حلقه‌های O از جنس NBR و PU با فشار بالا برای بیل‌های هیدرولیکی و کامیون‌های باربر معادن

قدرت عظیم بیل‌های هیدرولیکی و کامیون‌های باربری معدنی اُلترا-کلاس (کامیون‌های حمل و نقل) از سیستم‌های هیدرولیکی که در فشارهایی معمولاً بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ بار کار می‌کنند، ناشی می‌شود. این سیستم‌ها همانند سیستم گردش خون ماشین عمل می‌کنند و تمام اجزایی از جمله حرکت دسته (Boom) و سطل (Bucket)، فرمان‌دهی و ترمز را به‌حرکت درمی‌آورند. آب‌بندی‌ها (سیل‌ها) در این محیط با حمله‌ای بی‌وقفه از فشار بالا، پرش‌های فشاری (بارهای ضربه‌ای)، دماهای بالا (ناشی از شرایط محیطی و همچنین فشردگی سیال) و حرکت پویای مداوم روبه‌رو هستند. خرابی این آب‌بندی‌ها می‌تواند منجر به افت قدرت، آلودگی محیط زیست و آسیب‌های فاجعه‌بار به سیستم شود.

نیترایل (NBR) همچنان رایج‌ترین ماده برای درزبندی در سیستم‌های هیدرولیکی که از روغن‌های هیدرولیک معدنی استاندارد (نوع HLP) استفاده می‌کنند، باقی مانده است. این ماده نسبت عالی هزینه به عملکرد را فراهم می‌کند و مقاومت خوبی در برابر روغن، محدوده دمای مناسب برای اکثر کاربردها و خواص مکانیکی کافی دارد. برای بسیاری از درزبندی‌های ایستا (مثل واشرهای O-شکل در اتصالات پورت و واشرهای فلنج) و کاربردهای پویای کم‌تنش‌تر، نیترایل کاملاً مناسب است. ترکیبات استانداردی مانند ۷۰ شور A یا ۹۰ شور A بر اساس طراحی جعبه درزبندی (Gland) و فشار انتخاب می‌شوند.

با این حال، در حساس‌ترین کاربردهای پویا در سیلندرها —به‌ویژه درزبندی‌های پیستون و میله در سیلندرهای بزرگ بالابر و انحراف‌دهنده —پلی‌اورتان (PU یا AU) اغلب ماده‌ای است که انتخاب می‌شود. الاستومرهای پلی‌اورتان لاستیک نیستند بلکه پلیمرهایی با ساختار بسیار متفاوت هستند که خواص استثنایی‌ای را ارائه می‌دهند:

· مقاومت بسیار بالا در برابر سایش و خروج از شکل (اکسترود): این واشرها به‌طور قابل‌توجهی مقاوم‌ترین واشرهای پلیمری موجود هستند و می‌توانند بارهای جانبی و تماس احتمالی فلز به فلز را در سیلندرهای بزرگ و با حرکت طولانی تحمل کنند.

· استحکام کششی بالا و ظرفیت تحمل بار: این واشرها می‌توانند فشارهای بسیار بالا را بدون تغییر شکل یا خروج از شکل (اکسترود) به داخل شیارهای خلوص تحمل کنند.

· مقاومت عالی در برابر پارگی.

  معایب آن‌ها دامنه دمایی محدودتر (معمولاً از ۴۰- °C تا +100 °°C) و مقاومت ضعیف در برابر آب داغ، بخار و برخی مواد شیمیایی است. این واشرها عمدتاً با روغن‌های هیدرولیکی استفاده می‌شوند.

سازندگان تجهیزات اصلی (OEM) مانند کترپیلار، کوماتسو و هیتاچی، دستورالعمل‌های خدماتی دقیقی ارائه می‌دهند که در آن‌ها مجموعه‌های واشر دقیق برای هر مدل سیلندر مشخص شده است. این مجموعه‌ها اغلب ترکیبی از مواد مختلف را شامل می‌شوند: پلی‌اورتان (PU) برای واشرهای اصلی تحمل فشار، نیتریل بوتادین رابر (NBR) برای واشرهای ثانویه و پاک‌کننده‌ها، و گاهی حلقه‌های پشتیبان پلی‌تترافلورواتیلن (PTFE) برای کاربردهای فوق‌العاده فشاربالا.

ورود تجهیزات معدن‌کاری خودران و کنترل‌شونده از راه دور در منطقه پیلبارا استرالیا و برخی از معادن ایالات متحده، لایه‌ای دیگر از پیچیدگی را ایجاد می‌کند. قابلیت اطمینان آب‌بندی‌ها از اهمیت بیشتری برخوردار می‌شود، زیرا نشتی در یک وسیله نقلیه بی‌سرنشین ممکن است تا زمانی که منجر به خرابی شود، نادیده گرفته شود؛ که این امر منجر به تشخیص از راه دور پرهزینه و اعزام تیم تعمیراتی برای تعمیر می‌گردد. استراتژی‌های نگهداری پیش‌بینانه، با استفاده از سنسورها برای نظارت بر تمیزی روغن هیدرولیک، دما و روندهای فشار، با داده‌های مربوط به عمر آب‌بندی‌ها تلفیق می‌شوند تا تعویض آن‌ها در طول پنجره‌های برنامه‌ریزی‌شده نگهداری انجام شود و در نتیجه، زمان در دسترس بودن ماشین‌آلات در این عملیات سرمایه‌بر و شبانه‌روزی به حداکثر برسد.