Mieszki metalowe są elastycznymi elementami wykorzystywanymi do produkcji kompensatorów. Ze względu na swoją konstrukcję przejmują one siły oddziałujące na rurociągi redukując tym samym ryzyko związane z powstającymi naprężeniami. Zasadniczo przyjmuje się, że prawidłowo dobrany i wykonany mieszek kompensatora powinien efektywnie wykonać pracę około tysiąca cykli. Oczywiście są to najczęściej założenia czysto kalkulacyjne i projektowe, ponieważ na wielu instalacjach dochodzi do przeciążenia tych elementów spowodowane obciążeniem przekraczającym granicę plastyczności. Do uszkodzeń mieszków dochodzi także w przypadku nieodpowiedniego zastosowania elementów podpierających kompensator a nawet ich braku, ale są to zagadnienia na zupełnie inny artykuł.
Mieszki kompensatorów występują w dwóch rodzajach jako mieszki formowane lub mieszki spawane. Mieszki formowane wytwarzane są poprzez obróbkę rur, zwykle poprzez głębokie tłoczenie z zastosowaniem różnych procesów technologicznych – formowania na zimno (walcowania), elektro
Istnieją dwa główne rodzaje mieszków metalowych – formowane i spawane. Mieszki kompensatorów wytwarzane metodą formowania powstają zazwyczaj z rur przez głębokie tłoczenie z wykorzystaniem różnych procesów, w tym formowania na zimno (walcowanie), elektroformowania i hydroformowania.
Mieszki spawane są wytwarzane poprzez spawanie ze sobą szeregu oddzielnie uformowanych elementów. Porównując oba rodzaje mieszków należy mieć na uwadze koszty wytworzenia produktu gotowego oraz wydajność produkcji.
Mieszki kompensatorów hydroformowane cechuje wysoki koszt początkowy związany z koniecznością dostosowania oprzyrządowania, ale przy produkcji masowej mieszki będą miały znacząco niższą cenę jednostkową. Mieszki kompensatorów wytwarzane przez hydroformowanie mają niestety nieco niższą charakterystykę pracy oraz żywotność, co jest spowodowane stosunkowo grubymi ściankami i wysoką sztywnością.
Spawane mieszki kompensatorów są produkowane przy niższym początkowym koszcie oprzyrządowania i zachowują lepszą charakterystykę pracy. Wadą mieszków spawanych jest obniżona wytrzymałość metalu w miejscach spawania, spowodowana wysoką temperaturą spawania.
Mieszki elektroformowane mogą być produkowane przy umiarkowanych kosztach narzędzi i z cienkimi ściankami (25 mikrometrów lub mniej), co zapewnia im wysoką czułość i precyzję w wielu wymagających zastosowaniach.
Innym obszarem, który warto uwzględnić przy porównywaniu mieszków wytwarzanych dwoma opisanymi metodami (formowanie i spawania) jest możliwość wykorzystania materiałów stsoswanych do produkcji. Hydroformowane i walcowane mieszki kompensatorów mogą być wytwarzane wyłącznie z materiałów o wysokiej charakterystyce wydłużenia (plastyczność), mieszki spawane mogą powstawać z materiałów wysokowytrzymałych, stopów egzotycznych a nawet z tytanu. Mieszki elektoformowane mogą być produkowane z niklu oraz jego stopów oraz miedzi.
Spawane mieszki kompensatorów mogą być wykonane z różnych egzotycznych metali i stopów, podczas gdy formowane mieszki są ograniczone do stopów o dobrym wydłużeniu – czego najlepszym przykładem jest mosiądz. Spawane mieszki nie są produkowane z mosiądzu, ponieważ ten stop charakteryzuje się słabą spawalnością. Do niewątpliwych zalet mieszków spawanych należy bez wątpienia ich trwałość i efektywność pracy, a także odporność na uszkodzenia mechaniczne i większa elastyczność.
Wytwarzanie spawanych mieszków kompensatorów jest procesem spawania mikroskopowego, zwykle wykonywanym w warunkach laboratoryjnych przy dużym powiększeniu.
Mieszki hydroformowane są produkowane przez wywieraniu nacisku na metalową rurę pod ciśnieniem, co prowadzi do nadania jej pożądanego kształtu, który posiada forma.
Elektroformowanie mieszków przebiega na zasadzie galwanizacji metalu na trzpieniu w kształcie mieszka a następnie usunięciu trzpienia za pomocą środków chemicznych lub mechanicznych.
Mieszki kompensatorów – spawane lub formowane są wykorzystywane w wielu gałęziach przemysłu. Poniżej prezentujemy kilka przykładów ich stosowania.
Ogniwo obciążeniowe odkształca się, jeśli zostanie poddane pewnemu obciążeniu w postaci ciśnienia lub nacisku. Odkształcenie to jest następnie wykrywane przez tensometr, przez który przepływa niskonapięciowy prąd stały. Zmiana napięcia jest wykrywana i widoczna na panelu kontrolnym. Nad tensometrem zamontowany jest mieszek chroniący go przed wpływem czynników zewnętrznych.
Przy przełączaniu bardzo wysokich napięć w stacjach transformatorowych należy zrobić wszystko, by nie doprowadzić do iskrzenia. Aby zapobiec niebezpieczeństwu wybuchu otaczającej atmosfery, należy usunąć tlen w miejscu występowania iskier. Można to zrobić przez całkowite uszczelnienie obszaru występowania iskier. Do uszczelniania takich ograniczonych objętości stosuje się mieszki, których wnętrze jest opróżniane lub wypełniane gazem obojętnym.
Są one najczęściej używane do zamknięcia wnętrza pompy od świata zewnętrznego, aby zapobiec wyciekom. W tym celu, uszczelnienie mechaniczne jest zamontowane na wale pompy. Ponieważ wał pompy obraca się, musi być element uszczelniający składający się z nieruchomego i obracającego się pierścienia. Aby wymusić odpowiedni nacisk na oba pierścienie, jeden z nich jest wyposażony w sprężynę. Sprężyna ta może mieć również postać mieszka. W tym przypadku wykorzystywane są zazwyczaj mieszki spawane.
W przypadku, kiedy należy zmierzyć ciśnienie agresywnych cieczy lub gazów, manometr musi zostać odizolowany od przepływu. W skrajnych przypadkach zamiast rurki bourdona w manometrze stosuje się uszczelnienie membranowe. Daje to większą pewność, że agresywne media nie będą wyciekać. Membrana jest samodzielnym czujnikiem, przekazującym przemieszczenie do urządzenia pomiarowego.
W tym zastosowaniu membrana lub mieszek są całkowicie uszczelnione i wypełnione pewnym gazem. Dwa bieguny elektryczne przenikają do wnętrza mieszka. Poprzez zmianę natężenia prądu tych dwóch biegunów można regulować temperaturę wewnątrz mieszka. Rozszerzanie lub kurczenie się mieszka jest wykorzystywane jako siłownik do sterowania określonym ruchem.
Mieszek jest stosowany pomiędzy obudową a wznoszącym się trzpieniem, aby całkowicie uszczelnić wnętrze od świata zewnętrznego. W Europie ma to szczególne znaczenie, ponieważ przepisy takie jak TA Luft zabraniają jakichkolwiek wycieków.
Część elastyczna, zdolna do kompensacji niewspółosiowości jest wykonana przez mieszek. Dzięki niemu nie ma różnicy w pozycjonowaniu kątowym pomiędzy dwoma połówkami sprzęgła. Jest to niezbędne, jeśli dokładność pozycjonowania ma być wyjątkowo precyzyjna.
Pracujące silniki powodują drgania własne. Aby skompensować te ruchy i różnice temperatur powodujące rozszerzalność cieplną, do łączenia rur spalinowych z lejem wykorzystywane są mieszki.
W tym zastosowaniu mieszki są tworzone w serii, aby pochłonąć ruchy termiczne i wibracje w systemach rurowych, które transportują media o wysokiej temperaturze, takie jak gazy spalinowe lub para.
Mieszki metalowe są również wykorzystywane w innych produktach i segmentach rynku, w tym w zastosowaniach medycznych, takich jak pompy do wszczepiania leków, do siłowników przemysłowych, do zastosowań w przemyśle lotniczym i kosmicznym, takich jak czujniki wysokości i urządzenia do zarządzania płynami (akumulatory, ograniczniki przepięć, kompensatory objętości i przechowywanie płynów). Mieszki metalowe znajdują się również w zastosowaniach kosmicznych, zapewniając zbiorniki z wodą pitną, jak również akumulatory do zbierania ścieków.
Nasza firma istnieje wprawdzie od niedawna, ale doświadczenie i więdzę zdobywaliśmy przez długie lata współpracując z najlepszymi producentami kompensatorów w kraju i zagranicą.