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Q1何謂 PAHS 標準?Open or ClosePAHs 或 PAH 為 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons 簡稱,可稱多環芳香烴、多環性芳香化合物或多環芳香族碳氫化合物,有超過 100 種化學結構式,屬芳香族碳氫化合物(芳香烴),由不包含雜環或取代基的芳香環所組成。
多環芳香烴中有很多是已知或潛在致癌物質,因此開始有許多對零組件的限制規範,更於 2019 年針對兒童產品與玩具修訂定義。
多環性芳香化合物有毒物質管控共 18 項,其含量限制主要分成三類:
第一類:可以放入口中的材料或是可接觸皮膚超過 30 秒的玩具材料,其 18 項總和不得超過 1mg/kg;
第二類:可預見使用時會接觸皮膚超過 30 秒或短期重覆與皮膚接觸,其 18 項總和不得超過 10mg/kg;
第三類:可預見接觸皮膚時間小於 30 秒,其 18 項總和不得超過 50mg/kg。
而維豐橡膠主力產品:打氣管,由於消費者常使用於腳踏車打氣、運動球類打氣使用,在操作中屬於易直接與皮膚接觸之物品,因此維豐研發團隊研發出符合 PAHs 多環芳香烴第二類B項之橡膠配方,來滿足全球客戶需求,並保護你我與下一代的安全。 -
Q2何謂工作壓和爆破壓Open or Close橡膠管的耐壓能力會因補強層結構及尺寸厚度組合呈現不同耐壓能力,製造商設計出對應使用需求的最優化結構以避免使用中發生管子破裂、洩漏等異常,嚴重可能導致停機停工的狀況。隨著機械設備動力輸出標準化後,國際標準 ISO 以工作壓力(Working Pressure, WP)來區分,讓使用者只要針對需求管徑與壓力,對應合適結構的橡膠管;而生產者可透過材質硬度與尺寸、補強層材料(夾布、編紗、編鐵網)及技術調整(內補強或外補強),來達到客戶客製需求的管徑與壓力。另外,選用工作壓力時,亦需考量爆破壓力(Burst Pressure, BP)間的差距,爆破壓力又稱最大受壓限值,超過則會爆裂。按照不同結構的橡膠管,建議 BP/W P達 3~4 倍為佳。
同樣的管徑,不同結構層或材質會有不同的耐壓效果,可分為單層管、單層補強紗管、外紗補強管、內鋼絲編織管、外鋼絲補強管等(詳見表格舉例),而補強紗管又可以紗線材質(例:高強度纖維 KEVLAR、聚酯纖維)、織法股數、經緯密度等技術調整橡膠管耐壓品質,來符合客戶需求。
結構層 爆破壓值(內徑 1" 以下)維豐製程能力 單層管 150-450PSI 單層補強紗管 2000~3000PSI或更高(特殊紗層編織等) 外紗補強管 800~3000PSI 外鋼絲補強管 1500~3000PSI -
Q3車用 O 型環介紹(JASO 標準):Open or Close
- O 型環:是一種斷面為圓形的環狀彈性體,一般會固定在凹槽中,使用上會被兩個或以上的組件壓縮,產生密封接口;常使用於油缸、鏈條鍊目、管路、活塞等地方。除一般工業用 O 型環,維豐按照 JASO 針對車用 O 型環材質提供客戶材質選用。
- 材質種類(車用 O 型環材料種類可分 7 款):
1 種 A(一般礦物油用)、2 種(耐汽油用)、3 種(剎車油用)、4 種 C(耐熱用)、4 種 D(耐熱用)、4 種 E(耐熱用)、5 種(冷卻液使用)。
此規範對於耐溫以及油體浸泡測試有明確的要求,以確保車輛行駛間的安全。 - 常用材質基本物性
試驗項目 1種A 2種 4種C 4種D 老化 溫度 120°C 100°C 230°C 230°C 時間 70h 70h 24h 24h 硬度變化 10 10 10 5 引張強度(%) -15 -15 -10 -10 伸縮變化(%) -45 -40 -25 -25 壓縮永久變形 溫度 120°C 100°C 175°C 175°C 時間 70h 70h 22h 22h 壓縮永久變形(%) 40 25 30 40 耐寒測試 脆化、不斷裂溫度 -13 -10 -50 -15 浸泡測試1 溫度 120°C 23°C 175°C 175°C 時間 70h 70h 70h 70h 試驗油 潤滑油No.1 燃料油No.1 潤滑油No.1 潤滑油No.1 硬度變化 -5~+8 -8~0 -10~+5 -10~+5 引張強度(%) -15 -15 -20 -20 伸縮變化(%) -40 -25 -20 -20 體積變化(%) -8~+5 -3~+5 0~+10 -5~+5 浸泡測試2 溫度 120°C 23°C - 175°C 時間 70h 70h - 70h 試驗油 潤滑油No.3 燃料油No.2 - 潤滑油No.3 硬度變化 -15~0 -20~0 - -10~+5 引張強度(%) -25 -45 - -20 伸縮變化(%) -35 -45 - -20 體積變化(%) 0~+20 0~+30 - ~5+5
(本文節錄 JASO F404-96)
維豐橡膠備有 JIS-B-2401 及 AS-568 之 O 型環現模尺寸供客戶選用。 -
Q4橡膠管選用準則:Open or Close錯誤及不適當的選擇或使用膠管,可能造成人員傷亡或財物損失。為了避免以上情況及讓橡膠管達到有效輸送功能,一般可透過用途、口徑大小、工作壓力及兩端金屬接頭夾合方式,來選用確切管子:
- 用途:
橡膠材料很少有萬能又多用途的,所以可透過其所輸送的流體性質及使用環境,來滿足專業需求。如:輸送熱氣或水可選用耐熱橡膠、需長期戶外曝曬時亦可選用耐候抗臭氧橡膠、輸送一般油品選耐油橡膠等。 - 口徑(即內徑):
依輸送量及流速、對手件需求,選擇不同口徑。
口徑尺寸單位,常以英制 inch、公制 mm、或分來區分,常用對照表如下:
inch mm 分 3/16” 4.8 1分半 1/4” 6.3 2分 5/16” 7.9 2分半 3/8” 9.5 3分 1/2” 12.7 4分 5/8” 15.9 5分 3/4” 19.1 6分 1” 25.4 1英吋 - 工作壓力:
確定用途、口徑後,接著須選擇橡膠管能夠承受的工作壓力(working pressure, WP),與爆破壓力(burst pressure, BP)之間的差距;當差距越高,表示正常工作壓力下能夠承受較長的耐壓壽命與耐壓品質。常見橡膠管的爆破壓力,設計標準為工作壓力的 3~4 倍。 - 兩端金屬接頭夾合建議:
接頭插芯需經過震動研磨祛除銳角,避免穿套時銳角割傷內管,造成破孔。
外束套無銳角,避免夾合時割傷外管;夾合尾端如喇叭狀外擴,可避免管子在使用加壓過程移動,導致割傷外管。
橡膠管與插芯尺寸搭配建議:金屬接頭插芯比內徑大 0.3~0.5mm 為佳。
- 用途:
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Q5橡膠如何選用Open or Close身為橡膠業界四十五年以上的維豐,常會收到客人詢問如何選用適合的橡膠。需先了解零件使用的環境溫度以及會接觸到的流體(油體/溶劑/酸鹼)等,進而針對客戶的需求,建議合適的材質。
例如,耐臭氧合適的材質為乙烯丙烯橡膠、輸送油體普遍使用丁晴橡膠、高拉力高耐磨首選天然橡膠,耐高溫耐酸鹼為氟素橡膠,但單價也高。
但是沒有材料是可以耐所有使用環境,因此材料選擇是相對性,沒有絕對的選擇。
因此維豐以 ASTM、JIS 標準,從基本物性:硬度、拉伸率、引張強度以及比重,做為選擇材料首要準則。再近一步依照試驗標準: 耐老化測試、壓縮歪測試、耐油體測試、耐臭氧測試、耐低溫測試等,以不同溫度和時間長短標準,比對其硬度、拉伸率、撕裂性及體積的變化,來預估材料製成零件之後的物理表現,藉此提供客戶最合適的材料。
維豐有專業的實驗室能提供完整的物性報告,研發團隊也能針對特殊需求開發橡膠配方! -
Q6耐溶劑橡膠選用Open or Close橡膠具有良好耐溶劑特性,但因應不同溶劑種類,也需要選擇適合的材質。
常見溶劑有三氯乙烯、甲醇、丁酮、醋酸乙酯、乙醚等。
三氯乙烯 Trichloroethylene:是工業常見溶劑,作為金屬零件清潔或者染料溶劑,零件建議選用氟素橡膠。
甲醇 Methyl alcohol:高毒性、作為燃料、溶劑、農藥,零件建議選用丁苯橡膠、乙烯丙烯橡膠。
丁酮 Methyl Ethyl Ketone:作為黏合助劑、油漆,零件建議選用乙烯丙烯橡膠。
醋酸乙酯 Ethyl acetate:作為清潔用溶劑、香料、塑料塗劑等,零件建議選用乙烯丙烯橡膠、氯醚橡膠。
乙醚 Ethoxyethane:作為非極性有機溶劑、麻醉劑、化學試劑等,零件建議選用聚硫橡膠為佳。 -
Q7橡膠總是黑色,為什麼不能像塑膠有多彩色選擇呢?Open or Close橡膠是石化提煉,原膠顏色非透明而較接近棕褐色,擁有很好的彈性以及耐磨性,除了本身膠料特性,在配方混煉過程中,會加入一定比例的碳黑,增加補強性,同時硬度、耐磨耗性、引張強度以及發揮高彈力等物性提升。 碳黑英文carbon black,顏色為黑,因此加入後橡膠成品也就為黑色。在物性要求的製品如輪胎(需耐磨耗性)、橡膠管(硬度以及耐壓要求)、輸送帶(耐磨性以及抗撕裂性)等,皆建議使用黑色橡膠,以達到產品功能性使用需求。維豐橡膠在低壓管需求,也開發出彩色系管,如紅色、藍色、灰白色等,擴大客戶識別區分使用。在模壓製品中,橡膠雖以黑色為主,但是因應特性不同,市場上各有其代表色,如NBR 、EPDM多用黑色;VITON、FKM常用棕色;HNBR 綠色為多 ;而矽膠固態膠本色透明白霧,矽膠液態膠可趨近透明,易於調色,因此矽膠製品色彩豐富,因應特性為耐高溫,多以紅色或磚紅色為代表色。