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In diesem Artikel werden gekapselte O-Ringe, ihre Vor- und Nachteile sowie der Herstellungsprozess erläutert. Es wird Ihnen auch helfen, die Heizmethode zu verstehen, die bei der Herstellung dieser O-Ringe und ihrer verschiedenen Typen verwendet wird. Bleiben Sie bis zum Ende bei uns, wenn Sie sich für Mechanik und die gekapselten O-Ringe interessieren.
Was ist ein gekapselter O-Ring?
Ein gekapselter O-Ring ist eine spezielle Dichtung aus einer Kombination zweier Materialien, die aus zwei Hauptteilen besteht, nämlich der Außenschicht und dem Innenkern. Solche Dichtungen werden häufig sowohl in der Industrie als auch im Haushalt eingesetzt, um das Austreten von Luft, Gas oder Flüssigkeiten durch die Verbindungen zu verhindern.
Diese Dichtungen bieten zusätzliche Flexibilität, Haltbarkeit, Stabilität sowie Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit. Obwohl Sie für diese Aufgabe jede Art von O-Ring oder Dichtung aus Gummi verwenden können, bietet die Verwendung eines gekapselten O-Rings noch weitere Vorteile.
Der doppelschichtige O-Ring besteht aus einer Außenschicht, bei der es sich normalerweise um ein sogenanntes Material handelt Teflonund einen inneren Kern, der entweder ist Silikon or Viton. Das äußere Teflonmaterial umschließt den inneren Kern, daher der Name Teflon-ummantelte O-Ringe.
Wie wurden gekapselte O-Ringe hergestellt?
Die Geschichte der O-Ringe reicht bis ins 20. Jahrhundert zurück, als ein in Dänemark geborener Maschinist, Niel ChristensenEr arbeitete als Bremssystemmechaniker für Straßenbahnen in den USA. Niel Christensen wurde 1865 in Dänemark geboren und zog 1891 in die USA.
Während seiner Tätigkeit als Bremssystemmechaniker probierte er verschiedene Materialien aus, um die Rohre und andere Verbindungen abzudichten und so einen effektiven Bremsmechanismus zu gewährleisten. Im Jahr 1936 fand er eine Möglichkeit, Gummidichtungen in Kolben einzubauen, und nur drei Jahre später, 1939, schloss er die Patentanmeldung erfolgreich ab.
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Arten von gekapselten O-Ringen
Obwohl der Zweck aller gekapselten O-Ringe fast der gleiche ist, gibt es geringfügige Unterschiede in ihrer Herstellung und Konstruktion, die ihre Aufgabe etwas spezifischer machen.
Hohlkern-O-Ringe und Vollkern-O-Ringe sind die beiden Arten von gekapselten O-Ringen, basierend auf ihrem Kerndesign. Abhängig vom Material des Außenmantels und des Innenkerns gibt es mehrere andere Arten von O-Ringen, von denen jede ihre einzigartigen Eigenschaften aufweist.
Solid Core
O-Ringe mit festem Kern sind speziell für den Einsatz bei niedrigeren Temperaturen konzipiert. Das liegt daran, dass ihr innerer Kern mit einem Material namens gefüllt ist Silikon oder Viton, wie die Reifen eines schlauchlosen Fahrrads. O-Ringe mit festem Kern bieten hervorragende Kontraktion und Flexibilität und sind daher die beste Wahl für den Einsatz bei eisigen Temperaturen.
Auch das Kernmaterial bestimmt maßgeblich die Premium-Eigenschaften des ummantelten O-Rings. Der Viton-Innenkern-O-Ring ist für seine Flexibilität und Schrumpffähigkeit bekannt, während der Silikon-Innenkern-O-Ring für seine Flexibilität bekannt ist hitzebeständig Fähigkeit. Der mit festem Kern ummantelte O-Ring ist für seine Elastizität bekannt.
Hohlkern
Hohlkern-O-Ringe sind, wie der Name schon sagt, von innen hohl, wie jeder aufblasbare Fahrradreifen. Hohlkern-O-Ringe ähneln O-Ringen mit Vollkern, da beide einen Außenmantel aus Teflon haben, der den Innenkern umschließt, mit der Ausnahme, dass ersterer von innen hohl ist.
Der Außenmantel besteht entweder aus PFA oder FEP, abhängig von den Anforderungen und den Bedingungen, denen er standhalten muss. Der Innenkern hingegen besteht aus beidem FKM (aus Viton) oder Silikon, was ihm die einzigartige Fähigkeit verleiht, sich in enge Räume zu quetschen. Allerdings haben solche O-Ringe Probleme mit der Erholung nach der Kontraktion.
FEP
FEP erweitert als Fluoriertes Ethylenpropylenist keine Art von gekapseltem O-Ring, sondern ein spezifisches Material, das eine einzigartige Art von gekapseltem O-Ring ergibt. Die meisten Leute verwechseln es mit Teflon, einem anderen Material, das in der Außenbeschichtung der gekapselten O-Ringe verwendet wird. FEP hat auch mehrere andere Namen in der Branche, wie zum Beispiel Neoflon FEP, Teflon FEP und Dyneon FEP.
Zu den zahlreichen Merkmalen FEP-beschichteter O-Ringe gehören geringe Reibung und Temperaturbeständigkeit von -60 °C bis +205 °C. Es kann auch bei kryogenen Temperaturen flexibel bleiben und zeigt eine effektive kryogene Dichtungsleistung. Darüber hinaus ist es nicht nur nicht brennbar, sondern auch äußerst beständig gegen korrosive Chemikalien.
FEP hat einen sehr niedrigen Wert Kompressionssatz, was zeigt, dass es nach einer Verformung wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehren kann. Dieses Material kann bei der Herstellung verschiedener Arten von O-Ringen helfen, z. B. FEP-verkapseltes Vollsilikon, FEP-verkapselte Stahlfeder und FEP-verkapseltes Hohlsilikon.
PFA
Perfluoralkoxy-Copolymer, abgekürzt PFA, ist ein weiteres Material, das in ummantelten O-Ringen verwendet wird. Es ähnelt FEP in all seinen Eigenschaften fast, ist jedoch etwas fortschrittlicher und bietet eine höhere Temperaturbeständigkeit (-60 °C bis +260 °C). Darüber hinaus ist es gegenüber einem größeren Spektrum an Chemikalien beständig als FEP, beispielsweise Erdöl, Säuren, Naphtha, aromatische Lösungsmittel und Alkohol.
PFA verfügt über eine höhere mechanische Festigkeit, was bedeutet, dass es hohen Drücken und Dehnungen standhalten kann. Es ist außerdem beständig gegen Risse und hohe Belastungen und wird häufig auf industrieller Ebene eingesetzt, wo eine hohe Haltbarkeit und thermische Stabilität erforderlich sind. Im Gegenteil, es ist auch teurer als FEP.
Nitrilelastomer
Wenn Sie nach einem gekapselten O-Ring für den allgemeinen Gebrauch suchen, beispielsweise zum Abdichten von Verbindungen, die mit Wasser, Ölen oder Hydraulikflüssigkeiten zu tun haben, dann ist Nitril-Elastomer Ihre erste Wahl. Auch bekannt als Buna-N oder NBR, Nitrilelastomer ist ein Allzweckring, der häufig für Temperaturbereiche von -50 °C bis 120 °C verwendet wird.
Obwohl es eine gute Beständigkeit gegenüber Temperaturen und abrasiven Prozessen aufweist, besteht ein hohes Schadensrisiko, wenn der Grenzwert überschritten wird. Beispielsweise können Substanzen wie Ketone, Nitrokohlenwasserstoffe, Phosphorester usw. Schäden an den Ringen verursachen. Aus diesem Grund eignen sich Nitrilelastomere nur begrenzt für Anwendungen in Automobilen, Eisenbahnen, Sanitäranlagen und der Landwirtschaft.
Viton O-Ringe
Viton-O-Ringe sind eine Art gekapselte O-Ringe mit einem FKM- oder Viton-Innenkern. Der Außenmantel kann aus PFA oder FEP bestehen, je nachdem, ob Sie einen FEP-ummantelten Viton-Kern oder einen PFA-ummantelten Viton-Kern benötigen. Diese weisen außerdem eine hervorragende thermische Stabilität im Temperaturbereich von -40 °C bis 250 °C auf.
Kurz gesagt: Viton-O-Ringe zeichnen sich durch eine hohe mechanische Festigkeit, einen geringen Druckverformungsrest und eine geringe Gasdurchlässigkeit aus. Diese Eigenschaften machen es zur perfekten Wahl für die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Chemieindustrie. Obwohl sie gut mit Erdöl, Säuren, halogenierten Kohlenwasserstoffen und Silikonflüssigkeiten funktionieren, sollte man den Kontakt mit erhitzten Flusssäuren, Estern, Aminen mit niedrigem Molekulargewicht und Skydrol vermeiden.
Silikon-O-Ringe
Wie andere gekapselte O-Ringe auch Silikon-O-Ringe weisen eine hervorragende thermische Stabilität bei Temperaturen zwischen -100 °C und 300 °C auf. Darüber hinaus bietet der speziell entwickelte Innenkern von Silikon-O-Ringen eine außergewöhnliche Toleranz von bis zu -115 °C bis 315 °C für einige Zeit. Dies macht es zur idealen Wahl für Bereiche, in denen extreme Temperaturschwankungen zu erwarten sind.
Wie andere gekapselte O-Ringe funktionieren auch Silikon-O-Ringe besser statische Anwendungen. Darüber hinaus werden diese O-Ringe für ihre Flexibilität und Abriebfestigkeit geschätzt. Allerdings funktionieren sie nur mit Wasser, Öl und Dampf besser. Es gibt zwei Arten von Silikon-O-Ringen: hohlen Silikonkern und massiven Silikonkern.
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Vorteile und Grenzen von gekapselten O-Ringen
Bisher haben wir verschiedene Arten von gekapselten O-Ringen und ihre Anwendungen in verschiedenen Branchen und unter verschiedenen Bedingungen besprochen. Hier sind einige Vorteile von gekapselten O-Ringen, die sie zu einer besseren Wahl als eine gewöhnliche Kunststoff- oder Elastomerdichtung machen.
- Außergewöhnliche thermische Stabilität für Temperaturen bis zu 500 Grad Fahrenheit.
- Je nach Bedarf in verschiedenen Formen und Größen erhältlich.
- Beständig gegen korrosive Chemikalien
- Hergestellt aus von der FDA zugelassenen, ungiftigen Materialien
- Hochflexibel und langlebig für Stressbedingungen
Dies waren einige der positiven Aspekte der Verwendung von gekapselten O-Ringen anstelle herkömmlicher Gummidichtungen. Es gibt jedoch einige Einschränkungen, die Sie kennen müssen, bevor Sie sich mit gekapselten O-Ringen befassen.
- Die meisten dieser O-Ringe funktionieren bei statischen Anwendungen.
- Sie müssen die Verträglichkeit des Materials mit verschiedenen Chemikalien prüfen
- Für alle Typen gelten Temperaturbeschränkungen, die jedoch recht hoch sind.
Heizmethode mit eingekapselten O-Ringen
Gekapselte O-Ringe bestehen aus haltbaren Materialien, die bei Kälte möglicherweise keine große Dehnbarkeit bieten. Für den Einbau empfiehlt es sich, die O-Ringe zu erwärmen, um einen reibungslosen Ablauf zu gewährleisten. Das perfekte Verfahren besteht darin, die O-Ringe bis zu 100 Minuten lang in heißem Wasser bei 3 °C zu erhitzen. Anschließend können Sie die O-Ringe an der gewünschten Stelle installieren, während die O-Ringe noch heiß sind.
Andererseits können Sie für den Eingriff auch eine Ofenheizung nutzen. Allerdings kann dies mehr Zeit in Anspruch nehmen, da Sie die O-Ringe im Ofen bei 100 °C bis zu 15 Minuten lang erhitzen müssen. Danach können Sie dem Installationsvorgang folgen und dabei sicherstellen, dass die O-Ringe noch heiß sind.
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Schlussfolgerung
Gekapselte O-Ringe zeichnen sich in verschiedenen Branchen durch ihre erstklassigen Eigenschaften aus. Ihre außergewöhnliche Haltbarkeit und Kompatibilität mit einer Vielzahl von Chemikalien und Gasen machen sie zur perfekten Wahl. Obwohl sie in verschiedenen Größen und Formen erhältlich sind, ist die runde oder zylindrische Form der Standard, der leicht erhältlich ist.
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