הדרישה ל עיגול גומי מחוסר חלקות פנים החתימה אינה יכולה להיכתב באמצעות ערך Ra אחד בלבד — יש לשלוט בו-זמנית לפחות ב: Ra/Rz או Rmax, כיוון קווי המיכון, חרטומים/שוליים/כתמים של חלד, שלמות שכבת הציפוי, וגודל הפאה. תקן ISO 3601-2:2025 מציין בבירור כי מחוסר החלקות של חריץ האום-רינג והרכיב המתאים משפיע באופן מהותי על ביצועי החתימה, ובפרט על ביצועי החתימה הדינמית, ודורש כי פנים החתימה הפועלת תהיה חופשית מחרטומים, שוליים, קערות, סימני כלים, ר threads ואישות אחרות, וכן ממליץ לשלוט בשיעור החומר על המשטח (Rmr), ולא רק ב-Ra.

1. מדוע דרישות מחוסר חלקות עלולות לגרום לדליפות

חיבוק טבעת O- מתבסס על דחיסה מקדימה ולחץ התווך שיוצר מתח מגע על פני השטח המתכתי. אם פנים החיבוק רוגעות מדי, הפסגות והגיאות על פני השטח יוצרים ערוצים מיקרוסקופיים של דליפות; ואם על הפנים קיימים חרטומים יתיים, חורים מחוררים, ניקור שכבת ציפוי או סימני סכין, טבעת ה-O עלולה לא להיות מסוגלת לדחוס ולסגור לחלוטין את הערוצים הרציפים הללו, גם אם הגודל והחומר שלה תקינים.

אבל הפנים אינן בהכרח צריכות להיות חלקות ככל האפשר. במיוחד בחיבוקים דינמיים תנועתיים (חזרתיים או סיבוביים), הסלקות המוגזמת עלולה להרוס את יכולת אחסון סרט השמנים, מה שגורם לחיכוך יבש, הדבקה ו wearing מאיץ. מדריך החומרים לחיבוק טבעת O של ERIKS מדגיש כי חלקות מוגזמת בפניה של חיבוק דינמי עלולה לפגוע באחסון השמן ולהגביר את הה Hao, ולכן בדרך כלל לא מומלץ שהחלק העליון של חיבוק טבעת O דינמי יהיה חלק יותר מ-0.15 מיקרון Ra, משום שהפני השטח חייבים לשמור על יכולת אחסון מיקרוסקופית של סרט שמן.

2. טווח קשיות מומלץ, לפי תנאי הפעלה

הטבלה להלן מציגה נקודות תכנון הנדסיות נפוצות. היחידות הן מיקרומטר (μm). סטנדרטים ומדריכים שונים משתמשים בפרמטרים Rz, Rmax, Rt ואחרים – לא ניתן להמיר אותם ישירות זה בזה; יש לבדוק את הסטנדרט והפרמטרים הרלוונטיים למדידה לפני יישום.

3. אטימה סטטית: המיקוד הוא "האם היא יכולה לעמוד בדרכים לтеור

בתור אטום אין תנועת החלקה יחסית, ולכן רמת החוסר אחידות יכולה להיות פחות מחמירה מאשר באטום דינמי. עם זאת, עבור גז, ריק, נוזל נמוך צמיגות או אטימה בתנאי לחץ בינוני/גבוה, מומלץ להגיע ל-Ra 0.8 μm או עדין יותר. חומר הטבעות של COG מציין גם: אטום סטטי של אזור האטימה Ra 1.6/Rz 6.3, אטום דינמי Ra 0.4/Rz 1.6, ופינת הכניסה להתקנה Ra 1.6/Rz 6.3.

רמת החוסר אחידות באטום סטטי לא יכולה להיות מתנתקת מדי. אם פליטה, חיתוך או קמטים מוגזמים דוחפים את הטבעת לכיוון הצד של הלחץ הנמוך, יווצר ערוץ דליפה. חומר של ERIKS מדגיש גם כי כיוון עיבוד המשטח חשוב, למשל: סימני עיבוד בכיוון מסלול סיבוב התבנית. משטח גס יותר עדיין יכול להאטם, אך שריטות קיצוניות העוברות דרך הטבעת יגדילו משמעותית את הסיכון.

הלוגיקה לקביעת האטום הסטטי אינה "Ra הגיע לדרישות, נגמר", אלא: Ra/Rz בדרישות + אין שריטות חודרות + אין קמטים + שכבת הכסף שלמה + כמות הדחיסה מספקת + החריץ לא מלא יתר על המידה.

4. חותם דינמי נסוג: המיקוד הוא "בלאי, שימון וכיוון עיבוד"

בחותם דינמי נסוג, טבעת ה-O נשארת במחיצת החלקה מתמשכת עם משטח המוט, הפלונגר או הפיסטון, ולכן פנים החותם צריכים להיות חלקים מספיק, כדי למנוע בלאי, ובמקביל לשמור על שכבת שמן דקה, כדי למנוע חיכוך יבש. לפי ספר ההוראות של Parker, פנים המגע של החותם ההידראולי הנסוג צריכים להיות Ra 0.4, Rmax 1.6; גם קרקעית והצדדים של השורה צריכים להיות Ra 1.6, Rz 1.6.

מצבים נפוצים של כשל בחותם דינמי אינם קשורים לחומר טבעת ה-O עצמו, אלא למשטח החלקה:Scratches אקסיאליות ארוכות; סימני דריכה ספירליים או מכונת-סיבוב; התפרקות, נקיעות או חריצים בדוחס הכרום; סימני סכין; פינות פתח לא מעוגלות; חריצים בקצה השורה; משטח גס מדי שגורם לבלאי, או חלק מדי שגורם להיעדר שכבת שמן.

למיסבים הידראוליים מחזוריים, מומלץ לייצר את משטחי ההתקנה של החותמים הדינמיים באמצעות חיזוק, גלגול, מילקוח וציפוי כרום קשה, ולאמת את המשטח המוקרן הסופי לאחר המילקוח. החומר של ERIKS מדגיש גם כי איכות עיבוד הפנים הדינמיות הנוגעות ישירות משפיעה על חיי ה-O-Ring.

5. מצב סיבוב: O-Ring בדרך כלל אינו הבחירה האידיאלית

טבעת O יכולה לשמש ליצירת חותם סיבובי בזריזות נמוכה, לתקופה קצרה ותחת עומס קל, אך היא אינה חותם סיבובי טיפוסי לזריזות גבוהה. בתנאי סיבוב, הקוטר הפנימי של טבעת ה-O נשאר תחת חיכוך רדיאלי, וחום החיכוך לא מתפזר בקלות. פארקר מציין במיוחד את אפקט גו-ג'ול: אם הקוטר הפנימי של טבעת ה-O קטן מקוטר הפנים של הציר, החימום הנוסף גורם לכווץ, והכישלון מתבטא בהקשות שטח הטבעת, בצילוף, בכווץ ובדליפה סופית. בעיצוב מעשי יש להשתמש בטבעת O עם חתך רוחב יחסית גדול, ולהבטיח שהמתיחה של הקוטר הפנימי ביחס לקוטר הציר תהיה כ-1%–3%, מה שמביא להקלת הלחיצה על השיפוד.

דרישות המשטח של טבעת ה-O הסיבובית מחמירות יותר ברמת החסימה הדינמית: שטיחת ציר Ra 0.2–0.4 מיקרומטר, Rz/Rmax מבוקרת בערך ב-1.6 מיקרומטר, ובנוסף יש להימנע מתבנית חריצה רדיאלית לכניסה על הציר, מאחר שתבנית טקסטורה זו יכולה ליצור אפקט ספיגה דומה לספיגת משאבה, מה שגורם לדליפה. בתנאי פעילות של סיבוב רציף, מהירות קווית גבוהה, טמפרטורה גבוהה או חוסר שמייה, יש לבחור בהעדפה טבעת חסימה סיבובית מיוחדת, טבעת חסימה סיבובית מ-PTFE, טבעת X או מבנה חסימה סיבובי מיוחד, ולא טבעת O כללית.

6. Ra אינו תנאי מספיק: יש לבדוק גם את Rz, Rmax, יחס החומר והצורה של הפסגות

שתי משטחים יכולים להכיל את אותו ערך של Ra, אך אחד מהם הוא גל עגול והשני הוא גל עם פיקות ועמקים חדים — האחרון עלול לחתוך את טבעת התחבושת או ליצור מנהרה לדליפה. ספר הדרכה של פארקר מדגיש בבירור ש-Rt ו-Ra לבדם אינם מספיקים כדי לקבוע האם משטח החתימה מתאים, ושהרי יש לקחת בחשבון פרמטרים נוספים כגון Rp או יחס שטח המגע/שטח התמיכה; גם תקן ISO 3601-2:2025 ממליץ כי היחס החומרי של משטח החתימה (Rmr) ישאיר בין 50% ל-80% בתנאים מסוימים.

לפיכך, השרטוט לא צריך לכלול רק:

Ra 1.6

זה לא מספיק. שיטה טובה יותר לכתיבת הדרישות היא:

משטח חתימה: Ra ≤ 0.4 מיקרומטר, Rz ≤ 1.6 מיקרומטר, נמדד לפי תקן ISO 21920; ללא שריטות, חרזים, קערות, סימני כלים או ניפוץ של שכבת הציפוי; קווי עיבוד אסור שיעברו בכיוון הדליפה.

7. שריטות, ציפוי, חרזים ופאה: קביעת מעשית

שריטות: אפילו אם ה- Ra הכולל עומד בדרישות,Scratch יחיד העובר דרך קו החותם יכול ליצור דליפה. לחותמים סטטיים, יש להתמקד אם ה-Scratch נע דרך כיווני לחץ גבוה-נמוך; לחותמים דינמיים, כל Scratch ליניארי בכיוון צירי או ספירלי נחשב לסיכון גבוה.

טיפוח: שכבות של כרום קשה, ניקל כימי, חימצון אנודי וציפוי חייבות לעמוד בדרישות החספוס במצב הסופי; נזקים בציפוי כמו נזק לקט, נקודות צרוב, בליטות וקצוות מרותקים יוצרים שני בעיות: אחת היא יצירת מסלול לדליפה, והשנייה היא חיתוך האורינג, במיוחד יש להימנע משכבות ציפוי הנופלות בתוך אזור החיתוך.

שוליים חדים: פתחות החריץ, קצוות Chamfer, חורים בנקודת החיתוך ופתחי שמן חייבים להיות חסרי שוליים חדים ומעוגלים. ISO 3601-2:2025 מגדיר בפירוש כי האזורים הרלוונטיים בחריץ המוט/פלג' חייבים להיות חסרי שוליים חדים, והקצה חייב להיות מעוגל באופן חלק; בנוסף, על חלק מהמשטחים לא להיות עם סימני כלי עבודה רדיאליים נראים.

Chamfer לא מספיק: טבעת ה-O מתוחה, מכווץ ומעבירה על הקצה במהלך ההרכבה; חציצה לא מספיקה אינה גורמת לחתך, פגיעה, התלכדות או סדק חלקי במהלך ההרכבה. הזווית של החציצה המובילה נקבעת בדרך כלל בטווח של 15°–20°, הקצוות חייבים להיות חלקים וחופשיים משavings, ואורך החציצה נקבע בהתאם לקוטר החתך הרוחבי של טבעת ה-O.

8. סימון מומלץ לשרטוט

חיבוק סטטי, נוזלים כלליים

פני השטח המתחברים לחיבוק A: Ra ≤ 1.6 מיקרומטר, Rz ≤ 6.3 מיקרומטר; ללא שריטות עוברות, שavings, בולטות, חורים חולקיים או ניקור של שכבת הציפוי.

בסיס הגומחה/פני הצד B: Ra ≤ 1.6–3.2 מיקרומטר, Rz ≤ 6.3–12.5 מיקרומטר; פתח הגומחה חסר שavings.

חציצה מובילה C: 15°–20°, Ra ≤ 1.6 מיקרומטר, Rz ≤ 6.3 מיקרומטר, חלקה וחסרת שavings.

חיבוק סטטי, גז/נוזלים נמוכי צמיגות/מחזורי/שימור לחץ גבוה

פני השטח המתחברים לחיבוק A: Ra ≤ 0.8 מיקרומטר, Rz ≤ 3.2 מיקרומטר; הרצועה המרכזית לחיבוק חייבת להיות חפה מכל פגמים קוויים שניתנים לזיהוי ויזואלי. יש להגביר את דרישת Rmr או את גובה הpeak Rp לפי הצורך, ולערוך בדיקת דליפה לאימות.

חיבוק דינמי מחזורי

פני מגע מחליקים: Ra 0.2–0.4 מיקרומטר, Rz ≤ 1.6 מיקרומטר; לא נמוך מ־Ra 0.1–0.15 מיקרומטר בקירוב; ללא שריטות ציריות, קווי ספירליים, התנתקות שיכבה, או סימני רטט-סכין.

תחתית/צד של החריץ: Ra ≤ 1.6 מיקרומטר, Rz ≤ 6.3 מיקרומטר.

פאה משופעת: 15°–20°, חלקה וחופשית מחסף; חורים במפגש חייבים להיות מעוגלים או להימנע מהמסלול המבודד.

טבעת O סיבובית

מותר רק בתנאי מהירות נמוכה, זמן קצר וריכוך מספק; פני הציר: Ra 0.2–0.4 מיקרומטר, Rz ≤ 1.6 מיקרומטר; אסורות קווי עיבוד ספירליים לכניסה. טבעת ה־O לא צריכה להתלוש רדיוסית או להימתח על הציר; מומלץ להשתמש במבנה לחץ-מרגוע עם חריץ מותקן מבחוץ. בתנאי סיבוב מתמיד או מהירות גבוהה יש לעבור למסגרת איטום סיבובית מיוחדת.

9. הזמנת חקירה באתר

ברגע שמתרחשת דליפה, אל תחליפו ראשית בטבעת O קשה יותר או רכה יותר. מומלץ לבדוק לפי הסדר הבא:

האם ערך ה- Ra/Rz של פנים החתימה תואם את השרטוט; האם קיימים חרטומים xuyên, סימני כלים, חורים חוליים, חריצות; האם שכבת הציפוי נפרעת, מתנפחת, מכילה חורים דקיקים או הצטברות בקצות המזדקרות; האם לקצוות החריץ, לקציצה ולחורים המתחברים יש קרום; האם כיוון קו המכונה ממשיך לאורך כיוון הדליפה או יוצר תבנית חריץ ספירלית; האם זווית הקציצה להרכבה מספיקה, והאם טבעת ה-O נחתכה; האם כמות הלחיצה גדולה מדי, האם השטח מומש יותר מדי או חסר שמן; האם אחוז המילוי של החריץ, הפער והטבעת התומכת מתאימים.

המשפט הקריטי ביותר: פנים החתימה של טבעת ה-O איננה 'ה-Ra הגיע לערך הנדרש – הסיום'; אלא 'המתיחות, צורת הקו, כיוון הטקסטורה, מצב החסרונות ואיכות הקציצה חייבים להיות תקינים יחד.'