Uszczelki typu O-ring wykonane z NBR i poliuretanu (PU) przeznaczone do zastosowań w warunkach wysokiego ciśnienia w wykoparkach hydraulicznych oraz górnictwowych samochodach przewozowych (samochodach typu haul truck)

Ogromna moc hydraulicznych koparek i nadklasowych ciężarówek górniczych (ciężarówek transportowych) pochodzi od układów hydraulicznych działających pod ciśnieniem zwykle w zakresie od 300 do 500 bar. Układy te stanowią układ krążenia maszyny, zasilając wszystkie jej elementy – od ruchu wysięgnika i kosza po sterowanie i hamowanie. Uszczelki w tym środowisku są narażone na nieustanną ekspozycję na wysokie ciśnienie, skoki ciśnienia (obciążenia udarowe), wysoką temperaturę (wynikającą zarówno z warunków otoczenia, jak i sprężania płynu roboczego) oraz ciągły ruch dynamiczny. Awaria może prowadzić do utraty mocy, zanieczyszczenia środowiska oraz katastrofalnego uszkodzenia całego układu.

Butadienowo-nitrylowy (NBR) pozostaje najbardziej powszechnym materiałem uszczelniającym w układach hydraulicznych wykorzystujących standardowe, mineralne płyny hydrauliczne (typ HLP). Charakteryzuje się doskonałą relacją koszt–wydajność, dobrą odpornością na płyn hydrauliczny, odpowiednim zakresem temperatur dla większości zastosowań oraz wystarczającymi właściwościami mechanicznymi. Dla wielu uszczelek statycznych (pierścieni O-ring w połączeniach zewnętrznych, uszczelek kołnierzowych) oraz mniej wymagających zastosowań dynamicznych NBR jest całkowicie odpowiedni. Standardowe mieszanki, takie jak 70 Shore A lub 90 Shore A, dobiera się w zależności od konstrukcji gniazda uszczelniającego oraz ciśnienia.

Jednak w najbardziej krytycznych zastosowaniach dynamicznych w cylindrach —w szczególności uszczelek tłoka i trzpienia w dużych cylindrach podnoszenia i przechylania —Poliuretan (PU lub AU) jest często materiałem preferowanym. Elastomery poliuretanowe nie są gumami, lecz polimerami o znacznie innej strukturze, zapewniającymi wyjątkowe właściwości:

· Ekstremalna odporność na zużycie przez ścieranie i wytłaczanie: Są to prawdopodobnie najbardziej odporne na zużycie uszczelnienia polimerowe dostępne na rynku, zdolne wytrzymać obciążenie boczne oraz potencjalny kontakt metal–metal w dużych cylindrach o długim skoku.

· Wysoka wytrzymałość na rozciąganie i nośność: Mogą wytrzymać bardzo wysokie ciśnienia bez odkształcania się ani wytłaczania (wypychania) do szczelin luzów.

· Doskonała odporność na rozdzieranie.

  Ich wadą jest ograniczony zakres temperatur roboczych (zwykle od –40 °°C do +100 °°C) oraz słaba odporność na gorącą wodę, parę wodną oraz niektóre chemikalia. Stosowane są głównie z olejami hydraulicznymi.

Producenci pierwotni, tacy jak Caterpillar, Komatsu i Hitachi, udostępniają szczegółowe podręczniki serwisowe określające dokładne zestawy uszczelek dla każdego modelu cylindra. Zestawy te zawierają zwykle kombinację materiałów: PU do głównych uszczelek nośnych ciśnienia, NBR do uszczelek wtórnych i gładzików oraz czasem pierścienie podporowe z PTFE w zastosowaniach ultra-wysokociśnieniowych.

Wprowadzenie autonomicznego i zdalnie sterowanego sprzętu górniczego w regionie Pilbara w Australii oraz na niektórych kopalniach w USA wprowadza kolejny poziom złożoności. Niezawodność uszczelek staje się jeszcze ważniejsza, ponieważ wyciek na bezzałogowym pojeździe może pozostać niezauważony aż do momentu wystąpienia awarii, co prowadzi do kosztownej diagnostyki zdalnej oraz wysyłki zespołu serwisowego w celu wykonania naprawy. Strategie konserwacji predykcyjnej, wykorzystujące czujniki do monitorowania czystości płynu hydraulicznego, temperatury oraz trendów ciśnienia, są łączone z danymi dotyczącymi trwałości uszczelek, aby zaplanować ich wymianę w ramach zaplanowanych okien konserwacyjnych, maksymalizując w ten sposób gotowość maszyn w tych kapitałochłonnych operacjach funkcjonujących 24/7.