JPE行業科普 | 產品材料選擇指南:如何挑對材質以確保性能與成本更優化
2025-09-25
產業知識普及
在流體元件卡套接頭、閥組產品設計與採購時,正確的材料選擇直接影響耐蝕性、耐壓/溫、密封可靠度與整體成本。本文針對JPE常見產品型式(含閥組、卡套/內外螺紋接頭等)提供實務材料選擇建議與對應應用場景,供業務與工程團隊快速判斷與溝通使用。
第一部分 | 選材時的關鍵考量
A.流體介質:水、油、氣、酸鹼液、有機溶劑或高純度化學品?
B.溫度範圍:超低溫(<-100°C) 、低溫(<-20°C)、常溫、還是高溫(>150°C)
C.工作壓力:低壓儀表,流量/壓力控制或高壓油壓/氣壓系統
D.潔淨度/衛生級要求:食品/制藥或半導體用需高潔淨度材料,無塵室組裝包裝
E.耐蝕與壽命:是否需長期耐海水、酸鹼或化學腐蝕、或是環境溫度與苛刻環境?
F.成本與可加工性:預算限制下是否可接受黃銅/碳鋼替代不鏽鋼?
G.相容連接型式:雙卡套、英制/公制、內/外螺紋與法蘭、焊接規格等機械連接。
第二部分 | 常用材料與特性摘要
A.不鏽鋼316/316L
• 優點:極佳耐蝕性(含海水與多數化學藥品)、高溫性能佳、適合衛生級/半導體領域/石油/化工。
• 缺點:成本較高、較難加工。
• 適用場景:化學劑、海洋/鹽霧環境、食品/制藥、要求長壽命的儀表控制系統。
B.不鏽鋼304
• 優點:良好耐蝕性與強度,比316成本低。
• 缺點:對氯化物耐蝕性不如316。
• 適用場景:一般水、蒸氣、產線冷卻、非強腐蝕液體應用。
C.黃銅
• 優點:成本低、機械加工性佳、常用於儀表與低壓流體系統。
• 缺點:對強酸/鹼與某些溶劑耐蝕性差;海水環境易腐蝕。
• 適用場景:壓縮空氣、一般水五金、儀表取樣、低至中壓的管閥件。
D.碳鋼/鍍層鋼
• 優點:強度高、成本較低(適合高壓/結構部件)。
• 缺點:需防腐處理(鍍鋅或塗層),不適用於腐蝕性介質直接接觸。
• 適用場景:高壓氣/油壓管線(非腐蝕性介質、外殼或支架)。
E.塑料與工程塑料(PTFE、PEEK、PCTFE)
• 優點:耐強酸鹼、低摩擦、化學相容性好(PTFE、PEEK、PCTFE)。輕量化。
• 缺點:機械強度、耐壓與耐溫較金屬差(視材質而定)。
• 適用場景:化學計量、腐蝕性溶液、需要惰性內襯或高純度應用(PTFE密封、襯里)。
F.軟性密封材料(常見選項)
• PTFE:耐化學性強、低摩擦,適高純/腐蝕性介質。
• FKM(Viton):耐高溫及多種低腐蝕性介質,適一班液壓氣壓系統。
• NBR(Buna-N):成本低,適用於油/一般液體,耐油但耐熱性較弱。
• EPDM:耐熱水與某些酸鹼,但不耐油/有機溶劑。
第三部分 | 對應應用場景的推薦材料
A.化學藥品計量(酸、鹼、有機溶劑)
• 推薦:316/316L不鏽鋼 + PTFE密封,或FFKM(當需極高耐蝕時)。
• 要點:確認溶劑與密封材相容;溶劑蒸氣或溫度升高需選擇更耐熱密封。
B.海洋或含氯化物環境(海水系統、岸邊設備)
• 推薦:SS316L不鏽鋼或經過鈍化處理的SS316;避免SS304及黃銅。
• 要點:密封選擇耐鹽霧材質,定期保養或鍍層防腐。
C.油壓或液壓系統(高壓、含雜質)
• 推薦:碳鋼或不鏽鋼主體 + FKM/NBR密封(視油品)。
• 要點:顆粒污染需配過濾機構原件,選耐磨閥芯材料或增加表面硬度的表面處理。
D.儀器/氣體取樣與精密計量(低流量)
• 推薦:黃銅或不鏽鋼316L(依氣體腐蝕性),密封選PTFE以減少滯留。
• 要點:接頭精度、接頭型式(卡套/螺紋)與流孔須匹配系統流量需求。
E.食品/制藥/高純度應用
• 推薦:316L不鏽鋼、內表面拋光、PTFE或FDA認證密封。
• 要點:表面粗糙度、潔淨與滅菌相容性為首要考量。
F.低成本一般用途(非腐蝕水、壓縮空氣、工業冷卻)
• 推薦:黃銅或304不鏽鋼,標準NBR密封。
• 要點:以成本為主時仍需評估使用壽命與維護頻率。
第四部分 | 結合JPE產品規格的小提示
A.對接型式(卡套 / 內外螺紋 / 英制 / 公制)在選材時要同步確認材質互換與密封面設計,避免不同材質熱膨脹導致滲漏。
B.小孔徑(如通徑< 0.1mm等微小流孔)在選材與加工精度上要求高,建議使用耐磨與可精密加工材質(如SS316或高品質黃銅)。
C.當系統涉及高潔淨或半導體級流體,選用316L與PTFE襯墊或全不鏽鋼接頭能降低污染風險。
第五部分 | 快速決策檢核表 (供業務報價與工程設計使用)
• 介質類型:________(酸/鹼/油/氣/水/溶劑)
• 工作溫度:________℃
• 最大工作壓力:________bar/MPa
• 是否需食品/醫藥或半導體級:是 / 否
• 是否含磨料或顆粒:是 / 否
• 預算優先:成本 / 壽命 / 性能
根據上述答案,參考推薦清單選材;若跨領域或不確定,優先選316/316L + PTFE/FKM密封以求通用性與可靠性。
結論與行動呼籲
正確的材料決策能顯著降低維護時間與整體擁有成本,並提升系統可靠性。建議下一步:
1.請提供具體介質成分、溫度與壓力資料給JPE工程團隊,以便提供精准材質與密封配方。
2.若需要樣品或材質對比說明,聯絡JPE當地銷售咨詢進行咨詢或撥打文末咨詢電話。