Металлические сильфоны представляют собой эластичные сосуды, которые можно сжимать при приложении давления к внешней стороне сосуда или растягивать под вакуумом. Когда давление или вакуум сбрасываются, сильфон возвращается к своей первоначальной форме при условии, что материал не подвергся нагрузке, превышающей предел текучести . Их используют как из-за их способности деформироваться под давлением, так и из-за обеспечения герметичности , допускающей движение.
Технология прецизионных сильфонов 20-го и 21-го веков сосредоточена на металлических сильфонах, а для менее требовательных применений используются сильфоны из резины и пластика. Эти изделия мало похожи на оригинальные кожаные мехи, традиционно используемые в каминах и кузницах .
Существует три основных типа металлических сильфонов: штампованные, сварные и гальванопластиковые.
Формованные сильфоны производятся путем переработки труб, обычно производимых методом глубокой вытяжки , с использованием различных процессов, включая холодную формовку (прокатку) и гидроформовку . Их еще называют витыми мехами или сильфонами .
Сварные сильфоны (также называемые приварными по краям или сильфонами с диафрагмами) изготавливаются путем сварки друг с другом нескольких индивидуально сформированных диафрагм. Сравнение двух типов сильфонов обычно сосредоточено на стоимости и производительности. Гидроформованные сильфоны обычно имеют высокую стоимость оснастки , но при массовом производстве могут иметь более низкую цену за штуку. Однако гидроформованные сильфоны имеют более низкие эксплуатационные характеристики из-за относительно толстых стенок и высокой жесткости. Сварные металлические сильфоны производятся с меньшими первоначальными затратами на оснастку и сохраняют более высокие эксплуатационные характеристики. Недостатком сварных сильфонов является пониженная прочность металла в местах сварных соединений, вызванная высокой температурой сварки. [1]
Электроформованные сильфоны производятся путем нанесения покрытия ( электроформования ) металлического слоя на модель (оправку) с последующим удалением оправки. Их можно производить с умеренными затратами на оснастку и с тонкими стенками (25 микрометров или меньше), что обеспечивает высокую чувствительность и точность таких сильфонов во многих сложных условиях применения, а также можно изготавливать формы, которые было бы исключительно сложно изготовить другими способами с небольшая дополнительная трудность. [2] [3]
Другая область сравнения – это строительные металлы. Гидроформованные и катаные сильфоны ограничиваются металлами с высокими характеристиками пластического удлинения, тогда как сварные сильфоны могут быть изготовлены из более широкого спектра стандартных и экзотических сплавов, таких как нержавеющая сталь и титан , а также других высокопрочных, устойчивых к коррозии материалов. Электроформованные сильфоны могут изготавливаться из никеля , его высокопрочных сплавов и меди .
Металлические сильфоны используются во многих отраслях промышленности. Ниже вы найдете несколько;
Сварные сильфоны могут быть изготовлены из множества экзотических металлов и сплавов, тогда как формованные сильфоны ограничиваются сплавами с хорошим удлинением, ярким примером которых является латунь . Сварные сильфоны из латуни не изготавливают из-за ее принципиально плохой свариваемости. Другие преимущества сварных сильфонов включают компактность (более высокие характеристики в меньшем корпусе), возможность сжиматься до значительной высоты без повреждений, устойчивость к зазубринам и вмятинам, а также значительно большую гибкость.
Сварка металлических сильфонов — это микроскопический сварочный процесс, обычно выполняемый в лабораторных условиях при большом увеличении.
Гидроформованные сильфоны производятся путем расширения металлической трубки под гидравлическим давлением внутри сильфонной формы и принятия извилистой формы формы.
Электроформованные сильфоны производятся путем нанесения металлического покрытия на сильфонную модель (оправку) и последующего удаления оправки химическими или физическими средствами. Благодаря низкой стоимости оснастки и короткому производственному циклу гальванопластика сильфонов является не только недорогим методом производства, но и идеальным инструментом для прототипирования.
Существует множество компенсаторов, и не каждый из них может выдерживать одинаковые типы прогиба. Различными типами отклонений являются осевые, боковые, угловые, крутильные, циклические или любые их комбинации, которые могут возникать одновременно. [4]