Выбор фитингов для трубок в микрофлюидике: фланец, обжимное и стопорное кольца
Основы выбора: сначала проверьте геометрию порта, наружный диаметр трубки и среду, затем давление, обслуживание и подготовку торца. Фланец трубки прижимается к плоскому дну; обжимное кольцо удерживает трубку при затяжке; соединение со стопорным кольцом использует втулку и уплотнительное кольцо. Одинаковые резьба и диаметр ещё не означают совместимость.
Руководство предназначено для разработчиков оборудования, проектировщиков жидкостных систем и специалистов по обслуживанию. От герметизации, размеров интерфейса, среды, давления и разъёмности оно ведёт к списку кандидатов, а пример контура показывает совместный выбор трубки, светозащиты и механической защиты.
01Как герметизируют три типа соединений?
Фланцевые фитинги, фитинги с обжимным и со стопорным кольцом по-разному фиксируют и уплотняют торец трубки. Сначала определите подготовку торца и расположение уплотняющей поверхности, затем подбирайте фитинг и детали.
Фланцевое соединение: фланец трубки прилегает к плоской поверхности
На конце подходящей трубки, например FEP или PTFE, сначала формируют фланец, затем устанавливают соответствующие шайбу и фитинг. В этой конструкции шайба находится между фланцем и корпусом, поддерживает фланец и передаёт усилие сжатия. При затяжке фланец прилегает к плоскому дну порта и герметизирует соединение.
Обжимное кольцо: затяжка фиксирует трубку и уплотняет дно порта
Формировать фланец не требуется. Наденьте фитинг и подходящее обжимное кольцо на ровно отрезанную трубку и установите по инструкции. При затяжке кольцо охватывает наружную стенку и взаимодействует с уплотняющей поверхностью порта. До монтажа проверьте размер, ориентацию и совместимую серию.
Стопорное кольцо: втулка и уплотнительное кольцо образуют концевую сборку
Последовательно наденьте фитинг, втулку и уплотнительное кольцо. Совместите торец трубки с торцом кольца и обожмите по инструкции. Комплект CL-1S сочетает кольцо PEEK и нержавеющую втулку с соответствующим HSF6 для торцевого уплотнения. При подключении фитинг может вращаться относительно трубки, уменьшая её скручивание при затяжке.
Собирайте узел по инструкции конкретной модели. Предварительное обжатие и специальные инструменты определяются выбранным комплектом.
Совет по выбору: обжимное и стопорное соединения не требуют фланца, но различаются деталями и сборкой. Проверяйте сочетание фитинга и компонентов; совпадение резьбы и диаметра не допускает прямой замены.
02Каковы преимущества и ограничения повторного использования?
При отработанном формировании фланца рассмотрите фланцевую схему; для сборки без формования — обжимное кольцо; для готовых трубных узлов и обслуживания — стопорное кольцо. Отдельно подтверждайте повторное подключение целой сборки и повторную установку снятых уплотняющих деталей.
Фланцевая схема: удобна для готовых сборок, качество фланца принципиально
Сформированный фланец задаёт положение соединения и упрощает предварительную сборку. Ограничения связаны с формованием, плоскостностью и геометрией дна порта. Повреждение, чрезмерное сжатие или несовместимое коническое дно мешают надёжному контакту. Перед повторным подключением осмотрите фланец и шайбу.
Обжимное кольцо: простой первый монтаж при ограничении однократной установки
Ровно отрезанная трубка монтируется без формирования фланца. Рассматриваемые кольца предназначены для однократной установки; повторная может вызвать необратимую пластическую деформацию. Для обслуживания подготовьте новые совместимые кольца.
Для повторного подключения исходной трубки с исходным кольцом получите письменное указание для этой комбинации. Повторное использование гайки фитинга оценивайте отдельно по состоянию и требованиям монтажа.
Стопорная схема: повторное подключение требует проверки концевого узла
Полная концевая сборка HSF6 с подходящим комплектом допускает разъединение и повторное подключение по инструкции и может рассматриваться для обслуживаемых контуров. Проверяйте состояние перед каждым подключением. Число циклов и срок службы подтверждают для конкретной комбинации и условий. Перенос старой втулки на новую трубку требует отдельного подтверждения возможности повторной запрессовки.
| Критерий выбора | Фланцевая | С обжимным кольцом | Со стопорным кольцом |
|---|---|---|---|
| Первичная подготовка торца | Сформировать фланец, подобрать шайбу | Ровный срез и подходящее обжимное кольцо | Ровный срез; установить втулку и кольцо |
| Разъединение и подключение | Подключать по инструкции при целых фланце и шайбе | Менять кольцо согласно однократной установке | Подключать целую сборку по инструкции |
| Основные проверки | Плоскостность фланца и геометрия дна | Размер, ориентация и деформация кольца | Положение обжатия, ориентация и торец заподлицо |
| Приоритетные потребности | Имеющийся процесс формования или готовые сборки поставщика | Сборка без фланца, замена кольца при обслуживании | Готовые трубные узлы и сервисное разъединение |
Совместимые детали: HN / HN6 используют CL-0X, HNF / HNF6 — CL-0. При заказе отдельно сверяйте серию фитинга и модель кольца.
03Как сузить выбор по давлению, вибрации и обслуживанию?
| Известное условие | Следующий шаг |
|---|---|
| Порт и наружный диаметр заданы | Проверьте резьбу, плоское или коническое дно, место уплотнения и глубину установки; исключите несовместимую геометрию. |
| Нет оснастки или стабильного процесса формования | Рассмотрите соединение без фланца или готовую фланцевую сборку поставщика. |
| Нужны многократные сервисные разъединения | Оцените разрешённые к повторному подключению фланцевые или стопорные узлы и условия; для обжимной схемы учтите стоимость новых колец. |
| Требования к длительному давлению, температуре или пульсациям | Запросите данные для конкретных фитинга, трубки и порта. Комбинации с недостаточными данными оставьте кандидатами для проверки. |
| Трубка движется с механизмом | Оцените трассу, запас хода, радиус изгиба и разгрузку натяжения, чтобы не передавать движение на основание фитинга. |
В редко разъединяемой всасывающей линии сначала проверьте герметичность по воздуху, стойкость стенки к схлопыванию и интерфейс. Для обслуживаемых соединений сравните условия повторного подключения целой сборки и стоимость уплотнений. У подвижных механизмов отдельно обеспечьте запас хода, направляющие и разгрузку.
После предварительного выбора проверьте реальные риски отказа
| Рабочее условие | Основной риск | Проверка |
|---|---|---|
| Длительное постоянное давление | Ползучесть материала и изменение усилия удержания | Выдержите давление заданное проектом время с выбранной средой при максимальной рабочей температуре; проверьте течь, смещение и вырыв. |
| Пуски, остановки и пульсации | Ослабление или усталость от повторных нагрузок | Запишите пики давления и режим циклов; проверьте герметичность до и после. |
| Всасывание при разрежении | Микроподсос воздуха, пузырьки и деформация стенки | Проверьте герметичность и стойкость к схлопыванию; при пузырьках установите их источник. |
| Вибрация и перемещение оборудования | Натяжение и износ у торца трубки | Проверьте опоры и разгрузку, ослабление и течь после вибрации. |
| Регулярное разъединение | Повреждение фланца, уплотнения или обжимного кольца | Задайте процедуру, осмотр и критерии замены, затем проверьте соединение после обслуживания. |
Включите эти проверки в план испытаний установленной системы. Укажите температуру, постоянное и пиковое давление, разрежение, циклы и допустимую утечку. Пригодность модели определяют её спецификации и результаты испытаний.
Высокое давление требует отдельного подбора. Максимальные 34 MPa в руководстве относятся к специальным фитингам высокого давления, а не к обычным фланцевым, обжимным или стопорным схемам этой статьи. Используйте номинальные данные конкретной модели для фактических температуры, трубки и монтажа.
04Как выбрать FEP и PTFE и когда нужна защита от света?
Наружный диаметр задаёт сопряжение с фитингом; внутренний диаметр и длина влияют на сопротивление потоку и объём; материал определяет химическую и механическую пригодность. До выбора трубки и смачиваемых уплотнений установите состав, концентрацию, максимальную температуру и время контакта рабочих и промывочных жидкостей.
| Трубка | Основные свойства | Наблюдение и светозащита | Приоритеты выбора |
|---|---|---|---|
| FEP | Натуральная трубка относительно прозрачна для наблюдения за контуром | Удобна для наблюдения жидкости и пузырьков; светочувствительной среде может требоваться дополнительная защита | Проверьте среду, стенку, давление и изгиб. Стойкость к УФ-старению не означает блокирование УФ-света. |
| PTFE | Высокая химическая инертность, малое трение, возможность формирования фланца | Натуральные, чёрные и отдельные прозрачные исполнения | Цвет и прозрачность уточняйте по модели; защиту чёрной трубки проверяйте для длины волны и толщины стенки. |
FEP и PTFE обладают некоторой гибкостью; соблюдайте минимальный радиус конкретного исполнения. На постоянно движущихся участках оцените перегиб, износ и усталость. Статическая гибкость не подтверждает ресурс при повторных изгибах.
Какие исполнения рассмотреть при наружном диаметре 2.5 mm?
| Модель трубки | Материал / цвет | Наружный / внутренний диаметр | Что проверить |
|---|---|---|---|
| BFT03008 | FEP / натуральный | 2.5 / 1.5 mm | Размерный кандидат для наблюдения пузырьков; светозащиту проектировать отдельно. |
| TH2-PTFE-B-15-25 | PTFE / чёрный | 2.5 / 1.5 mm | Кандидат для чёрной трубки; защиту в чувствительном спектре подтвердить измерением. |
Обе модели имеют наружный диаметр 2.5 mm и внутренний 1.5 mm; выбор дополнительно зависит от среды, давления и света. Есть прозрачный PTFE TH2-PTFE-T-20-32; его размеры и условия проверяют отдельно.
Как совместить светозащиту и наблюдение пузырьков?
Рассмотрите прозрачную трубку с полной непрозрачной оболочкой либо короткий контролируемый участок наблюдения, закрытый при работе. Учтите открытые зоны у фитингов, снятие кожуха при обслуживании и реальное освещение. Решение принимают по чувствительным длинам волн, пропусканию, времени воздействия и стабильности среды.
05Как защитить трубки от износа, перегибов и движения?
| Место риска | Рекомендуемая мера | Что проверить |
|---|---|---|
| Контакт с металлической кромкой или кронштейном | Изменить трассу, добавить гладкую направляющую или защитную оболочку | Контакт с кромкой, смещение оболочки и сдавливание в креплениях. |
| Резкий изгиб у основания фитинга | Добавить плавную направляющую; оценить ограничительную втулку или пружину от перегиба | Минимальный радиус, местное смятие и новая концентрация напряжений на конце защиты. |
| Циклическое перемещение подвижной детали | Предусмотреть запас хода, направляющие и разгрузку; при пригодности оценить спиральную возвратную трубку | Ход, тяговое усилие, максимальное удлинение и ресурс циклов. |
| Вибрация создаёт натяжение фитинга | Разместить фиксаторы и избегать слишком близкого жёсткого закрепления | Износ креплений, смещение торца, течь и ослабление после вибрации. |
| Среде нужна светозащита | Выбрать защитную трубку или оболочку и закрыть участки у соединений | Пропускание в чувствительном спектре и целостность защиты после обслуживания. |
В готовых сборках FOREACH можно ориентироваться на показанные O-ring, ограничительную втулку и маркировку. Защитные оболочки, пружины от перегиба или спиральные трубки проектируют с учётом места, хода и нагрузок; форму и объём поставки подтверждают отдельно.
Оболочки, защита от перегиба и запас движения снижают соответственно трение, резкий изгиб и натяжение; допустимое внутреннее рабочее давление они не повышают.
06Как подобрать фитинги и трубные сборки для целого контура?
Условия примера: наружный диаметр 2.5 mm, резьба M6×1, разъединение при обслуживании и участок рядом с подвижным механизмом. Светочувствительной среде нужна также защита. По этим условиям выбирают соединение и трубку, затем перечисляют условия для окончательной проверки.
Сначала проверить порт, режим и обслуживание
- Проверьте порт. M6×1 описывает только резьбу; также нужны плоская поверхность, глубина, положение торца и место для монтажа.
- Проверьте среду и контур. Укажите состав рабочих и промывочных жидкостей, температуру, расход, длину и допустимую потерю давления для оценки внутреннего диаметра 1.5 mm.
- Проверьте обслуживание. Для сохранения целой концевой сборки сравните фланцевую и стопорную схемы; при обжимной включите новое кольцо в процедуру замены.
| Направление выбора | Модель и сопрягаемые размеры | Условия и оставшиеся проверки |
|---|---|---|
| Вариант 1: готовая фланцевая сборка | HFL-M6-25-PV-B: M6×1, наружный диаметр 2.5 mm, PVDF, чёрный; размерный ряд шайб WS для M6 / трубки 2.5 mm — см. WS-46-26. | Нужен квалифицированный процесс формования; выбрать материал шайбы под сборку и проверить порт и давление полного узла. |
| Вариант 2: сборка со стопорным кольцом | HSF6-M6-32-PS-B + CL-1S-25: фитинг M6×1 с комплектом 2.5 mm; кольцо PEEK и нержавеющая втулка. | Этот HSF6 рассчитан на трубки 2.0 / 2.5 / 3.0 / 3.2 mm; в примере используется комплект 2.5 mm. Позиционировать и обжимать по инструкции. |
Затем выбрать трубку, светозащиту и защиту подвижной части
Для наблюдения пузырьков оцените натуральный FEP BFT03008 с нужной среде оболочкой. Для чёрной трубки — TH2-PTFE-B-15-25 с проверкой реального светопропускания. Оба кандидата имеют 2.5 mm снаружи и 1.5 mm внутри; совместимость и давление подтверждают отдельно. У механизмов нужны крепления, запас хода и направляющие.
Завершить список кандидатов и окончательную проверку
Запишите модели, детали, трубку и защиту. Уточните постоянное и пиковое давление, разрежение, температуру, совместимость, потери давления и частоту разъединения до проверки чертежей и образцов. Давление и ресурс подтверждают для полной комбинации в реальных условиях.
Включите герметизацию, вакуумную герметичность, переподключение, износ при движении и светозащиту в план приёмки. Запишите условия и результаты, затем утвердите состав деталей, монтаж и правила сервисной замены.
Смотреть серии и характеристики фитингов для трубокСмотреть HFL-M6-25-PV-B
07Частые вопросы
Можно ли устранить течь дополнительной затяжкой или резьбовым клеем?
Остановите систему, сбросьте давление и найдите течь; осмотрите порт, торец и уплотнения. Эти конструкции уплотняются торцом или деталями, а резьба в основном создаёт прижим. Дополнительное усилие может повредить фланец или кольца. Повреждённые резьбу, поверхности и торец замените по инструкции модели и повторите испытание. Без разрешения инструкции не добавляйте клей, уплотнительную ленту или стопорные шайбы: они меняют глубину, совместимость или чистоту.
Почему статическая проверка проходит, но при работе насоса или движении трубки возникает течь?
Статическая проверка охватывает лишь текущие давление, температуру и нагрузки. Запишите пуски и пульсации, проверьте натяжение, скручивание и изгиб у фитинга. Оцените трассу, крепления и запас хода, затем воспроизведите дефект с реальной средой, температурой и движением. Сравните течь, смещение и расход до и после. Одно успешное статическое испытание не подтверждает весь рабочий режим системы.
Нужно ли перейти на фланец, если после обжимного фитинга уменьшился расход?
Одного снижения расхода недостаточно для отказа от обжимной схемы. Проверьте внутренний диаметр и канал, заусенцы, вставку, перегибы и чрезмерное сжатие торца. Сравните расход и перепад при одинаковых среде, температуре, длине и режиме насоса, затем решайте, менять ли монтаж, размер или структуру. Равный наружный диаметр не означает равные каналы и сопротивление.
Почему испытание водой проходит, а рабочая или промывочная жидкость вызывает течь?
Вода не заменяет проверку совместимости с реальной средой. Перечислите жидкости, очистители и остаточные смеси; проверьте трубку, фитинг и уплотнения по составу, концентрации, температуре и времени. При набухании, затвердевании, трещинах или изменении размеров выясните причину, замените неподходящие детали и повторно проверьте герметичность и расход. Общей химической стойкости к кислотам или растворителям недостаточно.
Можно ли после обслуживания использовать прежние кольца, комплект и фитинг?
Различайте подключение целой концевой сборки и повторную запрессовку снятых деталей. Для однократной установки подготовьте новые обжимные кольца; сохранение исходных трубки и кольца требует письменной инструкции именно для этой комбинации. Возможность переподключения стопорной сборки не означает перенос втулки и уплотнения на новую трубку. Отдельно проверьте резьбу, внешний вид и монтаж фитинга, затем повторите испытание.
Решает ли чёрная трубка одновременно проблемы света и старения?
Цвета недостаточно. Проверяйте защиту по чувствительному спектру, толщине и пропусканию. Трещины и ресурс отдельно оценивайте по среде, температуре, пульсациям и повторным изгибам. Чёрная трубка или оболочка не заменяет химическую и динамическую проверку. Если нужно видеть пузырьки, рассмотрите короткий контролируемый участок или открываемую защиту и подтвердите её целостность в работе и после обслуживания.