آشنایی با انواع اورینگ و پکینگ
برای آشنایی با اورینگ و پکینگ باید بدانیم که اورینگ بعنوان یک پکینگ یا اتصال توریک شناخته میشود. در واقع یک واشر مکانیکی به‌شکل چنبره است. این حلقه‌ای از الاستومر با مقطع گرد است که برای قرار گرفتن در یک شیار طراحی شده و در حین مونتاژ بین دو یا چند قسمت فشرده میشود و یک مهر و موم در سطح مشترک ایجاد میکند. اورینگ ممکن است در کاربردهای استاتیک یا در کاربردهای دینامیکی که حرکت نسبی بین قطعات و حلقه O وجود دارد استفاده شود. نمونه های دینامیکی شامل شفت پمپ‌های دوار و پیستون‌های سیلندر هیدرولیک است.
کاربردهای استاتیکی حلقه‌های O ممکن است شامل کاربردهای آب‌بندی سیال یا گاز باشد که در آنها: حلقه O فشرده میشود و در نتیجه خلاصی صفر ایجاد میشود، مواد اورینگ به‌شکل جامد ولکانیزه میشوند که به سیال نفوذناپذیر است یا گاز، و ماده اورینگ در برابر تخریب توسط سیال یا گاز مقاوم است. طیف وسیعی از مایعات و گازهای بالقوه که نیاز به آب بندی دارند. توسعه طیف وسیعی از مواد را ضروری کرده است. اورینگ‌ها یکی از رایج ترین مهر و موم‌ها و آب‌بندی‌هایی هستند که در طراحی ماشین‌آلات مورد استفاده قرار میگیرند. زیرا ارزان، ساخت آسان، قابل اعتماد و نیازمندی‌های نصب ساده هستند. آنها برای آب‌بندی فشار تا 5000psi آزمایش شده‌اند. حداکثر فشار توصیه‌شده‌برای مهر و موم حلقه O بستگی به سختی مهر و موم و فاصله آنها دارد.
حتما بخوانید: رولبرینگ چیست؟ کاربرد آن
پکینگ:
پکینگ به یک قطعه آب بندی پویا اطلاق میشود که از طریق پیش تنیدگی یا خود سفت شدن فشار متوسط، نیروی فشاری بین بسته‌بندی و قطعات چرخان و ثابت ایجاد میکند. انواع مختلفی از ساختار آب‌بندی بسته‌بندی وجود دارد که عمدتا از بسته‌بندی، جعبه پر کردن و قطعات ثابت بسته‌بندی تشکیل شده است. مواد پرکننده رایج شامل پارچه آزبست، فیبر کربن، لاستیک، گرافیت انعطاف پذیر و پلاستیک‌های مهندسی می‌باشد. آنها از قبل بصورت حلقه‌ها یا نوارها ساخته میشوند و ساختارهای چند حلقه‌ای یا مارپیچی چند لایه را اتخاذ می‌کنند.
پکینگ نیز بنام مهر و موم بسته‌بندی نیز شناخته میشود. مهر و موم بسته‌بندی قدیمی‌ترین نوع ساختار مهر و موم است. در ماشین‌آلات بالابر آب در چین باستان، از روش بستن نخ پنبه‌ای برای جلوگیری از نشتی استفاده می‌شد. اولین موتور بخار در جهان نیز از این شکل مهر و موم استفاده میکرد. تولید و توسعه فنآوری استخراج نفت و گاز در قرن 19 منجر به پیشرفت‌های جدیدی در مواد مورد استفاده برای بسته‌بندی مهر و موم شد. در قرن بیستم، مهر و موم‌های بسته‌بندی بدلیل ساختار ساده، قیمت ارزان و منابع گسترده مورد علاقه بسیاری از بخش‌های صنعتی قرار گرفت.
تاریخچه اورینگ و پکینگ:
اولین حق ثبت اختراع برای حلقه O در تاریخ 12 مه 1896 بعنوان یک حق اختراع سوئدی است. JO Lundberg، مخترع حلقه O، حق اختراع را دریافت کرد. ثبت اختراع ایالات متحده برای O-ring در سال 1937 توسط یک ماشین‌کار 72 ساله دانمارکی متولد شد. نیلز کریستنسن، در درخواست قبلی خود در سال 1933 که منجربه ثبت اختراع 2115383 شد. او جمله را اینگونه شروع میکند: این اختراع به پیشرفت‌های جدید و مفید در ترمزهای هیدرولیک و به‌ویژه به یک مهر و موم بهبود یافته برای پیستون‌های سیلندرهای انتقال قدرت مربوط میشود.
” او” حلقه‌ای دایره‌ای را توصیف میکند… ساخته‌شده از لاستیک جامد یا ترکیب لاستیک و توضیح می‌دهد. این لغزش یا غلتاندن جزئی حلقه، مواد حلقه را خمیر میکند یا کار میکند تا آن را زنده و انعطاف‌پذیر نگه دارد بدون اثرات مخرب ساییدگی که ناشی از آن است. لغزش استاتیکی لاستیک روی سطح با این عمل خفیف چرخاندن یا ورز دادن، عمر حلقه طولانی‌تر میشود. “درخواست او در سال 1937 می‌گوید که این ادامه بخشی از برنامه در حال انجام من است. اکنون ثبت اختراع ایالات متحده به شماره 2،115،383 اعطا شده در 26 آوریل 1938”.
بلافاصله پس از مهاجرت به ایالات متحده در سال 1891، او یک سیستم ترمز بادی را برای ترامواها (تراموا) به ثبت رساند. علی‌رغم تلاش‌های قانونی او، پتنت‌ها از شرکتی به‌شرکت دیگر منتقل می‌شد تا اینکه به وستینگهاوس ختم شد. در طول جنگ جهانی دوم، دولت ایالات متحده حق ثبت اختراع O-ring را بعنوان یک آیتم مهم مرتبط با جنگ در اختیار گرفت و حق تولید را به سازمان‌های دیگر داد. کریستنسن برای تلاش‌های خود مبلغی معادل 75000 دلار دریافت کرد. دعوی قضایی منجر به پرداخت 100000 دلار به ورثه او در سال 1971، 19 سال پس از مرگ او شد.
حتما بخوانید: بیرینگ چیست؟ انواع آن
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید اورینگ و پکینگ فعالیتی ندارد.
کاربرد های اورینگ
حمل و نقل:
در صنایعی مانند خودروهای سواری، کامیون های سنگین و هوافضا، شرایط سخت نیاز به محصولات با کارایی بالا دارد. قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، دماهای شدید و ارتعاش، همه عواملی هستند که بر انتخاب الاستومر برای O-Rings تأثیر می‌گذارند. ترکیبات سفارشی برای مطابقت با مشخصات سخت‌گیرانه OEM و Tier 1 تولید شده‌اند و بطور مداوم برای رعایت الزامات سوخت زیستی و انتشار تصفیه میشوند.
پزشکی:
در زمینه پزشکی، سرنگ، پمپ، فیلتراسیون و کانکتورها نیاز به حلقه های O-Ring ویژه درجه FDA دارند.
نفت، گاز و صنعتی:
شیرها، پمپ‌های گاز، اتصالات، دیسپنسرها و مخازن ذخیره‌سازی به محلول‌های آب‌بندی نیاز دارند که در برابر دماهای شدید، مواد شیمیایی مضر و فشرده‌سازی بالا مقاومت کنند. ترکیبات ویژه مانند پراکسید و پرفلورالاستومرهای پخته‌شده‌با تریازین، مقاومت حرارتی و شیمیایی را تضمین می‌کنند.
الکترونیک:
پردازش نیمه‌هادی و حفاظت از گرد و غبار در لوازم الکترونیکی مصرفی نیاز به O-Rings را دارد که در محیط های تمیز تولید شوند. حلقه های O-Ring بدون ذرات و آلاینده در طیف گسترده‌ای از ترکیبات موجود هستند.
غذا و نوشیدنی:
O-Rings و مهر و موم های بهداشتی 3A، NSF-61 و خدمات آب برای بازارهای فرآوری مواد غذایی، توزیع نوشیدنی و تصفیه آب ایده‌آل هستند.
حتما بخوانید: بلبرینگ چیست؟ کاربرد آن
انواع اورینگ و پکینگ کدامند؟
اورینگ و پکینگ Viton:
اورینگ‌های Viton جایگزین محبوبی برای مهر و موم های پرکاربرد نیتریل هستند. کیت های O-ring از تامین کنندگان Viton® در واقع از لاستیک فلوئوروکربن ساخته شده‌اند. که آنها را برای مقاومت در برابر دماهای بالاتر و ارائه مقاومت شیمیایی قوی‌تر (روغن‌های نفتی، اسیدها، سیالات سیلیکونی و گازها) نسبت به اکثر اورینگ‌های نیتریل پایه که میتوانند با آنها مقابله کنند، عالی است.
محدوده دمای اورینگ و پکینگ Viton:
بطور کلی، بسته‌به تعدادی از عوامل از جمله درجه اورینگ و کاربرد دقیق، محدوده دمای کاری سیل Viton® بین 26- تا 205+ درجه سانتیگراد است. اگرچه آنها میتوانند دماهای بالاتر را برای دوره‌های کوتاه تحمل کنند.
اورینگ و پکینگ نیتریل:
اورینگ‌های نیتریل یک نوع محبوب واشر مهر و موم لاستیکی هستند که در طیف گسترده‌ای از کاربردها و محیط ها استفاده میشود. آنها بطور گسترده بعنوان یک نوع حلقه اورینگ همه منظوره دیده میشوند. با خواص آب‌بندی نسبتاً مقاوم در برابر آب، بنزین، روغن‌های نفتی، نفت خام، پروپان و برخی سیالات هیدرولیک.
اورینگ های لاستیکی نیتریل نوعی مهر و موم سخت و نسبتاً مستحکم هستند که در نقش‌های سخت بدنی بخوبی مقاومت می‌کنند. مایعات هیدرولیک فسفات استر، مایعات ترمز و هیدروکربن‌های هالوژنه به نیتریل آسیب می‌رسانند و برای دما یا فشار بالا بهترین انتخاب نیستند.
محدوده دمای اورینگ نیتریل:
محدوده دمای اورینگ نیتریل معمولاً از 50- تا 120 درجه سانتیگراد است.
اورینگ لاستیکی:
حلقه‌های لاستیکی شاید رایج‌ترین نوع باشند، که در مقایسه با برخی از گونه‌های با تکنولوژی بالاتر که در محیط‌های صنعتی سنگین دیده میشوند. در کاربردها و کاربردهای کمتر خاص یا سخت‌تر، به مجموعه‌ای از اهداف و عملکردها عمل می‌کنند. مهر و موم های لاستیکی O-ring در طیف بسیار گسترده‌ای از انواع واشر و اورینگ، از جمله لاستیک طبیعی و همچنین مجموعه بزرگی از محصولات الاستومری و ترکیبی موجود هستند.
اورینگ و پکینگ سیلیکونی:
اورینگ و پکینگ های سیلیکونی امروزه یک استاندارد صنعت واشر/درزگیر هستند. ترکیبات لاستیکی سیلیکونی معمولاً مقاومت بسیار خوبی در برابر ازن، اسیدها، آب و مقاومت مناسب در برابر هوا و گرما ارائه می‌دهند که آنها را برای کاربردهای بیرونی عالی میکند. آنها مقاومت برشی یا استحکام کششی کمی دارند. اگرچه درزگیرهای سیلیکونی ساخته شده از گریدهای ترکیبی با مقاومت پارگی بسیار بهتر نسبت به سیلیکون های استاندارد اغلب توسط سازندگان ارائه میشود.
محدوده دمای اورینگ استاندارد سیلیکونی معمولاً بسیار گسترده است، از خیلی کم تا نسبتاً زیاد. درجه‌بندی عملیاتی معمولی در اکثر کیت‌ها و محصولات اورینگ سیلیکونی بریتانیا از حدود -50 درجه سانتیگراد تا 200 درجه سانتیگراد اجرا میشود.
اورینگ الاستومر فلوئوروکربن:
حلقه‌های فلوئوروکربن زیر گروهی از مهر و موم های الاستومری هستند که معمولاً به عنوان Viton شناخته می شوند که در بخش جداگانه‌ای در بالا توضیح داده شده است. آنها در برابر دماهای بالا (تا 210 درجه سانتیگراد) مقاومت خوبی دارند. اما در کاربردهای دینامیکی در شرایطی که تمایل دارند بیش از حد سفت و انعطاف ناپذیر شوند، مستعد شکست در زیر 15- درجه سانتیگراد هستند. مقاومت در برابر روغن‌های نفتی، اسیدها، مایعات سیلیکونی خوب است و در برابر اکسیداسیون، آسیب اشعه ماوراء بنفش، قارچ، ازن، روغن ها و روان کننده های مبتنی بر نفت بسیار مقاوم است.
اورینگ فلزی:
اورینگ های فلزی و مهر و موم های اورینگ فلزی اغلب در جاهایی یافت می شوند که یک واشر سخت ساینده اضافی در قطعات با دمای بالا یا فشار بالا، در ماشین آلات سنگین و بخش های صنعتی مورد نیاز است. به این ترتیب، آنها بعنوان یک راه‌حل آب بندی اورینگ با عملکرد فوق العاده در نظر گرفته میشوند که برای ارائه قابلیت اطمینان مطلوب در شرایط، به ویژه شرایط سخت، طراحی شده است.
اورینگ فولاد ضد زنگ:
اورینگ های فلزی معمولاً از لوله هایی که اغلب حاوی فولاد ضد زنگ هستند ایجاد میشوند. آنها معمولا به دلیل انعطاف پذیری ذاتی اورینگ های فولادی ضد زنگ استفاده میشوند. به این معنی که درزگیرها میتوانند بلافاصله پس از کاهش فشار به عقب برگردند.
آنها خواص آب بندی عالی و قوی را در کاربردهای استاتیک ارائه می‌دهند. اما اغلب برای محیط های پویا نامناسب هستند. اورینگ‌های فلزی زمانی بهترین هستند که بعنوان واشر استاندارد استفاده شوند.
حلقه های اورینگ NBR:
نیتریل – همچنین بعنوان NBR شناخته میشود. احتمالاً پرمصرف ترین الاستومر در صنعت آب‌بندی در زمان نگارش مقاله است. کیت‌های O-ring NBR و مهر و موم NBR در تعداد خیره کننده‌ای از برنامه‌ها یافت میشوند. یافتن حلقه اورینگ نیتریل مناسب برای این کار بستگی به‌دریافت درجه مناسب برای ایستادن در برابر وظیفه دارد.
هنگامی که یک ترکیب اورینگ حاوی 32 درصد نیتریل استاندارد باشد، گفته میشود که از نیتریل متوسط ساخته شده است. در 50% یا بیشتر، به یک محصول “نیتریل بالا” تبدیل میشود که برای استفاده در کاربردهای هیدروکربنی در نظر گرفته شده است، در حالی که کمتر از 18٪ “نیتریل کم” برای استفاده در سیستم های با دمای بسیار پایین در نظر گرفته میشود.
مهر O-ring NBR 70:
حلقه های اورینگ NBR 70 برای استفاده هایی که مقاومت روغن و عملکرد دمای پایین مورد نیاز است ایده آل هستند – به همین دلیل، آنها اغلب در کاربردهای نظامی و سیستم های سوخت خودرو یا هواپیما یافت میشوند. اورینگ های NBR 70 برای استفاده در مواد غذایی نیز پس از ترکیب خوب، مناسب هستند.
محدوده دمای آب بند O-ring NBR:
از حدود -35 درجه سانتیگراد تا 120 درجه سانتیگراد است.
اورینگ بونا:
مانند NBR، اورینگ های Buna-N نیز محصولات نیتریلی هستند. مانند دیگر الاستومرهای خود، آنها به طور گسترده در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار میگیرند. جایی که آنها بدلیل مقاومت عالی در برابر سایش و پارگی، مناسب بودن برای استفاده با برخی از حلال‌ها و ارزان بودن قابل توجهی نسبت به فلوئوروالاستومرها مورد توجه قرار میگیرند.
معایب بالقوه اورینگ های NBR، Buna-N و سایر اورینگ‌های نیتریل عبارتند از توانایی محدود برای مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، و مقاومت ضعیف‌تر ازن، UV و آب و هوا نسبت به بسیاری از انواع دیگر اورینگ.
حتما بخوانید:
تعمیر و نگهداری بلبرینگ گیربکس‌ها
صفر تا 100 خط تولید لاستیک خودرو
اورینگ و پکینگ آب بندی در دمای بالا
اورینگ های آب بندی با دمای بالا، همانطور که از نام آن پیداست. برای مقاومت در برابر گرمای شدید طراحی شده‌اند و در عین حال به ایجاد آب بندی مطمئن بین دو سطح یا جزء ادامه می‌دهند.
این امر آنها را برای صنایع و محیط‌های پر تقاضا مانند پالایشگاه‌های نفت و گاز، فرآوری‌های شیمیایی یا هر سناریوی دیگری که در آن آب بندی با دمای بالا مورد نیاز است، مانند برنامه‌های کاربردی حمل و نقل مانند موتورهای توربو و مهندسی هوافضا، ایده‌آل میکند.
بهترین مواد درزگیر اورینگ و پکینگ برای دماهای بالا
تعدادی از انتخاب های محبوب مواد اورینگ با دمای بالا وجود دارد. از جمله نیتریل، نیتریل هیدروژنه، لاستیک سیلیکون، پلی آکریلات و غیره. ایمن سازی بهترین انتخاب در هر سناریو معینی عموماً یک عمل متعادل کننده بین دمای عملیاتی خاص مورد نیاز و اقتصادی‌ترین گزینه مواد در آن نقطه عملکرد خواهد بود.
برای جزئیات بیشتر در مورد انواع مواد O-ring و محدوده دمایی تعیین شده، در هر زمان با تیم پشتیبانی متخصص ما تماس بگیرید. آنها خوشحال خواهند شد که مشاوره و کمک بیشتری در مورد مهر و موم ها، مواد و برنامه های خاص در دمای بالا ارائه دهند.
حتما بخوانید:
تسمه صنعتی (V-Belt) چیست؟ کاربرد آن
جمع بندی
اورینگ و پکینگ برای اولین بار در سپیده دم قرن بیستم به بازار آورده شدند و با این حال، با وجود سادگی مطلق و ماهیت بسیار اساسی نقشی که ایفا می‌کنند. هنوز هم امروزه بطور باورنکردنی بطور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. علاوه بر این، به همان سرعتی که دنیای مهندسی، ساخت و طراحی اجزا در 120+ سال تغییر کرده است، حلقه‌های اورینگ هم از نظر شکل و هم عملکرد کمابیش یکسان باقی مانده‌اند.
برخی از مواد مورد استفاده در ساخت حلقه‌های اورینگ البته با گذشت زمان پیشرفته‌تر شده‌اند. اما اساساً اورینگ‌ها و پکینگ‌ها راه‌حلی زیبا و ساده و قابل اعتماد برای مشکلی هستند که برای اولین بار بیش از یک قرن پیش مطرح شد. در این راهنما، ما به برخی از رایج‌ترین انواع مهر و موم اورینگ و پکینگ در بازار نگاه کردیم و در مورد مکان و زمان و کاربرد استفاده از آنها نیز بجث کردیم.
توجه: گروه صنعتی سپیانی در زمینه خط تولید اورینگ و پکینگ فعالیتی ندارد.