Joints d'arbre en PTFE

Où se trouvent les scellés à grande vitesse

Les joints d’arbre rotatifs à grande vitesse se trouvent dans de nombreuses applications.Les exemples incluent les équipements de décolorage cryogénique, les pompes à vide, les joints d’arbre de torpilles, les démarreurs de moteurs à turbine à gaz et les pompes de dragage submersibles.Les moteurs AC/DC nécessitent souvent des joints d’arbre à grande vitesse et peuvent être trouvés dans des éléments tels que les broches d’outils CNC et les instruments dentaires ou chirurgicaux.

Un fonctionnement en douceur

Un autre problème clé avec les joints à grande vitesse est la nécessité d'un fonctionnement fluide, ce qui signifie éviter des problèmes tels que le stick-slip.Le PTFE est un matériau idéal pour éviter le broutage et permet un fonctionnement fluide et silencieux.

Friction

La friction peut faire ou briser un joint à grande vitesse.À des vitesses élevées, les effets du frottement ont un impact plus important sur les performances des joints.Les joints d'arbre doivent avoir un frottement extrêmement faible et, comme certaines applications peuvent interdire l'utilisation de lubrifiants, il y a de fortes chances que le matériau polymère idéal pour un joint à grande vitesse soit autolubrifiant.

Le PTFE est idéal pour relever ce défi car il possède le coefficient de friction le plus bas de tous les matériaux connus de l'homme et est également autolubrifiant.

Températures élevées

L’un des principaux défis des joints d’arbre à grande vitesse est le contrôle des températures.Une vitesse élevée entraîne une génération de chaleur accrue.La génération de chaleur entraîne des changements dimensionnels, ce qui signifie qu'un joint à grande vitesse doit avoir un faible coefficient de dilatation thermique pour garantir la stabilité dimensionnelle.

Un autre objectif est d'évacuer la chaleur du joint, ce qui signifie qu'en plus d'un faible coefficient de dilatation thermique, le matériau du joint doit avoir un coefficient de conductivité thermique élevé.Cependant, toute la chaleur ne peut pas être évacuée.Un joint haute vitesse doit être fabriqué dans un matériau capable de supporter des températures plus élevées.

Le PTFE peut bien fonctionner à des températures allant jusqu'à 500°F.Il présente une bonne conductivité thermique qui peut être grandement améliorée à l'aide de charges de carbone, et un faible coefficient de dilatation thermique qui peut être amélioré grâce à des charges telles que le verre et le carbone.

Efficacité

Comme déjà mentionné, les joints d'arbre à grande vitesse sont souvent utilisés avec les moteurs AC/DC.Ceux-ci sont souvent petits et peuvent être alimentés par batterie, ce qui fait de l'efficacité un facteur très important.Si les pertes peuvent être minimisées, l’efficacité peut être maximisée et avoir un effet positif sur la durée de vie de la batterie.Un matériau à faible friction qui favorise un fonctionnement fluide est essentiel pour ces types d'applications, et le PTFE répond certainement à ces critères.