מדוע לטבעת ה-O יש דפורמציה קבועה?

O-ring הוא אחד ממוצרי האיטום הנפוצים ביותר, עם תהליך ייצור פשוט וחומרים רבים. טבעת O היא אפקט איטום טיפוסי הנגרמת על ידי דפורמציה עקב שחול. במהלך ההתקנה, הוא יוצר לחץ מגע עם משטח האיטום. כאשר הלחץ גדול מהלחץ של מדיום האיטום, זה ייצור אפקט איטום. כאשר הלחץ נמוך מהלחץ, הוא ידלוף.

נמצא בבדיקות רבות שרוב הנזק ל-o-ring אינו נגרם מהעיצוב או הלחץ של ה-o-ring. אם עיצוב טוב רק מגביר את הלחץ באופן חד צדדי, זה לא יגרום נזק לטבעת ה-o. הסיבה הבסיסית היא העיוות הקבוע של טבעת ה-O תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים בסביבת העבודה והנשיכה הנגרמת כאשר היא נדחסת לתוך הרווח.

מדוע לטבעת ה-O יש דפורמציה קבועה? ישנן מספר סיבות לעיוות קבוע של טבעת O:

(1) גורמי דחיסה ומתח של טבעת O
בשל הנוסחה השונה של תרכובת O-ring, הדחיסה והמתח של O-ring המיוצרים על ידי ארגונים שונים שונים. במצב דחיסה לטווח ארוך, למוצר יהיה דמיון של הרפיית מתח דחיסה. תופעה זו תתרחב בהדרגה עם הזמן. ככל שהזמן ארוך יותר, הדחיסה והמתח יהיו קטנים יותר, מה שיוביל להופעת נזילה בגלל חוסר האלסטיות שלה. הדרך הישירה ביותר לשינוי היא להגדיל את גודל החתך של המוצר, אבל זה גם יוביל לגידול במבנה המוצר.

(2) קשר בין טמפרטורה לתהליך הרפיה של O-ring
הטמפרטורה חשובה מאוד להרגעת הטבעת. לא משנה איזה סוג של חומר גומי, מהירות ההזדקנות שלו תואץ בטמפרטורה גבוהה. כאשר הטמפרטורה בסביבה גבוהה יותר, עיוות דחיסת הגז יהיה גדול יותר. כאשר עיוות המוצר עולה על 40 אחוז, טבעת ה-o תאבד לאט לאט מגמישותה, ויגרום לדליפה. בעת התקנת O-ring, יהיה לחץ ראשוני, שייעלם לאט עקב הרפיה ממושכת של טבעת האיטום וירידה הדרגתית של הטמפרטורה. במקרים מסוימים, הוא עלול להיעלם עם ירידה חדה בטמפרטורה. גם אם חומר הגומי עמיד בטמפרטורה נמוכה, בהשוואה למתח שנוצר ב-20 מעלות, הוא לא יהיה גדול מ-25 אחוז, כך שהלחץ הראשוני נקבע בעת התקנת O-ring, גורמי הטמפרטורה בסביבת העבודה יהיו נחשב במלואו.

(3) השפעת לחץ עבודה בינוני על דפורמציה של טבעת ה-o
ללחץ המדיום יש השפעה גדולה יותר על העיוות של ה-o-ring, שהוא המצב השכיח ביותר הגורם לעיוות של ה-o-ring בכל תנאי העבודה. עם התפתחותם של מכשירים הידראוליים מודרניים, הלחץ של המדיום ההידראולי הולך וגדל. הפעולה ארוכת הטווח של ה-o-ring בסביבה בלחץ גבוה זו תוביל לעיוות קבוע של ה-o-ring, שהוא בלתי הפיך. לכן, יש לבחור חומרים שונים עבור לחצי עבודה שונים, בחר חומר גומי עמיד יחסית ללחץ. בתגובה ללחץ עבודה גבוה יותר, תגדל גם קשיות טבעת האיטום של החומר העמיד ללחץ.

הלחץ של המדיום העובד הוא הגורם העיקרי הגורם לעיוות הקבוע של טבעת ה-O. לחץ העבודה של ציוד הידראולי מודרני הולך וגדל. לחץ גבוה לטווח ארוך יגרום לעיוות קבוע של טבעת ה-O. לכן, חומרי גומי עמידים ללחץ ייבחרו בהתאם ללחץ העבודה במהלך התכנון. ככל שלחץ העבודה גבוה יותר, כך קשיות החומרים המשמשים ועמידות בלחץ גבוהים יותר.

לפני בחירת חומרים, יש צורך להבין בבירור את סביבת העבודה בה הלקוח מניח את טבעת ה-O-גומי, ולשקול באופן מקיף את עמידות הבלאי, עמידות בלחץ גבוה וגורמים נוספים של החומרים הנדרשים.