اورینگ چیست / نحوه انتخاب اورینگ / مشخصات اورینگ / اورینگ سیلیکونی
اورینگ چیست / نحوه انتخاب اورینگ / مشخصات اورینگ / اورینگ سیلیکونی
اورینگ یک نوع واشر مکانیکی برای آب بندی با سطح مقطع O شکل است. اورینگ ها می توانند به صورت استاتیک یا داینامیک مورد استفاده قرار گیرند. کاربرد داینامیک آن ها عبارتند از : شفت های دوار پمپ و پیستون های هیدرولیک سیلندر. اورینگ همچنین به عنوان مفصل هلالی – با توجه به شکل برآمده آن – شناخته شده و در واقع یک درزبند با طراحی حلقه ای دایره ای شکل است که برای آب بندی دو سطح کار استفاده می شود. به عنوان مثال ، میله سوپاپ در موتورهای اتومبیل اغلب از حلقه های O برای جلوگیری از ورود روغن به محفظه احتراق استفاده می کند. حلقه O یک سطح جفت شدن هوا و مایع را در بین میله سوپاپ و راهنمای سطوح ایجاد می کند. بدون این اجزای ساده و کوچک ، روغن ممکن است به داخل راهنمای سوپاپ جایی که در داخل محفظه احتراق سوخته است نشت کند.
تاریخچه پیدایش اورینگ چیست ؟
حلقه اورینگ محصول ایده J. O. Lundberg است. در سال ۱۸۹۶ ، لوندبرگ حق ثبت واشر حلقه ای دایره ای را ثبت کرد. گرچه این حلقه در سوئد اختراع شد ، اما حلقه اورینگ به آرامی از اقیانوس اطلس عبور کرد. در سال ۱۹۳۷ ، اولین حق ثبت اختراع حلقه O در ایالات متحده توسط ماشین ساز حرفه ای نیلز کریستنسن ثبت شد. جالب اینجاست که کریستنسن این حق ثبت اختراع را حفظ نکرد. در طول جنگ جهانی دوم ، دولت ایالات متحده حق ثبت اختراع O-ring را به دست گرفت و آن را به عنوان ابزاری مهم در تلاشهای جنگی نیروهای متفقین توصیف کرد. دولت ایالات متحده حق ثبت اختراع خود را به کریستنسن پرداخت کرد ، اگرچه آنها طراحی O-ring را در مالکیت عمومی قرار دادند ، به شرکت های از ساحل شرقی تا ساحل غربی اجازه دادند اورینگ های خود را تولید کرده و بفروشند.
جنس مواد تشکیل دهنده اورینگ چیست ؟
برای تشخیص یک اورینگ با کیفیت و نسوز از اورینگ های معمولی کمی اورینگ را می کشیم. اگر سطح اورینگ به حالت اولیه برگشت و شکل خود را از دست نداد ، جنس آن اصلی و نسوز می باشد. ولی اورینگ های معمولی را اگر کمی بکشیم ، شاهد خلل و سوراخ هایی در سطح آن می شویم و حالت اولیه خود را از دست می دهد. اورینگ با کیفیت پس از مدتی در برخورد و شرایط کاری با مایعات و گازوئیل و روغن کیفیت خود را از دست نمی دهد و نرمی و حالت خاص اولیه خود را دارد. ولی اورینگ معمولی خیلی زود خشک و شکننده می شود. اورینگ یکی از رایج ترین واشرها در طراحی ماشین ها است زیرا ارزان بوده ، طراحی بسیار ساده ای دارد و قابل اطمینان است و نصب آسانی دارند. آنها می توانند ده ها مگاپاسکال ( هزاران اسب بخار ) فشار را تحمل کنند.
اورینگ ها را می توان به وسیله اکستروژن ، قالب گیری تزریقی ، قالب گیری فشار یا قالب بندی انتقالی تولید کرد. یکی از معیارهای نحوه انتخاب اورینگ این است که باید بدانید از مواد مختلفی تشکیل شده و هر یک از آنها خواص مختلفی دارند. برخی از متداول ترین مواد برای ساخت حلقه های اورینگ شامل موارد زیر است :
فلوروئلاستومر : مناسب برای کاربردهایی که گرما مشکلی ایجاد می کند – حلقه های O فلوروئلاستومر مقاوم در برابر حرارت ، با دوام و ماندگار هستند.
لاستیک سیلیکونی : از حلقه های لاستیکی سیلیکونی که دارای طراحی نرم و اسفنجی هستند ، در صنعت خدمات غذایی استفاده می شود ، زیرا بی خطر و غیر سمی هستند.
مونومر اتیلن پروپیلن دین : اگرچه برای استفاده با روان کننده ها یا سوخت ها مناسب نیست ، اما حلقه های اورینگ مونومر اتیلن پروپیلن دین مونومر مقاومت زیادی در برابر رطوبت ، بخار ، سیلیکون و گریس دارند.
پلی اورتان ترموپلاستیک : با داشتن مقاومت کششی بالا ، حلقه های پلی اورتان ترموپلاستیک در برابر تخریب مقاوم هستند.
در نحوه انتخاب اورینگ در نظر گرفتن حداکثر میزان فشار حلقه اورینگ که می تواند آب بندی کند ، بسیار مهم می باشد. حلقه های O به گونه ای طراحی شده اند که هنگام نصب بین دو سطح کاری به طور طبیعی فشرده می شوند و از نشت هوا یا مایع جلوگیری می کنند. اگر فشار زیادی روی حلقه اورینگ وارد شود ، ممکن است از کار بیافتد. طبق تحقیقات انجام شده برخی از حلقه های O قادر به آب بندی تا ۵۰۰۰ پوند در اینچ مربع ( PSI ) هستند. مطمئنا ، اکثر تولیدکنندگان نیازی به آب بندی سطوح با چنین فشار زیادی ندارند ، اما این امر همچنان به قدرت آب بندی حلقه های O گواهی می دهد.
نحوه انتخاب صحیح اورینگ مناسب است. این اتصالات به عنوان اتصالات هلالی نیز شناخته می شوند و از این رو در کاربردهای آب بندی استفاده می شوند. حلقه های O به دلیل داشتن یک طرح دایره ای و شکل O و مقطع گرد ، این گونه نامگذاری شده اند. می توانید آنها را در اطراف سطح جفت عبور مایع یا گاز محکم کنید. گرچه همه حلقه های O از طراحی مشابهی برخوردار هستند ، اما در انواع مختلف موجود هستند. در اینجا پنج نکته وجود دارد که باید هنگام انتخاب حلقه های O در نظر بگیرید را ذکر می کنیم :
میزان فشار ( PSI )
درجه پوند در هر مربع ( PSI ) یک حلقه O به میزان تحمل فشار بدون نشت اشاره دارد. تمام حلقه های O در کاربردهای آب بندی استفاده می شوند. آنها برای آب بندی سطوح جفت لوله ها ، شلنگ ها و سایر محل های عبور که مواد تحت فشار را حمل می کنند ، استفاده می شوند. هنگام انتخاب اورینگ ها ، باید اطمینان حاصل کنید که دارای درجه PSI کافی برای محافظت در برابر نشت است.
قطر داخلی
در میان مشخصات اورینگ باید قطر داخلی را همیشه در نظر داشته باشید. قطر داخلی فاصله بین دو نقطه وسیع یک حلقه O است. ددر اصل اندازه یک حلقه O را منعکس می کند. در حقیقت قطر داخلی محل عبوری که استفاده می شود را همساز می کند. به عنوان مثال اگر می خواهید از یک حلقه اورینگ برای آب بندی یک لوله استفاده کنید ، قطر داخلی باید تقریبا همان اندازه لوله باشد. اگر خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد ، مناسب نخواهد بود و یا حداقل بدون نشتی نخواهد بود!
سطح مقطع
علاوه بر قطر داخلی ، هنگام انتخاب حلقه های اوینگ یکی دیگر از مشخصات اورینگ که باید در نظر بگیرید ، اندازه مقطع می باشد. سطح مقطع دقیقا چیست ؟! مقطع حلقه اورینگ به ضخامت آن اشاره دارد. برای اندازه گیری سطح مقطع یک حلقه O ، می توانید آن را به طرفین بچرخانید و ضخامت حلقه را اندازه بگیرید. سطح مقطع بزرگتر به طور معمول در برابر نشت محافظت بیشتری می کند. با این اوصاف ، سطح مقطع باید همچنان محل عبور و مرورهایی باشد که با آنها استفاده شده است. برای اطمینان از متناسب بودن حلقه های اورینگ ، باید سطح مقطع را در نظر بگیرید.
جنس
اورینگ ها در جنس های مختلفی موجود هستند. بعضی از آنها از لاستیک ساخته شده اند. سایر حلقه های O از مواد پیشرفته تری مانند پلی اتیلن یا ترموپلاستیک ساخته شده اند. مواد مختلف البته خواص مختلفی دارند. همه آنها می توانند از مایعات و گازها در برابر نشت محافظت کنند. با این حال ، خواص آنها متفاوت است. در نحوه انتخاب اورینگ ها ، به مواد و همچنین مناسب بودن آنها برای استفاده آب بندی توجه کنید.
سختی
هرگز از بین مشخصات اورینگ ها ، فاکتور سختی را فراموش نکنید! درجه سختی ۴۰ نشان می دهد که حلقه O نسبتا نرم بوده در حالی که درجه سختی ۹۰ نشان می دهد که حلقه O نسبتا سخت است.
کاربرد اورینگ چیست ؟
طراحی موفق برای به کاربردن اورینگ مستلزم نصب مکانیکی صحیح می باشد که بتواند تغییر شکل و دفرمگی اورینگ را پیش بینی کند. فشار مکانیکی وارده بر سطوح اورینگ که با سیال در تماس است محاسبه می گردد. تا زمانی که فشار سیال از فشار محل اتصال O-ring بیشتر نشود ، عمل آب بندی به خوبی صورت می پذیرد.
فشار سیال به صورت یکنواخت بر روی سطح اورینگ که غیر قابل فشرده شدن است منتقل می شود و فشار سطح هم زمان با فشار فزاینده بالا می رود. بنابراین اورینگ تا زمانی که از لحاظ مکانیکی درست نصب شده باشد ، به خوبی عمل آب بندی را انجام می دهد. عمده ترین دلیل عدم آب بندی خوب اورینگ ها بیرون آمدگی قسمت های جفت شده می باشد. درزگیر برای ایجاد یک نقطه تماس بین اورینگ و سطوح آب بندی طراحی می شود. این مسئله فشار موضعی زیادی را باعث می شود.
انواع اورینگ
NR & SBR = با کشش و مقاومت پارگی بالا
NBR نیتریل = مقاوم در برابر سایش و روغن های معدنی و گریس ها و حرارت
HNBR = مقاومت سایشی و فشار بالا و مقاوم در برابر انواع مواد هیدروکربوری و روغن ها
وایتون = مقاومت فیزیکی و حرارت بالا در برابر فشار و روغن ها ، اسیدها ، بنزین ، آب کلردار
کالرز = مقاومت شیمیایی عالی در برابر هر نوع ماده شیمیایی ، اسید با تحمل حرارت تا ۴۰۰ درجه
EPDM = مقاومت در برابر اوزون ، آب و اسیدها و آب شور دریا
سیلیکون = مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا و رنگ پذیری خوب و مناسب برای مصارف بهداشتی ، پزشکی و غذایی و هوای ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه فارنهایت
فلوروسیلیکون = مقاومت حرارتی و برودت بالا و مقاوم در برابر بنزین
ACM & AEM = مقاوم در برابر حرارت و روغن های داغ
هایپالون و کلروپن = مقاوم در برابر انواع گازها
اورینگ سیلیکونی چیست ؟
اورینگ سیلیکون SILICON یا MVQ این قابلیت را دارد تا حالت الاستیسیته خود را در دمای ۶۰ درجه تا ۲۰۰ درجه حفظ کند. چسبندگی بسیار خوبی دارد ، رنگ اصلی آن بی رنگ و شفاف می باشد که برای مصارف بهداشتی غذایی و پزشکی کاربرد دارد.
نوع صنعتی آن دارای رنگ های مختلفی از جمله قرمز ، نارنجی ، زرد و طوسی است. مقاومت اورینگ های سیلیکون در برابر گاز اوزون ، نور فرابنفش ، جو ، روان کارها و آب بسیار خوب است. اما استفاده از اورینگ سیلیکون در اجزا و آب بندهای دینامیکی توصیه نمی شود. اورینگ سیلیکون حرارت مستقیم را تاب نمی آورد و تحمل آن در برابر حرارت خشک است.
همچنین اورینگ های سیلیکون مقاومت حرارتی و الکتریکی بالا و رنگ پذیری خوب و مصارف بهداشتی و پزشکی و غذایی دارد. سیلیکون را می توان در کارخانجات ساخت قطعات خودرو ، پزشکی ( اورینگ های ارتودنسی و ایمپلنت ) ، صنعت پوشاک ، لوازم ورزشی و صنعت برق استفاده کرد.
آب بندی اورینگ چیست ؟
از آب بندی حلقه O برای جلوگیری از اتلاف مایعات یا گاز استفاده می شود. مجموعه مهر و موم از یک حلقه O الاستومر و یک کلاهک آب بندی تشکیل شده است. حلقه O یک حلقه مقطع دایره ای شکل است که از لاستیک ساخته شده است. کلاهک آب بندی – معمولا به صورت فلز یا ماده سفت و سخت دیگری بریده می شود – دارای حلقه O است و از آن پشتیبانی می کند. ترکیب این دو عنصر ؛ حلقه O و کلاهک آب بند – مجموع آب بندی حلقه اورینگ را تشکیل می دهد.
به عبارتی بسیار اساسی ، آب بندهای حلقه اورینگ با نشستن در یک شیار یا کانال بین دو سطح / اجزای سازنده که قرار است جفت شوند یا با هم فشار داده شوند ، کار می کنند. حلقه اورینگ به طور کلی از نوعی الاستومر ساخته شده است ، در اتصال بین این دو قسمت قرار می گیرد و به منظور کمک به تشکیل یک آب بند محکم ، فشرده می شود. هرچه فشار داخلی بیشتری به این اتصال وارد شود ، حلقه O بیشتر در داخل شیار آن تحریف می شود ، که می تواند نیروی آب بندی کلی آن را تا یک نقطه بهبود بخشد – اما فراتر از یک فشار خاص ، یا تحت بارهای کاری پویاتر ، این می تواند باعث خرابی شود. ایجاد تعادل بین مواد حلقه ، اندازه و محیط کار مهم است تا بتوانید نقشی را که برای انجام آن لازم دارید ، برآورده کنید.
حلقه های اورینگ معمولا در پمپ ها ، سیلندرها ، اتصالات و دریچه ها یافت می شوند و به آب بندی اتصال بین قطعات جداگانه و جلوگیری از نشت مایعات و گازها کمک می کنند. آنها با اجزای ایستا ، پویا ، هیدرولیک و پنوماتیک استفاده می شوند و آنها را به یک راه حل کاملا متنوع برای یک مسئله مهندسی بسیار گسترده تبدیل می کند. همانطور که می دانید شما از یک حلقه O بسیار شبیه روش استفاده از هر نوع واشر دیگر استفاده می کنید : مقطع دایره ای مبتنی بر الاستومر در یک شیار مخصوص مهندسی قرار می گیرد ( هندسه آن کاملا جهانی است ) ، جایی که به محض مونتاژ و بهم پیوستن بین دو یا چند قسمت فشرده می شود.
یکی از نقاط قوت آب بند نوع اورینگ این است که پس از جدا شدن قطعاتی که به آن می پیوندد و نیروهای فشرده سازی وارد بر آن برداشته می شوند ، به شکل اصلی خود برمی گردد. با گذشت زمان ، تکرار این فرآیند در حالت ارتجاعی و یکنواختی مواد و شکل هلالی آب بند تاثیر می گذارد و در نهایت اگر آب بند باید محکم بماند ، حلقه اورینگ نیاز به تعویض با مدل جدید دارد. تحت فشار ، حلقه اورینگ در شیار خود به سمت فشار کمتری از مهر و موم تغییر جهت می دهد ، و آن را محکم تر و بیشتر در برابر دیواره های داخلی و خارجی کلاهک آب بند ایجاد شده بین دو جز قرار می دهد. تا یک نقطه ، این یک آب بند محکم و محکم تر ایجاد می کند. اما بسیار مهم است که فشار بیشتری روی حلقه اورینگ ایجاد نشود ، زیرا تغییر شکل بیش از حد باعث می شود تا دوباره آب بندی نشت کند.
تفاوت بین آب بندی حلقه اورینگ استاتیک و دینامیک چیست ؟
طراحی آب بندی حلقه اورینگ استاتیک و پویا به چند روش اساسی متفاوت است. یک حلقه O استاتیک ، هر حلقه اورینگی است که برای تماس با دو یا چند سطح طراحی شده است که نسبت به یکدیگر حرکت نمی کنند ، در حالی که یک حلقه O دینامیک به تشکیل یک آب بند بین قطعات متحرک کمک می کند. در کل ، اورینگ های ساکن از مواد مقاوم و سخت گیر کمتری نسبت به مدل های دینامیکی آنها ایجاد می شوند. همچنین مهم است که اجزایی که در یک محیط پویا به هم متصل می شوند با دقت طراحی و به پایان برسند ، به گونه ای که آنها را از بین نبرند ، برش نخورند و در نهایت حلقه اورینگ قرار گرفته در بین آنها را از بین نبرند. این نگرانی برای حلقه های اورینگ که دربرنامه های استاتیک مورد استفاده قرار می گیرند کمتر است ، زیرا تنها نیروی تنشی که تحت فشار قرار می گیرند معمولا فشرده سازی است ( که در آن نسبتا مقاوم هستند ).
در حالی که تمام اورینگ ها برای انجام کار در سطوح مطلوب به درجاتی از روغنکاری نیاز دارند ، اورینگ های دینامیکی نسبت به مدل های ساکن نیاز به روغن کاری سنگین تر و مکرر ( و همچنین بررسی ، نگهداری و تعویض منظم تر ) دارند. انواع مختلف حرکات دینامیکی – به عنوان مثال چرخشی ، رفت و برگشتی و نوسانی – ایجاب می کند که اورینگ ها با کیفیت مواد مختلف تولید شوند تا در حد مطلوب کار کنند.
روند ساخت حلقه های اورینگ نسبتا ساده است و مشخصات هرگونه طراحی و تولید حلقه o به طور کلی کیفیت مورد نیاز ، کمیت ، محیط کاربردی ، مقرون به صرفه بودن ، سازگاری شیمیایی و فشار ، طول عمر و روغنکاری را در نظر می گیرد. ساخت حلقه O معمولا به روش هایی مانند فشرده سازی ، قالب گیری انتقال یا تزریق ، ماشینکاری یا انفصال متکی است. موادی با کارایی بالا در تولید اورینگ ها به کار می روند ، از نیتریل و لاستیک سیلیکون گرفته تا فلوروکربن ها ، فلزات و غیره. علاوه بر حلقه های اورینگ استاندارد به شکل توروس ( هروی ) که در سراسر جهان شناخته شده هستند ، آنها در اشکال دیگر ( برش مربع ، شکل X ، حلقه های چهارگانه و غیره ) برای کاربردهای خاص تر در صورت لزوم تولید می شوند.
از آب بندی اورینگ ها در مواردی استفاده می شود ؟
در این بخش ، کمی دقیق تر به کار اورینگ ها و برخی از برنامه هایی که اغلب مورد استفاده قرار می گیرند خواهیم پرداخت :
حلقه های O برای آب بندی در دمای بالا
همانطور که از نام آن پیداست ، حلقه های اورینگ آب بندی در دمای بالا برای مقاومت در برابر گرمای شدید و در عین حال ایجاد یک مهر و موم قابل اعتماد بین دو سطح یا اجزا طراحی شده اند. این امر آنها را برای صنایع و محیط های پرمصرف مانند پالایشگاه های نفت و گاز ، فرآوری مواد شیمیایی یا هر سناریوی دیگری که به آب بندی با درجه حرارت بالا نیاز باشد ، مانند کاربردهای حمل و نقل عملکرد مانند موتورهای توربو و مهندسی هوا و فضا ، ایده آل می کند.
بهترین مواد آب بندی حلقه اورینگ برای دمای بالا
مواد مختلفی برای آب بندی اورینگ ها با درجه حرارت بالا از جمله نیتریل ، نیتریل هیدروژنه ، لاستیک سیلیکون ، پلی آکریلات و غیره وجود دارد. به طور کلی اطمینان از بهترین انتخاب در هر سناریوی معین ، تعادل بین دمای عملیاتی مورد نیاز و مقرون به صرفه ترین گزینه ماده در آن نقطه عملکرد است. برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع مواد سازنده اورینگ ها و دامنه های دمایی تعیین شده ، در صورت تمایل با تیم پشتیبانی متخصص پلاردشاپ تماس بگیرید – آنها خوشحال خواهند شد که در مورد آب بندی ، مواد و برنامه های خاص با درجه حرارت بالا مشاوره و کمک بیشتری کنند.
محدوده دمایی آب بندی اورینگ
باز هم ، تمام خریدهای اورینگ های صنعتی باید با دقت و با توجه مستقیم به نقش خاص و محیط مورد نیاز برای آب بندی برنامه ریزی شود. با این حال ، به عنوان یک راهنمای دقیق برای درجه حرارت و محدودیت استفاده ، برخی از محبوب ترین مواد موجود در فروش به طور کلی در انواع دمای زیر کار می کنند :
نیتریل : از ۵۰- تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد
نیتریل هیدروژنه : از ۴۵- تا ۱۵۰ درجه سانتیگراد
پلی اکریلات : از ۲۵- تا ۱۷۵ درجه سانتیگراد
اتیلن-پروپیلن : از ۵۰- تا ۱۳۵ درجه سانتیگراد
کلروپرین : در حدود ۴۰- تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد
بوتیل ( ترکیب نفتی ) : از ۵۵- تا ۲۰۵ درجه سانتیگراد
فلوروسیلیکون : از ۶۰- تا ۲۰۵ درجه سانتیگراد
فلوروکربن : در هر نقطه از ۲۵- تا ۲۰۵ درجه سانتیگراد
دیدگاه
دیدگاهی وارد نشده است.