Pompes sanitaires à visdoit répondre à des exigences fondamentales, notamment zéro contamination, nettoyage facile, résistance à la stérilisation à haute température et zéro résidu. Leurs systèmes d'étanchéité sont soumis à des processus rigoureux tels que le nettoyage en ligne CIP (Clean-in-Place), la stérilisation SIP (Sterilize-in-Place) à haute température et le rinçage acide-alcalin pendant de longues périodes. Un mauvais choix de matériaux peut entraîner l'usure des bagues rotatives et fixes, le gonflement et la fissuration des joints en caoutchouc, la corrosion des composants métalliques et d'autres défauts. Ces problèmes entraîneront en outre des fuites de matériaux, une croissance bactérienne, une contamination secondaire et une augmentation des coûts d'exploitation et de maintenance, empêchant les lignes de production de répondre aux normes de production propre. Par conséquent, la sélection du matériau du joint nécessite une prise en compte approfondie de la résistance à l’usure, de la résistance à la température et à la corrosion, de la qualité sanitaire et de la compatibilité des conditions de travail.
| Matériau du joint | Avantages principaux | Scénarios applicables |
|---|---|---|
| EPDM (Ethylène Propylène Diène Monomère) | Résistant à la vapeur, bonnes performances sanitaires, économique | Médias à base d'eau tels que produits laitiers, jus de fruits et eau pure |
| Caoutchouc de silicone VMQ | Résistance aux très hautes températures, haute qualité stérile | Conditions de travail stériles à haute température pour les produits pharmaceutiques et les aliments pour nourrissons |
| Fluoroélastomère FKM | Résistant à l'huile, résistant à l'alcool, résistant aux alcalis | Milieux alimentaires riches en graisses et en alcool |
| PTFE (Polytétrafluoroéthylène) | Forte résistance à la corrosion, résistance aux particules | Matériaux acides, granulaires et corrosifs |
| Carbure de tungstène WC | Résistance à l'usure ultra-élevée, grande polyvalence | Paires de friction générales pour les applications alimentaires et pharmaceutiques conventionnelles |
| Carbure de silicium SiC | Faible frottement, résistance à l'usure de haute précision | Applications sanitaires haut de gamme avec cycles marche-arrêt fréquents |
| Carbone-Graphite | Autolubrifiant, résistant aux hautes températures et à la corrosion | Conditions de travail à haute température avec des particules solides mineures |
La paire de friction est le composant principal résistant à la pression et à l'usure d'un joint, composé d'anneaux rotatifs et fixes. Il nécessite une résistance élevée, une résistance à l’usure et à la corrosion, une excellente étanchéité à l’air et une bonne usinabilité. Les documents principaux sont les suivants :
Il s’agit du matériau dominant largement adopté dans l’industrie, avec le cobalt, le chrome et le titane comme composants principaux et le cobalt comme liant. Plus la teneur en cobalt est élevée, plus la résistance du matériau est faible. Les qualités courantes incluent YG-6, YG-8 et YG-15, avec une dureté allant de 87 à 89,5 HRA. Sa dureté est 20 fois supérieure à celle de l'acier rapide. Il présente une résistance à haute température, un faible coefficient de dilatation thermique, un faible coefficient de frottement et de bonnes performances d'appariement, adaptés à la plupart des conditions de travail de transport conventionnelles d'aliments, de produits laitiers et de produits pharmaceutiques liquides.
L'acier allié traité thermiquement (3Cr13, 4Cr13, etc.) offre une résistance à l'usure et une résistance améliorées, un usinage simple et des performances élevées, adapté aux conditions de travail avec de l'eau propre et des boues fines exemptes de forte corrosion. Le fer à haute teneur en silicium a une dureté de 45 à 50 HRC et résiste à l'acide sulfurique, à l'acide nitrique et aux acides organiques, mais il ne peut pas résister aux alcalis forts et à l'acide chlorhydrique, applicable uniquement aux environnements acides sans forte corrosion alcaline.
Il s'agit d'un matériau d'étanchéité avancé de haute précision mondialement reconnu, doté d'un coefficient de frottement extrêmement faible, d'une excellente réduction du frottement et d'une excellente résistance à l'usure, ainsi que d'une résistance aux températures élevées et à la corrosion. Il est principalement associé au carbure de tungstène pour réduire considérablement la perte de joint. Il convient au transport de produits pharmaceutiques et de produits alimentaires fins avec des cycles de démarrage/arrêt fréquents, des particules solides mineures et des exigences sanitaires strictes.
Un matériau classique à friction douce fabriqué par calcination à haute température. Ses pores inhérents nécessitent une modification d'imprégnation pour une utilisation pratique, et il peut être associé au carbure de tungstène ou au carbure de silicium. Les principales qualités comprennent le graphite de carbone pur M121 (résistance à la température jusqu'à 350 °C), le graphite imprégné de résine époxy/furane (résistance à la température jusqu'à 200 °C) et le graphite imprégné de métal M232L (résistance à la température jusqu'à 400 °C). Il offre une autolubrification, un faible frottement, une résistance à la corrosion et un usinage facile, adapté aux conditions de travail à haute température avec des particules solides mineures.
Les composants élastiques fournissent une pression de compensation stable pour les joints, et leurs matériaux sont sélectionnés en fonction des conditions de travail réelles : acier inoxydable 1Cr18Ni9Ti et 4Cr13 pour les environnements corrosifs généraux ; bronze phosphoreux pour l'eau de mer et les environnements faiblement corrosifs ; Acier au carbone 65Mn et 60Si2Mn pour les environnements d'eau propre à température ambiante sans corrosion ; 50GV pour les applications de pompes à huile à haute température, empêchant efficacement les fuites de joint causées par la corrosion et l'atténuation élastique.
La sélection des matériaux couvre quatre dimensions clés : l'adaptation des matériaux aux supports transportés, la sélection de matériaux résistants à la température et conformes aux processus de nettoyage CIP/SIP, l'adaptation de la tolérance de température des matériaux à la température de fonctionnement de l'équipement et le respect des normes de conformité, notamment FDA/3A pour les aliments et USP pour les produits pharmaceutiques.
Les défaillances courantes induites par une sélection inappropriée de matériaux comprennent la rupture par gonflement de l'EPDM au contact de la graisse, la fissuration du caoutchouc de silicone et la contamination ultérieure du matériau lorsqu'il est exposé à des acides concentrés, les fuites de matériau dues à une résistance à l'usure insuffisante du PTFE ordinaire, la fragilisation du FKM sous de fréquentes stérilisations à haute température et les fuites de joint résultant de la corrosion des ressorts en acier au carbone. Tous ces échecs proviennent d’une inadéquation entre les conditions de travail et les matériaux sélectionnés.
Les systèmes d’étanchéité pour pompes sanitaires à vis nécessitent un ensemble complet d’adaptation ; aucun matériau ne peut à lui seul s’adapter à toutes les conditions de travail. Une correspondance précise des matériaux avec les environnements de service est essentielle. L'EPDM associé au carbure de tungstène est préféré pour les lignes de production conventionnelles à base d'eau ; Le FKM associé au carbure de silicium est sélectionné pour les supports riches en graisses et contenant de l'alcool ; le caoutchouc de silicone associé au graphite modifié convient aux processus pharmaceutiques stériles à haute température ; Le PTFE combiné au graphite de carbone est adopté pour les applications de matériaux corrosifs et granulaires.Teffikose spécialise dans l'étanchéité des fluides propres, fournissant des solutions d'étanchéité hautement compatibles et à longue durée de vie pour les industries alimentaires, pharmaceutiques et chimiques quotidiennes avec une gamme complète de matériaux d'étanchéité conformes et des systèmes de sélection matures, garantissant un fonctionnement propre stable, à faible consommation et conforme des lignes de production.
