O δαχτυλίδι

Σχεδιασμός δακτυλίου O
Κατά την εξέταση του βασικού δακτυλίου Ο, ο όρος σχέδιο μπορεί να μην ταιριάζει, καθώς ο δακτύλιος Ο είναι ένας κύκλος κατασκευασμένος από ελαστομερές. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά στοιχεία που πρέπει να αξιολογηθούν κατά την παραγωγή ενός δακτυλίου Ο, που περιλαμβάνει την εσωτερική του διάμετρο (ID) και τη διάμετρο διατομής (CS), τη σκληρότητα του υλικού, την αντοχή και το σχήμα του. Καθένας από αυτούς τους παράγοντες χρησιμοποιείται για την επιλογή του σωστού O-ring για την εφαρμογή.

Βήματα για το σχεδιασμό ενός O-Ring
Επιλέξτε ένα υλικό που έχει τις ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά για την εφαρμογή.
Ένας βασικός παράγοντας για την επιλογή ενός O-ring είναι η ικανότητά του να αντέχει τις συνθήκες που θα πρέπει να αντέξει. Το κύριο μέλημα είναι η θερμοκρασία της εφαρμογής, η οποία μπορεί να βλάψει την ελαστικότητα του δακτυλίου Ο αυξάνοντας την πυκνότητα διασταύρωσης του.
Διαφορετικά υλικά δακτυλίου Ο μπορούν να χρησιμοποιηθούν με ορισμένα υγρά και αέρια, καθώς ορισμένα μπορούν να αντέξουν τις επιπτώσεις των χημικών ουσιών και του λαδιού, ενώ άλλα δεν είναι σχεδιασμένα για τέτοιες συνθήκες. Κατά τη φάση σχεδιασμού, είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη και να εξεταστούν προσεκτικά οι τύποι αερίων ή υγρών στα οποία μπορεί να υποβληθεί ο δακτύλιος Ο.
Η σκληρότητα του O-ring πρέπει να ταιριάζει στις ανάγκες της εφαρμογής. Οι δακτύλιοι Ο ποικίλλουν σε σκληρότητα από την απαλότητα της ταινίας από καουτσούκ έως τους σκληρυμένους τροχούς ενός καλαθιού αγορών ή ενός μεταφορέα.
Ένας σημαντικός παράγοντας στο σχεδιασμό ενός O-ring είναι το μέγεθος της αυλάκωσης ή του αδένα όπου θα τοποθετηθεί. Ο καθοριστικός παράγοντας κατά την επιλογή του κατάλληλου δακτυλίου Ο είναι οι διαστάσεις διατομής (CS) του δακτυλίου Ο, οι οποίες φαίνονται στο παρακάτω διάγραμμα.

Υλικά O-Ring
Καθώς προκύπτουν νέες εφαρμογές για δακτυλίους O, διαφορετικά υλικά έχουν προσαρμοστεί για να ταιριάζουν στην αυξημένη ανάγκη. Οι τύποι υλικών περιλαμβάνουν διάφορες ποικιλίες καουτσούκ, σιλικόνης και πολυμερών. Τα υλικά που επιλέγονται για χρήση ως O-rings έχουν όλα τις ίδιες βασικές ιδιότητες και χαρακτηριστικά, που είναι η ελαστικότητα και η αντοχή τους, δεδομένου ότι οι δακτύλιοι O τοποθετούνται συνήθως σε κρίσιμες και στρεσογόνες συνθήκες.

Δακτύλιοι Ο πολυτετραφθοροαιθυλενίου (PTFE).
Οι δακτύλιοι Ο από πολυτετραφθοροαιθυλένιο ή PTFE είναι λευκού χρώματος και εκτιμάται ότι δεν αντιδρούν σε οξέα, βάσεις, διαλύτες, έλαια, αλκάλια και οξειδωτικά. Είναι σε θέση να λειτουργούν σε θερμοκρασίες από -100 βαθμοί F έως 500 βαθμούς F (-73 βαθμοί C έως 260 βαθμούς C). Οι δακτύλιοι Ο από PTFE είναι σκληροί και ανθεκτικοί στα λειαντικά, αλλά δεν μπορούν να συμπιεστούν εύκολα, με αποτέλεσμα λιγότερο ασφαλές σφράγισμα.

Σιλικόνη
Η σιλικόνη είναι κατασκευασμένη από πυρίτιο, ένα στοιχείο που παράγεται από χαλαζία. Παράγεται συνδυάζοντάς το με οργανικές ομάδες όπως μεθύλιο, φαινύλιο ή βινύλιο. Η προσθήκη αυτών των πρόσθετων στοιχείων καθορίζει τις ιδιότητες του υλικού σιλικόνης. Η σιλικόνη είναι ανθεκτική στις επιδράσεις των ελαίων, των χημικών, της θερμότητας, του όζοντος, της κορώνας και των διαλυτών. Είναι γνωστό ότι διατηρεί την ευελιξία του σε χαμηλές θερμοκρασίες. Η τυπική σιλικόνη μπορεί να λειτουργήσει σε θερμοκρασίες μεταξύ -60 βαθμών έως 225 βαθμούς C με ειδικά σχεδιασμένες εκδόσεις ικανές να αντέχουν σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -100 βαθμούς έως 300 βαθμούς C.

Viton
Το Viton είναι ένα συνθετικό ελαστομερές φθοριοπολυμερές καουτσούκ που χρησιμοποιείται για δακτυλίους Ο σε αγχωτικές, σκληρές και αυστηρές συνθήκες. Αποτελούν την κύρια επιλογή για εφαρμογές που απαιτούν δακτύλιο Ο που μπορεί να αντέξει την ακραία ζέστη και τις σοβαρές ατμοσφαιρικές συνθήκες όπου υπάρχει οξυγόνο, ορυκτέλαιο, διάφορα καύσιμα, υδραυλικά υγρά, χημικά και διαλύτες. Οι δακτύλιοι O-ring Viton™ διατηρούν εξαιρετική απόδοση σε ακραίες συνθήκες θερμοκρασίας.

Καουτσούκ νιτριλίου βουταδιενίου (NBR)
Το NBR είναι γνωστό ως ακρυλονιτρίλιο βουταδιένιο ή Buna-N. Είναι ένα συμπολυμερές συνθετικού καουτσούκ που κατασκευάζεται από βουταδιένιο και ακρυλονιτρίλιο. Το NBR έχει καλές μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη φθορά, η οποία επηρεάζεται από το ποσοστό των διαφόρων ενώσεων από τις οποίες παράγεται. Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε νιτρίλιο, τόσο καλύτερη είναι η αντοχή του στις επιδράσεις του πετρελαίου και των καυσίμων. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που έχουν αραιά οξέα, αλκάλια και διαλύματα αλάτων και διατίθεται σε μεγάλη ποικιλία χρωμάτων.

Αιθυλένιο προπυλένιο (EPDM ή EPM)
Το EPDM είναι ένα τριπολυμερές κατασκευασμένο από αιθυλένιο και προπυλένιο με ένα μονομερές όπως η διολεφίνη για την ενεργοποίηση του βουλκανισμού. Έχει αντοχή στο όζον, το ηλιακό φως και τις καιρικές συνθήκες με καλή ευελιξία σε χαμηλές θερμοκρασίες. Το EPDM χρησιμοποιείται για δακτυλίους Ο λόγω της αντοχής του σε αραιά οξέα, αλκάλια και ορισμένους διαλύτες καθώς και λόγω των ιδιοτήτων ηλεκτρικής του μόνωσης. Διατίθεται σε ποικιλία χρωμάτων για εφαρμογές που απαιτούν στεγανοποιητικά υδραυλικά υγρά με βάση φωσφορικούς εστέρες και υγρά φρένων με βάση τη γλυκόλη. Μερικές από τις περαιτέρω εφαρμογές του EPDM είναι συνθήκες όπου υπάρχει ζεστό νερό ή ατμός έως και 150 βαθμούς C.

Πολυουρεθάνη
Το καουτσούκ πολυουρεθάνης είναι ένα θερμοπλαστικό ελαστομερές που παράγεται με την αντίδραση μιας πολυόλης με ένα διισοκυανικό ή πολυμερικό ισοκυανικό με κάποια μορφή καταλύτη. Έχει υψηλή αντοχή και είναι ανθεκτικό σε σκισίματα και γδαρσίματα με εξαιρετική προληπτική ικανότητα διαρροής. Τα πολλά χαρακτηριστικά των δακτυλίων Ο πολυουρεθάνης περιλαμβάνουν αντοχή στο υδραυλικό λάδι, τη βενζίνη, τους υδρογονάνθρακες όπως το προπάνιο, το γράσο, το νερό, το οξυγόνο και τη γήρανση. Χρησιμοποιείται συχνά για υδραυλικά, εξαρτήματα κυλίνδρων και βαλβίδων, καθώς και για πνευματικά εργαλεία και πυροβόλα όπλα.

Χλωροσουλφονικό πολυαιθυλένιο (CSM)
Οι δακτύλιοι Ο CSM κατασκευάζονται με επεξεργασία πολυαιθυλενίου με μίγμα χλωρίου και διοξειδίου του θείου παρουσία ακτινοβολίας UV. Η διακύμανση στην περιεκτικότητα σε χλώριο είναι μεταξύ 20 και 40% με ένα μικρό ποσοστό χλωροσουλφονυλίου. Ο συνδυασμός αυτών των στοιχείων βοηθά στη διαδικασία βουλκανισμού, η οποία επηρεάζει την αντοχή του τελικού προϊόντος. Οι δακτύλιοι Ο CSM είναι ανθεκτικοί σε αραιά οξέα, αλκοόλ, όζον, οξείδωση και καιρικές συνθήκες. Χρησιμοποιούνται κυρίως για στατικές εφαρμογές αφού έχουν χαμηλή αντίσταση συμπίεσης.

Νεοπρένιο (CR)
Το νεοπρένιο είναι ένα ομοπολυμερές κατασκευασμένο από χλωροπρένιο. Είναι ένα από τα παλαιότερα συνθετικά λάστιχα που χρησιμοποιούνται για σφράγιση. Στη διαδικασία παραγωγής, το νεοπρένιο ξεκινά ως πολυχλωροπρένιο σε μορφή σκόνης. Προστίθενται άλλα υλικά για να επηρεάσουν το μέγεθος, την πρόσφυση, τον όγκο και το χρώμα των κυττάρων. Αφού αναμειχθούν τα στοιχεία, τοποθετούνται σε θερμική πρέσα και διαμορφώνονται σε φύλλα για τη διαδικασία εξώθησης. Υπάρχουν πολλές χρήσεις για το νεοπρένιο καθώς είναι ανθεκτικό στην οξείδωση και στις καιρικές συνθήκες. Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματά του είναι το χαμηλό κόστος του. Το νεοπρένιο είναι σκληρυμένο με θείο, γεγονός που μειώνει την ευφλεκτότητά του.

Φθοριοσιλικόνη (FLS)
Η φθοριοσιλικόνη έχει τις ίδιες ιδιότητες με τη σιλικόνη αλλά περιέχει τριφθοροπροπύλιο, το οποίο αυξάνει την αντοχή της σε διαλύτες, λάδι, καύσιμα, οξέα και αλκαλικά. Χρησιμοποιείται ως στατική σφράγιση στην αεροδιαστημική, την αυτοκινητοβιομηχανία και τις αεροπορικές εφαρμογές. Η φθοριοσιλικόνη έχει ιδιότητες που είναι κοινές για τους φθοράνθρακες. Μερικά από τα οφέλη του περιλαμβάνουν εξαιρετική ευελιξία, ιδιότητες γήρανσης και αντοχή στις υπεριώδεις ακτίνες. Η χρήση φθορίου στην παραγωγή του παρέχει την αντοχή του σε ένα ευρύ φάσμα χημικών ουσιών καθώς και χαμηλότερη επιφανειακή ενέργεια.