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
introduce
O型環介紹
何謂O型環
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
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
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
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。