블로그

Jun 10, 2023

이 새로운 PTFE 씰은 인슐린 펌프 및 기타 의료 기기를 더 좋게 만들 수 있습니다.

2018년 4월 26일 Chris Newmarker 중저속 및 압력에서 밀봉이 필요한 동적 응용 분야에서 설계 엔지니어는 성능이 떨어지는 탄성 O-링을 다음으로 교체하고 있습니다.

2018년 4월 26일 Chris Newmarker

낮거나 중간 정도의 속도와 압력에서 밀봉이 필요한 동적 응용 분야에서 설계 엔지니어는 성능이 낮은 탄성 O-링을 스프링 작동식 PTFE "C-링" 밀봉으로 교체하고 있습니다.

David Wang, Bal Seal Engineering

O-링 및 기타 기존 밀봉 방법이 실패할 경우 진단 및 약물 전달 장비 엔지니어는 기존 하드웨어 설계의 성능을 향상시키기 위해 새롭고 비용 효율적인 방법인 스프링 작동식 PTFE "C-링" 밀봉을 채택합니다.

C-링 씰은 분당 5피트의 속도로 왕복하는 약 100°F의 수조에서 작동하는 피스톤을 사용하는 진단 도구용으로 처음 개발되었습니다. 작동 조건은 온화했지만 허용 오차는 컸습니다. 원래 설계에서는 피스톤을 밀봉하기 위해 탄성 O-링이 필요했지만 O-링은 일관된 밀봉을 유지할 수 없었고 장비가 누출되었습니다.

프로토타입이 이미 제작된 상태에서 엔지니어들은 대안을 찾기 시작했습니다. 일반적으로 피스톤 응용 분야에 사용되는 U 컵 또는 표준 립 씰은 반경 방향 공차가 크기 때문에 실행 가능한 옵션이 아니었습니다. 또한 풀스텝 그루브 위에 이것을 설치하는 것은 실용적이지 않았습니다. 설치에는 너무 많은 스트레칭이 필요하므로 씰이 변형되고 조기에 파손될 수 있습니다.

2016년 캘리포니아 주 풋힐 랜치(Foothill Ranch)에 소재한 씰 설계자 Bal Seal Engineering은 실험적 솔루션을 제안했습니다. 즉, c자형 PTFE 링으로 감싼 경사형 코일 스프링입니다. 봉인은 의도한 대로 정확하게 작동했습니다. PTFE의 낮은 마찰 특성과 유선형 재킷 형상을 결합한 "C-링"은 안정적이고 일관된 밀봉 기능을 제공할 뿐만 아니라 O-링보다 부드럽고 조용한 작동을 제공합니다. 또한 C-링은 풀스텝 O-링 글랜드에 설치될 수 있는데, 이는 일반적으로 비탄성 재료에는 권장되지 않습니다. 결과적으로 C-링은 원래 하드웨어 설계를 수정하지 않고 특수 도구를 사용하지 않고 설치되었습니다.

원래의 C링 씰은 2년 동안 사용되었습니다. C-링을 사용하면 제품 성능이 향상되고 장비 수명이 연장되어 가동 중지 시간과 유지 관리 비용이 절감됩니다.

의료 영상 장치, 인슐린 펌프, 인공호흡기 및 약물 전달 장치는 일반적으로 짧은 축 공간 내에서 밀봉하기 위해 O-링을 사용합니다. 그러나 극단적인 방사형 편향 기능이 필요한 경우 O-링은 보상할 수 없으며 종종 마모, 영구 변형 및 누출이 발생합니다. 이러한 단점에도 불구하고 다른 솔루션(예: U-컵, 립 씰)은 반경 방향 편향 요구 사항을 처리할 수 없고 일반적으로 O-링보다 더 많은 축 공간이 필요하기 때문에 엔지니어들은 O-링을 계속 사용해 왔습니다.

C-링은 일반적으로 O-링에 허용되는 작은 축 공간에 들어갈 수 있지만 표준 씰 구성은 그렇지 않기 때문에 다릅니다. 또한 C링은 응용 분야의 요구 사항에 따라 완전히 맞춤화할 수 있습니다. 극저온 응용 분야를 위해 매우 얇고 유연한 립으로 구성하거나 씰에 더 많은 내마모성이 필요한 동적 응용 분야를 위해 하나의 두꺼운 립으로 구성할 수 있습니다.

C-링은 회전 및 왕복 운동을 수용하기 때문에 의료 로봇, 휴대용 의료 장비 및 프로브/호스 커넥터를 포함하여 중저속 밀봉이 필요한 다양한 제품에 잠재적으로 유용한 다용도 솔루션입니다. C-링은 비슷한 단면의 표준 씰 구성보다 최소 5배 더 큰 방사형 공차를 수용할 수 있습니다. 공차 범위는 주변 압력, 매체 유형 및 표면 마감 조건에 따라 달라집니다. C-링은 구성 요소가 환경 오염 물질로부터 보호되어야 하는 정적 응용 분야에서도 잘 작동합니다.

C링의 초기 재킷 설계에서 PTFE 소재를 제거함으로써 엔지니어들은 C링의 탄력성과 유연성을 향상시킬 수 있었습니다. 결과적으로 C-링은 원래 예상했던 것보다 더 신축성과 유연성이 입증되어 원형이 아닌 응용 분야에 유용합니다. C-링은 이미 타원형 피스톤이 있는 약물 전달 펌프에 사용되고 있습니다. 씰 재킷은 순수 또는 충전 PTFE로 제작할 수 있기 때문에 C-링은 일반적으로 사용되는 금속 및 플라스틱으로 만든 하드웨어와 호환되는 매우 다양한 씰입니다.