Środowisko próżniowe i wysokotemperaturowe wymaga wyboru odpowiedniego pierścienia uszczelniającego, który musi zagwarantować wysoką wydajność, bez ryzyka powstania pęknięć.

Pierścienie uszczelniające do zastosowań próżniowych – Materiał

Do kluczowych czynników, które należy uwzględnić przy wyborze materiału do pierścieni uszczelniających przeznaczonych do zastosowań próżniowych jest:

Przepuszczalność

Przepuszczalność, czyli przenikanie gazów różni się m.in. w zależności od rodzaju wybranego materiału, twardości, ciśnienia, temperatury, rodzaju gazu. Ze względu na niższą przenikalność, najpopularniejszym materiałem, z którego wykonuje się oringi do próżni jest FKM / Viton® A. Do pozostałych materiałów nadających się do użytku w środowisku próżniowym zaliczamy m.in.: Buna-N (NBR), EPDM, fluorosilikon (VFMQ), Viton GF, PTFE, Poliamid, silikon, FFKM / Karlez®. Co ważne, przepuszczalności gazów nie należy mylić z wyciekiem.

Odkształcanie po ściskaniu

O-ringi używane w środowisku próżniowym powinny mieć tendencję do powrotu do swojego pierwotnego stanu po usunięciu kompresji. Jeżeli o-ring nie jest w stanie wrócić do swojego pierwotnego stanu po usunięciu odkształcających naprężeń, skutkuje to mniejszą siłą uszczelnienia, a co za tym idzie – zmniejsza się szczelność, która prowadzi do zwiększenia ryzyka wycieku.

Odgazowanie

Dodatkowe rozpuszczalniki i plastyfikatory o niskim ciśnieniu pary, wchodzące w skład elastomeru mogą ulatniać się w warunkach wysokiej próżni. Materiały opracowane z czystych polimerów i bez składników lotnych zapewniają niskie odgazowywanie. Materiały odgazowują na trzy sposoby: desorpcja z masy materiału, desorpcja z powierzchni, odparowywanie.

Temperatura robocza

Oringi wykorzystywane do środowiska próżniowego powinny składać się z mieszanek gumowych, które charakteryzują się maksymalną wytrzymałością cieplną. Temperatura odgrywa ważną rolę w działaniu i trwałości pierścieni uszczelniających. O-ring, w zależności od materiału, z którego został wyprodukowany, ma swój zakres temperatur, w których może skutecznie działać. Podwyższone temperatury mogą powodować degradację uszczelnienia, pęcznienie lub odgazowanie. Degradacji termicznej często towarzyszy odkształcenie kompresyjne.

Zanieczyszczenie powierzchni

Temperatura, wilgoć, smary, utwardzanie, to zaledwie niektóre czynniki, które mogą wpływać na jakość powierzchni gotowego, wyprodukowanego oringa. Aby oring działał prawidłowo musi być pozbawiony zanieczyszczeń, pęknięć, zarysowań, a także mieć w przekroju koło.

Kompatybilność chemiczna

Wybór materiału, który jest kompatybilny z substancjami chemicznymi i temperaturą roboczą, na którą jest narażony minimalizuje ryzyko kosztownych awarii. Zgodność chemiczna uszczelek z powinna być dostosowana do konkretnej aplikacji. Im większe stężenie substancji chemicznych, tym bardziej należy zachować szczególną ostrożność przy wyborze o-ringów.

Oringi w próżni – Właściwości

O-ringi to uszczelki, które najczęściej wykorzystuje się do zastosowań próżniowych. Zapobiegają one przedostawaniu się powietrza z otoczenia do próżni. Wykonane są z różnych mieszanek gumowych o różnej twardości od 65 do 80 ShA (zwróć uwagę na oznaczenia). Zaletą tych oringów jest ich zdolność do dostosowania się do drobnych nierówności współpracujących powierzchni. Pierścienie uszczelniające typu o-ring w zastosowaniach próżniowych maja niższą twardość, aby zapewnić większą powierzchnię styku, a co za tym idzie – niższą przewodność. Wyboru materiału dokonuje się na podstawie jego kompatybilności termicznej.

Oto pożądane cechy, którymi powinny charakteryzować się oringi używane do środowiska próżniowego:

doskonała odporność na przenikanie gazów
dobra odporność na wilgoć
niskie ciśnienie pary w temperaturze roboczej
nie może zawierać żadnych elementów i materiałów, które odparowują pod ciśnieniem i temperaturą, na jakie narażone będzie złącze
odporność na wysokie temperatury

Miejsce zastosowania oringów zależy w głównej mierze od rodzaju materiału, twardości, kompatybilności termicznej i chemicznej. O-ringi stosowane są w połączeniach statycznych w urządzeniach hydraulicznych i pneumatycznych, a także w aplikacjach dynamicznych w połączeniach części urządzeń i maszyn.

O-ringi – Właściwości wybranych materiałów

Oringi FKM / FPM / Viton

Oringi Vitonowe charakteryzują się odpornością oleje mineralne i smary silikonowe, oleje silikonowe, tłuszcze zwierzęce, oleje roślinne, paliwo, benzynę. Dodatkowo, oringi wykonane z materiału Viton mają elastyczną strukturę, dzięki której są odporne na działanie niepalnych płynów hydraulicznych typu HFD, a także propan, butan, rozcieńczone kwasy i zasady. Ten rodzaj oringów fluorowych wykazuje doskonałą odporność na węglowodory aromatyczne i chlorowane, węglowodory alifatyczne, płyny hamulcowe na bazie glikolu, stężone roztworu ługu sodowego, ketony i estry. To jeden z najważniejszych elastomerów opracowanych w ostatnim czasie. Oringi FPM / FKM sprawdzają się w wielu gałęziach przemysłu, zarówno w stałych, jak i ruchomych częściach maszyn i urządzeń.

Oringi w otulinie FEP / PFA

Oringi w bezszwowej otulinie składają się z elastomerowego rdzenia (gumy silikonowej lub Vitonu) i powłoki FEP / PFA. Uszczelnienie wykonane z tego rodzaju materiałów zapewnia doskonałą szczelność i wysoką odporność chemiczną w każdej aplikacji. Kopolimer FEP i PFA to to wysokiej jakości tworzywo termoplastyczne, które charakteryzuje się ograniczoną przepuszczalnością gazów. Ten rodzaj oringów charakteryzuje się niskim współczynnikiem tarcia oraz pracą w szerokim zakresie temperatur (przedział temperaturowy sięga od -60° C do +260° C dla rdzenia silikonowego w otulinie z PFA). Dzięki swoim właściwościom sprawdzają się w uszczelnieniach statycznych m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, naftowym, chemicznym, petrochemicznym.

Oringi NBR

Oringi NBR charakteryzuje niska przepuszczalność, a także zdolność do powrotu do pierwotnego kształtu po naprężeniu (brak trwałych odkształceń). Elastomer wykazuje wysoką wytrzymałość na zerwanie i ścieranie. Skutecznie radzi sobie w kontakcie z tłuszczami, smarami, olejami, a także związkami chemicznymi. Materiał powszechnie stosowany jest do demontowalnych uszczelek próżniowych.

Oringi EPDM

Oringi EPDM mają zdolność do odwracalnej deformacji, która następuje na skutek działania sił mechanicznych. Materiał jest odporny na warunki atmosferyczne, kwasy organiczne i nieorganiczne, zasady (potasowe i sodowe oraz środki czystości), rozpuszczalniki polarne, płyny hydrauliczne na bazie estrów fosforanowych, oleje i smary na bazie silikonu. Ten rodzaj elastomeru stosowany jest w wielu gałęziach przemysłu. Pracuje w temperaturze roboczej w zakresie od -40°C do +110°C (niektóre nawet do + 150°C).

Silikon

O-ringi silikonowe VMQ nazywane są również oringami wysokotemperaturowymi – pracują w zakresie temperaturowym od -50°C do +300°C. Posiadają bardzo dobre właściwości uszczelniając, a także wysoce pożądaną trwałość i wytrzymałość. Ten rodzaj pierścieni uszczelniających o przekroju okrągłym nie ulega degradacji na skutek długotrwałej ekspozycji na promieniowanie UV. Skuteczny w kontakcie ze smarami mineralnymi, tlenem, roztworami soli. Wykazuje niewielkie odgazowanie. Dzięki wysokiej elastyczności i odporności na ścieranie, nadaje się do stosowania w warunkach próżniowych.

Oringi FFKM / Kalrez® – doskonała odporność na chemikalia

Oringi wykonane są z kauczuku perfluorowego, który charakteryzuje zwiększona odporność na starzenie się w warunkach atmosferycznych, działanie tlenu i ozonu. O-ringi FFKM wyróżnia odporność chemiczna (m.in. na kwasy nieorganiczne), a także odporność na wysokie temperatury (okresowo nawet do +350°C). Ten elastomer jest mało podatny na pęcznienie. Cechuje go trwałość i niska przepuszczalność, a także wysokie właściwości mechaniczne.

Materiał wykazuje dużą odporność na oleje i smary, alkohole, benzynę, olej napędowy, oleje silikonowe. To jeden z najbardziej odpornych materiałów na starzenie się w kontakcie z gorącym powietrze. Odznacza się niskim współczynnikiem permeacji, a tym samym niewielką podatnością na pęcznienie. Co więcej, wśród różnych rodzajów mieszanek, Kalrez® wykazuje właściwości samogasnące i niepalne w kontakcie z powietrzem. Jego temperatura robocza wynosi od -46 °C do + 325 °C.

Oringi przeznaczone są do najbardziej wymagających zastosowań, zarówno w aplikacjach statycznych, jak i dynamicznych. Nadają się do wykorzystania w środowisku próżniowym.

W sklepie Power Rubber oferujemy szeroką gamę oringów, które pozwalają na dostosowanie do konkretnego zastosowania.

Zadzwoń do nas lub wyślij zapytanie ofertowe.

Zapraszamy do kontaktu pod numerem telefonu: +48 22 292 40 24 lub +48 50 516 03 03, bądź mailowo (Power@PowerRubber.com) lub przez nasz formularz kontaktowy