Pengetahuan dan formula desain cincin-O karet

Pengetahuan dan formula desain cincin-O karet

Segel:

Dalam sistem hidrolik dan sistemnya, segel digunakan untuk mencegah kebocoran media kerja dan intrusi debu eksternal dan benda asing. Komponen penyekatnya adalah segel.

Kebocoran eksternal akan menyebabkan pemborosan media, mencemari mesin dan lingkungan, bahkan menyebabkan kerusakan mesin dan peralatan serta kecelakaan diri.

Kebocoran efisiensi volumetrik sistem hidrolik akan menyebabkan penurunan tajam, kegagalan mencapai tekanan kerja yang ditentukan, atau bahkan kegagalan bekerja dengan baik.

Masuknya partikel debu kecil ke dalam sistem dapat menyebabkan atau memperparah gesekan dan keausan komponen hidrolik, yang selanjutnya menyebabkan kebocoran.

Oleh karena itu, seal dan seal peralatan hidrolik merupakan komponen yang penting. Keandalan dan masa pakainya merupakan indikator penting kualitas sistem hidrolik.

Selain untuk menutup celah, penggunaan seal juga diperlukan untuk mengontrol kopling antara dua permukaan yang berdekatan dengan menutup celah minimum di bawahnya untuk mengontrol celah antar cairan.

​ Pada segel kontak, segel self-sealing press-fit dan segel self-tightening self-sealing (yaitu, bibir penyegelan).

Pengantar cincin-O karet

Cincin penyegel tipe O adalah cincin karet dengan penampang melingkar. Karena penampangnya berbentuk O, maka disebut cincin penyegel tipe O. , juga disebut cincin-O. Ini mulai muncul pada pertengahan-19abad, ketika digunakan sebagai elemen penyekat silinder mesin uap. Ini adalah jenis sistem transmisi hidrolik dan pneumatik yang paling banyak digunakan. Biasanya disebut O-Ring di perusahaan Taiwan dan Jepang.

O-ring adalah segel karet berbentuk lingkaran dengan penampang melingkar. Hal ini terutama digunakan untuk mencegah kebocoran media cair dan gas pada komponen mekanis dalam kondisi statis. Dalam beberapa kasus, cincin-O juga dapat digunakan untuk gerakan bolak-balik aksial. dan elemen penyegelan dinamis dengan gerakan berputar kecepatan rendah. Menurut kondisi yang berbeda, bahan yang berbeda dapat dipilih sesuai dengan kondisinya.

Saat memilih O-ring, sebaiknya coba gunakan O-ring dengan penampang yang besar. Di bawah celah yang sama, volume cincin-O yang dimasukkan ke dalam celah harus kurang dari nilai maksimum yang diijinkan.

Untuk berbagai jenis aplikasi penyegelan tetap atau penyegelan dinamis, cincin-O memberi desainer elemen penyegelan yang efektif dan ekonomis. O-ring adalah elemen penyegelan dua arah. Kompresi awal dalam arah radial atau aksial selama pemasangan memberikan kemampuan penyegelan awal pada cincin-O. Gaya penyegelan yang dihasilkan oleh tekanan sistem dan gaya penyegelan awal bergabung membentuk gaya penyegelan total, yang meningkat seiring dengan peningkatan tekanan sistem. O-ring memainkan peran penting dalam situasi penyegelan statis. Namun, dalam situasi dinamis yang sesuai, cincin-O sering digunakan, namun dibatasi oleh kecepatan dan tekanan pada segel.

Memiliki keuntungan sebagai berikut:

1) Struktur kompak, mudah dirakit dan dibongkar,

2) Segel statis dan dinamis dapat digunakan,

3) Ketahanan gesekan dinamis relatif kecil,

4) Menggunakan satu bagian segel O-ring, dapat menyegel di kedua arah.

Spesifikasi dan standar O-ring

Spesifikasi dan model O-ring terutama mencakup spesifikasi UHSO-ring, spesifikasi UHPO-ring, spesifikasi UNO-ring, spesifikasi DHO-ring, spesifikasi O-ring batang piston, O-ring tahan suhu tinggi, O-ring tahan tekanan tinggi -Cincin, cincin-O tahan korosi, cincin-O tahan aus.

O-ring memiliki kinerja penyegelan yang sangat baik dan masa kerja yang panjang. Masa pakai seal bertekanan dinamis 5-10 kali lebih lama dibandingkan produk seal karet konvensional, hingga puluhan kali lebih lama. Dalam kondisi tertentu, umurnya bisa sama dengan matriks penyegel.

Resistansi gesekan cincin-O kecil, dan gaya gesekan dinamis dan statis sama, yaitu 1/2-1/4 gaya gesekan cincin karet berbentuk "0". Dapat menghilangkan fenomena “merangkak” pada gerakan dengan kecepatan rendah dan tekanan rendah.

Cincin-O sangat tahan aus dan memiliki fungsi kompensasi elastis otomatis setelah permukaan perapat aus.

Cincin-O memiliki sifat pelumasan sendiri yang baik dan dapat digunakan sebagai segel pelumasan bebas oli.

O-ring O-ring memiliki struktur yang sederhana dan mudah dipasang.

Tekanan kerja cincin-O: 0-300MPa; kecepatan kerja: Kurang dari atau sama dengan 15m/s; suhu kerja: -55-250 derajat.

Media yang berlaku untuk cincin-O: oli hidrolik, gas, air, lumpur, minyak mentah, emulsi, air-glikol, asam.

Rentang aplikasi cincin-O

Cincin penyegel tipe-O cocok untuk dipasang pada berbagai peralatan mekanis, dan memainkan peran penyegelan dalam kondisi statis atau bergerak pada suhu, tekanan, dan media cair dan gas tertentu. Berbagai jenis segel banyak digunakan pada peralatan mesin, kapal, mobil, peralatan dirgantara, mesin metalurgi, mesin kimia, mesin teknik, mesin konstruksi, mesin pertambangan, mesin perminyakan, mesin plastik, mesin pertanian, dan berbagai jenis instrumen dan meteran. elemen. O-ring terutama digunakan untuk penyegelan statis dan penyegelan bolak-balik. Ketika digunakan untuk penyegelan gerak putar, ini terbatas pada perangkat penyegelan putar berkecepatan rendah. O-ring umumnya dipasang pada alur dengan penampang persegi panjang pada lingkaran luar atau dalam untuk menyegel. Segel O-ring masih memainkan peran penyegelan dan penyerap goncangan yang baik di lingkungan seperti minyak, asam, alkali, abrasi, dan erosi kimia. Oleh karena itu, O-ring adalah seal yang paling banyak digunakan dalam sistem transmisi hidrolik dan pneumatik.

O-ring karet berkinerja tinggi

Karet Karbon Fluoro adalah karet yang mengandung fluor dalam molekulnya. Ada berbagai jenis menurut kandungan fluor (yaitu struktur monomer). Karet fluoro heksafluorinasi yang banyak digunakan saat ini pertama kali diluncurkan oleh DuPont dengan nama dagang "Viton". Ketahanannya terhadap suhu tinggi lebih baik daripada karet silikon, dan memiliki ketahanan kimia yang sangat baik, ketahanan terhadap sebagian besar minyak dan pelarut (kecuali keton dan ester), tahan cuaca dan tahan ozon; ketahanan dinginnya buruk, dan kisaran suhu penggunaan umum adalah -20 ~250 derajat . Formula khusus ini mampu menahan suhu rendah hingga -40 derajat.

O-ring adalah O-ring berbahan karet dengan penampang melingkar. Karena penampangnya berbentuk O maka disebut O-ring. Cincin-O karet adalah segel yang paling banyak digunakan dalam sistem transmisi hidrolik dan pneumatik. Umumnya, cincin-O karet jarang digunakan pada perangkat penyegel gerak berputar. Cincin-O karet umumnya dipasang pada alur dengan penampang persegi panjang pada lingkaran luar atau dalam untuk penyegelan.

Karet fluor (FKM) adalah elastomer organik yang dikopolimerisasi dengan monomer yang mengandung fluor. Karakteristiknya antara lain tahan suhu hingga 300 derajat, tahan asam dan alkali, serta tahan minyak, yang merupakan yang terbaik di antara karet tahan minyak. Ia memiliki ketahanan radiasi yang baik dan ketahanan vakum yang tinggi; isolasi listrik, sifat mekanik, ketahanan korosi kimia, ketahanan ozon, dan ketahanan atmosfer. Ketahanan terhadap penuaan sangat baik. Kerugiannya adalah kemampuan proses yang buruk, harga tinggi, ketahanan dingin yang buruk, serta elastisitas dan sirkulasi udara yang rendah.

Kisaran suhu pengoperasian: -40 derajat ~+300 derajat . Dengan berkembangnya industri, cincin-O karet fluor banyak digunakan pada mobil, elektronik, ruang angkasa, kapal laut, dll., yang memerlukan presisi yang relatif tinggi, ketahanan suhu tinggi, ketahanan aus yang tinggi, dan lingkungan kerja yang keras. Dengan berkembangnya industri, bahan karet fluor Kami juga terus meningkatkan dan berinovasi. Berikut ini adalah sifat dan ruang lingkup penerapan material fluororubber yang banyak digunakan.

keuntungan:

Ia dapat menahan panas hingga 250 derajat dan tahan terhadap sebagian besar minyak dan pelarut, terutama semua asam, hidrokarbon alifatik, hidrokarbon aromatik, serta minyak hewani dan nabati. Stabilitas kimia yang baik, ketahanan suhu tinggi yang sangat baik, ketahanan penuaan yang baik, kinerja vakum yang sangat baik, sifat mekanik yang sangat baik, sifat isolasi yang baik, kinerja vakum yang sangat baik, sifat mekanik yang sangat baik, sifat isolasi yang baik

kekurangan:

Tidak direkomendasikan untuk digunakan dengan keton, ester dengan berat molekul rendah dan campuran yang mengandung nitrat. Mobil, lokomotif, mesin diesel dan sistem bahan bakar.

Bahan utama produk O-ring antara lain

Karet nitril (NBR): Bahan ini memiliki suhu maksimum 130 derajat dan kekerasan 50-90 derajat. Spesifikasinya lengkap. Ia memiliki sifat mekanik yang baik dan tahan terhadap pelumas dan gemuk berbahan dasar mineral.

Karet Fluor (FPM): Bahan ini dapat mencapai suhu setinggi 240 derajat dan memiliki spesifikasi yang lengkap. Ia terkenal dengan sifat-sifatnya yang baik seperti tahan suhu tinggi dan tahan bahan kimia. Selain itu, ia juga memiliki sifat anti penuaan dan anti oksidasi yang baik, serta permeabilitas gas yang sangat rendah (terutama cocok untuk perangkat vakum di ketinggian).

Karet EPDM: memiliki kisaran suhu -50 derajat hingga 150 derajat, dan tahan terhadap air panas, uap, penuaan, dan bahan kimia. Sangat cocok untuk air panas, uap, deterjen, larutan kalium hidroksida, minyak dan lemak silikon, berbagai asam encer dan bahan kimia (obat-obatan). Minyak ini sangat direkomendasikan karena ketahanannya terhadap minyak rem glikol, namun tidak kompatibel dengan semua produk minyak mineral (pelumas, bahan bakar).

Silikon (SI): Karet silikon memiliki rentang suhu pengoperasian terluas (-60-180 derajat), tidak berbahaya, tidak beracun dan tidak berbau, memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap penuaan ozon, penuaan oksigen, penuaan ringan dan penuaan pelapukan, serta memiliki sifat yang sangat baik kinerja isolasi listrik, sifat permukaan khusus dan kelembaman fisiologis, kemampuan bernapas yang tinggi

Bahannya juga banyak macamnya seperti: karet poliuretan (PU), karet alam (NR), karet butil (BU), polietilen tersulfonasi (CSM), politetrafluoroetilen (PTFE), karet neoprene (CR), karet akrilik (ACM) dan bahan lainnya.

Desain senyawa cincin penyegel karet berbentuk O

<1>Prinsip desain formula

Formula karet umumnya terdiri dari karet mentah, sistem bahan penguat antioksidan vulkanisasi, sistem proteksi, sistem penguat dan sistem pelunakan. Tujuan dari perancangan formula adalah untuk menemukan kombinasi terbaik dari berbagai komponen untuk memperoleh kinerja yang baik secara keseluruhan. Desain formula pada akhirnya harus mencapai tujuan berikut:

1. Memenuhi persyaratan kinerja cincin penyegel.

2. Teknologi pengolahan karet memiliki kinerja yang baik.

3. Dengan alasan untuk menjamin kualitas produk, usahakan memilih bahan baku yang murah, kaya akan sumber, tidak beracun atau rendah racun, dan memiliki kinerja yang stabil.

Formula karet dibedakan menjadi formula uji dan formula praktik sesuai dengan kegunaannya. Yang pertama adalah mempelajari atau mengidentifikasi hubungan antara bahan baku tertentu dengan sifat-sifat karet vulkanisasi dan karet campuran, serta mengupayakan komposisinya sederhana. Rumusan praktisnya terutama mempelajari hubungan antara kinerja karet vulkanisasi, kinerja sebenarnya produk dan kinerja proses dari karet kompon. Proses merumuskan rumus praktis adalah:

Analisis kondisi lingkungan dan proses pembuatan yang digunakan produk - à pemilihan jenis karet dan berbagai bahan penyusun formula, pengujian formula - à pengujian evaluasi kinerja - à penyesuaian dan perbaikan komponen - à memperluas pengujian untuk menentukan formula praktis .

<2>Desain kompon sealant O-ring

Lingkungan kerja yang kompleks dan beragam dari cincin penyegel karet berbentuk O mengharuskan bahan karetnya memiliki sifat khusus tertentu. Dalam sistem hidrolik, diperlukan ketahanan oli yang baik, ketahanan suhu, deformasi permanen kompresi rendah, dan kekuatan tarik tertentu. Sebagai seal dinamis, selain memenuhi persyaratan, material karet juga harus memiliki ketahanan aus dan ketahanan sobek yang baik. Untuk penyegelan media khusus, perubahan volume dan perubahan kekerasan bahan karet dalam media tersebut harus kecil. Singkatnya, desain formula harus dipertimbangkan secara komprehensif berdasarkan kondisi kerja tertentu, tipe media, suhu pengoperasian, tekanan kerja, dan status aplikasi.

<3>Pemrosesan karet penyegel O-ring

Saat ini, metode produksi cincin penyegel karet berbentuk O terutama melalui pencetakan. Diantaranya, metode vulkanisasi produk cetakan terutama mencakup pencetakan pelat datar, pencetakan transfer, dan pencetakan injeksi. Metode pencetakan pelat datar memiliki sejarah terpanjang. Transfer molding mulai digunakan sekitar tahun 1950an, sedangkan injection molding secara bertahap berpindah dari industri plastik ke industri karet pada tahun 1960an. Tren perkembangan saat ini adalah mengembangkan metode tekanan injeksi secara bertahap, namun karena ruang lingkup adaptasi yang berbeda. Kenyataannya ketiganya masih bisa hidup berdampingan dan berkembang. Sesuai dengan karakteristiknya, cincin penyegel berbentuk O masih menggunakan cetakan pelat datar sebagai metode pembentukan utamanya.

Selama proses vulkanisasi pencetakan, suhu, waktu dan tekanan vulkanisasi harus dikontrol secara ketat dan benar, dan perubahan parameter seperti suhu selama proses vulkanisasi harus diperhatikan setiap saat dan ditangani dengan tepat. Jika tidak, produk tersebut mungkin memiliki kandungan sulfur yang kurang atau kelebihan sulfur. Jika sistem kontrol otomatis digunakan, seluruh proses vulkanisasi akan dicatat dan dikontrol secara otomatis untuk memastikan bahwa produk mencapai tingkat vulkanisasi yang benar.

Temperatur vulkanisasi merupakan salah satu syarat dasar reaksi vulkanisasi seal karet O-ring. Ini secara langsung mempengaruhi kecepatan vulkanisasi dan kualitas produk. Suhu vulkanisasi tinggi, kecepatan vulkanisasi cepat, dan efisiensi produksi tinggi; suhu vulkanisasi rendah, kecepatan vulkanisasi lambat. Suhu vulkanisasi tergantung pada formulasinya, yang terpenting tergantung pada jenis karet dan sistem vulkanisasi yang digunakan. Suhu vulkanisasi karet alam yang paling sesuai umumnya 143 derajat -150 derajat, dan suhu vulkanisasi karet sintetis umumnya 150 derajat -180 derajat. Waktu vulkanisasi biasanya ditentukan melalui percobaan sesuai dengan suhu vulkanisasi yang ditentukan.

Produk karet diberi tekanan selama proses vulkanisasi. Tujuannya agar bahan karet mudah mengalir dan mengisi rongga cetakan, mencegah timbulnya gelembung selama proses vulkanisasi, dan meningkatkan kepadatan produk. Besar kecilnya tekanan vulkanisasi tergantung pada kekerasan bahan karet dan ukuran cetakan. Ketika kekerasan bahan karet tinggi dan ukuran cetakan besar, tekanannya bisa lebih besar, jika tidak, tekanan harus dikurangi dengan tepat.