Toepassingen van O-ring

Een O-ring, ook wel een pakking of een torusgewricht genoemd, is een mechanische pakking in de vorm van een torus; het is een elastomeer lus met een ronde doorsnede, ontworpen om in een gleuf te zitten en samengeperst tijdens de montage tussen twee of meer delen, waardoor een afdichting ontstaat op de interface.

De O-ring kan worden gebruikt in statische toepassingen of in dynamische toepassingen waarbij er relatieve beweging is tussen de onderdelen en de O-ring. Dynamische voorbeelden zijn roterende pompassen en hydraulische cilinderzuigers.

O-ringen zijn een van de meest voorkomende afdichtingen die worden gebruikt bij het ontwerpen van machines, omdat ze goedkoop, eenvoudig te maken, betrouwbaar zijn en eenvoudige montagevereisten hebben. Ze kunnen tientallen megapascals (duizenden psi) druk verzegelen.

Manufacturing

O-ringen kunnen worden geproduceerd door extrusie, spuitgieten, drukpersen of transferpersen

Typische applicaties

Succesvol ontwerp van de O-ringverbinding vereist een stijve mechanische bevestiging die een voorspelbare vervorming op de O-ring aanbrengt. Dit introduceert een berekende mechanische spanning op de contactoppervlakken met de O-ring. Zolang de druk van het te bevatten fluïdum de contactspanning van de O-ring niet overschrijdt, kan lekken niet optreden. Gelukkig verplaatst de druk van de ingesloten vloeistof zich door het in wezen onsamendrukbare O-ringmateriaal en stijgt de contactspanning met toenemende druk. Om deze reden kan een O-ring gemakkelijk hoge druk afdichten zolang deze niet mechanisch faalt. De meest voorkomende fout is extrusie door de parende delen.

De afdichting is ontworpen om een puntcontact tussen de O-ring en de afdichtingsvlakken te hebben. T h maakt een hoge lokale spanning mogelijk, die hoge druk kan bevatten, zonder de vloeispanning van het O-ring lichaam te overschrijden. De flexibele aard van O-ringmaterialen biedt ruimte aan imperfecties in de montagedelen. Maar het is nog steeds belangrijk om een goede oppervlakteafwerking van die parende delen te bereiken, vooral bij lage temperaturen waar de las rubbe r zijn glasovergangstemperatuur bereikt en steeds kristallijner wordt. Oppervlakteafwerking is ook bijzonder belangrijk in dynamische toepassingen. Een ruw oppervlak dat te ruw is, zal het oppervlak van de O-ring schuren en een te glad oppervlak zal niet toelaten dat de afdichting voldoende wordt gesmeerd door een vloeistoffilm.

Vacuümtoepassingen

In vacuümtoepassingen maakt de permeabiliteit van het materiaal puntcontacten tamelijk onbruikbaar. In plaats daarvan worden hogere montagekrachten gebruikt en vult de ring de hele groef. Ook worden ronde b ophangringen gebruikt om de ring te beschermen tegen buitensporige vervorming. Omdat de ring de omgevingsdruk en de partiële druk van gassen alleen bij de afdichting voelt, zijn hun hellingen steil nabij de afdichting en ondiep in de bulk (tegenover tot de gradiënt van de contactspanning Hoogvacuümsystemen onder de 10 ^-9 Torr gebruiken koper- of nikkel O-ringen Ook gebruiken vacuümsystemen die in vloeibare stikstof moeten worden ondergedompeld, indium O-ringen, omdat rubber hard en brttle wordt bij lage temperaturen.

Toepassingen op hoge temperatuur

Bij sommige toepassingen met hoge temperaturen moeten O-ringen mogelijk in een tangentieel gecomprimeerde toestand worden gemonteerd om het Gow-Joule-effect te compenseren.