شاید تا به امروز به اورینگ ها، این محصولات کوچک و ساده توجه نکرده باشید. اورینگ ها اولین بار در آغاز قرن بیستم به بازار ارائه شدند و جالب ترین بخش ماجرا اینجاست که علی رغم سادگی بسیار، امروزه همچنان به طرز باورنکردنی مورد استفاده قرار می گیرند. به راستی چقدر این قطعه شگفت انگیز را می شناسید؟
درابتدا این مقاله خواهیم گفت اورینگ چیست و چه انواعی دارد سپس به تمامی اطلاعاتی که برای شناخت، ساخت و کاربرد اورینگ احتیاج دارید خواهیم پرداخت؛ همچنین می توانید برای خرید و مشاوره خرید اورینگ با کیفیت و قیمت مناسب به شماره واتس اپ 09120044813 پیام ارسال نمایید.
تعریف اورینگ
دنیای مهندسی، ساخت و طراحی قطعات در طی سال های گذشته دچار تغییر و تحول بسیاری شده است و عجیب تر اینجاست که کماکان حلقه های اورینگ، هم از نظر شکل و هم از لحاظ عملکرد کم و بیش به همان شکل اولیه ارائه می شوند و کاربرد کافی را دارند. البته برخی از مواد مورد استفاده در ساخت اورینگ، با گذشت زمان از فناوری پیشرفته تری برخوردار شده اند، اما اساساً اورینگ همچنان یک راه حل کاملاً ساده و قابل اعتماد برای مسئله ای است که برای اولین بار بیش از یک قرن پیش مطرح شده است؛ مسئله آب بندی!
در تعریف اورینگ می توان گفت قطعه ای ساده به شکل دونات است که صرفاً برای آب بندی و جلوگیری از نشت یا فرار ناخواسته گازها و مایعات، بین دو جزء دیگر به کار می رود؛ به همین منظور عملاً می توان گفت اورینگ ها نوعی واشر هستند؛ با این تفاوت که اورینگ ها معمولاً در محیط هایی با فشار زیاد استفاده می شود.
اورینگ ها از نظر اقتصادی بسیار به صرفه هستند و علاوه بر مورد اعتماد بودن، مقاومت نسبتا خوبی نیز داشته و از نظر نگهداری و تعویض استفده کننده را به دردسر نمی اندازند.
تاریخچه مختصری از ساخت اورینگ
اورینگ ایده JO Lundberg است که در سال 1896 ، حق ثبت آن را از آن خود کرد. این قطعه در سوئد اختراع شد، اما آرامی از اقیانوس اطلس عبور کرد و در سال 1937 ، اولین حق ثبت اختراع اورینگ در ایالات متحده توسط مهندس نیلز کریستنسن ثبت شد و جالب تر اینجاست که کریستینسن نیز این حق ثبت اختراع را حفظ نکرد.
در طول جنگ جهانی دوم، دولت ایالات متحده حق ثبت اختراع اورینگ را به دست گرفتند و آن را به عنوان ابزاری مهم در تلاش های جنگی نیروهای متفقین به کار بردند. آن ها حق ثبت اختراع خود را به كریستنسن پرداخت نموده، طرح اورینگ را در حوزه عمومی قرار دادند و به شركت هایی از ساحل شرقی تا ساحل غربی اجازه دادند اورینگ های خود را تولید و بفروشند.
ساخت اورینگ
روند ساخت اورینگ نسبتاً ساده است و در تولید آن به مشخصاتی از جمله کیفیت مورد نیاز، کمیت، محیط کاربرد، مقرون به صرفه بودن، سازگاری شیمیایی و فشار، طول عمر و روغن کاری توجه می شود.
ساخت حلقه های اورینگ معمولاً به روش هایی مانند:
- فشرده سازی
- قالب گیری انتقال یا تزریق
- – ، ماشین کاری
- یا اکستروژن
متکی است که هر یک مزایا و معایب مختلفی دارند.
عملکرد اورینگ
همانطور که پیش تر گفتیم، اورینگ یک آب بند به حساب می اید اما این قطعه ساده چگونه این کار را انجام می دهد؟
اندازه اورینگ برای استفاده در یک قطعه بایستی به درستی محاسبه گردد و پس از آن با قرارگیری بین شیار دو قطعه و فشاری که دو قطعه از دو طرف ایجاد می کنند، مانع خروج مایعات و گاز می گردد.
عملکرد اورینگ ها در دوحالت استاتیک و دینامیک قابل بررسی است. در شرح تفاوت این دو عملکرد می توان گفت اورینگ استاتیک برای تماس با دو یا چند سطح طراحی شده است که نسبت به یکدیگر حرکت نمی کنند، در حالی که اورینگ دینامیک به آب بندی بین قطعات متحرک می پردازد.
به طور کلی اورینگ های ساکن از مواد مقاوم و سخت تری نسبت به معادل های دینامیکی آن ها ساخته می شوند؛ همچنین مهم است که اجزای به هم پیوسته در یک محیط پویا(دینامیک) با دقت بیشتری طراحی و ساخته شوند، به طوری که شکاف نداشته باشند؛ در مقابل، این مسئله کمتر باعث نگرانی در طراحی اورینگ ها برای کاربردهای ساکن می شود ، چراکه تنها نیروی تنش، معمولاً فشرده سازی است (که اورینگ ها در آن نسبتاً مقاوم هستند).
از دیگر تفاوت های استفاده اورینگ برای مصارف استاتیکی و دینامیکی، میزان روغن کاری، نحوه نگهداری و تعدد تعویض می باشد که در طراحی دینامیکی نسبت به نسخه های ثابت(استاتیکی) مورد توجه بیشتری قرار دارد.
انواع مختلف حرکات دینامیکی – به عنوان مثال چرخشی، رفت و برگشتی و نوسانی – ایجاب می کند که این اورینگ ها با کیفیت مواد ممتنوع تری تولید شوند تا در حد مطلوب مورد استفاده قرار گیرند.
کاربرد اورینگ
پرداختن به کاربرد گسترده اورینگ در زمینه ها و حوزه های متفاوت دارای اهمیت فراوانی برای استفاده کنندگان این قطعه پرمصرف می باشد.در این جا کمی دقیق تر به کار اورینگ می پردازیم.
در حالت کلی اورنگ معمولاً در پمپ ها، سیلندرها، اتصالات و دریچه ها یافت می شود و به آب بندی اتصالات بین قطعات جدا از هم و جلوگیری از نشت مایعات و گازها کمک می کنند. اورینگ ها آب بندی را در دماهای بالا نیز به خوبی انجام می دهند و به علت مقاومت مناسب در برابر گرما در پالایشگاه های نفت و گاز، فرآوری مواد شیمیایی، صنایع هوا فضا یا هر سناریوی دیگری که به آب بندی با درجه حرارت بالا نیاز باشد استفاده می شوند.
استفاده از اورینگ ها در اجزای استاتیکی، دینامیکی، هیدرولیکی و پنوماتیکی موجب شده تا آنها را به عنوان یک راه حل کاملاً متنوع برای یک مسئله مهندسی بسیار گسترده بشناسند.
موارد استفاده از اورینگ ها در شرایط محیطی مختلف
اورینگ ها در شرایط محیطی مختلف با متریال های متنوعی به کار می روند که در این جا برخی از این موارد را بررسی خواهیم کرد:
- دمای بالا و پایین:
عملیات برودتی به اورینگی نیاز دارد که بتواند با دماهای پایین عملکرد متناسبی داشته باشد؛ به این منطور سیلیکون و فلوروسیلیکون می توانند با دمای پایین تر از 100- درجه سانتیگراد کنار بیایند. برای دمای بسیار بالا نیز FFKM تا دمای 316 درجه سانتیگراد کار می کند.
- سازگاری شیمیایی:
اورینگ های وایتون در برابر بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم هستند و در دمای بالا نیز کار می کنند.
- آب گرم و بخار:
حلقه های اتیلن پروپیلن (EPDM) در برابر بخار و آب گرم و همچنین در برابر الکل، مواد قلیایی قوی و مایعات موجود در سیستم خودرو مقاوم هستند.
- مایعات گریس و هیدرولیک:
اورینگ با متریال نیتریل بهترین قطعه برای آب بندی مکان هایی است که مقدار زیادی روغن مایع یا هیدرولیک در اطراف خود دارند.
- فشار بالا:
مقاومت در برابر فشار بالا یکی از نیازهای معمول اورینگ های صنعتی است که به عملکرد قابل اعتماد در دمای بالا و محیط های پویا نیز به طور همزمان احتیاج دارد. برای کارکرد یک اورینگ فشار قوی در سطوح مطلوب ، طراحی و ساخت اورینگ به انتخاب مواد خاص برای عملکرد بهتر در شرایط خاص نیاز است.
مثال های استفاده از اورینگ
اورینگ مورد استفاده در موتورها
اورینگ مورد استفاده برای موتورها، به ویژه موتورهایی با کارایی بالا یا توربو، نمونه خوبی از محصولی است که باید در طراحی و ساخت مواد به اندازه کافی سخت باشد تا نیازهای مختلف چالش برانگیز دما، فشار و سازگاری شیمیایی را برطرف کند. بسیاری از لاستیک ها و پلیمرهای اساسی برای مجاورت با روغن ، سوخت یا ترکیبات پایه حلال مناسب نیستند. برای این مورد می توان به اورینگ نیتریل اشاره نمود.
اورینگ مورد استفاده در دستگاه های مواد غذایی (اورینگ سیلیکون)
اورینگ هایی برای درجه حرارت مناسب مواد غذایی و با رعایت استانداردهایی دقیق تر در ترکیب مواد، تولید شده اند، به گونه ای که به طور رسمی برای استفاده در تولید و تهیه وعده های غذایی، نوشیدنی ها و محصولات خوراکی دیگر، ایمن اعلام شده اند. یک اورینگ با درجه حرارت تایید شده غذایی، باید فقط شامل مواد اعلام شده و تأیید شده به عنوان سازگار با ایمنی مواد غذایی در کشور سازنده / فروشنده باشد. برخی از متریال های معمول در این حیطه شامل EPDM ، فلوروکربن ، نیتریل ، نئوپرن و سیلیکون هستند.
اورینگ مورد استفاده در تماس با CO2
دی اکسیدکربن اغلب در بسیاری از انواع اورینگ ها مسئله ایجاد می کند، زیرا مواد نرم تر تمایل دارند با گذشت زمان گاز را جذب کرده و متورم شوند. این می تواند در کوتاه مدت به یک آب بندی غیر قابل اعتماد منجر شود و با گذشت زمان CO2 در واقع باعث خرابی اورینگ از درون گردد.
برخی از گزینه های محبوب برای استفاده در تماس طولانی مدت با CO2 شامل پلی اورتان،PTFE ، نیتریل و فلورولاستومرها است. با این حال ، بهترین انتخاب همیشه به در نظر گرفتن سایر عوامل محیطی یا کاربردهای اورینگ بستگی دارد.
اورینگ مورد استفاده در هواپیماها
اورینگ های مورد استفاده در هواپیما و به طور کلی صنعت هوا فضا، بایستی از نظر شیمیایی بسیار مقاوم باشند و بتوانند در دامنه وسیعی از دما و فشار کار کنند تا سیستم انتقال نیرو در هواپیما به طور کامل تمیز، کارآمد و روان کار کند. کاربردهای معمول این حوزه شامل اورینگ های درپوش سوخت، اورینگ های سیستم سوخت و آب بندی درپوش شیر می باشد.
الاستومرهای متداول برای استفاده در این حیطه شامل نیتریل ها، اتیلن-پروپیلن، فلوروسیلیکون ها و غیره است. از آنجا که اندازه های مختلف اورینگ در اکثر موتورها و سیستم های هواپیما به کار می رود ، بیشترین فروش برای هوا فضا و هوانوردی از طریق سفارش عمده کیت های اورینگ چند سایز انجام می شود.
اورینگ مورد استفاده در ایمپلنت دندان
در ایمپلنت دندان نیز برای جلوگیری از رنج کشیدن بیمار از درد یا عفونت، باید مایعات را از کاشت خارج کرد. برای این کار، پزشکان از یک اورینگ سیلیکونی پزشکی استفاده می کنند که آب بندی کاملی را ایجاد می کند و دندان جدید را ایمن نگه می دارد.
اورینگ مورد استفاده در Paintballing
شاید جالب ترین استفاده اورینگ در اسلحه های Paintball باشد که از هوای فشرده برای شلیک گلوله های رنگی به دشمنان فرضی استفاده می کنند. برای اب بندی شدن هوا و اطمینان از شلیک قوی، از حلقه های اورینگ در سرتاسر اسلحه استفاده می شود.
اورینگ مورد استفاده در صنایع نفت، گاز و …
سوپاپ ها، پمپ های گاز، اتصالات، دیسپنسرها و مخازن ذخیره سازی به محلول های آب بندی احتیاج دارند که بتوانند در برابر درجه حرارت شدید ، مواد شیمیایی مضر و فشار زیاد مقاومت کنند. ترکیبات ویژه ای مانند پراکسید و پرفلوئورلاستومرهای تیمار شده با تریازین ، مقاومت در برابر گرما و شیمیایی را تضمین می کنند.
انواع اورینگ از نظر ظاهری
اورینگ ها از نظر ظاهری به دو دسته اورینگ حلقوی و متری تقسیم بندی می شوند. اورینگ های گرد در حقیقت از پیش ساخته هستند و در سایز های مختلف و مشخص به وفور یافت می شوند. اورینگ های متری به صورت رولی ارائه شده و مزیتشان نسبت به نوع قبلی، در اختیار بیشتر برای انتخاب سایز است. پس از انتخاب سایز اورینگ متری و برش آن، ابتدا و انتهای قطعه را توسط چسب مخصوص چسب می زنند.
انواع اورینگ ها از نظر متریال
همانطور که در برخی از بخش های فوق مشاهده کردیم، اورینگ ها از مواد بسیار متنوعی تولید می شوند و برای عملکرد دقیق و به صرفه آنان نیاز است پرمصرف ترین این متریال ها را شناخته و کاربرد هر یک را بدانیم.
اورینگ های وایتون یک گزینه محبوب برای آب بندی است که به طور گسترده در موارد حرکتی استفاده می شود. کیت های اورینگ در واقع از لاستیک فلوئورکربن ساخته شده اند، که آن ها را برای مقاومت در برابر دمای بالاتر و ارائه مقاومت شیمیایی قوی تر آماده می سازند.
اورینگ های وایتون برای کاربردهای فرآوری مواد شیمیایی، خودرو و لوازم خانگی بیشتر استفاده می شوند. همچنین مواد سیلیکونی از نظر فیزیولوژیکی بی ضرر هستند، بنابراین معمولاً توسط صنایع غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. سیلیکون های استاندارد در برابر آب (تا 100 درجه سانتی گراد / 212 درجه فارنهایت)، روغن آلیفاتیک موتور و روغن انتقال و روغن و چربی های حیوانی و گیاهی مقاوم هستند. سیلیکون ها معمولاً در برابر سوخت ها، روغن های معدنی معطر، بخار (کوتاه مدت تا 120 درجه سانتی گراد / 248 درجه فارنهایت امکان پذیر است)، اسیدها یا مواد قلیایی مقاوم نیستند.
این متریال در محدوده دمایی 26- درجه سانتی گراد تا 205+ درجه سانتی گراد کاربرد دارد ، اگرچه می تواند برای مدت کوتاهی در برابر دماهای بالاتر نیز مقاومت کنند.
اورینگ های نیتریل نوع محبوبی از اورینگ های اب بندی لاستیکی هستند که با خواص ضد آب مناسب در برابر آب، بنزین، روغن های نفت، نفت خام، پروپان و برخی مایعات هیدرولیکی در طیف گسترده ای از محیط ها مورد استفاده قرار می گیرند. اورینگ های لاستیکی نیتریل سخت و نسبتاً مقاوم هستند و باید توجه داشت که مایعات هیدرولیکی استر فسفات، مایعات ترمز و هیدروکربن های هالوژنه به نیتریل آسیب می رسانند و همچنین برای انتخاب دما یا فشار بالا بهترین انتخاب نیستند. دامنه دمایی اورینگ نیتریل معمولاً از 50- تا 120+ درجه سانتی گراد است.
هنگامی که یک ترکیب اورینگ حاوی 32٪ استاندارد نیتریل باشد، گفته می شود که این ماده از “نیتریل متوسط” ساخته شده است و با 50٪ یا بیشتر به یک محصول “نیتریل بالا” تبدیل می شود که برای استفاده در کاربردهای هیدروکربن در نظر گرفته شده و این در حالی است که زیر 18٪ “نیتریل کم” و برای استفاده در سیستم های دمای بسیار پایین است.
- اورینگ سیلیکون
ترکیبات لاستیک سیلیکون به طور معمول مقاومت بسیار خوبی در برابر ازن، اسیدها، آب و مقاومت مناسب در برابر هوازدگی و گرما ایجاد می کنند و آن ها را برای استفاده در فضای باز آماده می سازد. این اورینگ ها مقاومت برشی یا مقاومت کششی کمی دارند، اگرچه غالباً آب بندی سیلیکونی ساخته شده از گریدهای ترکیبی با مقاومت در برابر پارگی بسیار بهتر از سیلیکون های استاندارد، توسط سازندگان ارائه می شوند. دامنه استاندارد درجه حرارت اورینگ سیلیکون از حدود 50- درجه سانتی گراد تا 200+ درجه سانتی گراد قرار داردو
- اورینگ مونومر اتیلن پروپیلن دین (EPDM)
مقاومت خوب در برابر آب گرم و بخار، مواد شوینده، محلول های پتاس سوز آور، محلول های هیدروکسید سدیم، روغن ها و روغن های سیلیکون، بسیاری از حلال های قطبی و بسیاری از اسیدهای رقیق شده و مواد شیمیایی از ویژگی های این متریال اورینگ می باشد. این اورینگ برای استفاده هایی که تماس با روغن معدنی (روان کننده ها ، روغن ها یا سوخت ها) را در روال کار خود دارند نامناسب است اما در تماس با ترکیبات پراکسید شده برای دماهای بالاتر مناسب هستند.
- اورینگ فلوروئلاستومر(FKM)
اورینگ FKM به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر گرما و طیف گسترده ای از مواد شیمیایی مورد توجه قرار گرفته است. از دیگر مزایای کلیدی آن می توان به مقاومت عالی در برابر ازن و نفوذ پذیری بسیار کم گاز اشاره کرد. مواد استاندارد FKM مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن ها و گریس های معدنی، هیدروکربن های آلیفاتیک، معطر و کلر، سوخت ها، مایعات هیدرولیکی غیر قابل اشتعال (HFD) و بسیاری از حلال های آلی و مواد شیمیایی دارد. به طور کلی FKM در تماس با آب گرم، بخار، حلال های قطبی، مایعات ترمز بر پایه گلیکول و اسیدهای آلی با وزن مولکولی پایین مقاوم نیست.
- اورینگ PTFE
اورینگ کپسوله شده PTFE علاوه بر مقاومت در برابر خوردگی و سایش، عدم نفوذ پذیری، بی اثر بودن شیمیایی و جذب کم، بسیار سفت و مستحکم نیز می باشند و بیشتر مناسب کاربردهای استاتیک هستند. این متریال می تواند در یک واریانس دمایی گسترده بین 73- تا 260 درجه سانتی گراد کار کنند و اغلب در دستگاه های فرمان خودرو و اسلحه های رنگی استفاده می شود.
- اورینگ پلی اورتان
پلی یورتان به دلیل مقاومت کلی و همه جانبه و همچنین مقاومت در برابر سایش و اکستروژن قابل توجه است. اورینگ های ساخته شده از این ماده برای کاربردهایی که به فشار خوب و مقاومت در برابر حرارت نیاز دارند مناسب نخواهد بود؛ چراکه محدوده دمای عملیاتی آن بین 54- تا 100+ درجه سانتی گراد است. از اورینگ های پلی اورتان اغلب برای اتصالات هیدرولیکی، سیلندرها و شیرآلات، ابزارهای پنوماتیک و سلاح گرم استفاده می شود.
سخن پایانی
به انتهای مقاله اورینگ چیست رسیدیم در پایان چنانچه به اطلاعات بیشتری درباره خرید اورینگ نیاز دارید، همین حالا می توانید با کارشناسان رابرسیا در تماس باشید. همچنین برای خرید آنلاین اورینگ می توانید از قسمت ثبت سفارش فروشگاه اینترنتی رابرسیا که در زمینه تولید اورینگ لاستیکی فعالیت دارد، اقدام نمایید.
