Глава 1: Какво е О-пръстен?
О-пръстенът е кръгъл еластичен контур, който се използва като уплътнение за статични и динамични приложения. Основната им цел е да служат като уплътнение между конструкции като тръби, бутала и цилиндри. О-пръстените са направени от различни материали в зависимост от това как ще бъдат използвани и са много гъвкави. Когато се поставят между две повърхности, те блокират изтичането на течности или газове.
Когато се използва като статично уплътнение, О-пръстенът остава неподвижен, за да поддържа налягането или да уплътнява вакуума. Динамичната форма на О-пръстена може да бъде възвратно-постъпателна или въртяща се. О-пръстените са самозареждащо се уплътнение, което прилага налягане вътре в тръба или тръба, за да образува уплътнение.
Глава 2: Как се правят О-пръстените
Производството и производството на О-пръстени включва използването на екструзия или инжектиране, компресиране и трансферно формоване. Екструзионната част от процеса се използва за оформяне на еластомери за процеса на формоване.
Избор на матрицата
Формата за О-пръстени има две половини. Материалът се компресира между двете секции. Изборът на форма за О-пръстен зависи от желания диаметър. Тъй като материалът се разширява, когато се компресира, ширината на канала трябва да бъде 1,5 пъти по-голяма от неговия диаметър. За персонализирани О-пръстени новите инструменти за формоване са компютърно проектирани и произведени, за да отговарят на всеки необходим размер. Заготовките за О-пръстени се изрязват от стомана с помощта на струг.
За незабавно производство на О-пръстени може да се използва производство на снадени и вулканизирани О-пръстени и не включва използването на инструментална матрица, а се прави от екструдиран еластомерен шнур.
Избор на материал
Изборът на правилния материал за приложението на О-пръстените е важен, за да се гарантира правилната му работа. Химическата съвместимост, температурната устойчивост и различни други фактори определят вида на избрания материал, както и неговото приложение.
О-пръстените са направени от различни видове еластомери, като по-типичните са PTFE, нитрил (Buna), неопрен, EPDM каучук, флуоровъглерод (VitonTM) и силикон, като силиконът се използва за приложения при високи температури. Таблицата по-долу е кратък списък на няколко материала за О-пръстени и техните свойства. Еластомерите получават своята производителност и характеристики от материалите, които са смесени в тях.
| Свойства на О-пръстена | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Свойства на О-пръстена | Нитрил | Витон | Етилен пропилен | Флуоросиликон | ПТФЕ |
| Имот | |||||
| Издръжливост на опън | Честно-добро | Добър-Отличен | Добър-Отличен | Добър-Отличен | Отлично |
| Електрически свойства | беден | Отлично | Отлично | добре | Отлично |
| Устойчивост на атмосферни влияния | добре | добре | Отлично | добре | Отлично |
| Устойчивост на озон | Справедлива | добре | Отлично | Отлично | Отличен (450 градуса F) |
| Топлоустойчивост | Добър (225 градуса F) | Отличен (400 градуса F) | Отличен (275 градуса F) | Отличен (400 градуса F) | Отлично (-100 градуса F) |
| Студоустойчивост | Сравнително добро (-40 степен F) | Удовлетворително (-25 градус F) | Добър (-70 градус F) | Удовлетворително (-20 градус F) | Отлично |
| Устойчивост на пара | добре | добре | добре | добре | Отлично |
| Устойчивост на разкъсване | добре | добре | добре | Справедлива | Отлично |
| Устойчивост на абразия | добре | добре | добре | добре | Отлично |
| Киселинна устойчивост | добре | добре | Добър-Отличен | добре | Отлично |
| петролно масло | Отлично | Отлично | беден | Отлично | Отлично |
| Устойчивост на пламък | беден | добре | беден | добре | Отлично |
| растително масло | добре | Отлично | добре | Отлично | Отлично |
Екструзия
По време на процеса на екструдиране еластомерът се подава в екструдер, който загрява материала и го прокарва през матрица. Процесът произвежда желаните конфигурации, които да бъдат поставени във формата на дължини на кабела. Матрицата, избрана за процеса на екструдиране, се избира според диаметъра на готовия О-пръстен.
Формоване
Има три процеса на формоване, използвани при производството на О-пръстени, които са компресия, трансфер и инжекция.
Компресия
Компресионното формоване се използва, когато има нужда от голям обем малки нестандартни О-пръстени. При компресионно формоване екструдираният материал се поставя в кухината на формата и се държи при висока температура под налягане, което го принуждава да приеме формата на формата.
Трансфер
Трансферното формоване е средно положение между пресоването и леенето под налягане. В процеса на прехвърляне материалът се вкарва в матрицата, докато матрицата е затворена, което води до по-високи толеранси на размерите и по-малко въздействие върху околната среда. Използва се равномерно налягане за пълно запълване на формата. Материалът за формоване може да бъде твърд и да бъде поставен в съда за прехвърляне, от който се изтласква в предварително загрятата форма.
Инжектиране
Процесът на впръскване включва предварително нагряване на материала, който се прокарва под налягане през инжекционна дюза. Материалът навлиза в затворената форма през поредица от канали. Формованият материал се оставя да изстине и да се втвърди до конфигурацията на кухината на формата.
След втвърдяване на мухъл
Втвърдяването след формоването подобрява физическите свойства и ефективността на формования О-пръстен. След втвърдяването излага О-пръстена на повишени и повишени температури като средство за подобряване на неговите характеристики. Той подпомага процеса на кръстосано свързване и подобрява якостта на опън, гъвкавостта и температурата на топлинно изкривяване над това, което би се случило, ако се втвърди при стайна температура.
Снадени и вулканизирани екструзии
Друг процес, използван за производството на екструдирана корда, е снаждане на вулканизация, която не използва матрица за създаване на О-пръстени. Сглобените вулканизирани О-пръстени са направени от екструдиран шнур, който е нарязан и залепен. Те се използват за приложения за статично уплътняване, бързи производствени серии или когато са необходими само няколко О-пръстена. Те са направени от голямо разнообразие от еластомери и се предлагат във всякакъв размер.
За да се образува снаден и вулканизиран О-пръстен, екструдираният шнур се нарязва на правилната дължина, след което срязаните краища се съединяват с помощта на свързващ агент. Залепените и съединени краища се поставят във високотемпературна форма, за да се образува молекулярна връзка на съединението.
Сглобените и вулканизираните О-пръстени са само за статична употреба и не трябва да влизат в контакт с движещи се части. Не се препоръчват за динамични приложения. Сглобените и вулканизираните О-пръстени се произвеждат в малки количества и са идеални за кратки производствени серии.
Довършителни работи
След като О-пръстените са формовани, те ще имат излишен материал около страните, където се срещат формите. Този материал, известен като флаш, трябва да бъде отстранен, за да може О-пръстенът да има правилната форма и размер. Светкавицата може да бъде премахната с помощта на три процеса, за да се придаде идеалната кръгла форма на О-пръстена.
Барабан – О-пръстените се поставят в бързо въртящ се барабан, който съдържа камъни. Докато барабанът се върти, излишният материал се отстранява чрез триене в камъните.
Полиране – За по-големи О-пръстени, които не могат да бъдат поставени в барабан, светкавицата се отстранява чрез абразивното действие на буфер.
Криогенно – Криогенното дефлаширане е компютърно контролиран процес, който използва азотен газ за замразяване на О-пръстените, което води до замръзване на светкавицата и по-късно отстраняване с песъчинки. Това е безопасен чист процес, който премахва флаш външния диаметър (OD) и вътрешния диаметър (ID).
Втвърдяване
След като О-пръстените са премахнати, те трябва да бъдат излекувани. Колко дълго О-пръстените са в пещта за втвърдяване зависи от вида на еластомера и може да варира от няколко часа до един ден. Целта на тази стъпка е да стабилизира завършените О-пръстени и да отстрани всякакви замърсители от производствения процес.