I. Visió general dels anells O
1. Definició d'anales O
Els anells O són un tipus d'anell de segellat de goma amb una secció circular. A causa de la seva secció transversal en forma O, s'anomena O-Ring, també anomenada O-Ring. Va començar a aparèixer a mitjan segle XIX, quan es va utilitzar com a element de segellat per als cilindres de la màquina de vapor.
2. Àmbit d'aplicació dels anells O
Les anelles O són adequades per a la instal·lació en diversos equips mecànics i tenen un paper de segellat en un estat estàtic o en moviment a una temperatura, pressió especificada i en diferents medis líquids i de gas. Diversos tipus d’elements de segellat s’utilitzen àmpliament en màquines -eina, vaixells, automòbils, equips aeroespacials, maquinària metal·lúrgica, maquinària química, maquinària d’enginyeria, maquinària de construcció, maquinària minera, maquinària de petroli, maquinària de plàstic, maquinària agrícola i diversos instruments i metres.
Les anelles O s'utilitzen principalment per segellar estàtic i segellat de moviment recíproc. Quan s'utilitza per segellar el moviment rotatiu, es limita a dispositius de segellat rotatius de baixa velocitat. Les anelles O s’instal·len generalment en solcs amb seccions creuades rectangulars al cercle exterior o al cercle interior per tenir un paper de segellat.
Els anells O encara poden tenir un bon paper de segellat i que absorbeix els xocs en ambients com la resistència al petroli, la resistència a l’àcid i alcalí, la resistència a l’abrasió i la resistència a la corrosió química.
Per tant, els anells O són els segells més utilitzats en sistemes de transmissió hidràulica i pneumàtica.
3. Avantatges dels anells O
En comparació amb altres tipus de segells, els anells O tenen els avantatges següents:
(1) Apte per a diverses formes de segellat: segellat estàtic i segellat dinàmic.
(2) És adequat per a diversos materials, la mida i el solc estan estandarditzats i la intercanvi és forta.
(3) Apte per a diversos modes de moviment: moviment de rotació, moviment recíproc axial o moviment combinat (com el moviment combinat recíproc rotatiu).
(4) Apte per a diversos suports de segellat diferents: petroli, aigua, gas, suports químics o altres suports mixtes.
(5) Seleccionant materials de goma adequats i un disseny adequat de fórmules, pot aconseguir un segellat efectiu per a petroli, aigua, aire, gas i diversos suports químics. El rang d’ús de temperatura és ampli (-60 graus -+220 grau) i la pressió pot arribar a 1500kg/cm2 quan s’utilitza en posició fixa (utilitzada amb anell de reforç).
(6) Disseny senzill, estructura compacta, instal·lació fàcil i desmuntatge
4. L’estructura transversal de l’anell O és extremadament senzilla i té un efecte auto-segel i un rendiment de segellat fiable.
Atès que el propi O-Ring i l'estructura de les parts d'instal·lació són extremadament senzilles i estandarditzades, la instal·lació i la substitució són molt fàcils.
(1) una varietat de materials
Podeu triar segons diferents líquids: cautxú de nitril (NBR), fluorubber (FKM), cautxú de silicona (VMQ), cautxú d’etilè propilè (EPDM), cautxú de cloroprè (CR), cautxú de butil (BU), politetrafluoroetilè (PTFE), cautxú natural (NR), etc.
(2) Cost baix
(3) Resistència a la fricció dinàmica relativament petita
II. Mètode de representació O-Ring
1. Mètode de representació GB/T342.1
Diàmetre interior D1 × Diàmetre de fil D2.
Implementació de l'estàndard nacional GB3452.1
Per exemple: O-Ring 20*2,4, ⅱ-2 a GB1235-XX, 20 representa el diàmetre interior de l’anell gran és de 20 mm, 2,4 representa el diàmetre transversal de l’anell de goma de 2,4 mm, ⅱ-2 representa el tipus de goma utilitzat, GB1235 representa el nombre estàndard i XX representa l’any que l’estàndard es va publicar.
2. El mètode de representació de GB/T3452.1-2005.
Per exemple: O-Ring 7,5 × 1,8-GN,
7.5- diàmetre-interior
1,8-diàmetre sectorial
G-sèrie
N-Grade
3. El material adopta el mètode d’HG/T2579-2008.
4. El mètode de representació de l’anell O per a segells mecànics en JB/T7757.2-2006.
Per exemple: O-Ring 7,5 × 1,8-GN,
7.5- diàmetre-interior
1,8-diàmetre sectorial
G-sèrie
N-Grade
Material: P-Cautxú nitril,
E-Epdm Caoma, etc.
Iii. Comparació i avantatges i desavantatges de classificació de materials O-Ring:
1. Cautxú natural NR
(Cautxú natural) Fabricat amb làtex recollit a partir d’arbres de goma, és un polímer d’isoprè. Té una bona resistència al desgast, alta elasticitat, resistència a la llàgrima i allargament. És fàcil envellir a l’aire, es fa enganxós quan s’escalfa i és fàcil d’inflar i dissoldre en oli mineral o gasolina. És resistent alcalí, però no és resistent a l’àcid fort. És la matèria primera per fabricar cintes, mànegues i sabates de goma i és adequada per fer peces i productes que absorbeixen xocs utilitzats en líquids amb hidròxid com l’oli de fre automobilístic i l’etanol.
2.
(Copolímer de Styrene Butadiene) Copolímer de butadiè i estirene. En comparació amb el cautxú natural, té una qualitat uniforme i menys matèria estrangera, però una resistència mecànica més feble. Es pot barrejar amb cautxú natural.
(1) Avantatges:
• Material no resistent al petroli de baix cost.
• Bona resistència a l’aigua, bona elasticitat per sota de la duresa 70.
• Distorsió de compressió deficient a una gran duresa.
• Es poden utilitzar la majoria de productes químics neutres i cetones orgàniques seques i humides.
(2) Desavantatges:
• No es recomana utilitzar en àcids forts, ozó, olis, èsters i greixos i la majoria dels hidrocarburs.
• àmpliament utilitzat en la indústria dels pneumàtics, la indústria de les sabates, la indústria de la tela i la indústria del cinturó transportador, etc.
3. Butyl Rubber Iir
(Cautxú de butil) és un polímer fet d’isobutilè i una petita quantitat d’isoprenes. Conserva una petita quantitat de grups insaturats per a l’addició de sofre. Com que l’obstacle estèric del grup metil cap al moviment de molècules és inferior al d’altres polímers, té menys permeabilitat al gas, és altament resistent a la calor, la llum del sol i l’ozó i té un bon aïllament elèctric. És altament resistent als dissolvents polars com ara alcohols, cetones i èsters. El rang general de temperatura de funcionament és de -54 ~ 110 graus.
(1) Avantatges:
• Impermeable a la majoria de gasos generals.
• Bona resistència a la llum del sol i a l’ozó.
• Es pot exposar a olis animals o vegetals o productes químics oxidables.
(2) Desavantatges:
• No es recomana utilitzar -lo amb dissolvents de petroli, querosè i hidrogen aromàtic.
• S'utilitza per fer que les peces de goma siguin resistents als productes químics i als equips de buit.
4. Hnbr de nitril hidrogenat
(Nitril hidrogenat) El nitril hidrogenat és un tipus de nitril amb algunes cadenes dobles eliminades després de la hidrogenació. Després de la hidrogenació, la seva resistència a la temperatura i la seva resistència al clima són molt superiors a les del cautxú ordinari de nitril, i la seva resistència al petroli és similar a la del cautxú ordinari de nitril. El rang general de temperatura de funcionament és de -25 ~ 150 graus.
(1) Avantatges:
• Millor resistència al desgast que el cautxú de nitril.
• Excel·lent resistència a la corrosió, resistència a la tracció, resistència a la llàgrima i propietats de distorsió de la compressió.
• Bona resistència a l’ozó, la llum del sol i altres condicions atmosfèriques.
• Generalment adequat per a detergents de bugaderia o rentaplats.
(2) Desavantatges:
• No es recomana per al seu ús en solucions alcohòliques, èster o aromàtiques.
• A la indústria de la climatització i la refrigeració, s’utilitza àmpliament com a segell al sistema R134A refrigerant respectuós amb el medi ambient.
• Segells del sistema del motor automobilístic.
5. Cobrícula de protilè d’etilè (EPDM)
(El cautxú de l’etilè propilè) està fabricat amb copolímers d’etilè i propilè. La cadena principal no conté dobles cadenes. Per tant, té una excel·lent resistència a la calor, resistència a l’envelliment, resistència a l’ozó i estabilitat, però no es pot sulfuritzar. Per solucionar aquest problema, s’introdueix una petita quantitat d’un tercer component amb cadenes dobles a la cadena principal de l’EP, que es pot sulfuritzar per formar EPDM. El rang general de temperatura de funcionament és de -50 ~ 150 graus. Té una excel·lent resistència a dissolvents polars com alcohols, cetones, etilenglicol i olis hidràulics fosfat.
(1) Avantatges:
• Bona resistència al temps i resistència a l’ozó.
• Excel·lent resistència a l’aigua i resistència química.
• Pot utilitzar alcohols i cetones.
• Resistent al vapor d’alta temperatura i té una bona impermeabilitat als gasos.
(2) Desavantatges:
• No és recomanable per a l’ús d’aliments o l’exposició a l’hidrogen aromàtic.
• Segells per a ambients de vapor d’aigua a alta temperatura.
• Segells o peces per a equips de bany.
• Parts de goma en sistemes de fre.
• Segells en radiadors (dipòsits d’aigua del cotxe).
6. NBR de goma de nitril
(Nitrile Caoma) es copolimeritza a partir de l’acrilonitril i el butadiè. El contingut d'acrilonitril oscil·la entre el 18% i el 50%. Com més gran sigui el contingut d’acrilonitril, millor serà la resistència al combustible d’hidrocarburs petroquímics, però el rendiment de baixa temperatura empitjora. El rang general de temperatura de funcionament és de -25 ~ 100 graus. El cautxú de nitril és actualment una de les gomes més utilitzades per a segells i anelles de petroli.
(1) Avantatges:
• Té una bona resistència al petroli, resistència a l’aigua, resistència al dissolvent i resistència a l’oli d’alta pressió.
• Té una bona compressió, resistència al desgast i allargament.
(2) Desavantatges:
• No és adequat per utilitzar -los en dissolvents polars, com ara cetones, ozó, hidrocarburs nitro, MEK i cloroform.
• S’utilitza per fabricar dipòsits de combustible, dipòsits d’oli lubricant i peces de goma que s’utilitzen en medis fluids com l’oli hidràulic de petroli, la gasolina, l’aigua, la greix de silicona, l’oli de silicona, l’oli de lubricació de Diester, l’oli hidràulic de la glicol, etc., especialment les peces de segellat. Es pot dir que és el segell de cautxú més utilitzat i de baix cost actualment.
7. cloroprè cr
(Neoprè, policloroprè) es polimeritza a partir de monòmers de cloroprè. El cautxú vulcanitzat té una bona elasticitat i resistència al desgast, no té por de la llum directa del sol, té una resistència a l’envelliment atmosfèric particularment bona, no té por de la distorsió severa, no té por de refrigerants com el diclorodifluorometà i l’amonia, és resistent a l’àcid diluït i al silicona d’ester lúricat oli, però no és resistent a l’oli d’hidraulic d’ester. És fàcil de cristal·litzar i endurir -se a baixes temperatures, té una mala estabilitat d’emmagatzematge i té un gran volum d’expansió en oli mineral amb un punt d’anilí baix. El rang general de temperatura de funcionament és de -50 ~ 150 graus
(1) Avantatges:
• Bona elasticitat i bon conjunt de compressió.
• La fórmula no conté sofre i, per tant, és molt fàcil de fer.
• Té les característiques de la resistència als olis animals i vegetals.
• No es veurà afectat per productes químics neutres, èsters, greixos, diversos olis i dissolvents.
• Té propietats retardants de la flama.
(2) Desavantatges:
• No es recomana utilitzar en productes químics com àcids forts, hidrocarburs nitro, èsters, cloroform i cetones.
• Seals resistents al refrigerant R12.
• Parts de goma o segells en electrodomèstics.
• Apte per fer diverses parts exposades directament a l’atmosfera, la llum del sol i l’ozó.
• Apte per a diversos productes de cautxú resistents a la flama i resistents a productes químics.
8. cola de polietilè clorosulfonat
(Hypalon, polietilè) El polietilè clorosulfonat és un cautxú sintètic patentat per DuPont. Té una excel·lent resistència a la calor, resistència al temps i resistència a l’ozó; També té una bona resistència a l’àcid i s’utilitza sovint en llocs resistents als productes químics oxidants (àcid nítric, àcid sulfúric). El rang general de temperatura de funcionament és de -45 ~ 120 graus.
(1) Avantatges:
• Té una bona resistència a l’ozó, l’oxidació i la flama.
• Té propietats físiques similars a la goma del cloroprè i té una millor resistència a l’àcid.
• Té una excel·lent resistència a l’abrasió.
• Té la mateixa superfície de fregament baixa que el cautxú de nitril.
• La seva resistència a olis i dissolvents es troba entre el cautxú nitril i el cautxú de cloroprè.
• Es recomana utilitzar aigua per evitar fuites.
(2) Desavantatges:
• No es recomana exposar -se a àcids oxidants concentrats, hidrocarburs de nitro, èsters, cetones i hidrogen aromàtic.
9. Silicona goma Si
(Cautxú de silicona) La cadena principal de silicona està feta de silici (-si-o-si). Té una excel·lent resistència a la calor, resistència al fred, resistència a l’ozó i resistència a l’envelliment atmosfèric. Té bones propietats d’aïllament elèctric. La resistència a la tracció és pitjor que la del cautxú ordinari i no és resistent al petroli.
(1) Avantatges:
• Després d’ajustar la fórmula, la resistència a la tracció pot arribar als 1500psi i la resistència a la llàgrima pot arribar a 88 lliures
• Bona elasticitat i bona distorsió de compressió
• Bona resistència als dissolvents neutres
• Excel·lent resistència a la calor
• Excel·lent resistència al fred
• Excel·lent resistència a la corrosió de l’ozó i l’òxid
• Excel·lent rendiment d’aïllament elèctric
• Bona aïllament de calor i dissipació de calor
(2) Desavantatges:
• No és recomanable per utilitzar -los en la majoria de dissolvents concentrats, olis, àcids concentrats i hidròxid de sodi diluït.
• Segells o peces de goma utilitzades en electrodomèstics domèstics, com ara peces de goma en bullidors elèctrics, ferros elèctrics i forns de microones.
• Segells o peces de goma de la indústria de l'electrònica, com ara tecles de telèfon mòbil, pastilles que absorbeixen xocs en DVD, segells en connectors de cable, etc.
• Segells en diversos articles que entren en contacte amb el cos humà, com ara bullidors, dispensadors d’aigua, etc.
10. FLS de cautxú de silicona fluorada
(Cautxú de silicona fluorada) El cautxú de silicona fluorat és cautxú de silicona que ha estat fluorada. Les seves propietats generals tenen els avantatges tant de cautxú fluorat com de cautxú de silicona. És resistent al petroli, als dissolvents, al combustible i a les temperatures altes i baixes. La temperatura general de funcionament és de -50 ~ 200 graus.
(1) Avantatges:
• Apte per a fins especials, com els que requereixen resistència a la corrosió mitjançant productes químics que contenen oxigen, dissolvents aromàtics que contenen hidrogen i dissolvents que contenen clor.
(2) Desavantatges:
• No es recomana estar exposat a líquids de fre, cetones i solucions d’hidrazina.
• Parts espacials.
11. Fluorubber FPM
(Cautxú de carboni de fluor) Cautxú que conté fluor a la molècula, hi ha diversos tipus segons el contingut de fluor (és a dir, l'estructura de monòmers). El cautxú de fluor hexafluorinat que actualment s’utilitza àmpliament va ser comercialitzat per DuPont amb el nom comercial "Viton". Té una millor resistència a la temperatura que el cautxú de silicona, una excel·lent resistència química, resistència a la majoria d’olis i dissolvents (excepte cetones i èsters), resistència al temps i resistència a l’ozó; La seva resistència al fred és relativament pobra i el rang de temperatura general de funcionament és de -20 ~ 250 graus. Les fórmules especials poden suportar temperatures baixes fins a -40 graus.
(1) Avantatges:
• Resistent a la calor a 250 graus
• Resistència a la majoria d’olis i dissolvents, especialment tots els àcids, hidrocarburs alifàtics, hidrocarburs aromàtics i olis d’animals i verdures
(2) Desavantatges:
• No és recomanable per al seu ús amb cetones, èsters i barreges de baix pes molecular que contenen àcid nítric
• Automòbils, locomotores, motors dièsel i sistemes de combustible.
• Segells per a plantes químiques.
12. Perfluoroelastomer ffpm
(Perfluoroelastomer)
(1) Avantatges:
• Millor resistència a la calor
• Excel·lent resistència química
• Propietats de baixada baixa
• Excel·lents propietats anti-plasma
(2) Desavantatges:
• Mala resistència a la temperatura baixa
• Preus més elevats de matèries primeres
• Dificultat de producció més elevada
• Els productes perfluorinats s’utilitzen àmpliament en la indústria de semiconductors i les indústries relacionades amb la informació, inclosos els processos de PVC, CVD i gravat en fabricació de pel·lícules primes i diversos processos de segellat alt al buit.
13. ACM de cautxú acrílic
(El cautxú de poliacrilat) és un elastòmer polimeritzat amb acrilat d’èster alquil com a component principal. Té una bona resistència a l’oli petroquímic, la temperatura alta i la resistència al temps, però és més feble en la resistència mecànica, la velocitat de deformació de la compressió i la resistència a l’aigua, que és lleugerament pitjor que el cautxú general resistent al petroli. El rang general de temperatura de funcionament és de -25 ~ 170 graus.
(1) Avantatges:
• Aplicable a l’oli de transmissió d’automòbils
• Bona oxidació i resistència al temps
• Funció anti-doble i deformació
• Excel·lent resistència als productes petroliers
• Aplicable al sistema de transmissió d'automòbils i al volant assistencial
(2) Desavantatges:
• No s’aplica a l’aigua calenta
• No aplicable a l’oli de fre
• No és resistent a la baixa temperatura
• No s'aplica a l'èster fosfat
• Sistema de transmissió d'automòbils i segells del sistema d'alimentació.
14. Poliuretà goma PU
(Cautxú d'uretà) El cautxú de poliuretà té excel·lents propietats mecàniques. La seva alta duresa, alta elasticitat i resistència al desgast són difícils de comparar amb altres gomes. També té una excel·lent resistència envellida, resistència a l’ozó i resistència al petroli. El rang general de temperatura de funcionament és de -45 ~ 90 graus.
(1) Avantatges:
• Resistent al desgast i a alta pressió
(2) Desavantatges:
• No resistent a les temperatures elevades
• Segells industrials a alta pressió i resistents al desgast, com ara segells hidràulics del cilindre.
• Sistemes de gran pressió i de gran càrrega.
Comparació del rendiment del material
1. Selecció de materials O-Ring
Els materials que s’utilitzen per a anelles O inclouen cautxú de nitril, nitril d’àcid carboxílic, fluorubber, cautxú d’etilè propileno, cautxú de nitril hidrogenat, cautxú de silicona, cloroprè, fluorosilicona, poliuretà, goma d’epiclorohidina, goma de goma de cautxera d’estileno, goma de cautxera, goma natural, goma d’etilen/ethilene, goma de goma, cau de goma natural, goma d’etilena/ethilene, goma de goma d’etileno/ethileno, goma de cautxera d’etileno/ethileno, goma de cautxera d’etileno/ethileno, cautxera d’etileno/ethileno, cautxera d’etileno, de cautxera natural dels cautxú, de cautxera d’etileno, de cautxera natural dels cautx Poliacrilat de cautxú, perfluorubber, etc.
El mateix cautxú té indicadors de rendiment diferents a causa de diferents fórmules. Per tant, és inexacte omplir simplement cautxú nitril o nitril-40 a la columna de material. El Ministeri de la Indústria Química té estàndards especials per a materials utilitzats per a anelles O, com ara: HG/T 2579, HG/T 2021, HG/T 2333, HG/T 3089, HB 5290, etc. HG/T 2579 elimina específicament les categories específiques de materials i només proporciona alguns indicadors de rendiment dels materials.
2. L’elecció de la duresa de l’anell O és més important. Per exemple, la duresa de l’anell de segellat de la turbina de la bomba d’aigua d’una central és de 70 (riba), que sovint es desprèn o fins i tot es talla horitzontalment. Més tard, es va utilitzar l’anell de segellat de 85-90 (costa) i l’efecte va ser ideal.
3. Baixa duresa i fàcil instal·lació, però fàcil de pelar, danys a la instal·lació, extrusió i fins i tot explosió de pressió. Massa alta duresa i instal·lació inconvenient.
4. Normalment, la duresa de l’anell O és de 40-90 IRHD, però en ús, 70 IRHD és generalment més adequada, tret de la cautxú de silicona, que generalment utilitza 60 IRHD.