مکانیک انبساط و پسرفت
مزیت مهندسی اولیه مهر و موم بادی در سازگاری آن نهفته است. در کاربردهای صنعتی سنگین، سطوح جفت‌شونده اغلب از تحمل‌های تولید، انبساط حرارتی یا انحراف ساختاری رنج می‌برند که منجر به شکاف‌های ناهموار می‌شود که می‌تواند از 2 میلی‌متر تا بیش از 30 میلی‌متر متغیر باشد. یک مهر و موم جامد که برای پر کردن بزرگترین شکاف طراحی شده است به نیروی فشاری بسیار زیادی نیاز دارد که به طور بالقوه به ماشین آلات اطراف یا خود آب بند آسیب می رساند. مهر و موم بادی این موضوع را به طور کامل دور می زند. از آنجایی که آنها فقط پس از جمع شدن دو سطح منبسط می شوند، به نیروی بسته شدن تقریباً صفر نیاز دارند.
بسته به فشار مورد نیاز برنامه، این مهر و موم ها با نمایه های مقطعی مجزا طراحی می شوند. مهر و موم‌های فشار پایین معمولاً از نمایه‌ای به شکل امگا- استفاده می‌کنند که بر تغییر شکل هندسی تکیه دارد تا در فاصله‌های بزرگ‌تر گسترش یابد و اغلب فشارهای خارجی تا ۲.۵ بار را تحمل می‌کند. مهر و موم‌های فشار بالا دارای یک مقطع مربعی-می‌باشند که به طور ایمن در شیارهای نگهدارنده فلزی قرار می‌گیرد و به صورت محوری یا شعاعی منبسط می‌شود تا فشارهای تا 8 بار را تحمل کند. علاوه بر این، طرح‌های مدرن شامل مهر و موم‌های قابل باد کردن هستند که می‌توانند تحت خلاء کار کنند و به آنها اجازه می‌دهد تا زمانی که دریچه یا در باز می‌شود، به طور فعال جمع شوند.
انتخاب مواد و سازگاری متوسط
عملکرد یک مهر و موم بادی توسط الاستومر مورد استفاده و محیط تورم انتخاب شده تعیین می شود. لاستیک سیلیکونی به طور گسترده در محیط‌های با دمای بالا (از -30 درجه تا بیش از 200 درجه) استفاده می‌شود و به دلیل وضعیت تأیید شده توسط FDA و مقاومت در برابر پیری، در صنایع غذایی و دارویی استاندارد است. لاستیک نیتریل (NBR) زمانی ترجیح داده می شود که قرار گرفتن در معرض روغن، سوخت یا هیدروکربن مورد انتظار باشد، در حالی که نئوپرن (CR) مقاومت در برابر آتش و خواص عالی هوازدگی را ارائه می دهد. برای محیط های شیمیایی بسیار خورنده، فلوئوروکربن (FKM) نفوذناپذیری و پایداری شیمیایی عالی را فراهم می کند.
انتخاب رسانه تورم نیز عملکرد مهر و موم را دیکته می کند. هوای فشرده یا نیتروژن برای آب‌بندی خالص، عایق‌سازی و میرایی ارتعاش ایده‌آل است، اگرچه گاز به مرور زمان به آرامی در الاستومر نفوذ می‌کند و نیاز به بالا بردن گاهگاهی دارد. برعکس، آب‌بندی‌های پر شده با مایع- (با استفاده از آب یا روغن) از نفوذ رنج نمی‌برند و استحکام ساختاری بیشتری را ارائه می‌کنند، و آنها را برای کاربردهایی که نیاز به بلند کردن، قفل کردن یا نیروهای گیره سنگین دارند، مناسب می‌سازد.
برنامه های صنعتی و پروفایل های طراحی
تطبیق پذیری مهر و موم های بادی منجر به پذیرش آنها در بخش های حیاتی شده است. در صنعت نفت و گاز دریایی، آنها برای درهای ضد آب، محفظه های جوشکاری خط لوله و لنگر انداختن دکل های حفاری به بستر دریا ضروری هستند. بخش های غذایی و دارویی از آنها به طور گسترده در اتوکلاوها، اتاق های اختلاط استریل و خطوط پرکننده خودکار پودر استفاده می کنند، جایی که تورم سریع و کاهش تورم چرخه های تولید را ساده می کند. حمل و نقل برای درب قطارهای پرسرعت-و کانتینرهای حمل و نقل به آنها متکی است تا از هوای هوای کابین اطمینان حاصل شود.
برای انطباق با محدودیت‌های مکانیکی خاص، تولیدکنندگان پروفیل‌های اکسترود شده مختلفی تولید می‌کنند. پروفیل های "قورباغه{1}}" به گونه ای طراحی شده اند که به صورت محوری و شعاعی به سمت بیرون منبسط شوند، و آنها را برای آب بندی های متغیر درب ایده آل می کند. پروفیل‌های قالب‌گیری شده منحصربه‌فرد، دریچه و مهر و موم را در یک قطعه واحد ادغام می‌کنند و اتصالات ذوب شده را که می‌توانند به نقاط ضعف یا مسیرهای نشتی تبدیل شوند، از بین می‌برند. کانال-مناسب و محکم شدن-در نمایه ها اطمینان حاصل می کند که مهر و موم به طور ایمن در طول چرخه های تورم مکرر ثابت می ماند.
ملاحظات تعمیر و نگهداری و عملیاتی
در حالی که مهر و موم های بادی بسیاری از چالش های مکانیکی را حل می کنند، آنها به پارامترهای عملیاتی خاصی نیاز دارند. آنها باید در شیارهای اختصاصی نصب شوند تا از الاستومر در برابر سایش یا آسیب برشی در هنگام بسته شدن سطوح جفت گیری محافظت کنند. تورم باید به دقت تنظیم شود. سیستم ها باید دارای دریچه های کاهش فشار باشند تا از فشار بیش از حد جلوگیری شود که می تواند به طور دائم الاستومر را تغییر شکل دهد. تورم اولیه معمولاً در فشارهای پایین شروع می شود (مثلاً 0.1 مگاپاسکال) و به تدریج به حداقل فشار آب بندی مؤثر افزایش می یابد که معمولاً از 0.6 مگاپاسکال تجاوز نمی کند مگر اینکه به طور خاص برای بارهای بالاتر مهندسی شده باشد.
در نهایت، مهر و موم های بادی فاصله بین مهندسی مکانیک سفت و سخت و الزامات آب بندی انعطاف پذیر را پر می کنند. آنها با استفاده از انبساط پنوماتیکی یا هیدرولیکی، راه حلی قابل اعتماد، اصطکاک{1} و بسیار قابل انطباق را برای برخی از محیط های صنعتی پر تقاضا ارائه می دهند.