一般我們口中說的O型圈就是O型密封圈,其形狀是圓形的,當(dāng)然截面也是O型的,是一種圓環(huán)形狀的擠壓型密封元件,其中工作原理是依靠密封器件之間發(fā)生彈性變形,在接觸面上造成解除壓力,接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓,則不發(fā)生泄漏.
O型圈密封是典型的擠壓型密封.O型圈截面直徑的壓縮率和拉伸量是密封設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,對密封性能和使用壽命有重要意義.O型圈良好的密封效果很大程度上取決于O型圈尺寸與溝槽尺寸的正確匹配,形成合理的密封圈壓縮量與拉伸量.密封裝置設(shè)計(jì)加工時(shí),若使O型圈壓縮量過小,就會引起泄漏,壓縮量過大則會導(dǎo)致O型圈橡膠應(yīng)力松弛而引起泄漏.同樣,O型圈工作中拉伸過度也會加速應(yīng)力松弛而引起泄漏.
工業(yè)橡膠O型圈通常通過設(shè)計(jì)配方達(dá)到較高的硬度.炭黑在大部分橡膠膠料中占大約30%,炭黑的添加會影響橡膠O型圈生產(chǎn)的整個(gè)過程及其終的性能.
炭黑是由碳元素形成的膠態(tài)物質(zhì),聚集體的大小,形狀和表面化學(xué)性質(zhì)決定它的補(bǔ)強(qiáng)特性.炭黑中除了碳元素之外,還含有灰分,水分,可抽出物,硫等,經(jīng)造粒后供添加使用.
炭黑的表面積和結(jié)構(gòu)兩種性能與其硬度呈正比例關(guān)系,也就是說,在其他條件都不變的情況下,加入高結(jié)構(gòu)性和大面積的炭黑,會使膠料具有較大的硬度.對大多數(shù)炭或高聚物類型,在配方中增加或是減少2份炭黑,則其邵氏硬度值就相應(yīng)地增加或是減少一個(gè)點(diǎn),.但留意,對硬度的影響來說,1份操作油大約可以抵消1份炭黑.
硅橡膠的硬度對其密封防水性的影響
如果硅橡膠的硬度太軟,則會產(chǎn)生以下影響:
- 易于填充凹坑或毛細(xì)口,適應(yīng)于表面粗糙的制品之密封防水.
- 密封防水配件缺乏結(jié)構(gòu)剛性,易蠕動,變形或走位,易改變原設(shè)計(jì)方案既定的密封防水的相互配合關(guān)系,甚至滑離原位,這種非受控狀態(tài)帶來風(fēng)險(xiǎn),引發(fā)密封防水缺陷.很多時(shí)候我們發(fā)現(xiàn)防水膠墊在螺絲擰緊后,會滑離原位,就是因?yàn)槊芊夥浪浼浰?也有些公母防水鏈接線對插后,O型圈*變形.
- 組裝成品工藝中,太軟的密封防水膠圈在放入凹槽時(shí),很難均勻分布,經(jīng)常會出現(xiàn)先松后緊,或先緊后松的現(xiàn)象,這種不均勻的分布就引來了密封防水的薄弱缺口,導(dǎo)致質(zhì)量問題.
如果硅橡膠的硬度太硬,則會產(chǎn)生如下影響:
- 密封防水配件缺乏必要的彈性,就隱沒了橡膠的應(yīng)有的回彈優(yōu)勢,趨向或接近剛性的鐵,銅,鋁,鋼.這同樣會引發(fā)非受控狀態(tài)帶來的風(fēng)險(xiǎn),引發(fā)密封防水缺陷.
- 密封防水配件填充性差,很難填充凹坑,不適應(yīng)表面粗糙的制品密封防水.
- 密封防水配件因太硬,較難獲得穩(wěn)固均衡的配合界面,如遇緊固螺絲松動,或搬運(yùn)震動,局部地方不能自動修復(fù)或補(bǔ)足,形成毛細(xì)或縫隙,就不能阻擋水汽滲透或逸出.
綜合來看,密封防水配件的硬度要適中,關(guān)鍵是結(jié)合到具體的實(shí)際運(yùn)用,作恰當(dāng)?shù)倪x型:一般來講,邵氏硬度分40-50度,50-60度,60-70度三檔.
- 硬度為40-50度時(shí)可作如下應(yīng)用:
- 有凹槽放置或有明確的限位;
- 表面明顯粗糙或變形;
- 帶鋸齒的防水結(jié)構(gòu);
- 結(jié)構(gòu)件配合間隙較大或不均.
- 硬度我50-60度時(shí)可作如下應(yīng)用:
- 沒有明確的纖維措施,也就是說密封防水膠圈容易跑位;
- 大尺寸或大面積的產(chǎn)品或密封防水結(jié)合面;
- 產(chǎn)品整體的結(jié)構(gòu)剛性或強(qiáng)度較好時(shí),也可選用此類硬度.
- 硬度為60-70度時(shí)可作如下應(yīng)用:
- 螺絲防水膠墊;
- 帶刀口的防水結(jié)構(gòu);
- 需要借力或傳力的地方;
- 界面光滑平整的結(jié)構(gòu)件;
- 因要加炭黑補(bǔ)強(qiáng),所以密封防水件允許黑色.