Scanalatura per O-ring - Statica - Vuoto

Cosa rende diversa la tenuta per vuoto?

Con le sovrapressioni, la pressione aiuta: spinge l’O-ring con maggiore forza contro le superfici di tenuta. Nel vuoto questo aiuto manca completamente. L’anello deve sigillare esclusivamente sulla base della propria precarica elastica, e questa precarica è determinata dalla geometria della gola e dalla finitura superficiale. Allo stesso tempo, nelle applicazioni sotto vuoto non è rilevante solo la tenuta della zona di contatto, ma anche il percorso di diffusione attraverso l’elastomero stesso. Le molecole di gas possono, soprattutto con peso molecolare più basso, diffondere attraverso la gomma senza che esista un classico percorso di perdita. Per limitarlo, la gola viene dimensionata in modo che l’anello riempia la gola approssimativamente al 100%. Quanto minore è il volume libero nella gola, tanto più lungo è il percorso di diffusione attraverso il materiale, e tanto minore è il tasso di perdita complessivo del sistema.

I parametri della gola per la tenuta per vuoto

La gola per la tenuta per vuoto è superficialmente simile alla gola rettangolare standard, ma ci sono tre differenze critiche. La tolleranza su t è negativa anziché positiva: la gola deve essere leggermente meno profonda della misura nominale. La tolleranza su b è simmetrica e più stretta. E i raggi r1 e r2 sono più piccoli rispetto alla gola standard. Insieme, queste scelte garantiscono una maggiore precarica e una gola più piena durante il montaggio.

t: profondità della gola (tolleranza -0,05 mm)

Questa è la differenza più evidente rispetto alla gola standard. La tolleranza su t è negativa: la gola deve raggiungere la misura nominale, ma può essere al massimo 0,05 mm meno profonda. Mai più profonda. Una gola meno profonda produce una maggiore compressione radiale al montaggio e fa sì che l’anello riempia la gola in modo più denso. È proprio questo l’obiettivo nel vuoto: più gomma nella gola, meno volume libero, minore percorso di diffusione.

b: larghezza della gola (tolleranza ±0,05 mm)

La larghezza della gola ha una tolleranza simmetrica di ±0,05 mm. È la tolleranza di larghezza più stretta di tutti i tipi di gola in questo documento. Il motivo è lo stesso che per t: la larghezza non deve essere troppo ampia, perché un volume eccessivo nella gola aumenta il percorso di diffusione. Una gola troppo stretta non consente all’anello di deformarsi sufficientemente e danneggia la gomma durante il montaggio.

r1 e r2: raggi più stretti

Il raggio di fondo r1 è più piccolo nelle gole per vuoto rispetto alla gola standard: 0,2 mm per d2 fino a 3,00 mm, e 0,4 fino a 0,6 mm per le misure maggiori. Anche r2 è compreso tra 0,1 e 0,2 mm. I raggi più piccoli contribuiscono a un profilo di gola più pieno. Aumentano anche la pressione di contatto negli angoli, il che è favorevole alle prestazioni di tenuta nel vuoto.

Requisiti speciali nelle applicazioni sotto vuoto

Oltre alla geometria della gola, ci sono tre misure aggiuntive che riducono ulteriormente il tasso di perdita nel vuoto. Queste misure non sono obbligatorie, ma sono consigliate per requisiti di vuoto più elevati, come a livelli di pressione di processo inferiori a 10-3 mbar o nella strumentazione analitica e medicale.

Doppi O-ring in serie. Due O-ring in serie allungano notevolmente il percorso di diffusione. Lo spazio tra i due anelli può anche essere collegato a una pompa per vuoto oppure riempito con grasso per vuoto, riducendo ulteriormente il tasso di perdita.

Grasso per vuoto. L’applicazione di un sottile strato di grasso per vuoto sull’anello e sulla superficie di tenuta riduce la diffusione attraverso il contatto superficiale e migliora le condizioni di montaggio. Utilizzate solo grasso compatibile con la gomma e con il processo sotto vuoto.

Migliore qualità superficiale. Nel vuoto si applicano valori di rugosità più severi: superficie di tenuta Ra max. 0,8 µm (Rz max. 1,6 µm). Questo è più restrittivo rispetto ai valori statici standard di Ra max. 1,6 µm.

Materiale: FKM come preferenza

In molte tenute per vuoto, gli O-ring in fluoroelastomero (FKM, noto anche come Viton) hanno dimostrato la loro efficacia. FKM ha una bassa permeabilità ai gas rispetto a NBR o EPDM, il che limita le perdite per diffusione. Inoltre, FKM è resistente alla maggior parte dei prodotti chimici di pulizia utilizzati nei sistemi per vuoto. NBR è utilizzabile per sistemi di vuoto semplici senza fluidi aggressivi. EPDM può essere utilizzato con vapore acqueo e determinati solventi, ma ha una permeabilità ai gas superiore rispetto a FKM.

Consultate la guida alla resistenza chimica per il vostro fluido specifico e il vostro livello di vuoto.