1. Conclusie

O-ring de veelgebruikte uitdrukking "70 graden, 80 graden, 90 graden" verwijst meestal naar 70 Shore A, 80 Shore A en 90 Shore A, oftewel de hardheid van rubber. Hoe hoger de waarde, des te harder het materiaal en des te groter de weerstand tegen extrusie; tegelijkertijd neemt echter de montagekracht toe, neemt de elastische aanpassing aan de afdichtingsoppervlakte af en verslechtert ook de terugvering bij lage temperaturen. Daarom geldt voor de hardheid van O-ringen niet: hoe hoger, des te beter.

De algemene technische selectielogica is:

70A: standaardvoorkeur. Geschikt voor de meeste statische afdichtingen, conventionele olie-, water- en pneumatische toepassingen en algemene onderhoudsscenario’s. Het voordeel van 70A is een relatief evenwichtige combinatie van elasticiteit, montagegemak, aanpassing aan het afdichtingsoppervlak en algemene toepasbaarheid.

80A: tussenvorm. Wanneer 70A licht extrusiegevoeligheid vertoont onder druk, bijvoorbeeld door spleetbreedte in de groef of lichte randbeschadiging, maar u tegelijkertijd de te grote montagekracht, wrijving en verlies aan terugvering bij lage temperaturen wilt vermijden die 90A met zich meebrengt, kan 80A worden overwogen.

90A: prioriteit voor extrusieweerstand. Geschikt voor hoge druk, grote extrusiegap, hydraulische systemen of omstandigheden waarbij eerder al knijpen/extruderen/afbijten is opgetreden, maar 90A mag niet eenvoudig worden opgevat als 'meer geavanceerd', omdat dit strengere eisen stelt aan de groef, de afschuining, de montagevloeistof en de initiële afdichting bij lage temperaturen.

Shore A is een indringhardheidtestmethode; ASTM D2240 legt duidelijk uit dat deze test de indringdiepte van een materiaal meet onder gespecificeerde omstandigheden en behoort tot een empirische controleparameter, en kan niet eenvoudig worden gelijkgesteld aan één bepaalde mechanische eigenschap. Met andere woorden: 90A betekent niet '30% hogere treksterkte dan 70A' — het is gewoon een hogere hardheidsgraad.

2. Vergelijkingstabel: 70A, 80A, 90A

Voor deze tabel geldt een aanvullende voorwaarde: de vergelijking moet plaatsvinden binnen hetzelfde materiaalsysteem. NBR 70A, FKM 70A, EPDM 70A en VMQ 70A vertonen niet dezelfde prestaties — het materiaal bepaalt de compatibiliteit met media, het temperatuurbereik, de compressieset en het gedrag bij lage temperaturen; hardheid is slechts één van de parameters binnen dit systeem.

3. Waarom is 70A het meest gebruikelijk?

de kernwaarde van 70A is "evenwicht."

Een O-ring is niet afhankelijk van het principe "hoe strakker, hoe betrouwbaarder" om te sealen — hij vertrouwt op de compressiedeformatie na installatie om een initiële contactdruk te genereren en versterkt de afdichting vervolgens verder onder invloed van de mediumdruk. Het O-ringmateriaal van Trelleborg geeft typische aanbevelingen voor initiële compressie: 6–20% bij dynamische toepassingen, 15–30% bij statische toepassingen. Dit laat zien dat een O-ring eerst redelijk moet kunnen comprimeren, zich moet kunnen aanpassen en moet kunnen terugveren, en niet uitsluitend op hoge hardheid moet zijn gericht.

de voordelen van 70A omvatten:

Gemakkelijke montage: Handmatige montage, batchmontage en onderhoudsvervanging zijn allemaal gemakkelijker; er ontstaan minder risico’s op krassen, schaven of verdraaien door te hoge hardheid.

Goede elasticiteit en aanpassingsvermogen: Meer tolerant ten opzichte van lichte oppervlakteruwheid, fluctuaties in groefafmetingen en ongelijkmatigheid van flenzen.

Betrouwbaardere afdichting bij lage druk en bij opstart: Veel systemen in de fasen met lage druk, opstart en temperatuurwisseling zijn afhankelijk van de eigen veerkracht van de O-ring om de afdichting te behouden, en 70A is over het algemeen voordeliger.

Relatief betere veerkracht bij lage temperaturen: Bij hetzelfde materiaal neemt bij hogere hardheid de elasticiteit bij lage temperaturen meestal af; wanneer de elastische herstelkracht en de variatie in compressieslag zich in de buurt van de glasovergangstemperatuur bevinden, is het effect op de afdichtingscapaciteit van de O-ring bijzonder kritisch.

Daarom is 70A, tenzij er expliciet sprake is van druk-, uitstulping-, slijtage- of constructiebeperkingen, meestal het technische standaarduitgangspunt.

4. Wanneer moet u kiezen voor 80A?

80A is een zeer waardevolle overgangshardheid, maar wordt vaak over het hoofd gezien.

Toepassingsgebieden waarbij 80A kan worden gekozen:

70A heeft een licht risico op randextrusie onder druk; de groefspeling is enigszins groter, maar het is nog niet noodzakelijk om over te stappen op 90A of een tegenring; de systeemdruk is middelhoog; klantfeedback over 70A met een foutpatroon van 'bijten, knabbelen, rafelen, extruderen in de speling'; er moet nog steeds een zekere montageconformiteit, elasticiteit en lage terugslag worden behouden; montage is te moeilijk of de dynamische wrijving is versleten.

Apple Rubber's ontwerpgids bevat een intuïtief voorbeeld: bij een druk van 1000 psi en een totale diameter-speling van 0,016 inch valt het punt van 70 Shore A in een onstabiele zone, wat een hogere hardheid, een extra tegenring of een kleinere speling vereist; terwijl het punt van 80 Shore A onder dezelfde omstandigheden in het diagram binnen een aanvaardbaar bereik ligt. Dit laat zien dat 80A geen 'koude specificatie' is, maar een zeer praktische technische afweging tussen 70A en 90A.

5. Wanneer kiest u voor 90A?

het primaire doel van 90A is niet 'betere afdichting', maar betere weerstand tegen extrusie.

Onder druk wordt de O-ring naar de lage-drukzijde geduwd. Als de speling tussen de onderdelen te groot is of de druk te hoog, kan het rubber in de speling worden geperst, wat leidt tot afgifte van materiaal (nibbling), scheuren, splitsen en uiteindelijk lekkage. Apple Rubber geeft duidelijk de meest voorkomende methoden aan om extrusie van O-ringen door druk te voorkomen: verhoog de hardheid, gebruik een tegenring (back-up ring), verklein de diameter-speling of verlaag de systeemdruk.

Toepasbaar bij de keuze van 90A:

Hoogdrukhydraulica; grote drukverschillen; kinematische hulpkoppeling met relatief grote extrusiespeling; O-ring met kleine doorsnede die relatief hoge druk moet weerstaan; het falen op locatie is duidelijk het gevolg van extrusie, bijten, nibbling, en niet van veroudering, oplossing of compressievorming; de groefafmetingen kunnen niet worden gewijzigd en het gebruik van een tegenring is onhandig; voor nog hogere drukbetrouwbaarheid moet deze samen met een tegenring worden gebruikt.

Maar de kosten van 90A zijn ook duidelijk:

De montagekracht neemt aanzienlijk toe; de O-ring is tijdens montage gemakkelijker te snijden of te schrapen; er is een betere inloopafschuining en smering nodig; de O-ring is gevoeliger voor groefafmetingen, oppervlakteruwheid en compressiegraad; het terugverende vermogen bij lage temperatuur en de initiële afdichtingsmarge nemen af; het risico op wrijving, slijtage en warmteontwikkeling neemt toe bij dynamische afdichtingen.

Het materiaal van Trelleborg wijst erop dat de compressiegraad van de O-ring wordt beïnvloed door de begin-druk, het materiaal, de hardheid, de binnendiameter en de dwarsdoorsnede, en geeft de compressie-krachtvervormingscurve weer voor NBR 70 Shore A versus NBR 90 Shore A; de grafiek laat duidelijk zien dat hoe hoger de hardheid, hoe hoger de benodigde compressiekracht, oftewel hoe hoger de montagekracht en de weerstand tegen compressie.

6. Laat "druk" niet de enige factor zijn die de hardheid bepaalt

Veel klanten vragen: "bij welke druk wordt 70 gebruikt? bij welke druk wordt 90 gebruikt?"

Deze vraag kan niet alleen worden beantwoord op basis van druk. Of een O-ring uitstulpt, hangt minimaal af van: druk of drukverschil; uitstulpingsspel; doorsnede-afmeting van de O-ring; groefstructuur; materiaalsysteem; hardheid; statische of dynamische afdichting; temperatuur; het bestaan van een tegenring; en het optreden van drukpulsaties.

Het materiaal van Apple Rubber geeft duidelijk aan dat de uitstulpinggrens van een O-ring gezamenlijk wordt bepaald door het diametrale spel onder druk en de materiaalhardheid; wanneer het snijpunt van druk en spel in een onveilige zone valt, moet de hardheid worden verhoogd, een tegenring worden gebruikt of het spel worden verminderd.

De referentiewerkdruk van Trelleborg voor algemene O-ringen reflecteert dit ook: zonder een ondersteuningsring is de drukbelasting bij veelvoorkomende statische toepassingen meestal enkele MPa tot ongeveer 10 MPa, afhankelijk van het materiaal, de doorsnede en de speling; na het gebruik van een ondersteuningsring kan de drukbelastbaarheid aanzienlijk worden verhoogd; bij dynamische heen-en-weergaande toepassingen zonder ondersteuningsring is de drukbelastbaarheid beperkter.

Een nauwkeuriger formulering is dus:

7. Hardheidsselectieproces

Stap één: eerst het materiaal kiezen, dan de hardheid

Beoordeel eerst het medium en de temperatuur:

Mineraalolie, hydraulische olie: veelgebruikte materialen zijn NBR, HNBR en FKM. Heet water, stoom, remvloeistof en polaire media: veelgebruikte materialen zijn EPDM. Hoge-temperatuur olie, brandstof en chemische media: veelgebruikte materialen zijn FKM en FFKM. Lage temperaturen, lucht en bepaalde speciale omstandigheden: overweeg eventueel VMQ, FVMQ of speciale NBR/FKM voor lage temperaturen.

Het materiaal van Trelleborg toont ook dat het temperatuurbereik en de flexibiliteit bij lage temperaturen van verschillende elastomeren sterk verschillen; bijvoorbeeld hebben FVMQ en VMQ een betere flexibiliteit bij lage temperaturen, terwijl de laagtemperatuurprestaties van FKM, HNBR en NBR nog steeds afhangen van de specifieke formulering.

Zeg niet zomaar: "Ik heb een O-ring van 70 graden nodig." Geef tegelijkertijd het materiaal op.

Juiste voorbeelden van aanduidingen: NBR O-ring 70 Shore A. FKM O-ring 75 Shore A. EPDM O-ring 70 Shore A. HNBR O-ring 90 Shore A.

Stap twee: bekijk de druk en de uitdrukkingsopening.

Als de druk laag is, de opening klein en de afdichting statisch, en er geen duidelijk risico op uitdrukking bestaat, geef dan prioriteit aan 70A.

Als de druk stijgt of de opening groter is, overweeg dan eerst:

Is de groefafmeting correct? Kan de uitdrukkingsopening worden verkleind? Kan een tegenring worden toegevoegd? Is het noodzakelijk om over te stappen van 70A naar 80A? Moet er per se 90A worden gebruikt?

Onder hoge-drukcondities is het toevoegen van een tegenring vaak stabieler dan eenvoudigweg de hardheid te verhogen. Vooral bij tweerichtingsdruk moet worden overwogen om tegenringen aan beide zijden te plaatsen, om uitdrukking te voorkomen door wijzigingen in de montage- of drukrichting.

Stap drie: controleer de montageomstandigheden

Als de klant ter plaatse handmatig monteert, de groef scherpe randen heeft, geen smering wordt toegepast en er sprake is van kruisende schroefdraadverbindingen of boringen, neemt het risico van 90A aanzienlijk toe.

Belangrijke inspectiepunten bij montage van O-ringen met hoge hardheid: is er een inloopafschuining aanwezig; zijn de buren verwijderd; wordt er montagevloeistof gebruikt; komt de ring in contact met scherpe randen, sleufjes, schroefdraad of oliekanalen; is een montagebus vereist; kan de ring verdraaien, oprollen of overrekken.

Het materiaal van Trelleborg benadrukt ook dat een juiste groefontwerp de afdichting kan beschermen tegen beschadiging en afdichtingsfouten; de montagepositie van de O-ring moet voorzien zijn van een inloopafschuining en een afronding.

Stap vier: controleer de afdichting bij lage temperaturen en bij het opstarten

Bij lage temperaturen dient de keuze van de hardheid voorzichtiger te gebeuren.

Bij hetzelfde materiaal veert 90A meestal langzamer terug bij lage temperaturen. Voor apparatuur die een koude start nodig heeft, een start onder lage druk, temperatuurcycli, stilstand bij lage temperatuur en herstart, moet niet alleen rekening worden gehouden met de hardheid bij kamertemperatuur. Onvoldoende terugveerkracht bij lage temperatuur kan leiden tot onvoldoende contactdruk, wat resulteert in lekkage bij lage temperatuur.

De prioriteitsvolgorde voor keuze bij lage temperatuur moet zijn: kies een materiaal of speciale formulering die geschikt is voor lage temperaturen; zorg voor een redelijke compressiehoeveelheid; controleer de groefspeling; voer, indien nodig, een compressietest bij lage temperatuur of een terugveertest bij lage temperatuur uit.

8. Typische aanbevelingen voor keuze

Conventionele statische afdichting

Flens, eindkap, stop, kleplichaam – statische afdichting, matige druk, standaard groef, geen duidelijk risico op extrusie:

Prioriteit 70A. Reden: goede montage, goede elasticiteit, betrouwbare initiële afdichting bij lage druk, sterke inkoopflexibiliteit.

Conventioneel pneumatisch

De druk in een pneumatisch systeem is meestal niet hoog; de nadruk ligt op lage wrijving, montage en terugvering:

Prioriteit 70A. Als het een dynamische toepassing betreft pneumatisch Zegel , leidt 90A vaak tot onnodige wrijving en slijtrisico's.

Algemene hydraulische toepassing

Middel- tot lage druk, redelijke groef, gecontroleerde speling:

70A of 80A. Indien lichte extrusie, drukpulsatie of randbijten optreden, kan de hardheid worden verhoogd van 70A naar 80A, of kan een tegenring worden toegevoegd.

Hydraulisch onder hoge druk

Hoge druk, groot drukverschil, aanwezigheid van extrusiespeling:

80A, 90A of 70A/80A + steunring, specifiek om de groefspeling te controleren. Als de foutmodus duidelijk extrusie is, heeft 90A een betekenis; maar als de fout het gevolg is van veroudering, opzwellen, compressieset of onverenigbaarheid met het medium, lost het overschakelen naar 90A de oorzaak niet op.

Afdichting bij lage temperatuur

Lage temperatuur, koude start, langdurige stilstand bij lage temperatuur:

Verhoog de hardheid niet blindelings. Geef de voorkeur aan materiaal of formulering voor lage temperaturen; de hardheid mag over het algemeen niet te hoog zijn. 70A levert meestal betrouwbaardere initiële conformiteit en terugveerkracht dan 90A.

Grote speling of slijtagespeling

Als de speling tussen zuiger, cilinder, klepstang of flensverbinding relatief groot is:

Het verhogen van de hardheid is slechts één methode. Een betere aanpak is meestal: verklein de speling, optimaliseer de groef, voeg een steunring toe en overweeg vervolgens 80A of 90A.

9. Versie voor ingenieurs — Oordeelsmantra

Kan snel oordelen met de volgende logica:

Geen duidelijk uitstulpingrisico; gebruik eerst 70A.

70A vertoont lichte uitstulping of heeft onvoldoende drukmarge; gebruik 80A.

Hoge druk, grote speling, duidelijke knijpgebrek; gebruik dan 90A.

Lage temperatuur, lage druk, moeilijke montage; dynamische lage wrijving kan niet worden opgelost door hardheid, ga daarom niet zomaar over op 90A.

Hardheid kan materiaalincompatibiliteit, groefafwijkingen en compressiesetproblemen niet oplossen.

10. Waarop aankoop moet letten

Aankoop mag niet simpelweg bestellen op basis van "70 graden" of "90 graden". Het wordt ten minste aanbevolen om de volgende velden te bevestigen:

Materiaal: NBR, FKM, EPDM, HNBR, VMQ, FFKM enz.; Hardheid: bijv. 70 Shore A, 80 Shore A, 90 Shore A; Afmetingsnorm: GB, ISO 3601, AS568 of niet-genormaliseerde afmetingen; Tolerantie op hardheid: bijv. 70±5 Shore A, volgens bedrijfsspecifieke tekening of materiaalspecificatie; Kleur: zwart, bruin, groen enz., maar kleur kan niet als vervanging dienen voor materiaalbevestiging; Toepassingsomstandigheden: medium, temperatuur, druk, statische afdichting/dynamische afdichting; Certificering: RoHS, REACH, FDA, UL, WRAS, materiaalrapporten enz.; Batchtraceerbaarheid: COC, COA, materiaalcertificaten, testrapporten.

Risicopunten bij inkoop:

NBR 70A en FKM 70A mogen niet als gelijkwaardige vervangingsmateriaalen worden beschouwd. Hoewel de hardheid identiek is, kunnen oliebestendigheid, hittebestendigheid, chemische bestendigheid, terugveervermogen bij lage temperaturen en prijs volledig verschillen.

Een hardheid van 90A betekent niet automatisch een betere prestatie. Een hardheid van 90A kan leiden tot montageproblemen, lekkage bij lage druk, onvoldoende terugveervermogen bij lage temperaturen of excessieve dynamische wrijving.

Wanneer in de klanttekening '70' staat, controleer dan of dit Shore A betekent. De standaardnotatie moet '70 Shore A' of '70 ShA' zijn.

Bij uitval mag u niet alleen de hardheid aanpassen. Als opzwelling, scheuren, verharden of permanente vervorming optreedt, is de oorzaak meestal het materiaal, de temperatuur, het medium of de compressiegraad, en niet de hardheid.

11. Hoe moeten verkopers veelgestelde vragen van klanten beantwoorden?

Klant vraagt: 'Wat is het verschil tussen 70 graden en 90 graden?'

U kunt hierop antwoorden: 70A is algemener toepasbaar, biedt betere elasticiteit en eenvoudigere montage, en is geschikt voor de meeste conventionele afdichtingen; 90A is harder en biedt vooral betere weerstand tegen extrusie, waardoor het geschikt is voor hoge druk of grote spelingen. De montagekracht bij 90A is echter hoger en de terugveerkracht bij lage temperaturen en de afdichtingsconformiteit kunnen afnemen. Het is dus niet zo dat hoe hoger, hoe beter; in het algemeen wordt aanbevolen om eerst 70A te gebruiken, tenzij er een duidelijk risico op lekkage onder hoge druk bestaat.

Klant vraagt: 'Is 90 graden altijd nodig bij hoge druk?'

Kan op deze manier antwoorden: niet noodzakelijkerwijs. Voor een afdichting onder hoge druk moet tegelijkertijd rekening worden gehouden met de druk, de groefspeling, de doorsnedeafmetingen en het al dan niet aanwezig zijn van een tegenring; 90A is beter bestand tegen extrusie, maar als de groefspeling te groot is, is het alleen vertrouwen op een hogere hardheid ook onbetrouwbaar — meestal is er nog steeds een passende tegenring of een geoptimaliseerde groef nodig.

Klant vraagt: "Mijn oorspronkelijke ring van 70 graden lekt, werkt het wisselen naar 90 graden?"

Kan op deze manier antwoorden: eerst moet de oorzaak van de lekkage worden bepaald. Als de rand van de O-ring is geëxtrudeerd of beschadigd, kan een upgrade naar 80A of 90A helpen, of kan een tegenring worden toegevoegd. Als het probleem wordt veroorzaakt door veroudering, opzwellen, compressieset, scheuren of onvoldoende terugveerkracht bij lage temperaturen, is het wisselen naar 90A niet noodzakelijkerwijs effectief en kan het zelfs de montage en terugveerkracht verder verergeren.

Klant vraagt: "Is 80 graden noodzakelijk?"

Kan op deze manier antwoorden: ja, 80A is een compromis tussen 70A en 90A, geschikt voor licht hogere druk dan conventioneel, met zorgen over extrusie, maar ook zonder dat 90A te hard is en de montagekracht te groot wordt; vaak is 80A stabielere dan direct naar 90A te gaan.

12. Uiteindelijke aanbeveling

Conventionele keuze: 70 Shore A. Dit is de standaardhardheid voor de meeste O-ringen en houdt rekening met afdichting, elasticiteit, montage en kosten.

Verhoogde druk of verhoogd risico op extrusie: 80 Shore A. Dit is de compromisovergang van algemene afdichting naar extrusiebestendige afdichting.

Hoge druk, grote speling, duidelijke extrusiefailure: 90 Shore A. Maar tegelijkertijd moeten de groef, de tegenring, de afschuining, de smering, het terugverende vermogen bij lage temperatuur en de montagekracht worden gecontroleerd.

Samenvatting: 70A is verantwoordelijk voor veelzijdigheid en balans, 80A is verantwoordelijk voor compromis en herstel, 90A is verantwoordelijk voor extrusieweerstand; hoe hoger de hardheid, des te sterker de extrusieweerstand, maar elasticiteit, montage en terugvering bij lage temperaturen betalen hier een overeenkomstige prijs.