Genellikle bir çok farklı mekanik parçaların daha rahat ve güvenli çalışmasında büyük fayda ve rol oynayana contalardır. Mekanik parçaların çalışmasın öne çıkmaktadır. Araçların oto parçaları tarafından da bakılacak olursa parçanın bir araya getirilmesi ve etkin şekilde sağlam hale gelmesi için conta öne çıkar. Yapısal olarak en önemli tamamlayıcı parçalar içerisinde yer almaktadır. Birleştirici tarafından bakılacak olursa conta kullanılan parçaya çok faydası vardır.
Contalar, sabit bileşenler arasında istenmeyen gaz veya sıvı kaçaklarını önlemek için çok yüksek basınçlara dayanıklı bağlantılar oluşturan sızdırmazlık elemanlarıdır.
Contalar, sızdırmazlığı sıkıştırılarak sağladıklarından, birleştirdiği elemanlardan daha yumuşaktır ve arasına yerleştirildiği yüzeylere göre şekil alabilirler.
Contaların genellikle basınca, sıcaklık dalgalanmalarına ve bazı durumlarda elektriksel veya elektromanyetik kuvvetlere de dayanıklı olması amaçlanmıştır.
Üretim sürecinde uygun conta spesifikasyonunun seçilmesi önemli bir adımdır. Contalar, metal, kauçuk, plastik, mantar, köpük ve kompozit malzemeler gibi farklı tür malzemelerden üretilebilirler. Ayrıca ceketli, çift ceketli, spiral sarımlı ve kamm profilli çeşitleri de dahil olmak üzere çok sayıda tasarıma sahiptirler. Conta malzemesi ve tasarımının doğru kombinasyonu, contanın kullanılacağı uygulama alanına ve projenin maliyetine bağlıdır.
Contanın Sızdırmazlık Sağlayabilmesi İçin Gerekli Maksimum ve Minimum Yük
Conta malzemesi ve çeşidi seçimine başlanmadan önce, sızdırmazlık sistemini genel olarak planlamak en mantıklısıdır. Conta, sızdırmazlığı sıkıştırılarak sağlar ve contanın sıkıştırılması, sistemin diğer parçalarına bağlıdır. Sistemdeki tüm bileşenler birlikte çalışırlar ve sistemdeki parçaların birbirlerine uyumluluğu maliyeti optimize etmeyi sağlayabilir.
Contanın sıkıştırılması, bağlantı elemanının sıkıştırma kuvveti ve flanş tasarımıyla sağlanır. Flanşın yüzey alanı, conta yüzeyi boyunca dağıtılan flanş basıncını belirler. Bağlantı elemanının boyutu, bağlantı elemanları arasındaki aralık ve sıkılan bağlantı elemanının sağladığı kuvvet, contayı sıkıştırmak ve sızdırmaz hale getirmek için uygulanan flanş basıncı üretir. Sızdırmazlık için gerekli yük, makine elemanlarının yüzey kalitesinden etkilenir. Flanş yüzeyinde olabilecek hesaplanmamış herhangi bir yüzey pürüzü veya bozukluğu, conta yüzeyi boyunca flanş basıncı değişimine ve olası sızıntılara neden olur. Contanın, uygulanan yük altında ezilmeye direnmeye, statik ve dinamik koşullarda bütünlüğünü korumaya ve sürünmeye karşı yeterli mukavimliğe sahip olması önemlidir.
Contaya Etki Eden Kuvvetler
✔ İç basınç: İç basınçlar, contaya ve contayı sıkıştıran flanşlara karşı basınç uygulayarak sürekli olarak contalı bağlantıyı açmaya çalışan kuvvetlerdir.
✔ Flanş yükü: Flanş yükü, sızdırmazlık oluşturmak için contayı sıkıştıran toplam kuvvettir. Cıvatalardan kaynaklanan etkili basınçtır.
✔ Sıcaklık: Sıcaklık, metalleri genleştiren veya büzüştüren termo-mekanik etkiler yaratır, bu da sürünme gevşemesine (Creep relaxation) yol açarak conta malzemesini etkiler. Sürünme gevşemesi, kuvvet uygulandığında belirli conta malzemesinin ne kadar inceldiğinin ölçüsüdür. Conta kalınlığını kaybettikçe cıvatalar gevşer ve bu da yük kaybına neden olur. Ayrıca sıcaklık yükseldikçe sızdırmazlığı sağlanan akışkanın organik conta malzemesine etkinliği artabilir. Kural olarak, sıcaklık ne kadar yüksekse, uygun contanın seçimi de o kadar kritik hale gelir.
✔ Akışkan: Sızdırmazlığı sağlanan akışkanın uyguladığı kuvvetler.
✔ Genel şartlar: Genel şartlar arasında flanş türü, flanş yüzey kalitesi, cıvata malzemesi, cıvataların aralığı ve sıkılığı vb. gibi parametreler yer alır.
Sıcaklık ve basınçtaki ani değişiklikler nedeniyle oluşabilecek şok kuvvetleri de contaya etki eden kuvvetler arasındadır.
Conta Sıcak Kompresyon Testi
Endüstriyel contaların önemli bir özelliği, üstlerindeki yükleri tolere etme kapasiteleridir. Sıcak kompresyon testi gibi testler, belirli bir contanın çeşitli ağırlıklara ve sıcaklıklara dayanma kabiliyetini ölçmek için kullanılabilir. Örnek olarak hidrolik presin başlarının arasına bir conta yerleştirilir. Pres, conta üzerine sabit bir yük uygularken, sıcaklık belirli bir oranda genellikle yaklaşık 600 Fahrenheit’a kadar yükseltilir. Malzeme kalınlığındaki azalma ölçülür ve contanın etkinliğini değerlendirmek için kullanılır. Bunun gibi testler, conta seçiminde veya belirli bir malzeme veya tasarım konfigürasyonuna karar vermede yardımcı olabilirler.
Conta Çeşitleri Nelerdir?
Contalar, birçok farklı spesifikasyonda mevcuttur. Bu sebeptendir ki birçok üretim sürecinde ve üründe kendilerine yer bulmuş önemli sızdırmazlık elemanları haline gelmişlerdir. Belirli bir uygulama için contanın uygun sızdırmazlık elemanı olduğuna karar verildikten sonra, uygun conta çeşidi ve malzemesini seçmek için birkaç farklı faktör dikkate alınmalıdır.
En yaygın conta çeşitlerinden bazıları şunlardır:
Ceketli Contalar
Ceketli conta, yumuşak contaların (Kauçuk veya plastikten yapılmış) etkinliğini ve esnekliğini harici bir metal kaplamanın direnci ve dayanıklılığı ile birleştirir. Tek ceketli conta, contanın bir yüzü boyunca metal kaplamalı yumuşak dolguya sahipken, çift ceketli conta, gelişmiş sıcaklık, basınç ve korozyon direnci sağlayan contanın tamamını kapsayan metal kaplamaya sahiptir.
Spiral sarımlı contalar, metalin, daha yumuşak plastiklerle veya sentetik kauçukla sarma şeklinde birleştirilmesiyle oluşturulur ve genellikle dolgu içermeyen ilave metal katmanları ile güçlendirilir. Benzersiz tasarımı, esneklik ile birlikte yüksek termal ve fiziksel stres direnci sağlar. Spiral sargılı contalar genellikle boru tesisatı, pompalama ve ısı değişim sistemlerinde kullanılır.
Kamm Profilli (Yivli) Contalar
Kamm profilli (Yivli) conta tasarımı, yivli metal çekirdeğin her iki yüzeyine de yumuşak bir sızdırmazlık malzemesinin kaplanmasıyla üretilir. Yüksek işletme basıncı ve sıcaklık altında çok iyi sızdırmazlık sağlayabilirelr. Kamm profilli contalar, özellikle elektrik ve nükleer santrallerde, kimya ve petrokimya endüstrisinde, kızgın buhar, yüksek basınçlı hidrokarbon veya kimyasallar gibi zor uygulama alanlarında sızdırmazlık elemanı olarak kullanılmaktadır.
Conta Malzemesinin Seçimi
Dünya çapında büyük ve küçük malzeme geliştirme şirketlerinden temin edilebilen binlerce özel tasarlanmış conta malzemesi vardır. Tek bir conta malzemesinin tüm uygulamalara hizmet etme yeteneği yoktur. Conta malzemesi, kimyasallara karşı direnç, sıcaklıklığa (Veya sıcaklık dalgalanmalarına) karşı direnç, basınca karşı direnç, asitlere karşı direnç, gazlara karşı direnç ve bazen elektromanyetik veya elektriksel kuvvetlere karşı direnç gibi malzeme özelliklerine göre seçilir.
Tasarlanmış 2500’den fazla conta malzemesi tartışılabilir. Ancak konuyu basitleştirmek için söylenebilecek bir şey vardır, kauçuk, çoğu conta malzemesinin temel teknolojisidir.
Malzemesine göre contalar üç ana kategoriye ayrılabilir:
Metal Olmayan Contalar
Metal olmayan contalar genellikle düşük ve orta basınçlı sistemlerde kullanılır. Dikkatli bir seçim yapıldığında, bu contalar sadece genel uygulamalar için değil, aynı zamanda aşırı kimyasal ve sıcaklıktaki uygulamalar için de uygundur.
Yarı Metalik Contalar
Yarı Metalik contalar hem metalik hem de metalik olmayan malzemelerin birleşimidir. Metal, contanya mukavemetini ve dayanıklılığını sağlarken, metal olmayan bileşen, sızdırmazlık özelliğini sağlar. Bu contalar alçak, yüksek basınç ve sıcaklık uygulamaları için uygundur.
Metal Contalar
Metal contalar, yüksek basınç/sıcaklık uygulamalarında kullanılması önerilen çeşitli şekil ve boyutlarda imal edilebilir. Bu contalar, metal olmayan contalara göre sızdırmazlığı sağlanacak elemanlarda çok daha yüksek kalitede yüzey kalitesine gereksinim duyarlar. Kaynak contaları dışında, bu tür contaları oturtmak için yüksek yükler gerekir.
Bir önceki yazımız olan Pasta Cila Nedir? Ne İşe Yarar? Nasıl Yapılır? başlıklı makalemizi de okumanızı öneririz.
