A 静的シール 産業の大規模プラント向けまたは エネルギー技術 多くの場合、良好なXNUMX年間続く必要があります。 以前に使用されていた計算ツールは、コンポーネントがしばしば必要以上に大きいことを意味していました。 フロイデンシーリング·テクノロジーズ 現在、分子レベルで材料の変化を考慮する方法を開発しました。 これにより、少ない材料で信頼性が向上します。
スタティックシールは、プラント建設において非常に長い耐用年数を持たなければなりません。 塔の停泊地を封鎖する必要があります 風力タービン これを公海への塩水の侵入から保護するためには、シールがXNUMX年以上適切に機能する必要があります。 シールの耐用年数は、一方では、セットまたはストレッチ、つまり物理的な弛緩によって制限されます。 一方、化学変化により、時間の経過とともに弾性が失われます。
大気中の酸素またはオゾンの影響下で、 シールの老化 XNUMXつの効果。 ポリマー鎖とポリマーネットワークは機械的ストレス下で崩壊し、酸化プロセスによりネットワーク内に追加の酸素ブリッジが作成されます。 両方の効果は、シール面の接触圧力、剛性、または変形後に元の輪郭を取り戻す能力（変形静止）などのシール関連の特性に影響を与えます。
アレニウス法による保管試験
原則として、エンジニアは、いわゆるストレージテストを使用して、材料が特定のアプリケーションの要件を満たしているかどうかを判断します。 試験片は、より長い期間（通常1000時間）にわたって100°Cを大幅に超える温度にさらされます。
温度依存の経年劣化を予測するために、エンジニアはこれまでに基づいた方法を使用して測定値を推定してきました スバンテアウグストアレニウス、スウェーデンの化学者でノーベル賞を受賞。 これらの目安は次のとおりです。温度が10°C上昇すると、反応速度がXNUMX倍になります。 これにより、加速老化試験を高温で実施することができます。
この方法は、正しいテストパラメータが想定されている場合に確実に機能します。 そうでない場合、生涯の予測は非常に間違っている可能性があります。 予後は測定によってのみ確認できます。 満足のいく手順ではありません-特に非常に長いテスト時間について話す場合。 したがって、方法論を改善することが不可欠でした。
寿命モデルを改善する
FSTの専門家は、XNUMXつの主要な出発点を追求しました。まず、FSTの専門家は、 酸素攻撃 エラストマーを材料の構造的機械的挙動と関連付け、化学酸化方程式を設定しました。 モデルは数値的に効率的に実装され、任意のジオメトリを計算できるようにするために商用有限要素プログラム（FEM）に実装されました。 FEMは、局所的な酸化プロセスと、それらが機械的材料の挙動に及ぼす影響を計算できるようになりました。
ボード上の中央フロイデンベルク研究
同時に、エンジニアは、材料モデルのパラメータを決定するための測定方法をさらに開発したいと考えていました。 これは、たとえば、エージングプロセス中に使用されるスタティックシールの量を減らすことを目的としています。 酸素の量 決定しましょう。 化学的攻撃の程度は、酸素の量に基づいて推定できます。 「測定方法、材料モデル、およびXNUMX次元コンポーネントへの適用性の改善のおかげで、期待寿命の正確な手順が得られました」とDr.は説明します。 Boris Traber、FSTでグローバルアドバンスマテリアル開発を担当。
このプロセスは、中央研究部門のFreudenberg Technology Innovationと共同で開発され、直径の異なる材料サンプルで最初に検証されました。 現在、洋上風力タービンの建設の初期用途に使用されています。
Traberはこれを次のようにのみ見ています 新しいシミュレーション時代の始まり シーリング技術の場合：「将来的には、プラントエンジニアリングのお客様に、非常に長期間にわたって信頼できるベストビフォアデートを提供できるようになります。」さまざまなコンポーネントジオメトリのモデルと 材料 現在建設中です。 同時に、シミュレーションが拡張され、温度と機械的負荷が変化するアプリケーション固有のサイクルを計算できるようになります。
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