Ang Hollow O-Rings, uban sa ilang talagsaon nga hollow structure nga disenyo, nagpakita sa mahinungdanong mga bentaha sa sealing scenario nga nagkinahanglan og ubos nga compression permanente nga deformation, taas nga elastic compensation o shock absorption. Ang pagpili sa materyal niini direktang makaapekto sa sealing performance, durability ug cost-effectiveness. Kini nga artikulo sistematikong nag-analisa sa kasagaran nga mga materyales ug magamit nga mga senaryo sa hollow O-rings aron maghatag usa ka sukaranan sa pagpili alang sa disenyo sa engineering.
1. Panguna nga mga bentaha sa hollow O-rings
Kung itandi sa solid O-rings, ang guwang nga disenyo adunay mga mosunod nga mga kinaiya:
Taas nga pagkamaunat-unat nga kompensasyon: Ang haw-ang nga estraktura makasuhop sa mas dako nga deformation (compression rate mahimong moabot labaw pa sa 50%) ug mopahiangay sa dinamikong pagbakwit o mga kondisyon sa vibration;
Ubos nga stress sa pagkontak: Pagpakunhod sa pagkawala sa presyur sa ibabaw sa sealing ug pagpalugway sa kinabuhi sa kagamitan;
Gaan nga timbang: Pagpakunhod sa konsumo sa materyal, angay alang sa mga kagamitan sa aerospace nga sensitibo sa timbang;
Heat insulation/vibration isolation: Ang hangin nga lungag maka-block sa heat transfer o mechanical vibration.
2. Komon nga mga materyales ug ang ilang performance pagtandi
1. Fluororubber (FKM)
Mga bahin:
Taas nga temperatura nga pagsukol (-20 ℃ ~ 200 ℃), pagsukol sa lana, pagsukol sa kemikal nga kaagnasan (acid, hydrocarbon solvents);
Katig-a range 65 ~ 90 Shore A, maayo kaayo nga pagbatok sa kompresiyon permanenteng deformation (150 ℃ × 70h deformation rate <15%).
Magamit nga mga senaryo:
Sistema sa gasolina, balbula sa bomba sa kemikal, taas nga temperatura nga hydraulic seal;
Hollow seal nga kinahanglang makasugakod sa lig-on nga corrosive media (sama sa concentrated sulfuric acid pipelines).
Mga Limitasyon: Dili maayo nga ubos nga temperatura elasticity ug taas nga gasto.
2. Silicone nga goma (VMQ)
Mga bahin:
Ultra-lapad nga temperatura range (-60 ℃ ~ 230 ℃), maayo kaayo nga pagka-flexible;
Taas nga biocompatibility (nagsunod sa mga sumbanan sa FDA), dili makahilo ug walay baho;
Maayo kaayo nga electrical insulation performance (volume resistivity>10¹⁵ Ω·cm).
Magamit nga mga senaryo:
Mga kagamitan sa medikal, mga selyo sa grado sa pagkaon (sama sa makinarya sa pagpuno);
Taas nga temperatura nga mga hurnohan, semiconductor equipment insulation seal.
Mga Limitasyon: Ubos nga mekanikal nga kusog, dali nga matusok sa hait nga mga butang.
3. Ethylene propylene diene monomer (EPDM)
Mga bahin:
Maayo kaayo nga pagsukol sa ozone ug pagsukol sa panahon (kinabuhi sa gawas> 10 ka tuig);
Makasugakod sa alisngaw sa tubig ug polar solvents (sama sa ketones ug alcohols);
Taas nga pasundayag sa gasto, sakup sa katig-a 40 ~ 90 Shore A.
Magamit nga mga senaryo:
Sistema sa pagpabugnaw sa awto, selyo sa pagpainit sa tubig sa solar;
Shock absorption ug buffering sa init ug umog nga palibot (sama sa kagamitan sa barko).
Mga Limitasyon: Dili makasugakod sa mga solvent sa lana ug hydrocarbon.
4. Hydrogenated nitrile rubber (HNBR)
Mga bahin:
Mas maayo nga pagsukol sa lana kay sa NBR, gipaayo nga pagsukol sa temperatura (-40 ℃ ~ 150 ℃);
Makasukol sa hydrogen sulfide (H₂S) corrosion, talagsaon nga pagsukol sa pagsul-ob.
Magamit nga mga senaryo:
High-pressure wellhead nga kagamitan sa oil ug gas fields;
Seal sa crankcase sa makina sa awto.
Mga Limitasyon: Mas taas nga gasto kaysa ordinaryong NBR.
5. Polyurethane (PU)
Mga bahin:
Labing taas nga pagsukol sa pagsul-ob (pagkawala sa pagsul-ob <0.03 cm³/1.61km);
Taas nga mekanikal nga kusog (tensile strength> 40 MPa), maayo nga oil resistance.
Magamit nga mga senaryo:
Taas nga presyur nga hydraulic cylinder piston seal (> 30 MPa);
Mga makinarya sa pagmina, kagamitan sa engineering nga shock absorber singsing.
Mga Limitasyon: Dili maayo nga pagsukol sa hydrolysis, dali nga mahumok sa taas nga temperatura (dugay nga paggamit nga temperatura <80 ° C).
6. Perfluoroether rubber (FFKM)
Mga bahin:
Ang kisame nga resistensya sa kemikal (makasukol sa lig-on nga acid, lig-on nga alkali, plasma);
Maayo kaayo nga pagsukol sa temperatura (-25°C~320°C).
Magamit nga mga senaryo:
Semiconductor etching machine vacuum chamber sealing;
Nukleyar nga reactor taas nga radiation nga lugar sealing.
Mga Limitasyon: Mahal (gasto mao ang 5 ~ 10 ka pilo sa FKM).
3. Espesyal nga composite nga mga materyales ug coating technology
1. PTFE adunay sapaw rubber core
Structure: Ang gawas nga layer sa polytetrafluoroethylene (PTFE) adunay sapaw sa silicone o fluororubber core nga materyal;
Mga bentaha: Ang friction coefficient nga ubos sa 0.05, pagsul-ob sa pagsukol ug anti-adhesion;
Aplikasyon: Tukma nga instrumento nga giya sa mga seal sa tren, wala’y lana nga lubrication nga palibot.
2. Metal nga gipalig-on nga hollow O-ring
Structure: Stainless steel spring nga gisudlan sa silicone o fluororubber nga lungag;
Mga bentaha: Ang kapasidad sa anti-compression misaka sa 3 ka beses, pagbatok sa permanente nga deformation;
Mga aplikasyon: Mga balbula nga ultra-high pressure (>100 MPa), mga packer sa lawom nga atabay.
3. Conductive/antistatic modification
Teknolohiya: Pagdugang carbon black, metal powder o graphene filler;
Pagganap: Mapahiangay nga resistivity sa gidaghanon (10²~10⁶ Ω·cm);
Aplikasyon: Ekipo nga dili makabuto, electromagnetic shielding seal para sa mga elektronikong sangkap.
4. Pangunang mga parameter alang sa pagpili ug mga rekomendasyon sa disenyo
Panguna nga mga parameter alang sa pagpares sa kahimtang sa pagtrabaho:
Sakup sa temperatura: Ang gipili nga materyal kinahanglan nga magtabon sa grabe nga temperatura ug magreserba ug 20% nga margin sa kaluwasan;
Media compatibility: I-refer sa ASTM D471 standard para sa paghubag test (volume change rate <10%);
Ang lebel sa presyur: Ang kapasidad sa pagdala sa presyur sa mga guwang nga istruktura kasagaran 50% ~ 70% sa mga solidong O-ring.
Panguna nga mga punto sa disenyo sa istruktura:
Pag-optimize sa gibag-on sa kuta: Ang gibag-on sa dingding / outer diameter ratio girekomenda nga 1: 4 ~ 1: 6 aron malikayan ang pagkahugno o pagkaguba;
Pre-compression rate: Ang static sealing girekomendar nga 15% ~ 25%, ug ang dinamikong sealing mikunhod ngadto sa 10% ~ 15%;
Pagproseso sa Interface: Gamita ang 45° bevel cut o one-piece molding aron malikayan ang mahuyang nga bonding areas.
Mga konsiderasyon sa ekonomiya:
Ang EPDM o HNBR gipalabi alang sa mga aplikasyon sa batch;
Ang FFKM o composite nga mga materyales mahimong mapili alang sa grabeng kahimtang sa pagtrabaho (sama sa semiconductors ug nukleyar nga industriya).
5. Kasagaran nga mga paagi sa kapakyasan ug pagpugong
Kapakyasan matang Hinungdan nga Solusyon
Pagkahugno sa deformasyon Dili igo nga gibag-on sa dingding o sobra nga presyur Dugangi ang gibag-on sa dingding/pilia ang istruktura sa pagpalig-on sa metal
Paghubag ug pag-crack sa medium Dili magkatugma nga materyal ug medium Pagpili pag-usab sa materyal ug pagpahigayon pagsulay sa pagpaunlod
Ubos nga temperatura nga brittle cracking Ang temperatura sa transisyon sa baso sa materyal taas ra kaayo Gamit ang silicone nga goma o ubos nga temperatura nga FKM sa baylo
Friction and wear Insufficient surface roughness or lubrication failure Gamita ang PTFE coating o idugang ang lubricant
Panapos
Ang pagpili sa materyal alang sa hollow O-rings usa ka komprehensibo nga disiplina nga nagbalanse sa mekanikal nga mga kabtangan, pagsukol sa kemikal ug gasto. Gikan sa corrosion-resistant fluororubber ngadto sa ultra-flexible nga silicone, gikan sa cost-effective nga EPDM ngadto sa top-level nga FFKM, ang matag materyal katumbas sa piho nga panginahanglan sa industriya. Sa umaabot, uban ang pagkahugno sa nano-composite nga teknolohiya ug intelihente nga mga materyales, ang hollow O-rings molambo pa sa direksyon sa functional integration (sama sa self-sensing ug self-repair), paghatag ug mas kasaligan nga sealing solutions para sa high-end nga kagamitan.
Oras sa pag-post: Mar-05-2025