- ▸Vòng than chì carbon đã được nung có độ xốp 10%-20%; mục tiêu ngâm tẩm là độ xốp mở dưới 2%, đáp ứng yêu cầu về mật độ theo tiêu chuẩn GB/T 566
- ▸Giai đoạn chân không thường yêu cầu áp suất -0,095 MPa hoặc thấp hơn, duy trì trong 30-60 phút để hút không khí ra khỏi các lỗ mao dẫn liên thông
- ▸Áp suất ngâm tẩm phổ biến là 0,6-1,0 MPa, duy trì trong 1-4 giờ; độ sâu thấm tăng theo thời gian giữ áp suất
- ▸Độ nhớt nhựa kiểm soát khả năng thấm: thường từ 30-80 mPa·s; trên 150 mPa·s vòng dày không thể thấm hoàn toàn
- ▸Tốc độ tăng nhiệt khi đóng rắn nên giữ ở 5-10℃/giờ; tăng nhiệt quá nhanh làm bay hơi các chất dễ bay hơi và tạo lại độ xốp
- ▸Thông thường thực hiện 2-3 chu kỳ ngâm tẩm-đóng rắn, mỗi chu kỳ tăng trọng lượng khoảng 3%-8%; tăng trọng lượng ổn định nghĩa là đã thấm hoàn toàn
Một vòng than chì carbon đầu tiên được "nung" rồi mới "ngâm tẩm". Trong quá trình nung, chất kết dính bị cacbon hóa và để lại mạng lưới các lỗ mao dẫn liên thông — thường có độ xốp 10%-20%. Cho đến khi các lỗ này được lấp đầy, môi trường sẽ thấm trực tiếp qua thành vòng, khiến vòng không thể kín. Ngâm tẩm lấp đầy các lỗ bằng nhựa lỏng hoặc kim loại; quy trình chân không-áp suất là phương pháp đáng tin cậy nhất hiện nay.
I. Tại sao phải làm chân không trước
Ở áp suất khí quyển, nhựa chỉ thấm được 1-2 mm nhờ tác dụng mao dẫn, vì không khí bị kẹt đẩy ngược lại chất lỏng.
Chân không loại bỏ không khí đó và mở các kênh dẫn. Thực hành tiêu chuẩn:
1.Làm nóng vòng đến 60-80℃ và cho vào nồi hấp — nhựa ấm chảy tốt hơn
2.Tạo chân không dưới -0,095 MPa (khoảng 5 kPa tuyệt đối) và giữ trong 30-60 phút
3.Chân không không đủ là nguyên nhân thất bại phổ biến nhất — không khí còn sót lại bị đẩy sâu vào lỗ trong giai đoạn áp suất và gây tắc nghẽn
Thời gian giữ áp suất tỷ lệ với độ dày thành vòng: 30 phút đủ cho thành dưới 20 mm; vòng dày hoặc tiết diện lớn cần 60 phút hoặc lâu hơn.
II. Giai đoạn áp suất: áp suất và thời gian giữ
Khi đã tạo chân không, nhựa được hút vào buồng, sau đó áp suất được tăng lên để đẩy nhựa từ bề mặt ngoài vòng thấm sâu vào mạng lưới lỗ.
- Áp suất phổ biến là 0,6-1,0 MPa; các chi tiết mật độ cao có thể dùng 1,2-1,5 MPa
- Thời gian giữ áp suất từ 1-4 giờ tùy độ dày thành và độ nhớt nhựa
- Áp suất cao không phải lúc nào cũng tốt: vòng mỏng có thể biến dạng hoặc nứt vi mô dưới tải quá lớn
Sự thấm theo vật lý dòng mao dẫn, thời gian giữ ảnh hưởng trực tiếp hơn áp suất. Giữ 2 giờ so với 30 phút có thể tăng thêm vài milimét độ thấm. Tăng trọng lượng là chỉ số thực tế: chu kỳ đầu thường tăng 3%-8%; nếu chu kỳ thứ hai tăng dưới 1% nghĩa là đã thấm đầy.
III. Đóng rắn: bước quan trọng nhưng thường bị xem nhẹ
Đóng rắn không chỉ là "làm khô". Nhựa polycondens hóa và giải phóng các phân tử nhỏ; nếu nhiệt độ tăng quá nhanh, các chất dễ bay hơi sẽ bốc hơi bên trong lỗ và tạo bọt, làm hỏng một phần quá trình ngâm tẩm.
1.Tăng nhiệt với tốc độ 5-10℃/giờ kèm các giai đoạn giữ nhiệt
2.Nhiệt độ đóng rắn cuối cùng phụ thuộc hệ nhựa; phenolic thường đóng rắn ở 150-180℃
3.Chừa dung sai gia công sau khi đóng rắn — lớp bề mặt giàu nhựa được loại bỏ trong quá trình mài chính xác
IV. Độ nhớt nhựa so với độ xốp
Độ nhớt là nút thắt vật lý. Nhựa ngâm tẩm thường được kiểm soát trong khoảng 30-80 mPa·s; trên 150 mPa·s, ngay cả áp suất đúng cũng không thể thấm qua thành dày hơn 20 mm.
Chu kỳ ngâm tẩm-đóng rắn-ngâm tẩm lại thường thực hiện 2-3 lần. Mục tiêu cuối cùng: độ xốp mở dưới 2% và không rò rỉ khi thử thủy tĩnh hoặc khí. Vòng than chì epoxy hoặc phenolic được ngâm tẩm tốt có thể tăng cường độ chịu nén từ 150-200 MPa lên 250-300 MPa, đồng thời cải thiện khả năng chống hóa chất.
V. Các điểm kiểm soát chất lượng
- Lấy mẫu mỗi lô để kiểm tra độ xốp (hấp thụ nước hoặc thẩm thấu thủy ngân)
- Ghi lại tăng trọng lượng từng vòng; vòng thiếu trọng lượng sẽ được ngâm tẩm lại
- Đo lại kích thước sau khi đóng rắn — sự giãn nở nhựa có thể làm thay đổi kích thước 0,05-0,1 mm
Huahao Sealing hoàn thiện quy trình ngâm tẩm, đóng rắn, mài rà và kiểm tra tại nhà máy ở Lu'an, Anhui, và giao hàng vòng than chì ngâm tẩm theo đơn đặt hàng với kiểm tra độ xốp và phân loại áp suất từng chiếc. Mức chân không, áp suất, thời gian giữ và đường cong đóng rắn được liên kết chặt chẽ; nếu bất kỳ yếu tố nào bị sai lệch, độ xốp cuối cùng không thể được phục hồi ở các bước sau.
