Rodzaje, budowa oraz zastosowanie oringów

Szczelność wszelakich układów roboczych jest kwestią priorytetową, przez co dobór odpowiednich uszczelnień technicznych ma ogromny wpływ na pracę danego układu. Dziś przyjrzymy się najczęściej wykorzystywanej kategorii uszczelek - oringom.

Czym są oringi?

Oringi (lub o-ringi) to lite pierścieniowe uszczelnienia techniczne o kształcie torusa i przekroju kołowym. W zdecydowanej większości wytwarza się je z różnych polimerów kauczuku. Dzięki okrągłemu przekrojowi można je dopasować właściwie do każdego elementu (tak statycznego, jak i ruchomego), a po ściśnięciu między łączonymi częściami tworzą bardzo skuteczne uszczelnienia całkowicie zapobiegające wyciekom. Oringi produkowane są w różnych rozmiarach według obowiązujących standardów, ale jest też możliwość przygotowania własnych oringów o niemal dowolnych rozmiarach - wykorzystuje się do tego gumowe sznury oringowe. Wystarczy po przycięciu do żądanej długości (czyli docelowego obwodu oringa) zgrzać ze sobą końce.

Charakterystyczne cechy oringów to przede wszystkim:

• Znakomita elastyczność - idealnie dopasowują się do łączonych elementów i znoszą nawet bardzo duże obciążenia.
• Odporność na warunki atmosferyczne - większość typów oringów ma szeroki zakres temperatury pracy i dobrze znosi każde warunki pogodowe.
• Wysoka szczelność - ciśnienie rozkłada się równomiernie po powierzchni oringa, dzięki czemu połączenie jest w pełni szczelne w każdym miejscu. Ponadto uszczelnienia techniczne z oringów pozostają szczelne także w warunkach bezciśnieniowych, co czyni z nich jeszcze bardziej funkcjonalne pierścienie uszczelniające.
• Uniwersalność - oringi znajdują zastosowanie w ogromnej liczbie maszyn i branż - można ich używać niemal wszędzie, pod warunkiem, że dobierze się odpowiedni typ.
• Niskie koszty - oringi są niezwykle tanie w produkcji, co przekłada się na niską cenę oringów o standardowych rozmiarach.

Rodzaje oringów

Oringi dzieli się na grupy, biorąc pod uwagę materiał, z którego je wykonano. Na tej podstawie można wyróżnić:

Oringi NBR

Czyli oringi nitrylowe produkowane z kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego. To zdecydowanie najczęściej spotykany rodzaj oringów - swoją popularność zawdzięczają wysokiej odporności na produkty ropopochodne i naftowe, działanie płynów hydraulicznych, ścieranie oraz trwałe odkształcenia i zerwanie. Są też umiarkowanie odporne na warunki termiczne (np. mogą pracować z wodą o temperaturze do 60°C), choć cechują się dość szerokim zakresem temperatury roboczej od -30 do +120°C. Trzeba jednak pamiętać, że są dość podatne na ozon i warunki atmosferyczne.

Oringi HNBR

Uwodorowana wersja kauczuku nitrylowego zapewnia lepszą odporność termiczną (od -30 do +150°C) oraz na tłuszcze zwierzęce i roślinne, bio-olej, olej napędowy, płyny hydrauliczne na bazie oleju mineralnego, rozcieńczone kwasy/zasady i ozon. Oringi na jego bazie mogą zatem pracować przy wysokiej temperaturze w środowiskach utlenionego paliwa, olejów smarownych i silnikowych, mieszanin amin i kwaśnych gazów.

Oringi EPDM

Powstają z kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego, który zapewnia im nieco szerszy zakres temperatur roboczych (od -45 do +120°C), dobre właściwości mechaniczne oraz odporność na gorącą wodę/parę wodną, ozon, promieniowanie UV, słabe rozpuszczalniki, rozcieńczone zasady/kwasy i płyny hamulcowe na bazie glikolu. Nie nadają się jednak do środowisk pracy zawierających smary na bazie diestrów, rozpuszczalniki organiczne, oleje bazujące na ropie naftowej oraz stężone kwasy.

Oringi FPM/FPK

To oringi fluorowe nazywane też oringami Viton lub olejodpornymi. Stworzono je z myślą o pracy w wysokich temperaturach (nawet do +200°C) przy najróżniejszych olejach (wliczając w to oleje hydrauliczne i mineralne) i smarach oraz węglowodorach aromatycznych. Cechują się też dobrą odpornością na paliwa, ozon i promieniowanie UV oraz warunki atmosferyczne. Ponadto bardzo dobrze zatrzymują gazy, co czyni z nich idealne uszczelnienia do układów próżniowych.

img

Oringi VMQ/SI

Oringi silikonowe charakteryzujące się bardzo dobrą odpornością termiczną (od -50 do +200°C) oraz dużą elastycznością. Wykazują również wysoką odporność na promieniowanie UV, wodę i parę wodną, roztwory wodne soli oraz ozon. Oringi silikonowe nie zawierają dodatków innych substancji chemicznych, dzięki czemu mogą być stosowane w maszynach pracujących bezpośrednio przy żywności i lekach (pod warunkiem, że mają stosowne certyfikaty). Należy jednak pamiętać, że silikon dość łatwo ulega ścieraniu i zrywaniu, więc powinien być stosowany tylko do połączeń statycznych.

Oringi FFKM

Wykonane z kauczuku perfluorowego oringi do zadań specjalnych - są odporne praktycznie na wszystkie chemikalia (z wyłączeniem związków fluorowych) i mogą pracować w temperaturach sięgających nawet 270-300°C.

Oringi TFE/P

Kolejne uszczelnienia techniczne z grupy fluoroelastomerów. Stworzono je z myślą o przemyśle chemicznym i naftowym - są odporne na wiele stężonych kwasów/zasad, ropę naftową, rozpuszczalniki polarne, aminy i alkohole, gorącą wodę/parę wodną oraz różne rodzaje olejów silnikowych i przekładniowych. Mogą pracować w temperaturze od -10 do +200°C.

Oringi PTFE

Oringi wykonane z teflonu. Choć tego typu uszczelki o przekroju okrągłym nie są tak elastyczne, jak wyroby gumowe, gwarantują bardzo dużą tolerancję temperaturową (-200 do +200°C) oraz bardzo niski współczynnik tarcia i dobrą odporność na środki chemiczne. Nie mają zapachu ani smaku, więc mogą być wykorzystywane w połączeniach dynamicznych maszyn pracujących bezpośrednio z żywnością/lekami (wymaga certyfikacji).

Zastosowanie oringów

Oringi znajdują zastosowanie w praktycznie każdych typach urządzeń i maszyn pracujących w najróżniejszych gałęziach przemysłu - petrochemii, motoryzacji, elektrotechnice, lotnictwie, farmaceutyce, energetyce, przy produkcji i pakowaniu żywności itd. To, gdzie konkretnie można zastosować dane oringi zależy od materiału, z jakiego je wykonano.

Przykładowo, oringi FPM to częsty element maszyn budowlanych, uszczelnienia silikonowe i teflonowe królują w przemyśle żywieniowym i farmaceutycznym, oringi EPDM są bardzo często stosowane jako uszczelnienia techniczne w układach hamulcowych, a te z FFKM sprawdzą się wszędzie tam, gdzie stosowane są agresywne chemikalia i wysokie temperatury lub uszczelnienia muszą spełniać wysokie restrykcyjne dotyczące bezpieczeństwa.

Oringi - podsumowanie

Oringi to jedne z najczęściej wykorzystywanych typów uszczelnień technicznych - korzysta się z nich w praktycznie wszystkich gałęziach przemysłu. Te uszczelki pierścieniowe mogą być wytwarzane z różnych materiałów, choć w zdecydowanej większości są to wyroby gumowe powstające z różnych polimerów kauczuku. Każdy oring ma określoną, standardową wielkość, choć można też stworzyć niemal dowolne uszczelki samodzielnie, wykorzystując specjalne sznury gumowe. Rodzaj stosowanych oringów powinien być dobrany w sposób indywidualny - należy wziąć pod uwagę warunki fizyczne i chemiczne panujące w danym układzie.