I. Tổng quan về O-Rings
1. Định nghĩa của O-Rings
Vòng chữ O là một loại vòng niêm phong cao su với mặt cắt tròn. Do mặt cắt hình chữ O của nó, nó được gọi là vòng chữ O, còn được gọi là vòng chữ O. Nó bắt đầu xuất hiện vào giữa thế kỷ 19, khi nó được sử dụng như một yếu tố niêm phong cho các xi lanh động cơ hơi nước.
2. Phạm vi ứng dụng của các vòng chữ O
Các vòng chữ O phù hợp để lắp đặt trên các thiết bị cơ học khác nhau và chúng đóng vai trò niêm phong ở trạng thái tĩnh hoặc di chuyển ở nhiệt độ, áp suất và trong các môi trường chất lỏng và khí khác nhau. Nhiều loại yếu tố niêm phong được sử dụng rộng rãi trong máy công cụ, tàu, ô tô, thiết bị hàng không vũ trụ, máy móc luyện kim, máy móc hóa học, máy móc kỹ thuật, máy móc xây dựng, máy móc khai thác, máy móc dầu khí, máy móc nhựa, máy móc nông nghiệp, và các thiết bị khác nhau.
Các vòng chữ O chủ yếu được sử dụng để niêm phong tĩnh và niêm phong chuyển động đối ứng. Khi được sử dụng để niêm phong chuyển động quay, nó được giới hạn trong các thiết bị niêm phong quay tốc độ thấp. Các vòng chữ O thường được cài đặt trong các rãnh với các mặt cắt hình chữ nhật trên vòng tròn bên ngoài hoặc vòng tròn bên trong để đóng vai trò niêm phong.
Các vòng chữ O vẫn có thể đóng vai trò niêm phong và hấp thụ sốc tốt trong các môi trường như kháng dầu, kháng axit và kiềm, kháng mài mòn và kháng ăn mòn hóa học.
Do đó, vòng chữ O là các con dấu được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống truyền thủy lực và khí nén.
3. Ưu điểm của O-Rings
So với các loại con dấu khác, các vòng chữ O có những lợi thế sau:
(1) Thích hợp cho nhiều hình thức niêm phong: niêm phong tĩnh và niêm phong động.
(2) Thích hợp cho các vật liệu khác nhau, kích thước và rãnh được tiêu chuẩn hóa, và khả năng thay thế rất mạnh.
.
(4) Thích hợp cho một loạt các phương tiện niêm phong khác nhau: dầu, nước, khí, môi trường hóa chất hoặc các phương tiện hỗn hợp khác.
. Phạm vi sử dụng nhiệt độ rộng (-60 độ -+220 độ) và áp suất có thể đạt tới 1500kg/cm2 khi được sử dụng ở vị trí cố định (được sử dụng với vòng cốt thép).
(6) Thiết kế đơn giản, cấu trúc nhỏ gọn, cài đặt và tháo gỡ dễ dàng
4. Cấu trúc mặt cắt ngang của vòng chữ O cực kỳ đơn giản và nó có tác dụng tự phong và hiệu suất niêm phong đáng tin cậy.
Vì chính vòng chữ O và cấu trúc bộ phận cài đặt cực kỳ đơn giản và được tiêu chuẩn hóa, việc cài đặt và thay thế rất dễ dàng.
(1) Một loạt các vật liệu
Bạn có thể chọn theo các chất lỏng khác nhau: cao su nitrile (NBR), fluororubber (FKM), cao su silicon (VMQ), cao su ethylene propylene (EPDM), cao su chloropren
(2) Chi phí thấp
(3) Điện trở ma sát động tương đối nhỏ
Ii. Phương pháp biểu diễn vòng chữ O.
1. Phương pháp đại diện GB/T342.1
Đường kính bên trong D1 × Đường kính dây D2.
Thực hiện tiêu chuẩn quốc gia GB3452.1
Ví dụ: vòng O 20*2.4, ⅱ-2 trong GB1235-XX, 20 biểu thị đường kính bên trong của vòng lớn là 20 mm, 2,4 biểu thị đường kính mặt cắt của vòng cao su là 2,4 mm, ⅱ-2 biểu thị loại cao su được sử dụng.
2. Phương pháp biểu diễn của GB/T3452.1-2005.
Ví dụ: O-Ring 7,5 × 1,8-GN,
7,5-đường kính
1.8-Đường kính phân đoạn
G-Sê-ri
N-lớp
3. Vật liệu áp dụng phương pháp của Hg/T2579-2008.
4. Phương pháp biểu diễn của vòng O cho các con dấu cơ học trong JB/T7757.2-2006.
Ví dụ: O-Ring 7,5 × 1,8-GN,
7,5-đường kính
1,8-đường kính phân đoạn
G-Sê-ri
N-lớp
Vật liệu: P-cao su,
E-Epdm cao su, v.v.
Iii. Phân loại vật liệu O-vòng so sánh và ưu điểm và nhược điểm:
1. Cao su tự nhiên NR
(Cao su tự nhiên) Được làm từ latex được thu thập từ cây cao su, nó là một polymer của isopren. Nó có khả năng chống mài mòn tốt, độ đàn hồi cao, độ bền rách và độ giãn dài. Thật dễ dàng để tuổi trong không khí, trở nên dính khi nóng, và dễ phình ra và hòa tan trong dầu khoáng hoặc xăng. Nó kháng kiềm nhưng không kháng với axit mạnh. Đây là nguyên liệu thô để làm băng, ống và giày cao su, và phù hợp để chế tạo các bộ phận và sản phẩm hấp thụ sốc được sử dụng trong chất lỏng với hydroxit như dầu phanh ô tô và ethanol.
2. Cao su Styrene Butadien (SBR)
(Styrene butadiene copolyme) copolyme của butadiene và styrene. So với cao su tự nhiên, nó có chất lượng đồng đều và ít chất lạ hơn, nhưng sức mạnh cơ học yếu hơn. Nó có thể được trộn với cao su tự nhiên.
(1) Ưu điểm:
• Vật liệu không kháng dầu chi phí thấp.
• Kháng nước tốt, độ co giãn tốt dưới độ cứng 70.
• Biến dạng nén kém ở độ cứng cao.
• Hầu hết các hóa chất trung tính và ketone hữu cơ khô và ẩm có thể được sử dụng.
(2) Nhược điểm:
• Không nên sử dụng trong các axit mạnh, ozone, dầu, este và chất béo và hầu hết các hydrocarbon.
• Được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp lốp xe, ngành công nghiệp giày, ngành công nghiệp vải và băng chuyền, v.v.
3. Butyl cao su iir
(Cao su Butyl) là một loại polymer được làm từ isobutylen và một lượng nhỏ isoprenes. Nó giữ lại một lượng nhỏ các nhóm không bão hòa để bổ sung lưu huỳnh. Bởi vì sự cản trở không gian của nhóm methyl đối với sự chuyển động của các phân tử ít hơn so với các polyme khác, nên nó có tính thấm khí ít hơn, có khả năng chống nhiệt, ánh sáng mặt trời và ozone cao, và có cách điện tốt. Nó có khả năng kháng cao các dung môi cực như rượu, ketone và este. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -54 ~ 110 độ.
(1) Ưu điểm:
• Không thấm nước hầu hết các loại khí chung.
• Khả năng chống lại ánh sáng mặt trời và ozone tốt.
• Có thể tiếp xúc với dầu động vật hoặc thực vật hoặc hóa chất oxy hóa.
(2) Nhược điểm:
• Không nên sử dụng nó với dung môi dầu mỏ, dầu hỏa và hydro thơm.
• Được sử dụng để làm cho các bộ phận cao su chống lại hóa chất và thiết bị chân không.
4. HNBR nitrile hydro hóa
. Sau khi hydro hóa, điện trở nhiệt độ và điện trở thời tiết của nó cao hơn nhiều so với cao su nitrile thông thường và khả năng chống dầu của nó tương tự như cao su nitrile thông thường. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -25 ~ 150 độ.
(1) Ưu điểm:
• Điện trở hao mòn tốt hơn cao su nitrile.
• Kháng ăn mòn tuyệt vời, độ bền kéo, khả năng chống nước mắt và tính chất biến dạng nén.
• Kháng tốt với ozone, ánh sáng mặt trời và các điều kiện khí quyển khác.
• Nói chung phù hợp cho các chất tẩy rửa hoặc rửa chén.
(2) Nhược điểm:
• Không được khuyến nghị sử dụng trong các dung dịch rượu, este hoặc thơm.
• Trong ngành điều hòa và làm lạnh, nó được sử dụng rộng rãi như một con dấu trong hệ thống R134A thân thiện với môi trường.
• Con dấu hệ thống động cơ ô tô.
5. Cao su ethylene propylene (EPDM)
(Cao su ethylene propylene) được làm từ copolyme ethylene và propylene. Chuỗi chính không chứa chuỗi đôi. Do đó, nó có khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, khả năng chống lão hóa, kháng ozone và sự ổn định, nhưng không thể được lưu huỳnh. Để giải quyết vấn đề này, một lượng nhỏ thành phần thứ ba với chuỗi đôi được đưa vào chuỗi chính EP, có thể được lưu huỳnh tạo thành EPDM. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -50 ~ 150 độ. Nó có khả năng chống lại các dung môi cực như rượu, ketone, ethylene glycol và dầu thủy lực phốt phát.
(1) Ưu điểm:
• Kháng thời tiết tốt và kháng ozone.
• Kháng nước tuyệt vời và kháng hóa chất.
• Có thể sử dụng rượu và ketone.
• Khả năng chống lại hơi nước cao và có khả năng không thấm nước tốt.
(2) Nhược điểm:
• Không được khuyến nghị sử dụng thực phẩm hoặc tiếp xúc với hydro thơm.
• Hải cẩu cho môi trường hơi nước nhiệt độ cao.
• Hải cẩu hoặc bộ phận cho thiết bị phòng tắm.
• Các bộ phận cao su trong hệ thống phanh.
• Hải cẩu trong bộ tản nhiệt (bể chứa nước xe).
6.
(Cao su nitrile) được copolyme hóa từ acrylonitril và butadien. Hàm lượng acrylonitril dao động từ 18% đến 50%. Hàm lượng acrylonitril càng cao, khả năng kháng dầu hydrocarbon hóa dầu càng tốt, nhưng hiệu suất nhiệt độ thấp trở nên tồi tệ hơn. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -25 ~ 100 độ. Cao su nitrile hiện là một trong những chiếc cao su được sử dụng phổ biến nhất cho niêm phong dầu và vòng chữ O.
(1) Ưu điểm:
• Nó có khả năng chống dầu tốt, kháng nước, kháng dung môi và khả năng chống dầu cao.
• Nó có nén tốt, chống mài mòn và kéo dài.
(2) Nhược điểm:
• Nó không phù hợp để sử dụng trong các dung môi cực, chẳng hạn như ketone, ozone, nitro hydrocarbon, MEK và chloroform.
• Nó được sử dụng để làm bể nhiên liệu, bể dầu bôi trơn và các bộ phận cao su được sử dụng trong môi trường chất lỏng như dầu thủy lực dầu mỏ, xăng, nước, mỡ silicon, dầu silicon, dầu bôi trơn diester, dầu thủy lực glycol, v.v. Nó có thể nói là con dấu cao su được sử dụng rộng rãi nhất và chi phí thấp nhất hiện nay.
7. Chloroprene cr
(Neoprene, polychloroprene) được trùng hợp từ các monome chloroprene. Cao su lưu hóa có độ đàn hồi tốt và khả năng chống mài mòn, không sợ ánh sáng mặt trời trực tiếp, có khả năng chống lão hóa trong khí quyển đặc biệt tốt, không sợ biến dạng nghiêm trọng, không sợ chất làm lạnh như dichlorodifluoromethane và ammoniac, có khả năng kháng thuốc. Thật dễ dàng để kết tinh và cứng ở nhiệt độ thấp, có độ ổn định lưu trữ kém và có thể tích mở rộng lớn trong dầu khoáng với điểm anilin thấp. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -50 ~ 150 độ
(1) Ưu điểm:
• Độ co giãn tốt và bộ nén tốt.
• Công thức không chứa lưu huỳnh và do đó rất dễ làm.
• Nó có các đặc điểm của khả năng kháng dầu động vật và thực vật.
• Nó sẽ không bị ảnh hưởng bởi các hóa chất trung tính, este, mỡ, các loại dầu khác nhau và dung môi.
• Nó có đặc tính chống cháy.
(2) Nhược điểm:
• Không nên sử dụng trong các hóa chất như axit mạnh, hydrocarbon nitro, este, chloroform và ketone.
• Hải cẩu chống lại chất làm lạnh R12.
• Các bộ phận cao su hoặc hải cẩu trên các thiết bị gia dụng.
• Thích hợp để tạo ra các bộ phận khác nhau được tiếp xúc trực tiếp với khí quyển, ánh sáng mặt trời và ozone.
• Thích hợp cho các sản phẩm cao su chống ngọn lửa và chống hóa học khác nhau.
8. Keo polyethylen được khử clorosulfon hóa CSM
. Nó có khả năng chống nhiệt tuyệt vời, khả năng chống thời tiết và kháng ozone; Nó cũng có điện trở axit tốt và thường được sử dụng ở những nơi có khả năng chống oxy hóa hóa chất (axit nitric, axit sunfuric). Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -45 ~ 120 độ.
(1) Ưu điểm:
• Nó có khả năng chống ozone, oxy hóa và ngọn lửa tốt.
• Nó có tính chất vật lý tương tự như cao su chloroprene và có khả năng chống axit tốt hơn.
• Nó có khả năng chống mài mòn tuyệt vời.
• Nó có bề mặt ma sát thấp như cao su nitrile.
• Điện trở của nó đối với dầu và dung môi là giữa cao su nitrile và cao su chloroprene.
• Nên sử dụng nước để tránh rò rỉ.
(2) Nhược điểm:
• Không nên tiếp xúc với các axit oxy hóa đậm đặc, hydrocarbon nitro, este, ketone và hydro thơm.
9. Silicone cao su SI
(Cao su silicon) Chuỗi chính của silicon được làm bằng silicon (-si-o-si). Nó có khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, khả năng chống lạnh, kháng ozone và khả năng chống lão hóa khí quyển. Nó có đặc tính cách nhiệt tốt. Độ bền kéo còn tệ hơn cả cao su thông thường và nó không chịu được dầu.
(1) Ưu điểm:
• Sau khi công thức được điều chỉnh, độ bền kéo có thể đạt tới 1500psi và điện trở nước mắt có thể đạt tới 88lbs
• Độ đàn hồi tốt và biến dạng nén tốt
• Kháng tốt với dung môi trung tính
• Khả năng chịu nhiệt tuyệt vời
• Kháng lạnh tuyệt vời
• Khả năng chống ăn mòn ozone và oxit tuyệt vời
• Hiệu suất cách nhiệt tuyệt vời
• cách nhiệt nhiệt và tản nhiệt tốt
(2) Nhược điểm:
• Không được khuyến nghị sử dụng trong hầu hết các dung môi tập trung, dầu, axit cô đặc và natri hydroxit pha loãng.
• Con dấu hoặc các bộ phận cao su được sử dụng trong các thiết bị gia dụng, chẳng hạn như các bộ phận cao su trong ấm điện, bàn ủi điện và lò vi sóng.
• Con dấu hoặc các bộ phận cao su trong ngành công nghiệp điện tử, chẳng hạn như khóa điện thoại di động, miếng đệm hấp thụ sốc trong DVD, con dấu trong đầu nối cáp, v.v.
• Niêm phong trên các mặt hàng khác nhau tiếp xúc với cơ thể con người, chẳng hạn như ấm, máy phân phối nước, v.v.
10. Cao su silicon fluorin
(Cao su silicon fluorin hóa) Cao su silicon fluorin là cao su silicon đã được fluorated. Các đặc tính chung của nó có lợi thế của cả cao su flo và cao su silicon. Nó có khả năng kháng dầu, dung môi, dầu nhiên liệu và nhiệt độ cao và thấp. Nhiệt độ hoạt động chung là -50 ~ 200 độ.
(1) Ưu điểm:
• Thích hợp cho các mục đích đặc biệt, chẳng hạn như các mục đích yêu cầu chống ăn mòn bằng hóa chất chứa oxy, dung môi chứa hydro thơm và dung môi chứa clo.
(2) Nhược điểm:
• Không nên tiếp xúc với chất lỏng phanh, ketone và dung dịch hydrazine.
• Các bộ phận không gian.
11. Fluororubber fpm
(Cao su fluoro carbon) Cao su chứa fluorine trong phân tử, có nhiều loại khác nhau theo hàm lượng fluorine (cấu trúc monome tức là). Cao su fluorine hexafluorin hóa hiện đang được sử dụng rộng rãi lần đầu tiên được bán trên thị trường bởi DuPont dưới tên thương mại "Viton". Nó có điện trở nhiệt độ cao tốt hơn cao su silicon, khả năng chống hóa học tuyệt vời, khả năng chống lại hầu hết các loại dầu và dung môi (trừ ketone và este), kháng thời tiết và kháng ozone; Điện trở lạnh của nó tương đối kém, và phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -20 ~ 250 độ. Các công thức đặc biệt có thể chịu được nhiệt độ thấp đến -40 độ.
(1) Ưu điểm:
• Nhiệt chống lại 250 độ
• Chống lại hầu hết các loại dầu và dung môi, đặc biệt là tất cả các axit, hydrocarbon aliphatic, hydrocarbon thơm và dầu động vật và thực vật
(2) Nhược điểm:
• Không được khuyến nghị sử dụng với ketone, este trọng lượng phân tử thấp có chứa axit nitric
• Ô tô, đầu máy, động cơ diesel và hệ thống nhiên liệu.
• Hải cẩu cho cây hóa học.
12. Perfluoroelastomer ffpm
(Perfluoroelastomer)
(1) Ưu điểm:
• Điện trở tốt nhất
• Kháng hóa chất tuyệt vời
• Thuộc tính vượt trội thấp
• Các đặc tính chống plasma tuyệt vời
(2) Nhược điểm:
• Điện trở nhiệt độ thấp kém
• Giá nguyên liệu cao hơn
• Độ khó sản xuất cao hơn
• Các sản phẩm perfluorin hóa được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bán dẫn và các ngành liên quan đến thông tin, bao gồm các quy trình PVC, CVD và khắc trong sản xuất màng mỏng và các quy trình niêm phong chân không cao khác nhau.
13. Acrylic cao su acm
(Cao su polyacrylate) là một chất đàn hồi được trùng hợp với alkyl ester acrylate là thành phần chính. Nó có khả năng chống lại dầu hóa dầu, khả năng kháng nhiệt độ cao và thời tiết cao, nhưng yếu hơn về độ bền cơ học, tốc độ biến dạng nén và khả năng chống nước, kém hơn một chút so với cao su chống dầu nói chung. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -25 ~ 170 độ.
(1) Ưu điểm:
• Áp dụng cho dầu truyền động ô tô
• Chống oxy hóa tốt và khả năng chống thời tiết
• Chức năng chống uốn và biến dạng
• Khả năng chống lại các sản phẩm dầu
• Áp dụng cho hệ thống truyền tải ô tô và tay lái trợ lực
(2) Nhược điểm:
• Không áp dụng cho nước nóng
• Không áp dụng cho dầu phanh
• Không chịu được nhiệt độ thấp
• Không áp dụng cho Phosphate Ester
• Hệ thống truyền tải ô tô và con dấu hệ thống điện.
14. Polyurethane cao su PU
(Cao su urethane) Cao su polyurethane có đặc tính cơ học tuyệt vời. Độ cứng cao, độ đàn hồi cao và khả năng chống mài mòn của nó rất khó so sánh với những chiếc cao su khác. Nó cũng có khả năng chống lão hóa tuyệt vời, kháng ozone và kháng dầu. Phạm vi nhiệt độ hoạt động chung là -45 ~ 90 độ.
(1) Ưu điểm:
• Chống mài mòn và chống áp suất cao
(2) Nhược điểm:
• Không kháng nhiệt độ cao
• Các con dấu cao áp và chống mài mòn công nghiệp, chẳng hạn như niêm phong xi lanh thủy lực.
• Hệ thống áp suất cao và tính phí cao.
So sánh hiệu suất vật chất
1. Lựa chọn vật liệu O-Ring
Các vật liệu được sử dụng cho các vòng chữ O bao gồm cao su nitrile, nitrile axit carboxylic, fluororubber, cao su ethylene propylene, cao su nitrile hydro, cao su silicon, cao su chloroprene, cao su fluorosilicon, cao su polyurethane, cao su cao su perfluororubber, v.v.
Cùng một cao su có các chỉ số hiệu suất khác nhau do các công thức khác nhau. Do đó, không chính xác khi chỉ đơn giản là điền vào cao su nitrile hoặc nitrile-40 trong cột vật liệu. Bộ Công nghiệp hóa học có các tiêu chuẩn đặc biệt cho các vật liệu được sử dụng cho các vòng O, chẳng hạn như: Hg/T 2579, Hg/T 2021, Hg/T 2333, Hg/T 3089, HB 5290, v.v.
2. Sự lựa chọn độ cứng của vòng O là quan trọng hơn. Ví dụ, độ cứng của vòng niêm phong của tuabin bơm nước của nhà máy điện là 70 (bờ), thường lột ra hoặc thậm chí cắt ngang theo chiều ngang. Sau đó, vòng niêm phong 85-90 (bờ) đã được sử dụng, và hiệu ứng là lý tưởng.
3. Độ cứng thấp và lắp đặt dễ dàng, nhưng dễ bị bóc ra, thiệt hại lắp đặt, đùn và thậm chí là nổ áp suất. Độ cứng quá cao và cài đặt bất tiện.
4. Thông thường độ cứng của vòng chữ O là 40-90 IRHD, nhưng được sử dụng, 70 IRHD thường phù hợp hơn, ngoại trừ cao su silicon, thường sử dụng 60 IRHD.