Качество резки прокладок: кромка, конусность, бахрома

Кромка прокладки работает на двух участках. Внутренний контур фланцевой прокладки стоит на границе со средой: всё, что с него оторвётся, уйдёт в поток, а надрыв станет началом трещины. Наружный контур и отверстия под шпильки отвечают за посадку: мешающий заусенец или скошенная стенка не дадут прокладке лечь на место. Поэтому одна и та же неровность бывает браком на одной детали и допустимой особенностью на другой.

Кромку оценивают по шести признакам

Резаную прокладку осматривают по шести признакам, и каждый связан с определённым способом резки или состоянием инструмента. Таблица собрана для плоских прокладок из резины, паронита, силикона и фторопласта.

Числовых норм на заусенец и конус для резаных прокладок общий стандарт не задаёт. Предел договаривают по чертежу и эталонной детали, а в типовых процедурах входного контроля резиновых прокладок, например у изготовителя уплотнений James Walker, пишут общее требование «без заусенцев» и осматривают кромки наружного, внутреннего контура и отверстий под яркой лампой при разном угле света и на ощупь.

Заусенцы и перемычки остаются там, где нож начал и закончил рез

Заусенец на резаной прокладке почти всегда стоит в одном и том же месте: в точке, где нож плоттера вошёл в материал и вернулся к началу контура, или в перемычке, оставленной, чтобы деталь не выпала из листа. Язычки в точках входа и выхода инструмента встречаются при всех способах: вырубке, резке ножом и струёй воды. На отверстиях под шпильки язычок недореза особенно заметен, потому что радиус маленький, а нож разворачивается на месте.

На вырубленной прокладке заусенец тянется вдоль всего контура и растёт к концу серии. Это признак затупившегося ножа штампа или изношенной подложки: нож перестаёт прорезать нижний слой и отрывает его. На пароните вместо заусенца появляются сколы и вырывы волокна.

Какая кромка у прокладки считается браком?

Браком кромки резаной прокладки считают надрыв, идущий от края вглубь, пригар или оплавление на резине, силиконе и фторопласте, бахрому и расслоение на внутреннем контуре, а также заусенец, который мешает посадке на шпильки или в канавку. Конус и вогнутость кромки браком становятся только тогда, когда выводят контур из допуска чертежа или не дают детали встать в паз.

Конус проверяют замером по двум сторонам детали

На тонком листе конус кромки не виден и не измерим. На толстой резине он появляется у всех способов: нож отклоняется от вертикали, струя воды расширяется к выходу. Стенка получается наклонной, и наружный размер прокладки по нижней стороне отличается от размера по верхней. Для резки толстого листа направление наклона зависит от способа, поэтому сторону, которую меряли, отмечают в акте.

Проверка простая: наружный и внутренний размер меряют отдельно по верхней и нижней плоскости, штангенциркулем с лёгким усилием или наложением на шаблон. Пример расчёта: прокладка из резины 10 мм, по верху наружный диаметр 300,2 мм, по низу 299,6 мм. Разница 0,6 мм, то есть 0,3 мм на сторону. Если допуск контура в чертеже ±0,5 мм, оба размера в поле, и деталь принимают. Если та же прокладка садится в канавку шириной на 0,2 мм больше номинального сечения, конус уже решает, войдёт ли деталь, и проверяют её пробной посадкой.

Вогнутая кромка выдаёт штамп на толстой резине

При вырубке нож штампа сначала вдавливает мягкий лист и только потом прорезает его. Материал под лезвием сжимается, после удара распрямляется, и кромка получается вогнутой, «тарелкой». Изготовитель резиновых деталей Modus Advanced отмечает, что резина под ленточным штампом податлива и отклоняется при резе, а для отверстий у самого края советует гидроабразив (Modus Advanced, ошибки при вырубке прокладок); вогнутость растёт с толщиной листа, струя воды даёт её минимальной.

Для фланцевой прокладки вогнутая кромка не помеха: болты сожмут её до плоского состояния. Для прокладки, которая стоит в пазу крышки, для кольца прямоугольного сечения и для детали с узкой полкой вогнутость уменьшает площадь контакта у края. Такие детали из толстого листа режут ножом плоттера или водой; разницу способов по кромке и тиражу сравнивает статья о выборе между плоттером, штампом и гидроабразивом.

Схема повторяет порядок осмотра. Если кромка на внутреннем контуре или в канавке, сначала ищут надрыв, бахрому и пригар: любой из них делает деталь браком. Без них сравнивают конус и вогнутость с допуском контура и при сомнении делают пробную посадку. На наружном контуре вопрос один: мешает ли заусенец посадке на шпильки; если мешает, деталь меняют, если нет, принимают и записывают особенность в акт.

Пригар и оплавление на резине означают тепловой способ резки

Тёмная, твёрдая на ощупь полоса по кромке резиновой или силиконовой прокладки, запах гари, наплывы в углах означают, что деталь резали лучом или нагретым инструментом. Резина при этом не плавится, а разлагается, и затвердевший слой теряет упругость как раз там, где прокладка должна уплотнять. Для фторопласта перегрев кромки опасен ещё и продуктами разложения. Такую кромку не исправить зачисткой, деталь заменяют; кромка после луча на разных резинах выглядит по-разному, это особенность лазерной резки резины.

Резину, силикон и PTFE лазером мы не режем, для них есть нож и струя воды. На картоне и войлоке лёгкое потемнение кромки после лазера считается нормой, если она не крошится.

Бахрома и расслоение зависят от материала листа

Паронит под тупым ножом даёт сколы и выдернутые волокна, у ТРГ (терморасширенного графита) на острых углах откалываются кусочки. Резинотканевые пластины распушаются по кромке нитями корда, а пористая резина при грубом резе рвётся по стенкам пор. Для каждого из этих материалов бахрома на внутреннем контуре означает частицы в среде: в насосе, фильтре, пищевом продукте.

Проверка расслоения: прокладку сгибают по кромке на небольшой радиус и смотрят, не расходятся ли слои и не трескается ли край. На пароните и ТРГ сгибают осторожно, без перелома. Если волокно торчит на наружном контуре и не попадает в среду, его можно принять, но в партии для пищевой линии такую деталь лучше не ставить.

Место кромки в узле решает, что допустимо

Одинаковый дефект оценивают по-разному в зависимости от того, где кромка работает.

• Внутренний контур фланцевой прокладки: нет надрывов, бахромы и пригара; лёгкий конус допустим, если кромка не выступает в проход трубы.
• Прокладка в канавке, кольцо прямоугольного сечения: конус и вогнутость проверяют пробной посадкой, заусенец не допускается.
• Узкие перемычки между отверстиями: нет надрывов; трещина от перемычки при затяжке растёт быстрее всего.
• Наружный контур и отверстия под шпильки: заусенец допустим, если деталь садится без усилия.
• Пищевые и фармацевтические линии: никаких отделяемых частиц на любом контуре.

Как проверить конусность резаной прокладки?

Конусность резаной прокладки проверяют замером одного и того же размера по верхней и нижней плоскости детали, штангенциркулем с лёгким усилием или наложением на шаблон. Половина разницы показывает наклон кромки на сторону. Если оба размера укладываются в допуск контура из чертежа, конус приемлем; для деталей в канавке окончательно решает пробная посадка в ответную деталь.

Приёмку резаной партии ведут по кромке и выборке

Порядок приёмки партии резаных прокладок: пересчёт и сверка маркировки, затем осмотр кромки при хорошем боковом свете с лупой, затем выборочный замер, документы на материал и фото. Выборку для осмотра кромки берут осознанно: детали из начала и конца серии, если её вырубали штампом, и детали с краёв листа, если резали ножом или водой. Так видно и износ ножа, и разброс по листу.

На толстых деталях наружный размер меряют по обеим сторонам и записывают, на тонких достаточно одного замера. Найденные дефекты кромки фотографируют рядом с линейкой, отмечают контур, на котором они стоят, и число таких деталей в выборке. С этим набором фактов изготовитель отвечает быстро и без спора о том, что считать дефектом. Перед отгрузкой у нас партию пересчитывают, осматривают, выборочно меряют толщину и главные размеры и фотографируют для заказчика; сверить эти фото с эталоном удобно ещё до прихода машины. Остальные шаги первой поставки собраны в инструкции по проверке первой партии.

Требования к кромке пишут в чертёж до заказа

Без требований к кромке изготовитель выберет способ, который даёт размеры в допуске при меньшей цене. Если кромка важна, это пишут в чертеже или заявке рядом с допуском контура. Примеры формулировок: «кромка внутреннего контура без надрывов, бахромы и пригара»; «конус кромки не более 0,3 мм на сторону» (пример предела для толстой резины, число задаёт конструктор); «заусенцы в отверстиях не допускаются»; «эталон: деталь № 1 первой партии».

Эталонная деталь снимает большую часть спора на приёмке. Её подписывают обе стороны после первой поставки, хранят у заказчика и сравнивают с ней следующие партии. Для толстой резины и фторопласта, где кромка зависит от способа, в заявке указывают ещё и предпочтительный способ: плоттерная резка ножом для листов средней толщины или гидроабразивная резка для толстых и жёстких материалов. Если способ не важен, достаточно требований к самой кромке, а способ изготовитель предлагает в коммерческом предложении (КП) с объяснением выбора.