O-ring samsvarens vurdering kan ikke bare bygge på indre diameter, tråddiameter og ytre diameter.

Dimensjonelt samsvar viser bare at det «kan monteres inn» eller «er nær designkravene», men beviser ikke at det kan holde tetning under trykk, temperatur, medier, langvarig kompresjon og monteringsstrekk. En O-ring med fullt godkjente dimensjoner kan likevel lekke på grunn av feil materialekvalitet, utilstrekkelig vulkanisering, avvik i hardhet, for høy kompresjonssett, oppsvelling i medier eller sprøbruk etter aldring.

For kvalitets-, innkjøps- og leverandørstyringspersonell bør IQC etablere en flerlags inspeksjonslogikk:

Generelle anvendelser: dimensjoner, utseende, hardhet, dokumentasjon og batchsporbarhet er grunnlaget.

Kritiske anvendelser: må inkludere dragstyrke, bruddforlengelse, kompresjonssett, aldring, nedsenkning i medier og andre ytelsesverifikasjoner.

1. Sjekk først dokumentasjon og batchsporbarhet: Dette er inngangen til innkommande kvalitet

Innspekjon av O-ring skal ikke starte med skjøttemål — den skal starte med batch, spesifikasjon, materiale og leverandørdokumentasjon.

ISO 3601-5 er éin av dei viktigaste grunnlaget for spesifikasjonar av elastomermaterial for O-ringar; området dekkjer industrielle applikasjonar O-ringer og understrekar at spesifikke fysiske eigenskapar og testmetodar bør vere avtalde mellom utstyrsprodusenten/brukaren og leverandøren.

Administrativ anbefaling: innkjøpsordren bør ikkje berre innehalde «O-ring 20×2,4, 70 grader». Minst følgjande bør vere tydeleg spesifisert: materiale, hardheit, dimensjonsstandard/teikningsversjon, overflatekvalitet, krav til nøkkeytelser, krav til parti-sporbarheit, COA-dataelement og inspeksjonsfrekvens.

2. Dimensjonsinspeksjon: Nødvendig, men ikke tilstrekkelig betingelse

Dimensjon er grunnleggende IQC-krav, men fordi O-ringene er elastiske, påvirkes dimensjonsmålingen lett av spenning, strekking, målingstemperatur og operatør, og kan ikke enkelt vurderes grovt med et skjøttemål.

Nødvendige dimensjoner

ISO 3601-1:2012 angir innvendig diameter, tverrsnitt, måltoleranse og dash-nummer for O-ringar i dynamiske fluidkraftsystem; gjelder for generell industri og luftfartsrelaterte fluidkraft-O-ringar; denne standardens side viser at utgaven fra 2012 fremdeles er gjeldande etter ny bekreftelse i 2022.

Fokus ved dimensjonskontroll

Dimensjonsinspeksjon skal vurderes i henhold til tegning eller kvalitetsavtale; hvis det ikke finnes en egen tegning, kan det avtales å følge ISO 3601, AS568, JIS eller bedriftens standard. For O-ringer med liten ledertverk kan klemmekraften fra et målepasser lett føre til kompresjonsdeformasjon; det anbefales derfor bruk av kontaktfri måling, spesialutstyr for måling av O-ringer, projektor eller verifiserte måleredskaper. For kritiske komponenter anbefales det å registrere faktiske målte verdier, ikke bare å notere «OK».

Begrensning av dimensjonsinspeksjon

Dimensjonell godkjenning kan ikke bevise at materialet er riktig, kan ikke bevise tilstrekkelig herding, kan ikke bevise at langtidskompressjonsrebound fortsatt er god, og kan heller ikke bevise at ringen ikke vil løses opp, hardne eller sprække i olje, vann, damp, lav temperatur eller kjemiske medier.

3. Utseendesinspeksjon: Mange lekkasjer starter fra overflatefeil

Utseendesinspeksjon er ikke «å se ut som om det ikke er så verst». Tettingsflaten på en O-ring er svært følsom; lokale feil, blærer, sprekker, unormale skillelinjer og forurensning kan alle bli lekkasjepath.

Hva som skal sjekkes ved utseendesinspeksjon

ISO 3601-3:2005 brukes for akseptkriterier for estetisk kvalitet på O-ring; standarden definerer og klassifiserer denne typen feil og angir maksimalt tillatt omfang; den nyeste bekreftelsen av denne standarden viser at utgaven fra 2005 fortsatt er gjeldende, med en endring i 2018.

Anbefaling for vurdering av utseende

Generelle industridel kan inspiseres ved stikkprøver etter generelle kriterier for utseende; hydrauliske, gass-, drivstoff-, medisinske, mat-, vakuum- og halvlederanwendelser – samt andre kritiske anvendelser – krever strengere krav til utseende, og det må tydelig angis at tetningsflaten ikke må ha sprekk, klipp, bobler, fremmede partikler, tydelig flash eller manglende gummi.

4. Hardhetskontroll: Et grunnleggende punkt for å vurdere materialets tilstand og formelens konsekvens

Hardhet er ett av de grunnleggende IQC-punktene, men hardhet er ikke alltid bedre jo høyere den er – den må stemme overens med tegningen, materielspesifikasjonen og testmetoden.

Hva som skal fokuseres på når det gjelder hardhet

ISO 48-4:2018 angir metoden for måling av Shore-hardhet til vulkanisert gummi eller termoplastisk gummi ved hjelp av en hardhetsmåler og omfatter testtyper A, D, AO, AM og andre; denne standardens side viser at utgaven fra 2018 fortsatt er gjeldende etter ny bekreftelse i 2024. ASTM D2240 er også en vanlig gummihardhetsprøvemetode, der prinsippet bygger på inntrykkdybden til en inntrykksstift som trykkes inn under spesifiserte betingelser.

Typisk betydning av ikke-samsvarende hardhet

Hardhet som er for lav kan tyde på utilstrekkelig herding, for mye plastifiseringsmiddel eller for mye fyllstoff som absorberer midler; hardhet som er for høy kan tyde på overherding, materialaldring, feil sammensetning eller blanding av materiale med høy hardhet. Samme hardhet betyr ikke nødvendigvis at alt er i orden, fordi ulike materialer med samme hardhet kan ha helt ulik oljebestandighet, varmebestandighet, dampbestandighet, lavtemperaturbestandighet samt olje- og ozonbestandighet.

5. Strekkfasthet og tøybarhet ved brudd: Bekreft materialekvalitet og herdekvalitet

For viktige anvendelser er hardhet alene ikke tilstrekkelig. Det bør også utføres tester av strekkfasthet og tøybarhet ved brudd, som brukes til å vurdere sammensatt materiales styrke, herdetilstand, formelstabilitet og motstandsevne under montering.

ISO 37:2024 brukes for å måle strekkspennings-strekkforlengelses-egenskaper til vulkanisert gummi og termoplastisk gummi, og dekker indikatorer som strekkfestighet, bruddforlengelse, konstant-strekningsspenningsbelastning og flytespenningsbelastning. ASTM D412 er også en vanlig testmetode for strekkegenskaper til gummi og termoplastiske elastomerer, og er oppført i ASTM-rubrikken som D412-16(2021) «Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers — Tension».

IQC-anbefaling: for generelle serier av innkomne materialer kan leverandøren kreves å levere batch-COA; for kritiske komponenter anbefales regelmessig gjenprøving i tredjeparts- eller interne laboratorier. For samme leverandør, samme materiale, samme form og samme herdingssystem skal en historisk trend etableres, ikke bare vurdering av om én enkelt serie overskrider grenseverdien.

6. Kompressjonssett: Den viktigste indikatoren på tettningslivslengden til O-ring

Kompressjonssett er en av de mest kritiske ytelsesindikatorene for O-ring. Tettingen av en O-ring avhenger av dens tilbakefjæringskraft etter kompresjon; hvis kompressjonssettet er for høyt, reduseres den langvarige kompresjonskontaktpressen i O-ringen, og lekkasje oppstår til slutt.

Hvorfor dette er viktigere enn mål

En dimensjonelt godkjent O-ring kan fortsatt være tettet ved første montering; men hvis materialet selv har dårlig kompresjonssett, vil det etter høy temperatur, langvarig kompresjon eller påvirkning fra medier gå inn i en tilstand der det er «komprimert og ikke kan returnere». På dette tidspunktet er den faktiske tettingskraften allerede utilstrekkelig, selv om dimensjonene etter demontering fremdeles ser nærliggende ut.

ISO 815-1:2019 angir metoden for å bestemme kompresjonssettet til vulkanisert gummi og termoplastisk gummi ved romtemperatur eller høy temperatur. Målet er å måle gummis evne til å beholde elastiske egenskaper etter en fast definert deformasjon, fast definert tid og fast definert kompresjonsdeformasjon. Standardens side viser at utgaven fra 2019 fortsatt er gjeldende etter ny bekreftelse i 2025. ASTM D395 forklarer også at kompresjonssett-testing brukes for å måle gummis evne til å beholde elastiske egenskaper etter langvarig kompresjonsbelastning.

Fokus ved inspeksjon av kompresjonssett

Anbefalt hovedanvendelse: kompressjonssett bør brukes som et obligatorisk sjekkpunkt ved leverandørinnføring, materiellgodkjenning, årlig re-godkjenning og store endringer.

7. Aldringstesting: Verifiser ytelsbevarelse under varme, oksygen og tid

Aldringstesting brukes for å simulere hvordan materialets ytelse forverres under påvirkning av varme, oksygen og tid. O-ringer kan under bruk komme i langvarig kontakt med luft ved høy temperatur, varm olje, damp, kjølevæske eller miljøet i motorrommet, og etter aldring viser de vanligvis tegn på herding, sprøhet, redusert forlengelse, økende sprekkdannelse og økt kompressjonssett.

ISO 188:2023 angir akselerert aldrende og varmebestandighetstestmetoder for vulkanisert gummi/termoplastisk gummi/termoplastisk elastomer, og omfatter flere metoder.

Hva man skal se på etter aldringstesting

Vurderingsfokus er ikke «konformitet før aldring», men «kan det fremdeles oppfylle brukskravene etter aldring?» For eksempel bør aldringsrelaterte endringer i hardhet, strekkfasthet, forlengelse og kompresjonssett vurderes som kombinerte indikatorer for applikasjoner med varmt hydraulikkolje, motor, komprimert luft, damp og medisinsk sterilisering.

8. Mediaoppleggstesting: Bekreft material- og bruksmediumkompatibilitet

O-ring-feil har ofte mediainkompatibilitet som årsak. Materialer som NBR, EPDM, FKM, VMQ og HNBR har hver sin anvendelige mediaomfang. Feil materialevalg, feil dimensjon eller materiale som i seg selv er egnet kan likevel føre til svelling, krymping, mykning, herding eller sprekkdannelse ved oppbevaring i det faktiske mediet.

ISO 1817:2024 beskriver metoden for å vurdere vulkanisert gummi og termoplastisk gummi sin motstand mot væskemedium ved å måle ytendrsendring før og etter nedsenkning; standarden omfatter petroleumprodukter, organiske løsemidler, kjemikalier og referanseprøvevæsker osv.; ASTM D471 brukes også til å vurdere endring i egenskaper til gummimaterialer ved påvirkning av væsker, og peker på at tettingsdeler, pakninger, slanger og andre gummiprodukter kan utsettes for olje, fett eller andre væsker, og at ytelsesnedgang kan føre til komponentfeil.

Hva som skal sjekkes ved nedsenkning i væske

Typisk risiko

EPDM er vanligvis ikke egnet for situasjoner med petroleumbaserte oljer; NBR tåler oljeklasser av medier relativt vanligvis, men høy temperatur, ozon, spesifikke drivstoff eller kjemiske miljøer kan være utilstrekkelige; FKM presterer sterkt mot høy temperatur og de fleste løsningsmidler, men er ikke motstandsdyktig mot alle baser, ketoner, damp eller lav temperatur. Den faktiske vurderingen må baseres på det spesifikke mediet, konsentrasjonen, temperaturen, trykket og eksponeringstiden.

9. Anbefalt IQC-inspeksjonsklassifisering for O-ring

A. Generell innkjøpsinspeksjon

Gjelder generelle støvbeskyttende, lavtrykks-, ikke-sikkerhetskritiske og lett utskiftbare applikasjoner.

B. Innkommende inspeksjon for kritiske anvendelser

Gjelder hydraulikk-, pneumatiske høytrykks-, drivstoff-, bremse-, kjølevæske-, medisinske, mat-, vakuum-, halvleder-, luft- og romfartsutstyr samt utstyr som ikke krever vedlikehold over lengre tid osv.

10. Direkte brukbar IQC-inspeksjonssjekkliste-mal

11. Fokus for kvalitets-, innkjøps- og leverandørstyringspersonell

For kvalitetspersonell

Fokuset er ikke «var denne partien utenfor toleransen?», men å etablere «ytelsestrend per parti»: anbefaler å lage en månedlig eller sesongbasert trendgraf for leverandører for hardhet, strekkfasthet, forlengelse og kompresjonssett. Hvis en bestemt leverandørs månedlige trend nærmer seg nedre grense, selv om hver enkelt parti oppfyller kravene, bør den likevel tas med i risikovurdering.

For innkjøpspersonell

Innkjøpsspesifikasjonen må skrives tydelig. Feilaktig eksempel: «O-ring, svart farge, 70 grader, i henhold til prøve.» Bedre formulering: «O-ring, materiale FKM, hardhet 75 ± 5 Shore A, dimensjoner i henhold til tegning XXX Rev.C, utseende i henhold til ISO 3601-3 klasse N eller bedriftens standard, konformitetsattest (COA) må inneholde opplysninger om hardhet, strekkfasthet, forlengelse og kompresjonssett; parti må være sporbart til blandingsparti og herdeparti.»

For leverandørstyringspersonell

Leverandøraudit skal fokusere på følgende spørsmål: om leverandøren kan spore sammensetningsbatch, blandingbatch, herdebatch og forsendelsesbatch; om den har en formstyring, kontroll av herdekurve, førsteartikkelkontroll, rundeinspeksjoner, endelig inspeksjon og et system for oppbevaring av prøver; om den kan tilby evne til fysisk egenskapstesting eller rapporter fra tredjepart; om den gir tidlig varsling om formulering, råmaterialer, opprinnelsessted, prosess og bytte av former; og om den håndterer kundeklager og lekkasjeproblemer ved hjelp av 8D-metoden med lukket sløyfe.

12. Vanlige misforståelser

Misforståelse 1: Dimensjonell overensstemmelse er det samme som overensstemmelse. Feil. Dimensjon angir kun geometrisk overensstemmelse og kan ikke representere materialeegenskaper, herding, motstand mot medier eller langvarig tettningsytelse.

Misforståelse 2: Hardhetsoverensstemmelse betyr at materialet ikke har noen problemer. Feil. Forskjellige materialer kan gi lik hardhet, men oljebestandighet, varmebestandighet, dampbestandighet, drivstoffbestandighet og kjemikaliebestandighet er helt ulike.

Misforståelse 3: Leverandør som leverer en overensstemmelsesattest betyr at ingen tester er nødvendige. Feil. En overensstemmelsesattest må inneholde faktiske måledata, teststandard, batchtilknytning og gyldighetsperiode for rapporten. Viktige komponenter må testes på nytt med jevne mellomrom.

Misforståelse 4: Utseendsfeil påvirker bare utseendet. Feil. Overflatefeil, sprekkdannelser, bobler, flash og forurensning på O-ring kan alle direkte påvirke tettheten.

Misforståelse 5: Kompressjonssett kan ignoreres. Feil. For langvarig tetting reflekterer kompressjonssett ofte levetiden til tetningen bedre enn de opprinnelige målene.