O-ring
O型環介紹CHUNG WEI SEALING CO.,LTD
O環、X環 / 油壓迫緊 / 空壓迫緊 / 重機油封 / 旋轉油封 / 集中潤滑裝置 / 橡膠開模件、訂製品
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introduce
O型環介紹
何謂O型環
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又稱:O型環、O環、O型圈、O令,是一種圓環形狀的機械墊片。 它是環狀的彈性體,斷面常見為圓形,一般會固定在一凹槽中,組裝過程中會被兩個或兩個以上的組 件壓縮,因此產生密封的接口。
密封原理
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被壓縮的O型環透過維持反彈力(表面壓力)而進行密封。 O型環安裝到溝槽內時,由於溝槽的深度比O型環線徑小,因此O型環會被壓縮(壓縮量),因橡膠的復原力導致產生反彈力(表面壓力)。 在壓力的作用下,O型環的形狀和壓力會朝著各個方向等值傳遞。
application
O型環的應用
O型環能夠為設計人員提供一種符合各種靜態或動態應用要求,且價格較低的密封元件。簡單的生產方法和易用性,使得O型環成為應用最為廣泛的密封元件。
O形環可以作為密封元件,又可以用作液壓滑動密封、防塵圈、動力傳動帶(皮帶) 的施力元件,因此廣泛應用於各種應用領域。如航空航天、汽車和一般工業 。
01 圓柱面用
- 相較平面固定用更需要考慮組裝性。
用於運動時需要考慮密封性,而將壓縮量設定在較低的滑動阻力變小。
02 平面固定用
考慮到受壓力影響 使螺栓伸長、法蘭變形等問題,推薦的壓縮率相較圓柱面用會大。
內壓用,使O型環外徑尺寸與溝槽尺寸D相符。
外壓用,使O型環外徑尺寸與溝槽尺寸d 相符。ex: 真空設備、抽真空系統
由於沒有與壁依附,有時因壓力變化而磨損或脫落, 所以叫不建議這樣設計、使用。
Dimension Design In The Ditch
溝內的尺寸設計
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Precaution
O型環的注意事項
是否有加工倒角方便引入,若沒有倒角時,需使用安裝夾具,以防止損傷。
內孔是否清理毛刺。
銳邊是否導圓。
O型環安裝過程中是否有發生扭轉狀況。
加工殘渣,如碎屑、污垢、雜質是否清除。
密封件和部件(工件)是否有加了潤滑劑或潤滑油。
確保介質與彈性體材料之間是否兼容性,以免造成O型環膨脹或變質現象。這就要參考O型環材料應用。
請勿在裝入O型環的狀況下,使用清洗油和汽油精洗機器,部分橡膠會有膨脹現象。
Manufacturing process
O型環製造過程使聚合物、碳、原料融合製造混合物(橡膠胚料)
為了使生產容易,須先調整胚料形狀
將胚料投入鑄模中,施予熱和壓力等待成型時間
產品和非產品分離毛邊
部分材料進行二次加硫,為了穩定材料
將胚料投入鑄模中,施予熱和壓力等待成型時間
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使聚合物、碳、原料融合製造混合物(橡膠胚料)
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為了使生產容易,須先調整胚料形狀
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將胚料投入鑄模中,施予熱和壓力等待成型時間
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產品和非產品分離毛邊
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部分材料進行二次加硫,為了穩定材料
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尺寸檢驗、外觀檢驗、包裝
application
橡膠的材質列表・丁腈橡膠 (NBR)・
丙烯腈和丁二烯的共聚物。
聚合物鏈中的丙烯腈(ACN)含量可在 18% 至 50% 之間變化。 較低的 ACN 含量 具有更好的低溫性能,但耐燃料油和極性潤滑劑的性能會較差。 較高的 ACN 含
量可 改善燃料油和極性潤滑劑的耐受性,但會導致低溫性能變差。 標準 NBR 通常具有 34% 的 ACN 含量。
固化系統(硫磺架橋與過氧架橋)
標準丁腈橡膠通常為硫磺架橋。 硫磺架橋的化合物具有較佳的低溫性能,但在高溫下容易硬化。
過氧架橋丁腈橡膠具有更好的耐熱性且較不容易壓縮變形,但價格更高且加工性較差。
硬度範圍
40 ~ 90 Shore A
溫度範圍
-30°C ~ 100°C
特點
作為密封材料廣泛應用,是性能跟加工最為平衡的材料,並且價格相對較低並。
良好的抗油、抗水、抗高壓油、壓縮、抗磨和伸長力。
石油基油和燃料油、脂肪烴、植物油、矽油和油脂、乙二醇、稀酸、 低於 100°C 的水
芳香烴、汽車制動液、氯化烴、酮類、醚類、酯類、磷酸酯液壓油、強酸 臭氧 / 氣候 / 日光、硝基酸、氯仿
主要用途
油封、O型環、軟墊、耐油軟管、燃油箱、液壓油、矽油等耐油產品
・矽橡膠/SILICONE(VMQ) ・
矽橡膠是含矽元素(一種來自石英的元素)的化合物, 矽膠主鏈由矽(矽 – O – Si鍵)結合而成。
固化系統(過氧架橋與白金架橋)
標準的矽橡膠通常為過氧架橋。
白金架橋的化合物具有更好的彈性和極低的揮發性物質,通常用於醫療系統或其他需低揮發性物質,
但白金架橋的化合物需要在無塵室生產並且白金催化劑的成本較高,因此它們比過氧架橋的矽橡膠更昂貴。
硬度範圍
25~ 90 Shore A
溫度範圍
-40°C ~220°C
(特殊的類型可達到300°C 高溫低溫-100°C)
特點
矽橡膠具有優異的耐熱性、耐臭氧性和耐電暈性,極好的介電質穩定性,並具備多種油 ,化學藥品、中性溶劑和氰化物的耐受性。
在所有彈性體中,低溫時矽膠的彈性是最好的,但是有一些缺點,如拉伸強度低,較差的抗撕裂性、耐磨性和壓縮變形。
引擎油和變速箱油(礦物油)、稀鹽溶液、水、高溫、臭氧,耐候性
濃酸和鹼、超過120°C的蒸氣、石油和燃料油、酮類、稀釋後的氫氧化鈉 差的抗撕裂性、耐磨性和壓縮變形,拉伸強度低
主要用途
家用電器行業的密封件或橡膠零件,如電熱壺,電燙斗,微波爐內的橡膠零件。
電子行業的密封件或橡膠零件,如手機按鍵、DVD 內的減震墊、電纜線接頭內的密封件。
與人體有接觸的各式用品上的密封件,如水壺,飲水機等。
・乙烯丙烯橡膠 (EPDM)・
乙烯和丙烯的共聚物
固化系統(硫磺架橋與過氧架橋)
標準三元乙丙橡膠通常為硫磺架橋。
硫磺架橋的化合物具有更好的彈性,但在高溫下的壓縮永久變形變差,且更容易硬化。
過氧架橋的EPDM具有更好的耐熱性和低壓縮永久變形。它符合長期使用的使用需求,特別是建築行業的軟管系統,但比硫磺架橋價格更昂貴且生產也較困難。
硬度範圍
30 ~ 90 Shore A
溫度範圍
-50°C ~ 125°C
特點
具有良好的抗臭氧、日光、耐老化性和耐候性、水蒸氣性,並且在低溫下具有非常好的彈性 ,良好的耐化學性(許多稀酸和鹼,極性溶劑)。
醇類、汽車制動液、酮類、稀酸和鹼、矽油和油脂、蒸氣至400°F、水 、臭氧,老化和耐候性
脂肪烴和芳香烴、二酯基潤滑劑、鹵素溶劑、石油基油&油脂
主要用途
高溫水蒸氣環境之密封件、衛浴設備密封件、制動(煞車)系統中的橡膠零件、 化工廠的耐蝕軟墊和襯片、O型環、箱內襯、軟管、蹦零件及半導體工業之密封件。
・氟橡膠(FPM,FKM,Viton™)・
一種中低黏性的聚合含氟橡膠製成,且眾所周知的高性能橡膠。 一般類型的 Viton™ 氟含量類型(A型,氟含量為66%),
中氟含量類型 (B-,GBL-TYPE,氟含量為67~68.5%),高氟含量類型(F-,GF-TYPE,氟含量為70%)
固化系統(雙酚架橋與過氧架橋)
標準的 FKM 化合物為雙酚架橋。過氧架橋的 FKM 化合物比雙酚架橋的具有更好的耐酸性溶液性能。
在某些添加了有機酰胺或胺的潤滑劑中,選擇過氧架橋系統的Viton™將比雙酚架橋系統更好。
硬度範圍
50 ~ 90 Shore A
溫度範圍
-30°C ~ 200°C
特點
泛對高溫、臭氧、氣候、氧氣、礦物油、燃料油、液壓油、芳香烴以及許多有機溶劑 和化學藥品具有出色的抵抗力,且價格適中用途廣。
石油產品、燃料或與甲醇或乙醇混合、柴油或與生物柴油混合、礦物油和油脂 矽油和油脂、高真空、臭氧,天氣和高溫空氣、強酸 。
苯、低分子量的酯和醚、酮、低分子量有機酸(甲酸和乙酸)、過熱蒸氣 、強鹼、80°C以上熱水 。
主要用途
一般通用O型環、一般化學專用、抗磨擦專用、抗靜電專用、電子廠務設備專用、生命科學專用低壓變型專用、高壓油壓閥專用、產業重機械專用、液晶玻璃製造專用及汽/機車修理專用。
・全氟橡膠(FFKM)・
全氟彈性體(FFKM)其組成分子主鏈或側鏈的碳原子全與氟原子鍵結,因此全氟彈性體在所有彈性體材料中具備最佳的耐溫、耐化性。
抗化學品系列對於腐蝕性物質有很好的耐受性, 像是熱有機、無機酸、苛性鈉、酮、乙醛、酯類、醚類、醇類、燃油、酸性氣體、碳氫化合物、 蒸氣、熱水、
乙烯、丙烯或製程蒸氣等。 半導體專用系列通過在一系列積極和活躍的高溫等
離子體應用中提供增強耐化學氣體的性能,提供更長的密封壽命,具有優異的臭氧、氨氣、氟和氧自由基以及超低釋出和出色的熱穩定性。
固化系統
過氧架橋:最常見的 FFKM 架橋方式。
胺類架橋:有較好的耐熱性
硬度範圍
60 ~ 95 Shore A
溫度範圍
-10°C ~ 260/290°C
特點
具有優異的抗化學特性、低參透特性、最佳耐熱特性、優異之抗電漿性、半導體製程
碳氫化合物、鹼類、胺類、潤滑劑、酮類 / 酯類 / 醚類、臭氧,氣候和高溫空氣 酸(有機酸和無機酸)、水 / 蒸汽、酸性氣體、醛類、高真空
氟化液
主要用途
半導體工業(等離子化學沈積、蝕刻應用)、化學加工、航空、石油業和許多工業領域高腐蝕性介質、高壓和高溫的油井、天然氣行業、高真空材料、光電
・氫化丁腈橡膠(HNBR) ・
是一種合成聚合物,以氫化反應使丁腈橡膠的碳氫鏈達到飽和,也稱為 HSN(高飽和丁腈)。 這種特殊的氫化過程減少了 NBR 聚合物主鏈中的許多雙鍵。
聚合物中的丙烯腈(ACN)含量範圍可在 17% 至 49%。 較低的 ACN 含量具有更好的低溫性能,但耐燃料油和極性潤滑劑的性能會較差。
較高的 ACN 含量可改善燃料油和極性潤滑劑的耐受性,但會導致低溫性能變差。 標準 HNBR 通常具有 36% 的 ACN 含量。
固化系統(過氧架橋)
標準 HNBR 化合物通常為過氧架橋。它也可以硫磺架橋來改善動態系統的彈性,但會降低材料的耐熱性並導致壓縮永久變形較差。
硬度範圍
50 ~ 90 Shore A
溫度範圍
-40°C ~ 150°C
特點
HNBR 具有比標準丁腈更好的耐熱性,耐臭氧性,耐化學性和機械特性。
石油基油和燃料油、脂肪烴、植物油、矽油和油、乙二醇、稀酸,鹼和鹽溶液 水和蒸氣至150°C
氯化烴、酮類、醚類、酯類、強酸
主要用途
汽車空調系統,其中使用冷媒或新型環保的冷媒,也廣泛應用於汽車軸系統。
・天然橡膠(NR)・
天然橡膠是產於橡膠樹的乳膠,化學名為聚異戊二烯。 聚異戊二烯亦可透過單體異戊二烯共聚而成。
固化系統(硫磺架橋)
標準NR化合物是硫磺架橋。
硬度範圍
40 ~ 90 Shore A
溫度範圍
-50°C ~ 70°C
特點
具有許多優異的物理性能,包括高彈性、高強度和良好的耐磨性。 對碳氫化合物油的耐受性較差,且不適用於抗UV,氧氣,臭氧。
醇類、有機酸
臭氧、石油、芳香族,脂肪族或鹵化碳氫化合物
主要用途
NR常與SBR和BR混合並應用在輪胎產品上。
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