Dobór oringu lub innej uszczelki nie sprowadza się do dopasowania samego kształtu: znaczenie mają materiał, średnica, grubość oraz konstrukcja połączenia. Inne kryteria pojawiają się przy połączeniach ruchomych i nieruchomych, a jeszcze inne przy kontakcie z olejami, paliwami, chemikaliami czy podwyższoną temperaturą. W praktyce o szczelności decyduje zgodność rozwiązania z całym układem, nie pojedynczy parametr.
Oringi i uszczelki: różnice konstrukcyjne oraz dobór do rodzaju połączenia
Oring ma postać zamkniętego pierścienia o przekroju kołowym. Po umieszczeniu w odpowiednio przygotowanym gnieździe jego elastyczny materiał dopasowuje się do powierzchni styku, tworząc barierę między łączonymi elementami. Taka konstrukcja znajduje zastosowanie w połączeniach nieruchomych i ruchomych.
Inne uszczelki mogą mieć płaski, profilowany albo złożony przekrój. Ich działanie zależy więc nie tylko od właściwości materiału, lecz także od sposobu ułożenia między powierzchniami. Przykładem są uszczelki metalowo-gumowe, składające się z elementu gumowego i metalowego. Stosuje się je przy przyłączach, w których nie przewidziano osobnego oringu.
| Cecha | Oring | Inne uszczelki |
|---|---|---|
| Konstrukcja | Pierścień o przekroju kołowym | Przekrój płaski, profilowany lub złożony |
| Dopasowanie | Elastyczne dopasowanie w gnieździe | Kontakt zależny od kształtu uszczelki i powierzchni połączenia |
| Rodzaj połączenia | Nieruchome i ruchome | Zależny od konkretnej konstrukcji i sposobu osadzenia |
Podstawą wyboru nie jest sama nazwa uszczelnienia, ale relacja między jego przekrojem a połączeniem. Oring stosuje się wtedy, gdy elementy mają przygotowane gniazdo dla pierścienia. Przy przyłączach bez osobnego gniazda oringu właściwsza może być uszczelka zaprojektowana do bezpośredniego ułożenia między łączonymi częściami.
Jak dobrać materiał uszczelnienia do temperatury, mediów i warunków pracy
Materiał uszczelnienia dobiera się do temperatury, medium oraz środowiska pracy. Sama odporność na jeden czynnik nie przesądza o przydatności. Inne wymagania dotyczą kontaktu z olejem lub paliwem, a inne ekspozycji na ozon, wodę, glikole czy środki chemiczne.
Temperatura wpływa na właściwości materiału, dlatego parametrów jednego rodzaju uszczelnienia nie należy przenosić na wszystkie materiały. Mieszaniny glikoli z wodą do 150°C to przykład odporności określonych uszczelek, a nie całej grupy produktów.
| Warunki pracy | Na co zwrócić uwagę przy wyborze |
|---|---|
| Oleje mineralne, smary i paliwa | Potwierdzona odporność na konkretne medium, np. oleje mineralne, smary, paliwa diesel, benzynę lub propan-butan. |
| Ozon i warunki atmosferyczne | Odporność na ozon oraz czynniki zewnętrzne, szczególnie przy pracy poza zamkniętą obudową. |
| Kwasy, zasady, sole i kwaśne gazy | Kompatybilność z konkretnym środkiem; odporność na rozcieńczone kwasy, zasady i sole nie oznacza odporności na każdą substancję. |
| Mieszaniny glikoli z wodą | Sprawdzenie, czy dany materiał jest przeznaczony do takiego medium i czy potwierdzono jego pracę w wymaganej temperaturze. |
W praktyce należy opisać jednocześnie medium, temperaturę i warunki otoczenia, zamiast szukać uszczelnienia wyłącznie po nazwie zastosowania. Materiał odporny na oleje może nie być odpowiedni do innych chemikaliów, a o przydatności konkretnego uszczelnienia decyduje potwierdzona zgodność z całym zestawem warunków pracy.
Jak dobrać rozmiar oringu lub uszczelki do gniazda i połączenia
Dopasowanie uszczelnienia zaczyna się od sprawdzenia wymiarów gniazda i połączenia. W przypadku oringu trzeba uwzględnić jego średnicę oraz grubość, a następnie porównać je z geometrią rowka i powierzchniami, które mają zostać uszczelnione. Rozmiar powinien zapewniać prawidłowe ułożenie w gnieździe, bez nadmiernego rozciągania, zgniatania ani pozostawiania luzu.
- Średnica — należy sprawdzić średnicę wewnętrzną oringu oraz wymiary miejsca, w którym ma pracować. Pomiar powinien odnosić się do rzeczywistego gniazda lub elementu współpracującego, ponieważ podobnie wyglądające połączenia mogą mieć inną geometrię.
- Grubość przekroju — przekrój oringu musi odpowiadać szerokości i głębokości rowka. Zbyt grube uszczelnienie może utrudniać prawidłowe złożenie połączenia, a zbyt cienkie nie wypełni przestrzeni przeznaczonej na uszczelnienie.
- Geometria gniazda — trzeba ocenić kształt rowka, jego krawędzie oraz sposób osadzenia uszczelnienia. Znaczenie ma także to, czy połączenie jest płaskie, czy elementy wsuwają się względem siebie.
- Zgodność z połączeniem — średnicę i grubość należy analizować razem z wymiarami obu łączonych części. Sam pomiar starego elementu może być niewystarczający, zwłaszcza gdy uszczelnienie uległo odkształceniu.
Elastyczność oringu pozwala mu dopasować się do uszczelnianych powierzchni, ale nie zastępuje zgodności wymiarowej. Średnicę, grubość i geometrię gniazda należy więc sprawdzać łącznie.
Dobór uszczelnienia do ruchu, ciśnienia i konstrukcji połączenia
Dobór uszczelnienia należy rozpocząć od określenia, czy połączenie jest nieruchome, czy elementy przemieszczają się względem siebie. Oringi stosuje się w obu typach połączeń, a ich zadaniem jest ograniczanie wycieków płynów i gazów. W układach ruchomych trzeba dodatkowo uwzględnić sposób prowadzenia elementów oraz funkcję uszczelnienia.
| Cecha układu | Co sprawdzić | Znaczenie dla doboru |
|---|---|---|
| Rodzaj połączenia | Nieruchome, posuwisto-zwrotne lub obrotowe | Określa, czy uszczelnienie ma pracować statycznie, czy współpracować z przemieszczającymi się elementami |
| Ciśnienie | Wartość i charakter obciążenia w układzie | Wpływa na wybór konstrukcji oraz potrzebę uwzględnienia podparcia uszczelnienia |
| Funkcja elementu | Uszczelnienie tłoka, tłoczyska, połączenia lub powierzchni płaskich | Pomaga dopasować typ uszczelnienia do miejsca zabudowy |
| Budowa połączenia | Rowek, gniazdo, powierzchnie współpracujące i sposób złożenia | Ogranicza rozwiązania możliwe do zastosowania w danej konstrukcji |
W hydraulice siłowej, przy ruchu posuwisto-zwrotnym, stosuje się także uszczelnienia typu U. Ich zastosowanie zależy jednak od funkcji uszczelnienia i konstrukcji gniazda, a nie wyłącznie od samego występowania ruchu.
Ciśnienie trzeba analizować razem z geometrią połączenia. Istotne jest, gdzie powstaje nacisk, czy elementy przemieszczają się względem siebie oraz czy konstrukcja zapewnia stabilne podparcie uszczelnienia. W przypadku powierzchni płaskich można zastosować uszczelkę płaską, określaną również jako oring płaski, jeśli odpowiada ona budowie i wymaganiom danego połączenia.
Montaż oringów i uszczelek: błędy wpływające na szczelność
O szczelności decyduje nie tylko zgodność uszczelnienia z połączeniem, lecz także sposób jego osadzenia. Oring powinien przylegać do powierzchni bez skręcenia, podwinięcia i przypadkowego wysunięcia z gniazda. Podczas składania elementów trzeba unikać kontaktu z ostrymi krawędziami, które mogą przeciąć lub naciąć elastomer. Dotyczy to również uszczelek płaskich, w tym rozwiązań określanych jako oring płaski — ich położenie powinno pozostać stabilne do momentu zamknięcia połączenia.
Przed montażem trzeba sprawdzić, czy rowek, gniazdo i powierzchnie współpracujące są wolne od pyłu, opiłków oraz innych zanieczyszczeń. Nie należy zakładać elementu, który ma widoczne skaleczenia, trwałe odkształcenia albo ślady skręcenia.
- Nieprawidłowe osadzenie — oring przesunięty, skręcony lub wystający poza gniazdo może zostać przycięty podczas łączenia części.
- Brud w miejscu montażu — zanieczyszczenia na uszczelnieniu lub w rowku zakłócają kontakt z powierzchnią.
- Nieostrożna wymiana — podważanie i rozciąganie elementu w sposób powodujący nacięcia albo trwałe odkształcenia osłabia jego działanie.
- Mylenie elementów — montaż niezgodnej uszczelki może uniemożliwić prawidłowe dopasowanie.
- Przyklejanie oringu — nieprzewidziany sposób mocowania może zmienić właściwości elementu i utrudnić jego późniejszą wymianę.
Narzędzia montażowe, takie jak szczypce, ściągacze lub zestawy przeznaczone do wymiany uszczelek, mogą ułatwiać pracę, ale nie zastępują kontroli stanu elementu i poprawnego osadzenia. Po złożeniu połączenia trzeba sprawdzić, czy uszczelnienie nie zostało wypchnięte, ścięte ani widocznie zdeformowane. W systemach filtracyjnych takie zaniedbania mogą prowadzić do nieszczelności i ograniczenia skuteczności całego układu.
