430.000.000+ O-ringen op voorraad
Snelle levering
English 
Deutsch 
Français 
Italiano 
Español ![O-Ring-Stocks [NL]](/upload/593/Logo_O-RING-STOCKS-FC_SML.png){kind=logo}
O-ring inbouwruimten vormen het fundament van elke afdichting. Niet de ring zelf, maar de ruimte waarin hij wordt geplaatst, bepaalt of een afdichting werkt. Een correct gedimensioneerde ring in verkeerd uitgevoerde O-ring inbouwruimten lekt net zo goed als een slechte ring in een perfecte gleuf. Dit artikel geeft een overzicht van de vier constructieve randvoorwaarden die samen de inbouwruimte definiëren: gleufdesign, oppervlakteafwerking, afschuiningen en spleetafmetingen.
De tabel hieronder toont de kern van elk onderwerp naast elkaar: wat de eis is, welke fout het meest voorkomt en wat het gevolg is. De rest van dit artikel werkt elk onderwerp verder uit.
|
Onderwerp |
Kern van de eis |
Meest voorkomende fout |
Gevolg |
|
Gleufdesign |
Rechthoekig, max. 5° schuin, juiste radii r1/r2 |
Radii weggelaten, bramen niet verwijderd |
Scheurinitiatie in rubber, ongelijkmatige persing |
|
Oppervlakteafwerking |
Afdichtingsvlak Ra max. 1,6 µm (statisch) of 0,4 µm (dynamisch) |
Draaigroef of kras op afdichtingsvlak |
Continu lekpad langs de ring |
|
Afschuiningen |
15 tot 20 graden, lengte z uit maattabel |
Geen afschuining aangebracht |
Inwendige scheur in ring, lekkage onder druk |
|
Spleetafmetingen |
Maximale spleet afhankelijk van druk en hardheid |
Spleet te groot bij hogere druk |
Extrusie: rubber vernietigd, ring verloren |
Alle vier randvoorwaarden zijn even bepalend. Een afdichting die scoort op drie van de vier maar faalt op één, lekt.
Voor vrijwel alle O-ringsafdichtingen is de rechthoekige gleuf de aanbevolen en meest toegepaste vorm. De norm staat toe dat gleufflanken om productietechnische redenen tot maximaal 5 graden schuin worden uitgevoerd. Meer dan 5 graden verandert de effectieve gleufbreedte als functie van de diepte, waardoor de ring niet meer gelijkmatig wordt ondersteund. In de praktijk treedt dit op bij slijtage van het freeswerktuig: een licht conische gleuf is bij visuele inspectie zelden zichtbaar, maar meetbaar met een profielmeetmiddel.
Naast de gleufvorm zijn de afrondingsradii r1 (gleufbodem) en r2 (bovenhoeken) bepalend voor de levensduur van de ring. Een te scherpe radius concentreert de spanning in het rubber op een klein oppervlak, wat bij hogere drukken of pulserende belasting leidt tot scheurinitiatie. De radii worden niet altijd apart geprogrammeerd bij eenvoudige freeswerkzaamheden, wat de meest voorkomende ontwerpfout is bij gleufproductie.
|
Snoerdiameter d2 (mm) |
r1 bodemradius (mm) |
r2 hoekradius (mm) |
|
kleiner dan 3 |
0,3 |
0,2 |
|
3 tot 6 |
0,6 |
0,2 |
|
6 tot 10 |
1,0 |
0,2 |
|
12 tot 15 |
1,5 |
0,2 |
Meer over gleufdesign, gleuftypen en braamvrije afwerking: O-ring gleufdesign: ontwerp, geometrie en uitvoeringsregels.
De juiste oppervlakteafwerking is voor een betrouwbare afdichting doorslaggevend. Afdichtingsvlakken moeten vrij zijn van beschadigingen zoals krassen, krimpholten en diepe bewerkingssporen. Eén draaigroef op het afdichtingsvlak is voldoende voor een continu lekpad langs de ring, zeker bij lage drukken waarbij de contactkracht van de ring beperkt is.
Dynamische afdichtingen stellen hogere eisen aan de oppervlakken dan statische. Het afdichtingsvlak bij dynamische toepassingen vereist Ra max. 0,4 µm, vier keer strakker dan de 1,6 µm bij statisch. Elke slag schuift de ring over het oppervlak: een ruw vlak slijt het rubber mechanisch, bij elke beweging een klein beetje, totdat de ring niet meer voldoende afdichtkracht heeft.
|
Oppervlak |
Statisch Ra max. |
Dynamisch Ra max. |
Pulserende druk Ra max. |
|
Afdichtingsvlak |
1,6 µm |
0,4 µm |
0,8 µm |
|
Gleufbodem |
3,2 µm |
1,6 µm |
1,6 µm |
|
Gleufflanken |
6,3 µm |
3,2 µm |
3,2 µm |
Let op: Ra alleen is onvoldoende als controlecriterium. Een oppervlak kan een lage gemiddelde ruwheid hebben maar toch een diepe, geïsoleerde kras bevatten die Rmax fors overschrijdt. Meet bij kritische toepassingen altijd ook Rz en Rmax naast Ra.
Meer over meetmethoden, beschadigingsvormen en uitvoeringsregels: Oppervlakteafwerking voor O-ringsafdichtingen.
O-ringen zijn in verhouding tot de inbouwruimte met overmaat ontworpen. Ze worden bij montage tussen de machineonderdelen geperst. Om beschadigingen te vermijden, zoals het afschuiven van de ring bij het over een rand schuiven, moeten aan de componenten passende afschuiningen worden voorzien. Zonder afschuining krijgt de ring microscopische inwendige scheurtjes die niet zichtbaar zijn na montage, maar die onder druk uitgroeien tot lekkage.
De hoek van de afschuining bedraagt 15 tot 20 graden. De lengte z is afhankelijk van de snoerdiameter en is opgenomen in elke maattabel. De afschuining moet bovendien braamvrij zijn afgewerkt: een braam op de overgang van de afschuining naar de gleufrand heeft hetzelfde effect als geen afschuining.
De afschuining kost bij bewerking seconden extra. Het achterwege laten ervan kost later uren bij het opsporen van de lekkage.
Normatieve z-waarden per snoerdiameter, uitvoeringsregels en montage over draad: Afschuiningen bij O-ring montage: hoek, lengte en uitvoering.
De spleetbreedte tussen de af te dichten machineonderdelen moet in overeenstemming met de toepassing gering worden gehouden. Bij te grote spleten bestaat het gevaar voor spleetextrusie: het rubber van de O-ring wordt in de spleet aan de lagedrukzijde ingeperst en vernield. De ring is daarna onomkeerbaar beschadigd. De maximale toelaatbare spleetbreedte hangt af van de werkdruk, de hardheid van de ring en het afdichtingstype.
Bij siliconenmaterialen moeten de spleetafmetingen worden gehalveerd ten opzichte van de waarden in de tabel. Silicoon heeft een lagere treksterkte dan NBR of FKM en extrueert daardoor bij bredere spleten. Bij toepassingen met grotere spleetbreedten of hogere drukken worden steunringen aanbevolen aan de lagedrukzijde van de gleuf.
|
Afdichtingstype |
Druk (bar) |
70 Shore A |
80 Shore A |
90 Shore A |
|
Statisch |
tot 63 |
0,20 mm |
0,25 mm |
0,30 mm |
|
Statisch |
63 tot 100 |
0,10 mm |
0,20 mm |
0,25 mm |
|
Statisch |
100 tot 160 |
0,05 mm |
0,10 mm |
0,20 mm |
|
Dynamisch |
tot 30 |
0,20 mm |
0,25 mm |
0,30 mm |
|
Dynamisch |
30 tot 63 |
0,10 mm |
0,15 mm |
0,20 mm |
|
Dynamisch |
63 tot 80 |
n.v.t. |
0,10 mm |
0,15 mm |
Volledige tabellen, het temperatuureffect boven 70 °C en steunringadvies: Spleetafmetingen bij O-ringsafdichtingen.
De vier onderwerpen zijn geen afzonderlijke checklists die onafhankelijk van elkaar kunnen worden afgevinkt. Ze werken op elkaar in. Een hogere persing (kleinere gleufdiepte) verhoogt de contactdruk van de ring en maakt hem minder gevoelig voor kleine oppervlaktefouten, maar vergroot tegelijk de kans op extrusie bij een te brede spleet. Een hardere ring tolereert een grotere spleet, maar stelt hogere eisen aan het afdichtingsvlak bij lage drukken. Een strakker oppervlak compenseert een lichte geometriefout in de gleuf, maar compenseert nooit een ontbrekende afschuining.
In de praktijk betekent dit dat de vier randvoorwaarden samen moeten worden beoordeeld, niet één voor één. De volgorde die wij aanbevelen: begin met het gleufdesign en de bijbehorende persing, bepaal vervolgens de spleeteis bij de werkdruk en hardheid, stel de ruwheidseis vast op basis van het afdichtingstype, en zorg ten slotte dat de afschuining is aangebracht voordat de eerste montage plaatsvindt.
Ontwerpvolgorde: gleufgeometrie en persing → spleetbreedte en hardheid → oppervlaktekwaliteit → afschuining. In die volgorde, niet omgekeerd.
De vier onderwerpen vertalen zich naar acht concrete controlepunten die u kunt doorlopen voor elke nieuwe gleuf of na elke revisie.
In onze ervaring is het afdichtingsvlak de meest onderschatte factor. Een gleufgeometrie die klopt, een juist gekozen ring en toch lekkage: in de meeste gevallen zit er een kras, een draaigroef of een bewerkingsspoor op het afdichtingsvlak dat een continu lekpad vormt. Controleer altijd eerst het afdichtingsvlak visueel en meet Ra en Rz voor montage.
Bij een nieuwe gleuf: ja, alle acht controlepunten. Bij revisie of vervanging van de ring in een bestaande gleuf: minimaal de gleufbreedte (slijtage), het afdichtingsvlak (beschadigingen) en de afschuining (braamvorming door slijtage van het kantengebied). De gleufdiepte en radii veranderen bij normaal gebruik doorgaans niet.
Bij statische toepassingen is een ontbrekende of slechte afschuining de meest bepalende fout voor de directe levensduur: de ring begint al beschadigd aan zijn dienst. Bij dynamische toepassingen is de oppervlaktekwaliteit van het afdichtingsvlak het meest bepalend voor de lange termijn: een ruw vlak slijt de ring bij elke slag, ongeacht hoe goed de rest van de gleuf is uitgevoerd.
Steunringen zijn nodig wanneer de spleet tussen de onderdelen te groot is bij de werkdruk voor de gegeven hardheid van de ring. Boven 100 bar bij statisch en boven 63 bar bij dynamisch zijn steunringen voor de meeste hardheden aanbevolen. Bij pulserende druk worden steunringen aan beide zijden van de ring aanbevolen.
Bij visuele inspectie is een hellingshoek van 5 graden of minder niet zichtbaar. Gebruik een profielmeetmiddel of meet de gleufbreedte op twee diepten: aan de opening en aan de bodem. Als de bodem smaller is dan de opening, zijn de flanken conisch. Het verschil in breedte gedeeld door de gleufdiepte geeft de tangent van de hoek.
Nee. De gleufbodem mag bij statisch Ra max. 3,2 µm zijn, twee keer ruimer dan het afdichtingsvlak (Ra 1,6 µm). De gleufbodem staat niet in contact met het medium en draagt niet direct bij aan de afdichtende functie. Bij dynamische toepassingen is de gleufbodem Ra max. 1,6 µm, gelijk aan het statische afdichtingsvlak.
Er zijn drie opties: een hardere O-ring kiezen (hogere Shore A tolereert een grotere spleet), de constructie aanpassen om de spleet te verkleinen, of steunringen toepassen aan de lagedrukzijde. Steunringen zijn de meest praktische oplossing bij bestaande constructies. Bekijk het volledige assortiment op o-ring-stocks.eu/nl/steunringen/.
