DiO-ring in PTFEe storia del PTFE caricato a molla come segue:
Nelle applicazioni dinamiche che richiedono tenuta a velocità e pressioni da basse a moderate, gli ingegneri progettisti sostituiscono gli elastomeri con prestazioni scadentiO-ringcon guarnizioni “C-ring” in PTFE caricate a molla.
Quando gli O-ring e altri metodi di tenuta tradizionali non funzionano, gli ingegneri dei dispositivi diagnostici e di somministrazione dei farmaci stanno adottando un approccio nuovo e più conveniente per migliorare le prestazioni dei progetti di apparecchiature esistenti: le guarnizioni a molla “C-Ring” in PTFE.
Le guarnizioni a C sono state originariamente sviluppate per strumenti diagnostici che utilizzavano un pistone alternativo a 5 piedi al minuto operante in un bagnomaria a circa 100°F.Le condizioni operative sono miti, ma con ampie tolleranze.Il progetto originale prevedeva un o-ring elastomerico per sigillare il pistone, ma l'o-ring non riusciva a mantenere una tenuta permanente, causando perdite del dispositivo.
Dopo la costruzione del prototipo, gli ingegneri hanno iniziato a cercare alternative.Gli anelli a U o le guarnizioni a labbro standard, comunemente utilizzati nei pistoni, non sono adatti a causa delle ampie tolleranze radiali.Inoltre, non è pratico installarli su nicchie a tutto palco.L'installazione richiede uno stiramento eccessivo, che porta alla deformazione e al cedimento prematuro della guarnizione.
Nel 2006, NINGBO BODI SEALS.,LTD ha ideato una soluzione sperimentale: una molla elicoidale inclinata avvolta in un anello a C in PTFE.La stampa funziona esattamente come previsto.Combinando le proprietà di basso attrito del PTFE con una geometria del soffietto aerodinamica, i "C-Ring" forniscono una tenuta affidabile e permanente e sono più lisci e silenziosi degli O-Ring.Inoltre, gli anelli a C sono adatti per gli o-ring a stadio completo, che generalmente non sono consigliati per i materiali anelastici.Pertanto, l'anello a C può essere installato senza modificare il design dell'apparecchiatura originale o utilizzare strumenti speciali.
Il sigillo C originale aveva due anni.L'uso degli anelli a C migliora le prestazioni del prodotto e prolunga la vita delle apparecchiature riducendo i tempi di fermo e i costi di manutenzione.
Le apparecchiature per l'imaging medico, le pompe per insulina, i ventilatori e i dispositivi per la somministrazione di farmaci utilizzano spesso O-ring per sigillare spazi assiali brevi.Ma quando sono richieste capacità di deflessione radiale estreme, gli O-ring non possono compensare ciò, causando spesso usura, deformazione permanente e perdite.Nonostante queste carenze, gli ingegneri continuano a utilizzare gli o-ring perché altre soluzioni (ad esempio, coppe a U, guarnizioni a labbro) non possono soddisfare i requisiti di deflessione radiale e in genere richiedono più spazio assiale rispetto agli o-ring.
Il C-ring è diverso in quanto può adattarsi allo spazio assiale più piccolo normalmente previsto per un O-ring, mentre le guarnizioni standard non possono farlo.Inoltre, gli anelli a C possono essere completamente personalizzati per soddisfare le esigenze dell'applicazione.Può essere configurato con un labbro ultrasottile e flessibile per applicazioni criogeniche o con un labbro spesso per applicazioni dinamiche dove la tenuta richiede maggiore resistenza all'usura.
Poiché gli anelli a C consentono sia il movimento rotatorio che quello alternativo, rappresentano una soluzione versatile per un'ampia gamma di prodotti che richiedono sigillatura a velocità da bassa a media, tra cui robotica medica, dispositivi medici portatili e connettori per sonde/tubi.Gli anelli a C consentono tolleranze radiali insolitamente ampie, almeno cinque volte maggiori rispetto alle guarnizioni standard della stessa sezione trasversale.L'intervallo di tolleranza dipende dalla pressione ambiente, dal tipo di fluido e dalle condizioni di trattamento superficiale.Gli anelli a C funzionano bene anche in applicazioni statiche in cui i componenti devono essere protetti da contaminanti ambientali.
Rimuovendo il materiale PTFE dal design originale dello stivale C-ring, gli ingegneri sono stati in grado di aumentarne l'elasticità e la flessibilità.Di conseguenza, gli anelli a C hanno dimostrato di essere più elastici e flessibili di quanto inizialmente previsto, rendendoli adatti per applicazioni non circolari.Gli anelli a C sono stati utilizzati nelle pompe per la somministrazione di farmaci con pistoni ovali.Poiché il labbro di tenuta può essere realizzato in PTFE vergine o PTFE caricato, il C-ring è una tenuta estremamente versatile compatibile con parti in metallo e plastica.
Gli anelli a C, originariamente progettati per l'uso con strumenti diagnostici a base acqua, sono costituiti da molle elicoidali rivestite in PTFE.Ma gli anelli a C possono essere realizzati anche utilizzando molle a fascia elicoidale come attivatori.Sostituendo le molle elicoidali inclinate con molle a fascia elicoidale, gli anelli a C possono fornire una pressione di contatto di tenuta molto elevata, ideale per applicazioni criogeniche o statiche.
Bal Seal Engineering definisce il suo C-ring "la tenuta perfetta per un mondo imperfetto" per la sua capacità di fornire una durata di servizio prolungata in ambienti in cui spazi, finiture superficiali e altre caratteristiche di progettazione variano ampiamente.Sebbene non esista una tenuta perfetta, la versatilità e la personalizzazione degli anelli a C li rendono sicuramente un'opzione interessante e potenzialmente utile in alcuni dispositivi medici e diagnostici.Si tratta di una guarnizione relativamente leggera, ideale per applicazioni a bassa pressione (<500 psi) e a bassa velocità (<100 piedi/min) dove è richiesto un basso attrito.Per questi ambienti, gli anelli a C possono fornire una soluzione di tenuta migliore rispetto agli O-ring elastomerici o ad altri tipi di guarnizioni standard, offrendo ai progettisti la possibilità di aumentare la durata utile e ridurre i livelli di rumore senza costose modifiche alle apparecchiature.
David Wang è responsabile marketing globale per i dispositivi medici presso Bal Seal Engineering.Ingegnere con oltre 10 anni di esperienza nella progettazione, collabora con OEM e fornitori di primo livello per creare soluzioni di tenuta, incollaggio, conduttività elettrica ed EMI che aiutano a stabilire nuovi standard nelle prestazioni delle apparecchiature.
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Chris Newmarker è il caporedattore dei siti e delle pubblicazioni di notizie sulle scienze della vita di WTWH Media, tra cui MassDevice, Medical Design & Outcommerce e altro ancora.Giornalista professionista di 18 anni, veterano di UBM (ora Informa) e Associated Press, la sua carriera si è estesa dall'Ohio alla Virginia, al New Jersey e, più recentemente, al Minnesota.Copre una vasta gamma di argomenti, ma nell'ultimo decennio la sua attenzione si è concentrata su affari e tecnologia.Ha conseguito una laurea in giornalismo e scienze politiche presso la Ohio State University.Contattalo su LinkedIn o invia un'e-mail a cnewmarke
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Orario di pubblicazione: 10 agosto 2023