一般我们口中说的O型圈就是O型密封圈,其形状是圆形的,当然截面也是O型的,是一种圆环形状的挤压型密封元件,其中工作原理是依靠密封器件之间发生弹性变形,在接触面上造成解除压力,接触压力大于被密封介质的内压,则不发生泄漏.
O型圈密封是典型的挤压型密封.O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内容,对密封性能和使用寿命有重要意义.O型圈良好的密封效果很大程度上取决于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配,形成合理的密封圈压缩量与拉伸量.密封装置设计加工时,若使O型圈压缩量过小,就会引起泄漏,压缩量过大则会导致O型圈橡胶应力松弛而引起泄漏.同样,O型圈工作中拉伸过度也会加速应力松弛而引起泄漏.
工业橡胶O型圈通常通过设计配方达到较高的硬度.炭黑在大部分橡胶胶料中占大约30%,炭黑的添加会影响橡胶O型圈生产的整个过程及其终的性能.
炭黑是由碳元素形成的胶态物质,聚集体的大小,形状和表面化学性质决定它的补强特性.炭黑中除了碳元素之外,还含有灰分,水分,可抽出物,硫等,经造粒后供添加使用.
炭黑的表面积和结构两种性能与其硬度呈正比例关系,也就是说,在其他条件都不变的情况下,加入高结构性和大面积的炭黑,会使胶料具有较大的硬度.对大多数炭或高聚物类型,在配方中增加或是减少2份炭黑,则其邵氏硬度值就相应地增加或是减少一个点,.但留意,对硬度的影响来说,1份操作油大约可以抵消1份炭黑.
硅橡胶的硬度对其密封防水性的影响
如果硅橡胶的硬度太软,则会产生以下影响:
1.易于填充凹坑或毛细口,适应于表面粗糙的制品之密封防水.
2.密封防水配件缺乏结构刚性,易蠕动,变形或走位,易改变原设计方案既定的密封防水的相互配合关系,甚至滑离原位,这种非受控状态带来风险,引发密封防水缺陷.很多时候我们发现防水胶垫在螺丝拧紧后,会滑离原位,就是因为密封防水配件偏软所致.也有些公母防水链接线对插后,O型圈完全变形.
3.组装成品工艺中,太软的密封防水胶圈在放入凹槽时,很难均匀分布,经常会出现先松后紧,或先紧后松的现象,这种不均匀的分布就引来了密封防水的薄弱缺口,导致质量问题.
如果硅橡胶的硬度太硬,则会产生如下影响:
1.密封防水配件缺乏必要的弹性,就隐没了橡胶的应有的回弹优势,趋向或接近刚性的铁,铜,铝,钢.这同样会引发非受控状态带来的风险,引发密封防水缺陷.
2.密封防水配件填充性差,很难填充凹坑,不适应表面粗糙的制品密封防水.
3.密封防水配件因太硬,较难获得稳固均衡的配合界面,如遇紧固螺丝松动,或搬运震动,局部地方不能自动修复或补足,形成毛细或缝隙,就不能阻挡水汽渗透或逸出.
综合来看,密封防水配件的硬度要适中,关键是结合到具体的实际运用,作恰当的选型:一般来讲,邵氏硬度分40-50度,50-60度,60-70度三档.
1.硬度为40-50度时可作如下应用:
(1)有凹槽放置或有明确的限位;
(2)表面明显粗糙或变形;
(3)带锯齿的防水结构;
(4)结构件配合间隙较大或不均.
2.硬度我50-60度时可作如下应用:
(1)没有明确的纤维措施,也就是说密封防水胶圈容易跑位;
(2)大尺寸或大面积的产品或密封防水结合面;
(3)产品整体的结构刚性或强度较好时,也可选用此类硬度.
3.硬度为60-70度时可作如下应用:
(1)螺丝防水胶垫;
(2)带刀口的防水结构;
(3)需要借力或传力的地方;
(4)界面光滑平整的结构件;
(5)因要加炭黑补强,所以密封防水件允许黑色.