محیط های کاربردی واشرها: دستورالعمل های فنی برای مطابقت عملکرد و مواد بر اساس شرایط عملیاتی

اگرچه واشرها اجزای کمکی در اتصال دهنده ها هستند، اما عملکرد و کاربرد آنها تا حد زیادی به شرایط فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی محیط بستگی دارد. شرایط عملیاتی مختلف الزامات مختلفی را بر روی مواد، ساختار و حفاظت سطح واشرها تحمیل می کند. تنها با تطبیق دقیق آنها با ویژگی های محیطی می توان از عملکردهای توزیع بار، ضد شل شدن، جلوگیری از سایش و مقاومت در برابر خوردگی به طور کامل استفاده کرد و اتصالات قابل اعتماد طولانی مدت را تضمین کرد.

در محیط های داخلی خشک با دما و فشار معمولی، واشرهای تخت معمولی برای نیازهای اولیه کافی هستند. این محیط‌ها هیچ رسانه خورنده قابل توجهی ندارند، تغییرات دما کمی دارند و بارها عمدتاً ارتعاشات ساکن یا فرکانس پایین{1}} هستند. استفاده از واشر تخت فولاد کربنی یا فولاد کربنی گالوانیزه باعث افزایش سطح تماس سر پیچ یا مهره می شود و از فرورفتگی روی سطح قطعه کار جلوگیری می کند و سختی متوسطی برای مقاومت در برابر سایش در هنگام مونتاژ و استفاده فراهم می کند. برای سناریوهایی که نیاز به جداسازی و مونتاژ مکرر دارند، گالوانیزه کردن سطح نیز می تواند شروع زنگ زدگی را به تاخیر بیاندازد و فرکانس نگهداری را کاهش دهد.

در محیط‌های مرطوب یا حاوی{0}رطوبت، مانند مهندسی هیدرولیک، تأسیسات زیرزمینی، و سازه‌های بیرونی، واشرها باید مقاومت خوبی در برابر خوردگی داشته باشند. در چنین مواردی، واشرهای فولادی ضد زنگ (مانند 304 یا 316) یا واشرهای فولادی کربنی که با پوشش داکرومت یا فسفات درمان شده اند، ترجیح داده می شوند. واشرهای فولادی ضد زنگ در محیط های ساحلی یا بندری با محتوای یون کلرید بالا پایدار هستند، در حالی که پوشش های داکرومت به دلیل مقاومت عالی در برابر پاشش نمک، می توانند یکپارچگی سطح را برای مدت طولانی در آب و هوای مرطوب و گرم حفظ کنند و از خوردگی یکنواخت فولاد پایه جلوگیری کنند.

محیط‌های با دمای{0}بالا چالش‌های ویژه‌ای برای مواد و ساختار واشرها ایجاد می‌کنند. در دیگ‌ها، کوره‌ها و سیستم‌های اگزوز موتور، دما می‌تواند به صدها درجه سانتی‌گراد یا حتی بیشتر برسد. واشرهای معمولی فولاد کربنی به دلیل بازپخت شدن به سرعت سختی و قابلیت ارتجاعی خود را از دست می دهند که منجر به عملکرد ضد شل شدن و محافظتی ضعیف می شود. آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت (مانند اینکونل) یا فولادهای ضد زنگ ویژه باید انتخاب شوند و ساختار باید بهینه شود، مانند ضخیم کردن مقطع-یا استفاده از فولاد فنر مقاوم در برابر حرارت بالا برای ساخت واشر فنری، برای حفظ بازیابی الاستیک. همچنین باید به تفاوت ضرایب انبساط حرارتی مواد در دماهای بالا توجه شود تا از شکستگی واشر یا شکست آب بندی ناشی از تنش حرارتی جلوگیری شود.

در محیط های بسیار خورنده یا ناشی از مواد شیمیایی، مانند تجهیزات شیمیایی، خطوط تولید آبکاری، و سکوهای دریایی، واشرها باید دارای مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی و پایداری ساختاری باشند. واشرهای پوشش داده شده با فلوروپلاستیک (PTFE) یا پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE) در برابر اسیدهای قوی، قلیایی ها و حلال های آلی مقاوم هستند و ضریب اصطکاک پایینی دارند و برای آب بندی و عایق کاری مناسب هستند. در سازه های الکتریکی و اتلاف گرما که نیاز به هدایت الکتریکی یا حرارتی دارند، واشرهای مسی یا آلومینیومی با حفظ مقاومت در برابر خوردگی، الزامات عملکردی را برآورده می کنند. درمان های ضد اکسیداسیون سطحی می توانند طول عمر آنها را افزایش دهند.

در محیط‌هایی با ارتعاش و ضربه مکرر، مانند حمل‌ونقل ریلی، تجهیزات برق باد، و ماشین‌آلات ساختمانی، واشرهای فنری، واشرهای دندانه‌دار، یا واشرهای ضد لق شدن باید در اولویت قرار گیرند. واشرهای فنری به تغییر شکل الاستیک متکی هستند تا به طور مداوم فاصله نخ را جبران کنند. واشرهای دندانه دار با تعبیه دندانه های تیز در سطح قطعه کار قفل مکانیکی ایجاد می کنند. واشرهای ضد شل شدن-قطعات گوه‌ای-یا سطوح اصطکاک را ترکیب می‌کنند تا مقاومت در برابر چرخش معکوس را افزایش دهند. در محیط‌هایی که رطوبت یا نمک پاشیده می‌شود، سطح مقاومت در برابر خوردگی مواد و حفاظت سطح باید بهبود یابد.

به طور کلی، محیط مناسب برای واشرها باید به طور جامع محدوده دما، رطوبت و محیط خورنده، نوع بار و الزامات ضد شل شدن را در نظر بگیرد. تنها از طریق انتخاب علمی و تطبیق مواد، واشرها می‌توانند همیشه نقش خود را در تغییر محیط ایفا کنند و تضمینی محکم برای اتصالات بست فراهم کنند.