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垫圈的制造工艺：从原材料到成品的全流程揭秘

垫圈

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垫圈的制造涉及材料科学、机械加工与表面处理等多学科交叉，其工艺精度直接影响密封性、耐久性等核心性能。本文将深入解析垫圈从原材料选择到成品检测的全流程，揭示不同制造工艺对垫圈性能的影响。

一、原材料选择与预处理

金属垫圈

不锈钢（304/316）：耐腐蚀性强，适用于化工、食品设备。

碳钢（Q235）：成本低、强度高，但需镀锌或发黑处理防锈。

铜合金（H62）：导电性好，常用于电气连接。

预处理：通过酸洗、喷砂去除表面氧化层，提升涂层附着力。

非金属垫圈

橡胶（NBR/硅胶）：需控制硫化温度与时间，避免性能衰减。

塑料（PTFE）：通过模压成型，需添加玻璃纤维增强强度。

石棉：因致癌性逐渐被无石棉材料(如芳纶纤维)替代。

二、核心制造工艺

冲压成型

适用材质：金属垫圈(平垫圈、弹簧垫圈)。

工艺流程：

将金属卷料送入冲床;

通过模具冲压出圆形坯料;

二次冲压形成齿形或波形结构。

优势：效率高、成本低，适合大批量生产。

车削加工

适用材质：高精度垫圈(如密封垫圈)。

工艺流程：

将金属棒料固定在车床上;

通过刀具切削出内外径与厚度;

表面抛光达到Ra0.8以下光洁度。

优势：尺寸精度高，可加工复杂形状。

模压成型

适用材质：橡胶、塑料垫圈。

工艺流程：

将原料颗粒加热至熔融状态;

注入模具腔体，加压成型;

冷却脱模后修剪飞边。

优势：可一次成型复杂结构，材料利用率高。

激光切割

适用场景：小批量、异形垫圈(如非标密封件)。

工艺流程：

在金属板上绘制CAD图纸;

激光束按路径切割出垫圈轮廓;

表面去毛刺处理。

优势：无需模具，设计灵活性强。

三、表面处理与性能强化

金属垫圈

镀锌：形成锌层隔绝空气，防锈期达5-10年。

达克罗：无铬涂层，耐盐雾试验超500小时。

渗氮处理：提升表面硬度，延长耐磨寿命。

非金属垫圈

橡胶硫化：通过交联反应增强弹性与耐温性。

塑料填充：添加玻璃纤维或碳纤维提升强度。

四、质量检测与控制

尺寸检测：使用卡尺、投影仪测量内外径、厚度与平行度。

性能测试：

密封性：通过气压或液压试验检测泄漏率;

弹性：弹簧垫圈需测试压缩量与回复率;

耐腐蚀性：盐雾试验模拟恶劣环境。

无损检测：X射线或超声波检测内部缺陷(如裂纹、气孔)。

结语

垫圈的制造是材料、工艺与检测技术的综合体现。从冲压成型的规模化生产到激光切割的柔性制造，从镀锌防锈到硫化强化，每一步工艺选择均需平衡成本、效率与性能。未来，随着智能制造与绿色制造的推进，垫圈制造将向自动化、低碳化方向升级，为全球工业提供更可靠的连接解决方案。

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