ทำไมโอริงถึงเสียรูปถาวร?

โอริงเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ซีลที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุด ด้วยกระบวนการผลิตที่เรียบง่ายและวัสดุหลายชนิด โอริงเป็นเอฟเฟกต์การซีลทั่วไปที่เกิดจากการเสียรูปเนื่องจากการอัดขึ้นรูป ระหว่างการติดตั้ง จะทำให้เกิดแรงกดสัมผัสกับพื้นผิวการซีล เมื่อความดันมากกว่าความดันของตัวกลางการปิดผนึก จะทำให้เกิดผลการปิดผนึก เมื่อแรงดันน้อยกว่าแรงดันก็จะรั่ว

พบในการทดสอบหลายครั้งว่าความเสียหายส่วนใหญ่ของโอริงไม่ได้เกิดจากการออกแบบหรือแรงกดของโอริง หากการออกแบบที่ดีจะเพิ่มแรงกดเพียงด้านเดียวจะไม่ทำให้โอริงเสียหาย สาเหตุพื้นฐานคือการเสียรูปอย่างถาวรของโอริงภายใต้อุณหภูมิและความดันสูงในสภาพแวดล้อมการทำงาน และการกัดที่เกิดขึ้นเมื่อถูกบีบเข้าไปในช่องว่าง

ทำไมโอริงถึงเสียรูปถาวร? มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้ O-ring เสียรูปอย่างถาวร:

(1) ปัจจัยของแรงอัดและความตึงของโอริง
เนื่องจากสูตรผสมของโอริงต่างกัน แรงอัดและความตึงของโอริงที่ผลิตโดยองค์กรต่างๆ จึงแตกต่างกัน ในสภาวะการบีบอัดระยะยาว ผลิตภัณฑ์จะมีจินตนาการของการผ่อนคลายความเครียดจากการบีบอัด ปรากฏการณ์นี้จะค่อยๆขยายออกไปตามกาลเวลา ยิ่งใช้เวลานาน แรงอัดและแรงดึงก็จะยิ่งน้อยลง ซึ่งจะนำไปสู่การรั่วไหลเนื่องจากการขาดความยืดหยุ่น วิธีที่ตรงที่สุดในการเปลี่ยนแปลงคือการเพิ่มขนาดหน้าตัดของผลิตภัณฑ์ แต่จะนำไปสู่การเพิ่มโครงสร้างของผลิตภัณฑ์ด้วย

(2) ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับกระบวนการคลายตัวของโอริง
อุณหภูมิมีความสำคัญมากต่อการคลายตัวของโอริง ไม่ว่าจะเป็นวัสดุยางชนิดใดก็ตาม ความเร็วของการเสื่อมสภาพจะถูกเร่งภายใต้อุณหภูมิสูง เมื่ออุณหภูมิในสิ่งแวดล้อมสูงขึ้น การเสียรูปของการอัดก๊าซจะมากขึ้น เมื่อผลิตภัณฑ์เสียรูปเกิน 40 เปอร์เซ็นต์ โอริงจะค่อย ๆ สูญเสียความยืดหยุ่น ทำให้เกิดการรั่วซึม เมื่อติดตั้งโอริง จะมีความเค้นเริ่มต้นซึ่งจะหายไปอย่างช้าๆ เนื่องจากแหวนซีลคลายตัวเป็นเวลานานและอุณหภูมิลดลงทีละน้อย ในบางกรณีอาจหายไปเมื่ออุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว แม้ว่าวัสดุยางจะทนอุณหภูมิต่ำได้ เมื่อเทียบกับความเค้นที่เกิดขึ้นที่ 20 องศา จะไม่เกินร้อยละ 25 ดังนั้นจึงมีการตั้งค่าความเค้นเริ่มต้นเมื่อติดตั้งโอริง ปัจจัยของอุณหภูมิในสภาพแวดล้อมการทำงานจะต้องเป็น พิจารณาอย่างเต็มที่

(3) อิทธิพลของแรงดันใช้งานปานกลางต่อการเสียรูปของโอริง
ความดันของตัวกลางมีผลกระทบมากขึ้นต่อการเสียรูปของโอริง ซึ่งเป็นสถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้โอริงเสียรูปในทุกสภาพการทำงาน ด้วยการพัฒนาอุปกรณ์ไฮดรอลิกที่ทันสมัย ​​ความดันของตัวกลางไฮดรอลิกจึงเพิ่มขึ้น การทำงานระยะยาวของโอริงในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงนี้จะนำไปสู่การเสียรูปอย่างถาวรของโอริง ซึ่งไม่สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นควรเลือกวัสดุที่แตกต่างกันสำหรับแรงกดดันในการทำงานที่แตกต่างกัน เลือกวัสดุยางที่ทนแรงกดได้ ในการตอบสนองต่อแรงกดดันในการทำงานที่สูงขึ้น ความแข็งของแหวนซีลของวัสดุทนแรงดันก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

ความดันของตัวกลางทำงานเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ O-ring เสียรูปอย่างถาวร แรงดันใช้งานของอุปกรณ์ไฮดรอลิกสมัยใหม่เพิ่มขึ้น แรงดันสูงในระยะยาวจะทำให้โอริงเสียรูปถาวร ดังนั้นควรเลือกวัสดุยางทนแรงดันที่เหมาะสมตามแรงดันใช้งานในระหว่างการออกแบบ ยิ่งแรงดันใช้งานสูงเท่าใด ความแข็งและความต้านทานแรงดันสูงของวัสดุที่ใช้ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

ก่อนเลือกวัสดุ จำเป็นต้องเข้าใจสภาพแวดล้อมการทำงานที่ลูกค้าวางยางโอริงอย่างชัดเจน และพิจารณาความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานแรงดันสูง และปัจจัยอื่นๆ ของวัสดุที่ต้องการอย่างละเอียดถี่ถ้วน