机械密封面表面精加工
机械密封是许多需要流体转移或密封的行业中的重要组件。这些密封设计用于通过在两个表面之间提供屏障，通常是一个静止的表面和一个旋转的表面，防止泄漏。机械密封通过在两个表面之间形成紧密的密封，防止流体泄漏。机械密封的一个关键部分是密封面，它与另一个表面保持持续接触。因此，制造高质量的密封面对于确保机械密封的高效运行至关重要。
机械密封面有多种类型，包括碳、碳化钨、陶瓷、碳化硅、铬氧化物、斯泰利特、耐热铸铁和磷青铜。每种类型的密封面都有其独特的特性，使其适用于特定的应用。例如，碳化钨非常适合处理磨料材料，而碳化硅则非常适合处理腐蚀性材料。
机械密封的修复与制造
为了制造机械密封面，机器磨削是首选方法。此过程涉及使用磨料材料去除密封面表面的材料，直到表面平整光滑。Kemet研磨系统在机械密封面制造和修复中得到广泛应用。这些系统适用于多种机器，包括台式、独立式和手工研磨系统。
使用的研磨机的大小通常由要研磨的最大密封尺寸决定。例如，Kemet 15型机可以研磨直径约为125mm（5英寸）的密封，而Kemet 24型机则适用于直径可达200mm（8英寸）的密封。通过遵循适当的程序，可以生产高质量、反射性表面，平整度达到小于2LB（0.0006mm）。
传统的磨料材料，如铝氧化物和碳化硅，不适合研磨许多用于制造机械密封的材料。幸运的是，Kemet的复合研磨板与钻石浆料相结合，是一种有效的替代方案。这种组合提供了良好的切削速率和高反射的表面光洁度，省去了第二次抛光阶段的需求。
Kemet平面研磨系统有多种尺寸可供选择，机器的直径可达到72英寸。然而，对于大多数密封修复车间来说，15英寸或24英寸的机器就足够了。任何传统的研磨机都可以通过更换现有的研磨板为合适的Kemet板并安装适当的Kemet喷雾系统来转换为Kemet钻石系统。机器转换后，研磨/抛光过程完全自动化，现有的控制环仍可使用。
使用Kemet系统的一个重要优点是它需要的钻石浆料量最小，减少了废料的产生。这与传统研磨方法需要大量消耗品使用，导致显著的废料处置问题形成对比。
生产平面机械密封的关键
平整度在制造平面机械密封时至关重要。为此，使用平面研磨板。然而，制造平面研磨板的过程并不容易，因此定期检查板的平整度非常重要。这是操作平面研磨机时需要掌握的最重要技能。在研磨机械密封和阀门时，需要特定的设置来确保过程顺利进行。研磨机械密封和阀门时典型的Kemet喷雾器设置如下：
| 15英寸机器 | 24英寸机器 | ||
|---|---|---|---|
| 钻石 | 液体 | 钻石 | 液体 |
| 2秒持续时间 20秒间隔 | 1秒持续时间 120秒间隔 | 2秒持续时间 20秒间隔 | 2秒持续时间 40秒间隔 |
钻石分配器背面的每个气压调节器应设置为1/2bar（7.5 PSI）。在研磨之前，应通过运行机器并施加上述喷雾量来为研磨板充电10分钟。
在研磨或抛光时，必须确保研磨板既不太湿也不太干。当研磨板过湿时，润滑剂会淹没钻石，显著降低材料去除速率。相反，如果板太干，零件可能直接接触到研磨板，这将对表面光洁度产生负面影响，并使板加热。
为了研磨密封件，它们应该放置在机器的控制环内并施加压力。如果多个零件要在同一个调节环内研磨，它们必须具有相同的厚度（+/- 0.5mm）。为了在研磨过程中保持零件的位置，应制造一个工作夹具（有时称为巢）。这通常是一个3mm的Tufnell圆盘，上面加工有要研磨零件的轮廓。或者，压力重量本身可以使用Kemet成型工具进行加工。这种特殊材料具有防滑特性，可以在研磨过程中将零件固定在位置上，而不需要工作夹具。
单个密封件可以在控制环内自由运行，但重要的是要施加一个平衡的重量以获得最佳的材料去除效果。理想的重量是一个大钢球，可以简单地放在密封件上方。为了防止在研磨板上留下痕迹，建议在单个密封件上放置一个橡皮筋，以便在控制环内提供必要的牵引力。
不同的材料需要不同的压力应用。建议的压力应用大致如下：
| 碳 100g/cm² | 碳化钨 300g/cm² | 碳化硅 200g/Cm² | 陶瓷 600g/Cm² |
| 镍铁 200g/Cm² | 斯泰利特 200g/Cm² | 铬氧化物 300g/Cm² | 喷涂涂层 200g/Cm² |
如果抛光机相对较小，而需要抛光的密封件较大，一种选择是将控制环替换为密封件，使其可以在滚轮摇臂组件中运行。
在机械密封面上创建凸面
在抛光过程中，工件表面将反射抛光板的形状，抛光板必须是平坦的，以确保表面处理平整。然而，为了创建凸面，抛光板必须被调节成凹形，这样工件就会反射出所需的凸面形状。
为了创建凹形抛光板，调节环必须定位在抛光板的中心。可以使用 Kemox 0400-S 或合适的传统磨料浆料来产生凹形。此步骤不应使用钻石浆料。所需的凹形程度将取决于所需的凸面形状以及待抛光部件的大小和表面积。
一旦生成了凹形，必须清洁抛光板和调节环，然后为应用充填适当的 Kemet 钻石浆料。然后，可以按照常规在调节环内进行抛光。应检查部件的平整度，并根据需要调整抛光板的形状。
创建凹形可能需要较长时间，因此在生产中，建议保持一块专门用于创建凸面形状的抛光板。理想情况下，应与抛光板一起保持一套专用的 调节环。Kemet 提供精确的板形计算，以便进行凹/凸面抛光操作，并提供合同抛光服务和免费测试。
弹簧加载密封件的碳抛光与打磨
碳是一种广泛用于制造机械密封的材料，因为它具有优异的化学和热性能。抛光和打磨是获得高精度表面的重要过程。
本研究的目的是找出适合弹簧加载碳密封的抛光过程。选择了四个碳密封件进行测试。用于本研究的抛光机是 Kemet 15 抛光机。
抛光过程分为两个阶段。在第一阶段，使用 Kemet 液体钻石 3 微米标准磨料，在钻石抛光机上抛光碳密封件 10 分钟。在第二阶段，零件在 Kemet 铜板上手工抛光，直到抛光完成。手工抛光过程最多耗时 30 秒。需要注意的是，由于零件是弹簧加载的，它们必须放置在光学平面上以获取光带读数。这是为了确保表面处理符合要求的规格。
| 碳抛光过程 | |||
|---|---|---|---|
| 阶段 | 板材/布料类型 | 磨料类型/等级 | 过程时间 |
| 1 | Kemet 铜板 | Kemet 液体钻石 3 微米标准型 | 10 分钟 |
