play_arrow درباره اورینگ

(نمایش توضیحات) (بستن توضیحات)

اورینگ چیست؟

اورینگ (O-ring) یک حلقه با سطح مقطع دایره‌ای یا O شکل است که اغلب از جنس مواد الاستومری و پلیمری که خاصیت ارتجاعی فوق العاده ای (به این معنی که وقتی در معرض فشار قرار می گیرند، فشرده شده و بلافاصله بعد از برداشتن فشار به حالت اولیه بر می گردند) دارند، در ابعاد مختلف ساخته می شود و در صنایع برای آب‌بندی بین دو قطعه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این چنین سطح مقطعی کمک می‌کند در اتصالات تحت فشار بتوان اورینگ را در شیار مخصوص این اتصالات قرار داد تا آب‌بندی مناسبی را فراهم کند.

اورینگ ها با قرار گیری بین دو قطعه و فشرده شدن آن مانع از نشت مایع یا گاز به خارج میشوند و تا زمانی که از لحاظ مکانیکی درست نصب شده باشد به خوبی آب بندی را انجام می دهند.  روش نصب این محصول بسیار مهم است و بر عملکرد آن اثر می گذارد. عمده ترین دلیل عدم آببندی خوب اورینگ ها بیرون آمدگی قسمت های جفت شده می باشد.

جنس اورینگ

به دلیل طیف وسیع مواد موجود، تعیین این که کدام اُرینگ برای استفاده در یک کاربرد خاص مناسب است، مسئله ای بسیار مهم است.

انتخاب اورینگ‌ها بر اساس فاکتورهایی از قبیل: سازگاری شیمیایی، دمای کاری، فشار آب‌بندی، الزامات روانکاری، سایز و هزینه انجام می‌گردد.

اغلب اورینگ ها از الاستومرهای با دوام ساخته شده اند که توانایی مقاومت در برابر شرایط بحرانی را داشته باشند. این حلقه ها با قرار گرفتن در کانال یا شیاری که بین دو قسمت مختلف از دستگاه های استاتیک یا دینامیک وجود دارد، وظیفۀ آب بندی را اجرا می کنند.

معمول‌ترین جنس اورینگ نوع خاصی از نیتریل موسوم به NBR70 است. این الاستومر برای آب‌بندی دستگاه‌هایی با شرایط عملیاتی فشار و دمای معمول مورد استفاده قرار می‌گیرد و آب‌بندی مناسبی برای سیالات شامل آب، روغن، نفت و مواد شیمیایی ایجاد می‌کند. این فشار و دمای معمول تا دمای ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد و فشار 1500 psi ذکر می‌شود. به همین دلیل، انتخاب اورینگ در مواردی که دما و فشار بسیار پایین یا بالا داشته باشیم اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. همچنین، وجود مواد شیمیایی و حلال‌ها نیز در انتخاب اورینگ باید مد نظر قرار گرفته شود. زمانی که بخواهیم آب‌بندی را در برابر مواردی همچون آلودگی اوزون حفاظت کنیم باید از اورینگ‌های با جنس سیلیکون، نئوپرن یا EPDM استفاده کنیم.

اورینگ نیتریل (Buna-N)

این ماده برای کار در محدوده بین 65- و 300 درجۀ فارنهایت مناسب است. برای درزگیری های عمومی  مانند روغن های نفتی، آب و برخی از مایعات هیدرولیکی می توان از اورینگ های نیتریلی با خیال راحت استفاده کرد. Buna-N  همچنین در برابر پارگی و مواد ساینده تا حدود زیادی مقاوم است. البته مواردی هم هستند که باید از آن ها اجتناب کنید. نیتریل با محصولاتی مانند روغن ترمز خودرو، کتون (keton)، مایعات هیدرولیک استر فسفات و هیدروکربن های هالوژن و نیترو مشکل دارد.  این ماده در برابر ازن و تغییرات آب و هوایی مقاوم است. اما این مقاومت مصون از خطا نیست. به طور کلی، نیتریل در کاربردهایی که نیاز به دما و استحکام محدود و معمولی داشته باشند، عملکرد خوبی دارد.

 

لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR)

این ماده برای کار بین 65- درجۀ فارنهایت و 300 درجۀ فارنهایت مطلوب است. اورینگ های EPR در برابر مادۀ شیمیایی Skydrol و سایر مایعات هیدرولیک، بخار، آب، روغن های سیلیکونی، مایعات ترمز و الکل به خوبی کار می کنند. اگر با Skydrol آشنا نیستید، باید بگوییم یک نوع مایع هیدرولیکی است که رایحه ای بسیار خطرناک دارد. می تواند پوست را تحریک کند و خواص خورندۀ آن برای تجهیزات صنعتی مضر است. لاستیک اتیلن پروپیلن به دلیل کمبود مقاومت در برابر سایش، برای طیف گسترده ای از کاربردها مناسب نیست. با این حال، صنعت هوافضا از حلقه های EPR در پمپ های هیدرولیک استفاده می کند.

اورینگ فلوروکربن (وایتون)

فلوروکربن ماده ای همه جانبه است که به طور ویژه در کاربردهایی موسوم به درزگیری در حال حرکت و همچنین برای درزگیری در برابر روغن های نفتی، مایعات سیلیکونی، گازها، اسیدها و برخی هیدروکربن های هالوژنه مانند تتراکلرید کربن مناسب است. توصیه می شود که از فلوروکربن برای درزگیری موادی چون Skydrol، آمین ها، استرها (به خصوص استرهایی با وزن مولکولی کم) و اسیدهای هیدروفلوئوریک گرم استفاده نشود. اورینگ های فلوروکربن بسیار متنوع هستند و در صنایع مختلف تولید خودرو، لوازم خانگی و شیمیایی کاربرد دارند.

اورینگ نئوپرن (Neoprene)

مادۀ نئوپرن نیز برای کار در 65- درجۀ فارنهایت و 300 درجۀ فارنهایت مناسب است. نئوپرن می تواند یخچال ها را در واحد های برودتی و تهویه مطبوع درزگیری کند. همچنین روغن های نفتی و روان کننده های استر سیلیکات دیگر موادی هستند که در اورینگ نئوپرنی نفوذ نمی کنند. محصولات نهایی نئوپرن، غالباً با مواد پایه سرب ترکیب می شوند. این مواد می توانند برای سلامتی انسان خطرناک باشند. به علاوه، برخی از افراد به نئوپرن های بازی حساسیت دارند. این اورینگ ها از نظر عملکردی در برابر روان کننده های روغنی و اکسیژن مقاومت زیادی ندارند.

اورینگ پلی اورتان

دامنه دمایی کاربرد پلی اورتان بین 65- و 212 درجۀ فارنهایت است. پلی اورتان دارای مقاومت در برابر سایش بالایی است. همچنین استحکام کلی خوبی دارد.  با این حال، کاربردهایی که به مقاومت فشاری و حرارتی بالایی نیاز دارند، برای پلی اورتان مناسب نیستند. از حلقه های پلی اورتان اغلب برای اتصالات هیدرولیکی، سیلندرها، شیرآلات، ابزارهای پنوماتیک و سلاح های گرم استفاده می شود.

اورینگ سیلیکونی

اورینگ سیلیکونی قابلیت کار در محدودۀ دمایی 120- تا 450 درجۀ فارنهایت را دارد. اگر چه در بعضی پژوهش ها نشان داده شده است که اورینگ های سیلیکونی در مدت زمان کوتاهی در معرض دمای 175- درجۀ فارنهایت نیز مقاومت می کنند. برای ساخت پورت های تزریق سوخت (Fuel Injection Ports) در دمای بالا، اورینگ های سیلیکونی انتخاب بسیار شایسته ای هستند. دقت شود که حلقه های سیلیکونی مقاومت در برابر پارگی، سایش و استحکام کششی ضعیفی از خود نشان می دهند. اینکه می گوییم مقاومت ضعیف در برابر سایش، به این معنی است که این حلقه ها در کاربردهای ساکن بهتر از کاربردهای پویا و متحرک عمل می کنند. به طور کلی عملکرد این محصولات در برابر آب، بخار یا مایعات نفتی خوب است.

پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE)

این مواد می توانند بین 100- و 500 درجۀ فارنهایت به خوبی کار کنند. اورینگ های PTFE خالص، بسیار سفت و سخت هستند و نصب آن ها دشوار است. اما خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی و سایش، عدم نفوذ پذیری، مقاومت در برابر مواد شیمیایی و جذب کم این ماده، باعث شده طرفداران زیادی داشته باشد. PTFE نیز مانند سیلیکون سفت و محکم است و برای کاربردهای استاتیک مناسب تر است.

اورینگ FFKM

دامنه دمایی کاربرد FFKM بین 5 و 625 درجۀ فارنهایت است. این ماده در کاربردهایی که هزینه های بالای نگهداری یا توقف در آن ها وجود داشته باشد، انتخاب هوشمندانه ای است. همچنین در مواردی که به مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاومت شیمیایی و نفوذناپذیری در برابر گازها نیاز باشد، FFKM عملکرد مطلوبی دارد. صنایع نفت و گاز، دستگاه های پزشکی و تولید مواد غذایی و آشامیدنی از مشتری های اصلی اورینگ FFKM هستند. توجه شود که این ماده برای مواجهه با فلزات مذاب، فلزات قلیایی گازی و مایعات هالوژنه مناسب نیست.

پروپیلن اتیلن (EPDM)

مادۀ EPDM برای کار در  65- و 300 درجۀ فارنهایت مناسب است. در تولید تجهیزاتی که در معرض نور خورشید، ازن، هوا، آب گرم، مایعات ترمز اوتوموبیل و هواپیما، برخی از اسیدها و بازها، کتون ها، الکل ها هستند، این ماده انتخاب خوبی است. توصیه می شود که از EPDM در برابر روغن های نفتی و سوخت ها استفاده نشود.

اورینگ فلوروسیلیکونی

دامنۀ دمای بین 90- تا 350 درجۀ فارنهایت، بهترین محدودۀ کاری برای اورینگ های فلروسیلیکونی است. این ماده به طور بالقوه ای می تواند درزگیری محفظه های سوخت جت، حرارت خشک، برخی از حلال های پایه نفتی و  حلال های کلر را به عهده بگیرد. اما همانند متریال های قبلی، باید از بکارگیری فلوروسیلیکون در معرض یک سری مواد اجتناب شود. کتون هایی مانند MEK، استرهای فسفات، برخی اسیدها، مایعات ترمز خودرو و هواپیما و آمونیاک، موادی هستند که نباید در مواجهه با فلوروسیلیکون قرار گیرند.

اورینگ استنلس استیل

اورینگ های فلزی به طور معمول از فرایند های لوله سازی (Tubing) تولید می شوند. این حلقه ها اغلب با جنس فولاد زنگ نزن عرضه می شوند. به دلیل انعطاف پذیری ذاتی حلقه های فولادی ضد زنگ، در صورت اعمال و سپس کاهش فشار، اورینگ به شکل اولیۀ خود بازمی گردد. این محصولات خصوصیات درزگیری فوق العاده ای را در کاربردهای استاتیک فراهم می کنند. اما اغلب برای محیط های پویا نامناسب هستند. بسیاری از شرکت های تولیدی صنعتی، وقتی به دنبال واشرهای استاندارد می گردند، سراغ اورینگ های استنلس استیل را می گیرند.

اورینگ PFA

این اورینگ ها با پرفلوئورالوکوکسی (PFA) محصور می شوند. یعنی مواد ذکر شده در بالا می توانند نقش هسته را داشته باشند. در حالی که PFA به عنوان پوسته عمل می کند. اورینگ PFA جایگزینی جذاب برای حلقه های PTFE یا FEP به شمار می رود. در مقایسه با PTFE ، حلقه های PFA گزینۀ مقرون به صرفه تری هستند. در مواجهه با دمای بالاتر از 250 درجۀ سلسیوس، مقاومت بیشتری نسبت به FEP دارند. امروزه استفاده از اورینگ PFA در تجهیزات پتروشیمی و دارویی گسترش یافته است.

اورینگ والک (Vulc)

اورینگ والک، از مادۀ مشخص و ثابتی ساخته نمی شود. آنچه این حلقه را متمایز کرده است، فرایند تولید آن است. در روند تولید این محصولات، مواد اصلی ارینگ در دمای بالا با گوگرد تصفیه می شوند. در واقع این حلقه ها با قالب سازی تولید نمی شوند، بلکه به صورت طولی تولید شده و انتهای هر یک از مقاطع به هم چسبانده می شوند تا حلقۀ نهایی تولید شود. حلقه های O-Vulc یک گزینه جذاب برای کاربردهایی است که قابلیت انعطاف پذیری و فشرده سازی مطلوبی نیاز باشد. اورینگ ها به‌طور رایج به گونه‌ای طراحی می‌شود که در یک شیار نشسته در طول فرایند مونتاژ بین دو یا چند قسمت فشرده می‌شود و سبب ایجاد یک آب بند مکانیکی در میان قسمت‌ها می‌شود. اورینگ ها به طور موثر یک نوع واشر هستند - تفاوت اصلی آنها با واشر این است که حلقه های اورینگ بیشتر در محیط های بسیار پرفشار استفاده می شوند، جایی که یک واشر چوب پنبه ای،کاغذی یا لاستیکی معمولی احتمالاً مستعد خرابی است.