גלרופ אטמים מכניים

אטימה ראשית (סובב ותושבת):

​

משטחי האטימה עשויים מחומרים המשלבים מספר תכונות חיוניות: סיכוך והולכה תרמית, כמו גם עמידות מפני שחיקה, לחצים, קורוזיה ושוק תרמי. החומרים השונים נבדלים ביניהם וכל אחד הינו בעל יתרונות וחסרונות מסויימים. עם הבנת האפליקציה הנתונה ניתן להתאים את החומרים בעלי התכונות המתאימות.

​

גרפיט (פחם): הודות לתכונות הסיכוך שלו – הגרפיט מהווה החומר הטריבולוגי הרך הנפוץ ביותר . בתור היותו "חומר רך" הגרפיט תמיד יעבוד מול טבעת בעלת "חומר קשה". קומבינציה של גרפיט עם סיליקון קרבייד או וידיה הינו נפוץ מאוד אודות לתכונות הסיכוך המעולות שבין חומרים אלה. הגרפיט נחשב לחומר בעל עמידות אברזיבית נמוכה ולכן מתקשה לאטום חומרים בעלי תכונות שחיקה גבוהות. בנוסף לכך הפחם עלול להתעוות בלחצים גבוהים במיוחד וההולכה התרמית שלו מוגבלת ביחס לחומרי המתכת.  3 סוגים שונים של גרפיט מצויים בשוק : Resins impregnated (עמידות כימית גבוהה), metals impregnated (עמידות מכנית גבוהה), Electrographite (עמידות גבוהה לחום וכימיקלים) יכול לעבוד בתנאים של עד 450 מעלות צלזיוס.

​

פלב"מ (נירוסטה): זול ובעל מוליכות תרמית ותכונות סיכוך טובים. נהוג להשתמש מול טבעת פחם בשל תכונות סיכוך טובות בין השניים. הנירוסטה פחות עמידה בפני קורוזיה ולכן עדיף שלא להשתמש בה בסביבה כימית-תוקפנית. עם הירידה לאורך השנים במחירי סגסוגות הקרבייד הולך ופוחת השימוש בנירוסטה בשל עמידותה המכנית והכימית הפחותה.

​

קרמיקה: חומר קשה בעל עמידות אברזיבית וקורוזיבית טובה המאפשרים אטימת מגוון גדול של חומרים. לרוב עובד מול פחם. ההולכה התרמית של קרמיקה לא מספיק טובה עבור אפליקציות עם פוטנציאל התאדות. הזול ביותר מבין החומרים הטריבולוגים הקשים

​

טפלון: חומר רך בעל עמידות כימית מעולה לכמעט כל החומרים. עמידויותיו המכניות והתרמיות הנמוכות הופכות אותו לתחליף טוב לפחם אך ורק באפליקציות פשוטות, בעלות לחצים וטמפ' נמוכים. נהוג לחזק את עמידותו המכנית של הטפלון בהתכתו עם סיבי זכוכית או פחם אך אפילו אז עמידותו המכנית מוגבלת מאוד.

​

טונגסטן קרבייד (וידיה): תכונות סיכוך וחוזק מעולים יחד עם עמידות אברזיבית ותרמית הופכים את הוידיה לפתרון אידיאלי עבור אפליקציות קשות. עובד מעולה מול גרפיט ויכול לעבוד גם מול טבעת וידיה או סיליקון קרבייד במקרים של חומר אברזיבי. עמידותו בפני חומצות מוגבלת (עבור PH קטן מ6 משתמשים בוידיה מיוחדת ויקרה יותר). בעת שילוב של משטח וידיה מול וידיה - תכונות הסיכוך מוגבלות ועלולות להיות בעיתיות בעת "ריצה יבשה". קל להבחין בין הוידיה לסיליקון בזכות משקלו הרב. מגיע בשתי צורת עיקריות:

סגסוגת ניקל – נפוצה יותר ומאופיינת בעמידות כימית טובה יותר אך עדיין מוגבלת בחומצות. איננה עמידה באמוניה

סגסוגת קובלט -  חזקה יותר אך בעלת עמידות כימית נמוכה מניקל. עמידה בפני אמוניה

​

סיליקון קרבייד: החומר הקשה הנפוץ ביותר וזאת בשל עמידות תרמית, מכנית וכימית מעולה יחד עם מקדם חיכוך נמוך. נפוץ מאוד בעבודה מול גרפיט בשל תכונות סיכוך והולכה תרמית מעולות בין השניים. באפליקציות עם חומרים אברזיביים יכול לעבוד גם מול עצמו אך בעבודה מול וידיה תכונות הסיכוך טובות יותר. מופיע ב3 צורות עיקריות:

(Self sintered (SiC - אבקת הסיליקון קרבייד מודבקת בלחץ וטמפרטורה גבוהים ואין בחומר סיליקון חופשי. עמיד יותר מבחינה כימית (בעיקר חומצות וחומרים קורוזיבים) אולם בעל סיכוך ועמידות מכנית פחותים משל סגסוגת Reaction bonded.

(Reaction bonded (SiSiC – אבקת הסיליקון מודבקת באמצעות סיליקון חופשי בעל תכונות הסיכוך והמוליכות תרמית הטובות ביותר בין החומרים הקשים. סוג זה הוא הנפוץ ביותר בשימוש באטמים מכניים.

Converted Silicon – גרסה זו הינה למעשה גרפיט בעלת ציפוי סיליקון. השימוש בו הולך ופוחת בשל נחיתותו.

​

חלקי מתכת (בית האטם, קפיצים, ברגים)

​

על חלקי המתכת להעניק עמידות פיסיקלית וכימית (קורוזיה) עבור אפליקציה נתונה. המתכת הנפוצה ביותר לשימוש כיום הינה פלב"מ 316. סגסוגות בעלות עמידות גבוהה יותר כמו Alloy C-276, Alloy 400, Alloy 20 גם הן בשימוש נרחב. 

 

​

אטימה משנית (אלסטומרים)

​

האטמים המשניים נועדו למנוע זליגת הנוזל בין המשטחים לבין בית המשאבה והציר. עליהם לאפשר תנועה צירית של המשטחים ולאטום בצורה מושלמת בעת דחיסתם. האלמנט הנפוץ ביותר הוא האורינג (טבעת של אלסטומר/גומי עם חתך עגול) וזאת בשל תכונות הסבילות והפיצוי המעולות שלו ביחד עם מחיר זול יחסית (מלבד קאלרז).

סוגים נוספים הקיימים בשימוש הם wedge rings"," square rings", "V" and "U" shape rings"

בחירה נכונה של אלסטומר תלויה בטמפ', בחומר הנאטם ובלחץ. להלן טבלה ובה כמה מהאלסטומרים הנפוצים בשוק האטמים המכניים: