟效益的同時，要放眼長遠，加速實現專業(yè)化、特色化生產。
◆完善技術研究平臺
我國政府十分重視和鼓勵技術研究平臺建設，這是因為凡是得到高速發(fā)展的新技術無一不依靠技術研究平臺發(fā)揮巨大作用。這一點在基礎行業(yè)還比較薄弱。我國橡塑密封件建立有標準化委員會、液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會，尚未建立國家級橡塑密封工程技術研究開發(fā)中心及其技術創(chuàng)新體系，缺少行業(yè)技術平臺，使許多主機廠無法及時找到技術支持。
總而言之，隨著我國機械工業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是汽車工業(yè)和電子通訊業(yè)的發(fā)展，我國橡塑密封件行業(yè)已具有了不可替代的現實意義和行業(yè)發(fā)展的深遠內涵。
在新的國際環(huán)境下，全球橡塑密封件制品制造基地將不斷向我國轉移。我國橡塑密封件產業(yè)也將迎來一個跨越式的發(fā)展時期，也必將為我國新型工業(yè)化發(fā)展做出更大的貢獻。
