
Metoda organizacji podręcznika jest bardzo godna naśladowania. Rozwija się krok po kroku od O-kręg definicji, zasady uszczelniania, projektowania rowka, norm wymiarowych, materiałów elastomerowych, zgodności chemicznej, zapewnienia jakości, analizy awarii, powiązanych produktów uszczelniających oraz odniesień technicznych.
Podręcznik podzielony jest na osiem sekcji. Sekcja 2 obejmuje podstawowe wytyczne projektowania gniazd uszczelniaczy typu O-ring dla gniazd męskich, żeńskich oraz uszczelnień czołowych i stanowi doskonały punkt wyjścia do zastosowania uszczelniacza typu O-ring w danym zastosowaniu. Sekcja 3 — Globalny przewodnik referencyjny rozmiarów uszczelniaczy typu O-ring: calowe i metryczne wymiary z tolerancjami dla większości głównych światowych standardów rozmiarów uszczelniaczy typu O-ring znajdują się w Sekcji 3. O-ringi można dostarczyć w większości tych rozmiarów bez opłaty za oprzyrządowanie. Dichtomatik posiada również oprzyrządowanie dla niewielkiej liczby niestandardowych rozmiarów i z pewnością może wykonać oprzyrządowanie dla dowolnego wymaganego rozmiaru, zwykle za bardzo umiarkowaną opłatę za oprzyrządowanie. Rozdział czwarty — Elastomery uszczelniające typu O-ring: ten rozdział zawiera bardzo krótkie wprowadzenie do świata elastomerów uszczelniających. Napisano całe tomy na temat elastomerów, a nowe materiały są stale rozwijane. Niniejszy rozdział ma na celu przedstawienie jedynie podstaw; w razie dodatkowej pomocy w doborze odpowiedniego elastomeru do Państwa zastosowania prosimy o kontakt z Dichtomatik North America. Rozdział piąty — Przewodnik zgodności chemicznej: rozdział piąty zawiera oceny kilku rodzin elastomerów pod kątem ich zgodności chemicznej z wymienionymi chemikaliami i cieczami. Czasem występuje znaczna różnica w zakresie zgodności chemicznej w obrębie jednej rodziny elastomerów, jednak niniejszy przewodnik stanowi dobry punkt wyjścia. Rozdział szósty — Zapewnienie jakości: sekcja zapewnienia jakości dotyczy głównie standardów wad powierzchniowych pierścieni O-ring. Porusza także zagadnienia systemów zapewnienia jakości w produkcji oraz zalecenia dotyczące okresu przydatności do użycia. Rozdział siódmy — Rozwiązywanie problemów i analiza awarii: czasem występują problemy z uszczelnieniem pierścieniem O-ring. Rozdział siódmy zawiera przegląd najbardziej typowych trybów uszkodzenia pierścieni O-ring oraz podaje możliwe przyczyny i rozwiązania dla każdego z nich. Rozdział ósmy — Inne powiązane produkty: Dichtomatik North America oferuje znacznie więcej niż tylko pierścienie O-ring. Zrób z Dichtomatik swojego jednego dostawcę wszystkich potrzeb związanych z uszczelnianiem. Rozdział dziewiąty — Źródła techniczne: rozdział dziewiąty zawiera kilka zasobów technicznych, które mogą okazać się przydatne przy rozwiązywaniu zadań związanych z uszczelnianiem.
Wyjaśnienie na stronie 10 wskazuje, że kolejne rozdziały obejmują: projektowanie rowków, globalne normy wymiarowe, uszczelniające elastomery, zgodność chemiczną, zapewnienie jakości, awarie i rozwiązywanie problemów, powiązane produkty oraz odniesienia techniczne.
Pierwsza lekcja dla chińskich przedsiębiorstw: przejść od „książki próbek” do „przewodnika wyboru”. Książka próbek odpowiada na pytanie „co mam?”, natomiast przewodnik wyboru odpowiada na pytania „jak klient powinien dokonać wyboru?”, „dlaczego wybrać w ten sposób?”, „jak ustalono dane techniczne?”. Ten drugi podejście łatwiej wpisuje się w łańcuch decyzji technicznych głównych fabryk, firm inżynieryjnych, działów konserwacji oraz klientów eksportowych.
Zaleca się, aby chińskie przedsiębiorstwa przeorganizowały swoje materiały techniczne w następujące siedem modułów:
Moduł |
Podejście zawarte w przewodniku |
Jak krajowe przedsiębiorstwa mogą ponownie wykorzystać te materiały |
Obliczenia projektowe |
Rowek, stopień ściskania, współczynnik wypełnienia, luz, fazowanie, chropowatość powierzchni |
Stworzyć kalkulator, narzędzie w Excelu lub miniaplikację do doboru |
Standard wymiarów |
Standardy AS568, ISO, DIN, BS, JIS, NF oraz tabele krzyżowe |
Budowa międzynarodowej / krajowej / europejskiej / japońskiej / klientowskiej bazy danych specyfikacji krzyżowych |
Dobór materiału |
Wyjaśnienia materiałów: NBR, FKM, EPDM, VMQ, PU oraz innych |
Budowa macierzy doboru materiałów na podstawie własnych formuł, a nie tylko zapisów typu „odporne na olej, odporne na wysokie temperatury” |
Zgodność mediów |
Ocena zgodności ośrodków chemicznych z elastomerami |
Budowa bazy danych zgodności chemicznej, którą klienci mogą przeszukiwać |
Ocena jakości |
Wady powierzchniowe, okres przydatności do przechowywania, system jakości |
Budowa atlasu inspekcji, wzorców granicznych wad oraz standardów towarów przyjmowanych i wysyłanych |
Analiza awarii |
Ekstruzja, nadkompresja, starzenie, uszkodzenia spiralne, uszkodzenia montażowe itp. |
Budowa SOP diagnostyki awarii posprzedażowych oraz szablonu raportu technicznego obsługi |
Kombinacja produktów |
Pierścień O, pierścień D, pierścień X, pierścień do części zamiennych, pierścień U, uszczelka olejowa, części niestandardowe |
Przejdź od sprzedaży pojedynczych elementów do sprzedaży rozwiązań uszczelniających |
Rozdział 2 to jeden z rozdziałów o najwyższej wartości inżynierskiej w całej książce.
Niniejszy podręcznik wyraźnie stwierdza, że niniejsze wytyczne projektowania rowka przeznaczone są głównie do uszczelnień statycznych przy ciśnieniu nie przekraczającym 1500 PSI; zastosowania dynamiczne oraz wyższe ciśnienia wymagają osobnej oceny. Podkreśla również, że nazwa materiału sama w sobie nie określa jakości — należy także sprawdzić zakres tolerancji maksymalnych/minimalnych, czyli graniczne warunki pracy: „duży pierścień O, mały rowek” oraz „mały pierścień O, duży rowek”.
Ten punkt jest bardzo odpowiedni do naśladowania przez chińskie przedsiębiorstwa. Wiele przypadków uszkodzeń pierścieni O w kraju nie wynika naprawdę z problemów materiałowych, lecz raczej z nieprawidłowego projektowania rowka, zaokrąglenia krawędzi przy montażu, skumulowanych tolerancji, chropowatości powierzchni oraz niekontrolowanej stopnia ucisku / współczynnika wypełnienia rowka. Jeśli przedsiębiorstwa wprowadzą te zasady jako ustandaryzowane narzędzia, mogą znacznie poprawić swoje możliwości technicznej obsługi klienta.
Szczególnie zaleca się naśladowanie następujących punktów kontroli projektowych:
Pozycja kontrolna |
Kluczowa idea zawarta w podręczniku |
Konkretne działania, jakie mogą podjąć krajowe przedsiębiorstwa |
Stopień kompresji |
Dla statycznego uszczelnienia promieniowego zaleca się stopień ucisku 5–30 %, wartość docelowa ok. 20 %; dla statycznego uszczelnienia czołowego zaleca się stopień ucisku 10–35 %, wartość docelowa ok. 25 % |
Używać stopnia ucisku jako obowiązkowego punktu kontroli podczas przeglądu rysunków i podawać wynik korekty |
Minimalna wartość ucisku |
Nawet niewielki ucisk powoduje trwałą odkształcenie plastyczne, dlatego należy zagwarantować minimalną wartość ucisku |
Dodać alert dotyczący minimalnej wartości ucisku w oprogramowaniu projektowym |
Współczynnik wypełnienia rowka |
Współczynnik wypełnienia musi uwzględniać rozszerzalność termiczną, rozpuszczalność ośrodka oraz skumulowane допусki |
Ustalić dedykowane współczynniki korekcyjne dla paliwa olejowego, cieczy chłodzącej i innych ośrodków |
Wyciskanie przez szczelinę |
Wysokie ciśnienie, miękka guma, mimośród oraz rozszerzanie się ścianki cylindra mogą prowadzić do wyciskania |
Stworzyć tabelę zaleceń „ciśnienie — twardość — szczelina — czy wymagana jest pierścień wsporniczy” |
Fazowanie montażowe uszczelnienia promieniowego |
Zaleca się fazowanie wprowadzające pod kątem 15° i zapewnienie, że pierścień O kontaktuje się wyłącznie z fazowaniem podczas montażu |
Włączyć długość fazowania, usuwanie wyżłobień oraz osłonę wkrętów do karty procesu montażu |
Przepisy dotyczące instalacji |
Nie wolno nadmiernie ciągnąć, należy usunąć ostre krawędzie, oczyścić, nasmarować, używać miękkiego narzędzia montażowego oraz zapobiegać skręcaniu |
Przygotować plakat szkoleniowy do stosowania na linii produkcyjnej oraz na miejscu u klienta |
Strona 17–18 podręcznika jasno określa logikę obliczania współczynnika ściskania, wielkości ściskania, współczynnika wypełnienia oraz szczeliny wypychania oraz wyjaśnia, że uszczelki dynamiczne zwykle powinny korzystać z niższego przedziału współczynnika ściskania, aby osiągnąć równowagę między tarciem a zużyciem.
Rozdział 3 obejmuje normy międzynarodowe SAE AS568, ISO 3601, DIN 3771, BS 4518, BS 1806, JIS B 2401 oraz NF T47-501 i wyjaśnia, że tabele wymiarowe zawierają średnicę wewnętrzną (ID), przekrój poprzeczny (CS) oraz dopuszczalne odchylenia; zawiera także podstawową tabelę wymiarową uporządkowaną według CS i ID, umożliwiającą ustalenie, w których normach występuje dana wielkość.
Jest to bardzo ważne dla chińskich przedsiębiorstw zorientowanych na eksport. Wiele krajowych przedsiębiorstw posiada zdolności produkcyjne, ale brakuje im „umiejętności konwersji języka specyfikacji”. Gdy klient podaje oznaczenie AS568-214, DIN 3771 25×3,55, serię JIS P lub BS 1806, dział sprzedaży, inżynierii, magazynu oraz sekcja form wykonywanych ręcznie często musi przeprowadzać ręczne wyszukiwanie – co wiąże się z niską wydajnością i dużym ryzykiem błędów.
Zaleca się, aby chińskie przedsiębiorstwa wykorzystały to jako zestaw „globalnej bazy wiedzy o specyfikacjach uszczelek pierścieniowych (O-ring)".
Utwórz pola: numer standardu, kod specyfikacji, średnica wewnętrzna (ID), przekrój poprzeczny (CS), średnica zewnętrzna (OD), dopuszczalne odchylenia ID, dopuszczalne odchylenia CS, specyfikacje zbliżone (alternatywne), czy istnieje forma produkcyjna, powszechne materiały, minimalna wielkość zamówienia (MOQ), czas dostawy, branże zastosowania.
Utwórz trójkierunkowe mapowanie: „numer rysunku klienta — standard międzynarodowy — wewnętrzny numer części przedsiębiorstwa".
Tworzenie wspólnych bibliotek przekrojów poprzecznych według typowych przekrojów poprzecznych, np. 1,78, 2,62, 3,53, 5,33, 6,99 mm oraz typowych krajowych metrycznych przekrojów poprzecznych dla klientów; na potrzeby rynku krajowego – opracowanie tabel odpowiadających normom krajowym / niestandardowym wymaganiom klientów / fabrycznym specyfikacjom głównych maszyn; na potrzeby rynków eksportowych – opracowanie tabel zgodnych z powszechnie stosowanymi normami: AS568, ISO, DIN.
Tworzenie logiki rekomendacji „czy możliwa jest zamiana na standardową część” w przypadku części niestandardowych, w celu ograniczenia liczby nowych form wytłaczania oraz złożoności zapasów.
Wielu klientów nie chce zakupić jedynie pojedynczego pierścienia uszczelniającego, lecz oczekuje od dostawcy jasnej informacji: czy dana specyfikacja ma odpowiednik w postaci części standardowej? Czy jest ona dostępna w magazynie? Jaka jest alternatywa? Jakie są związane z tym ryzyka? Firmy dysponujące taką funkcjonalnością mapowania charakteryzują się znacznie wyższą skutecznością sprzedaży oraz większą lojalnością klientów.
W rozdziale 4. wyjaśniono pozycjonowanie elastomerów: uszczelki typu O-ring są jednorodnymi gumami, a ich zdolność uszczelniająca zależy bezpośrednio od tego, czy elastomer potrafi utrzymać siłę uszczelniającą przez długi czas; dlatego dobór materiału jest co najmniej tak ważny jak wymiary i kształt rowka.
Elastomery dzieli się na typy lub rodziny w oparciu o podstawowy polimer, z którego są wykonane. W poniższej tabeli przedstawiono różne typy elastomerów oraz ich nazewnictwo stosowane w normach ASTM D 1418 i ISO 1629. W ramach każdego typu elastomeru poszczególne elastomery różnią się składem – zawierają różne napełniacze, miękczynniki (plastyfikatory), środki wulkanizujące, akceleratory oraz inne dodatki. Typ i ilość podstawowego polimeru, miękczynników oraz sposób przetwarzania elastomeru decydują o jego właściwościach fizycznych, które mogą sprawić, że dany elastomer będzie odpowiedni lub nieodpowiedni do danego zastosowania.
Podręcznik zawiera również standardowy system materiałów firmy Dichtomatik, np. NBR 70, NBR 90, silikon 70, EPDM 70 utwardzany nadtlenkiem oraz poliuretan 70/90, a do opisu materiałów stosuje normę ASTM D2000. Dzięki temu nie ogranicza się jedynie do zapisu „akrylonitrylowo-butadienowa guma, fluoropolimer, trójskładnikowa guma etylenowo-propilenowa”, lecz integruje rodzinę związków chemicznych, twardość, system utwardzania, klasę wydajności oraz standardowe kody materiałów.
Krajowe przedsiębiorstwa mogą poznać kluczowe obszary zainteresowania w trzech punktach:
Po pierwsze, należy ustalić własny standardowy asortyment materiałów. Nie jest konieczne, aby wszystkie materiały były konfigurowane indywidualnie dla każdego klienta. Należy podać od 10 do 20 podstawowych, standardowych numerów materiałów, np.: NBR 70 – ogólny materiał odporny na oleje, NBR 90 – materiał odporny na wysokie ciśnienie i wyciskanie, FKM 75 – materiał odporny na ciepło i oleje, EPDM 70 – materiał odporny na wodę, parę wodną i czynniki chłodnicze, VMQ 70 – materiał spożywczy i odporny na niskie temperatury, HNBR – materiał stosowany w motocyklach i samochodach, odporny na oleje i gazy, PU 90 – materiał odporny na zużycie w układach hydraulicznych. Każdy materiał musi posiadać własny kod wewnętrzny, zakres twardości, kolor, zakres temperatur roboczych, zakres mediów, stan certyfikacji, strategię zapasów oraz relacje z innymi elementami.
Po drugie, objaśnienia materiałowe muszą wyraźnie określać „zakres zastosowania”. W podręczniku opis materiałów takich jak NBR, EPDM, VMQ i PU nie ma charakteru jednostronnej propagandy, lecz podaje jednocześnie ich zalety oraz ograniczenia. Na przykład NBR nadaje się do stosowania w środowisku oleju mineralnego, oleju hydraulicznego i smarów, ale zwykle nie nadaje się do aromatycznych rozpuszczalników, związków chlorkowych, paliw o wysokiej polarności oraz ekstremalnych temperatur; EPDM wykazuje odporność na gorącą wodę, parę wodną, starzenie się oraz wiele produktów chemicznych, ale jest całkowicie nieodpowiedni do stosowania w środowisku oleju mineralnego, olejów smarowych i paliw; FKM charakteryzuje się odpornością na wysokie temperatury, wiele substancji chemicznych, oleje oraz paliwa, ale zwykle nie nadaje się do stosowania w środowisku gorącej wody, pary wodnej, rozpuszczalników polarnych, płynów hamulcowych typu glikol etylenowy oraz niskocząsteczkowych kwasów organicznych.
Po trzecie, w ofertach, rysunkach i koordynacji technicznej należy wprowadzić normy ASTM D2000 lub podobne standaryzowane wyrażenia. Podręcznik wykorzystuje normę ASTM D2000 do wyjaśnienia klasy materiału, klasy odporności na oleje, twardości, wytrzymałości na rozciąganie, dodatkowych wymagań testowych oraz specjalnych wymagań dotyczących przyrostka Z. Krajowe przedsiębiorstwa mogą zastosować tę normę do części eksportowanych, części samochodowych, części maszyn inżynieryjnych oraz wysokiej klasy części przemysłowych, co zmniejsza lukę w zrozumieniu wynikającą z prostego zapisu „FKM 75.”
Przewodnik po zgodności chemicznej zawarty w rozdziale 5 jest bardzo wart wielokrotnego wykorzystania.
Używa systemu oceny 1, 2, 3, 4 i „–”: ocena 1 oznacza niewielki lub brak wpływu, zmianę objętości mniejszą niż 10%; ocena 2 oznacza możliwą utratę właściwości fizycznych, zmianę objętości w zakresie 10–20%, może nie nadawać się do zastosowań statycznych; ocena 3 oznacza wyraźną zmianę, zmianę objętości w zakresie 20–40%, wątpliwą skuteczność w większości zastosowań; ocena 4 oznacza nadmierną zmianę, zmianę objętości powyżej 40%, nieodpowiednią do użytku; ocena „–” oznacza brak wystarczających informacji. Podręcznik wyjaśnia, że te oceny opierają się głównie na rozdęciu objętościowym, ale rozdęcie objętościowe to tylko jeden wskaźnik zgodności – migracja szkieletu polimerowego w środowisku chemicznym może również przejawiać się zmianami wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenia przy rozerwaniu oraz twardości. Wzrost temperatury i przedłużenie czasu ekspozycji pogarszają warunki pracy, dlatego użytkownik musi samodzielnie zweryfikować rzeczywiste zastosowanie.
To, co chińskie przedsiębiorstwa mogą ponownie wykorzystać, nie polega jedynie na prostej kopii tej tabeli, lecz na budowie własnej bazy danych „nośnik–materiał–temperatura–czas–tryb awarii”. Zaleca się postępowanie zgodnie z poniższymi krokami:
Wymiar danych |
Zalecane pole |
Głoska bezdźwięczna |
Chińska nazwa, angielska nazwa, numer CAS, stężenie, skład mieszaniny, obecność dodatku |
Stan roboczy |
Temperatura, ciśnienie, zanurzenie / przepływ, czas ekspozycji, cykl oczyszczania |
Materiał |
Kod wewnętrzny przedsiębiorstwa, związek chemiczny, twardość, system utwardzania, kolor, partia |
Wskaźnik oceny |
Zmiana objętości (pęcznienie), zmiana twardości, zmiana wytrzymałości na rozciąganie, odkształcenie trwałe po ściskaniu, pęknięcia na powierzchni |
Podsumowanie |
Zalecane, można stosować z ostrożnością, wymaga weryfikacji, niezalecane, brak danych |
Stopień dowodu |
Literatura, laboratoryjne zanurzanie, rzeczywiste zastosowanie w warunkach polowych, weryfikacja partii, przypadek awarii |
Szczególna uwaga: przedsiębiorstwa chińskie zazwyczaj nie mają do czynienia z czystymi substancjami chemicznymi, lecz z systemami złożonymi, np. chłodziwami do technologii nowej energii, elektrolitami do akumulatorów litowo-jonowych, roztworami mocznika, mieszaninami czynników chłodzących i olejów chłodniczych, cieczami do cięcia, środkami czyszczącymi oraz medium spożywczym/napojowym itp. Zastosowanie tradycyjnych tabel zgodności może łatwo prowadzić do błędnej oceny. Dlatego tabelę zgodności należy traktować jedynie jako narzędzie wstępnego przesiewu, a następnie zweryfikować ją za pomocą własnych materiałów poprzez testy zanurzania, odkształcenia trwałego pod ciśnieniem, odbijania w niskich temperaturach, tarcia dynamicznego oraz starzenia.

Rozdział 6 podkreśla, że oprócz projektowania rowka, wymiarów i materiału na wydajność uszczelki O-ring wpływają także jakość systemów produkcyjnych, jakość powierzchni oraz warunki przechowywania/okres przydatności do użycia. Podręcznik wymienia jakość systemów produkcyjnych, jakość powierzchni oraz warunki przechowywania/okres przydatności do użycia jako kluczowe czynniki; wyjaśnia również, że większość uszczelek O-ring firmy Dichtomatik pochodzi z fabryk certyfikowanych zgodnie z normami ISO-9000 i/lub QS9000, odnosząc się do standardów jakości powierzchni takich jak RMA OR-1, MIL-STD-413, DIN 3771-4, SAE AS871 oraz SAE AS708, co pokazuje, że poszczególne standardy różnią się stopniem surowości.
Występ linii rozdzielającej jest definiowany jako ciągły grzbiet materiału na linii rozdzielającej na ID lub OD uszczelki O-ring. Występ linii rozdzielającej jest często wynikiem zużycia formy powodującym powiększone promienie w przejściu od wnętrza formy do płaskiej powierzchni narzędzia. Nadmierny przelot to cienka, foliowa cecha wykraczająca poza występ linii rozdzielającej. Nadmierny przelot jest zazwyczaj wynikiem nieprawidłowego lub niewystarczającego usuwania przelotu. Maksymalna dozwolona wysokość łączona występu linii rozdzielającej i nadmiernego przelotu jest przedstawiona w poniższej tabeli.
Ten element jest bardzo praktyczny dla chińskich przedsiębiorstw. Wiele sporów jakościowych krajowych fabryk koncentruje się na przelocie, niedopasowaniu formy, nadmiernym szlifowaniu, zanieczyszczeniach, śladach przepływu, pęcherzach, braku gumy, pęknięciach, linii rozdzielającej oraz innych problemach estetycznych. Bez jasnego standardu klient mówi „nie jest dobre”, a fabryka mówi „nadaje się do użytku”, a spór przeradza się w problem cenowy i roszczeń.
Zaleca się, aby chińskie przedsiębiorstwa ponownie wykorzystywały następujące podejścia:
Okres przydatności do użycia oraz warunki przechowywania również warto wykorzystać ponownie. W podręczniku podano zalecany okres przydatności do użycia dla różnych elastomerów, np. NBR, SBR, BR, NR/IR – od 3 do 5 lat; EPDM, CR, EU, ECO itd. – od 5 do 10 lat; FKM, FFKM, VMQ, FVMQ, ACM – do 20 lat; oraz zaleca się temperaturę przechowywania w zakresie od 4 do 27 °C, nie przekraczającą 49 °C, wilgotność względną poniżej 65 %, unikanie nadmiernej suszy, promieniowania UV/tleniu i ozonu oraz naprężeń powodujących odkształcenia.
Dla chińskich przedsiębiorstw ten dział można bezpośrednio przekształcić w system zarządzania magazynem: pierwsze wprowadzone – pierwsze wydane (FIFO) według numeru partii, powiadomienia o zbliżającym się końcu przydatności materiału, izolacja źródeł ozonu, opakowania chroniące przed światłem, zarządzanie zapieczkowanymi workami oraz raporty z rekomendacjami dotyczącymi zapasów klientów.
Rozdział 7 stanowi rdzeń systemu obsługi posprzedażowej. Podręcznik wyraźnie wskazuje, że każde zastosowanie uszczelki typu O-ring wiąże się ze złożonymi parametrami, takimi jak ciśnienie, temperatura, tarcie, narażenie na środowisko oraz narażenie chemiczne; projektowanie rowka, dobór wymiarów i materiału wymagają kompleksowego podejścia; w tym rozdziale wymieniono najczęstsze tryby uszkodzeń oraz podano możliwe przyczyny i działania korygujące.
Opis: Uszczelka tworzy nieregularne, strzępiące się krawędzie, zwykle po stronie niskiego ciśnienia, przyjmując wygląd poszarpany. Zjawisko to występuje częściej w układach wysokiego ciśnienia.
Czynniki sprzyjające: nadmierne luzy, nadmiernie wysokie ciśnienie w układzie, nieregularne luzy spowodowane ekscentrycznością, ostre krawędzie rowka, elastomer o niskim module sprężystości/niskiej twardości, mięknięcie elastomeru wynikające z niezgodności z cieczą roboczą, nadmierna wypełnienie gniazda uszczelniającego, rozszerzenie ścianki cylindra pod wpływem ciśnienia.
Zaproponowane rozwiązania: zmniejszenie luzów, obniżenie ciśnienia systemu (jeśli to możliwe), zastosowanie pierścienia wspierającego, zwiększenie sztywności i współosiowości elementów metalowych, zaokrąglenie krawędzi rowka do minimum 0,004 cala (0,10 mm), użycie elastomeru o wyższym module sprężystości i wyższej twardości, zastosowanie elastomeru lepiej odpornego chemicznie, zwiększenie szerokości rowka lub zmiana rozmiaru uszczelki typu O-ring, wzmocnienie ściany cylindra w celu ograniczenia jej rozszerzania.
Jest to bardzo odpowiednie dla chińskich przedsiębiorstw do budowy bariery usług technicznych. Gdy większość klientów napotka wyciek, ich pierwszą reakcją jest stwierdzenie „niska jakość uszczelnienia”. Jeśli dostawca nie posiada strukturalnej zdolności analizy awarii, może jedynie biernie zapłacić odszkodowanie lub wymienić uszczelkę; jeśli jednak są dostępne rysunki i raporty, można ocenić, czy przyczyną była konstrukcja, montaż, medium robocze, temperatura, luz, materiał, partia czy zmiana warunków pracy.
Powtarzalne typy awarii opisane w podręczniku obejmują:
Tryb uszkodzenia |
Typowe przyczyny / działania naprawcze opisane w podręczniku |
Scenariusz powtarzalny dla krajowego przedsiębiorstwa |
|
Wypchnięcie / podgryzanie |
Zbyt duża szczelina, zbyt wysokie ciśnienie, mimośród, ostra krawędź rowka, zbyt niska twardość, mięknięcie medium, zbyt wysoki współczynnik wypełnienia; można zmniejszyć szczelinę, dodać pierścień wspierający, zwiększyć twardość, poprawić zgodność |
Cylindry hydrauliczne, zawory, maszyny budowlane, wysokie ciśnienie |
|
Przeciążenie ściskania / odkształcenie trwałe po ściskaniu |
Zbyt duże ściskanie, zbyt wysoka temperatura, zbyt duże odkształcenie trwałe materiału pod wpływem ściskania, niewystarczająca odporność na ciepło, nieprawidłowe utwardzanie |
Silniki, samochody, para, urządzenia chemiczne |
|
Uszkodzenie spiralne |
Mimośród, szczelina, obciążenie boczne, nieregularna chropowatość powierzchni, niedostateczne smarowanie, materiał zbyt miękki; można zwiększyć twardość przekroju, zmniejszyć szczelinę, stosować smarowanie zewnętrzne lub wewnętrzne, używać materiału o wyższej twardości lub pierścienia D |
Uszczelki tłokowe do cylindrów hydraulicznych o dużej długości suwu |
|
Rozkład chemiczny |
Niedostateczna zgodność z medium; można zastosować materiał o lepszej odporności chemicznej, użyć uszczelki typu O-ring z otoczką z PTFE, obniżyć temperaturę obróbki uszczelki |
Gaz ziemny, amoniak, CO₂, sprzęt do gazu pod wysokim ciśnieniem |
|
Eksplozyjna dekompresja |
Szybka dekompresja gazu pod wysokim ciśnieniem wchłoniętego przez uszczelkę pierścieniową powoduje pękanie pęcherzyków i pogłębianie się wewnętrznych pęcherzy; można zwolnić prędkość dekompresji, zwiększyć moduł/twardość lub zastosować materiał odporny na wybuch |
Stosunkowo duża głębokość otworu, wysoka twardość, zużycie |
Chropowatość powierzchni dynamicznej uszczelki, słabe kierowanie smarem, zanieczyszczenie cząstkami; można zalecić obróbkę chropowatości powierzchni oraz izolację przed zużyciem |
Wyciąganie plastyczatora |
Paliwo, olej silnikowy, olej mineralny, rozpuszczalniki oraz obniżona zależność od plastyczatora; należy przejść na elastomer o lepszej odporności na niskie temperatury i rozpuszczalniki oraz lepszej sprężystości |
Schładzane szafy, rynek chłodniczy |
|
Uszkodzenia podczas montażu |
Ostre krawędzie, niewystarczający zaokrąglenie, cięcie gwintu, nadmierne rozciąganie uszczelki pierścieniowej, zbyt twardy materiał; można zmniejszyć kąt zaokrąglenia, dodać tuleję wprowadzającą, zastosować osłonę gniazda uszczelki oraz ponownie sprawdzić narzędzia montażowe |
Rynek wymagający intensywnego montażu i częstej wymiany |
|
Pęknięcie ozonem/ozonem powietrznym |
Uszczelka pierścieniowa narażona na zanieczyszczenie powietrza, nadmierne rozciąganie i działanie powietrza; można zastosować materiał odporny na działanie ozonu, powłokę ochronną lub wydłużyć okres przechowywania |
Sprzęt zewnętrzny, sprzęt elektryczny, ruch powietrza, wycieki gazów w trakcie długotrwałego przechowywania |
|
Wśród tych przypadków podręcznik zawiera bardzo bezpośredni opis diagnostyczny zjawiska wypychania/gryzienia: fragmentacja krawędzi po stronie niskiego ciśnienia, nierównomierne krawędzie, najczęściej występujące w układach wysokociśnieniowych; przyczynami mogą być nadmierny luz, nadmierne ciśnienie w układzie, ekscentryczność, ostre krawędzie rowka, niska twardość lub mięknięcie spowodowane niezgodnością materiałów; także rozkład chemiczny, eksplozyjna dekompresja oraz zużycie są opisane pod względem charakterystycznych cech powierzchniowych, typowych mechanizmów i zalecanych środków zapobiegawczych.
Chińskie przedsiębiorstwa mogą przekształcić tę sekcję w trzy rodzaje materiałów wyjściowych: ankietę po obsłudze klienta, szablon raportu analizy awarii oraz materiały szkoleniowe dla działów sprzedaży i inżynierii. Zaleca się, aby każdy raport awarii zawierał przynajmniej następujące elementy: zdjęcia próbek, parametry warunków pracy, partię materiału, ponowną kontrolę wymiarów, ponowną kontrolę twardości, ponowną weryfikację rowków, potwierdzenie medium, ocenę trybu awarii, ranking przyczyn podstawowych, działania naprawcze oraz działania zapobiegawcze.
Rozdział 8 przedstawia podejście Dichtomatik do kombinacji produktów: oprócz pierścieni O obejmuje ono także pierścienie D, X, kwadratowe, podkładki o przekroju kołowym dla pierścieni O, pierścienie O z powłoką gumową lub z powłoką z tworzywa Teflon®, pierścienie O z otoczką z FEP, uszczelki typu T, zestawy uszczelek V, paski prowadzące oraz wiele innych. Podręcznik wyjaśnia również, że pierścienie O z otoczką umożliwiają wykorzystanie pokrycia z PTFE, łącząc dynamiczne właściwości PTFE z prostą metodą uszczelniania pierścieni O; są one stosowane w zastosowaniach dynamicznych bez własnego uszczelniania – służą głównie do utrzymania współosiowości tłoczyska i otworu oraz wspierają działanie innych elementów uszczelniających, zapobiegając przy tym nieregularnemu zużyciu.
Pierścienie O: Dichtomatik oferuje pierścienie O praktycznie w dowolnym rozmiarze i z szerokiej gamy materiałów. Posiadamy narzędzia do produkcji większości standardowych rozmiarów pierścieni O oraz utrzymujemy duży zapas wszystkich rozmiarów z normy AS568 w ośmiu różnych materiałach.
Pierścienie D: Pierścienie D są często stosowane jako alternatywa dla pierścieni O w zastosowaniach dynamicznych posuwisto-zwrotnych ze względu na odporność na skręcanie. Mogą być stosowane do uszczelniania na średnicy wewnętrznej (ID) lub średnicy zewnętrznej (OD). Pierścienie D firmy Dichtomatik mogą być wykonywane w większości rozmiarów i materiałów.
Pierścienie X: Pierścienie X mogą być stosowane jako alternatywa dla pierścieni O w zastosowaniach dynamicznych ze względu na niższe tarcie oraz odporność na skręcanie. Firma Dichtomatik oferuje większość rozmiarów równoważnych standardowi AS568 w materiale NBR 70 jako części standardowe oraz w większości rozmiarów i materiałów jako części niestandardowe.
Pierścienie kwadratowe: Pierścienie kwadratowe mogą być wytwarzane metodą formowania lub toczenia. Części toczone są często tańsze niż porównywalne pod względem rozmiaru pierścienie O, szczególnie przy większych średnicach wewnętrznych (ID). Firma Dichtomatik oferuje zarówno pierścienie kwadratowe formowane, jak i toczone w większości rozmiarów i materiałów.
Wnioskiem dla chińskich przedsiębiorstw jest: nie prowadzić działalności związanego z pierścieniami O w izolacji – to, czego naprawdę potrzebuje klient, to „rozwiązanie problemu uszczelnienia”, a nie pojedynczy produkt. Chińskie przedsiębiorstwa mogą rozszerzać zestawy produktów według scenariuszy:
Scenariusz zastosowania |
Produkty łączone |
Stałego uszczelnienia |
Pierścień O, pierścień prostokątny, otoczony pierścień O, uszczelka niestandardowego kształtu |
Wysokociśnieniowy system hydrauliczny |
Pierścień O + pierścień podporowy, pierścień T, pierścień U, pasek kierujący, pierścień skrobiący |
Ruch obrotowo-postępowy |
Pierścień X, pierścień D, pierścień U, uszczelka powlekana PTFE, pierścień kierujący |
Oś obrotowa |
Uszczelka olejowa, uszczelka smarowa, pierścień V, uszczelka promieniowa z końcówką czołową |
Zanurzenie chemiczne |
Pierścień O otoczony FEP/PFA, FFKM, uszczelka kompozytowa z PTFE |
Duże rozmiary / mała seria |
Pierścienie O z połączeń gumowych, uszczelki frezowane, formowane części niestandardowe |
Projekty na zamówienie |
Wytłaczane uszczelki, części gumowo-metalowe, części o niestandardowym kształcie |
Połączenie tego typu produktów pozwala zwiększyć wartość zamówienia przypadającą na jednego klienta oraz uniknąć czystej wojny cenowej dotyczącej pierścieni O-ring, szczególnie w branżach maszyn budowlanych, hydrauliki, motocykli i samochodów używanych (aftermarket), zarządzania procesami chemicznymi i podobnych — jeśli dostawca może zapewnić kompleksowe rozwiązania obejmujące pierścienie O-ring, pierścienie wsporcze, paski prowadzące, pierścienie przeciwpyłowe oraz części niestandardowe, koszt zmiany dostawcy przez klienta znacznie wzrośnie.
Zaleca się, aby chińskie przedsiębiorstwa ujednolicały zapytania klientów. Pola powinny obejmować przynajmniej następujące elementy:
Kategoria |
Pole |
Forma uszczelki |
Uszczelka promieniowa wewnętrzna, uszczelka promieniowa zewnętrzna, uszczelka czołowa, uszczelka dynamiczna/statyczna |
Stan roboczy |
Ciśnienie, temperatura, występowanie impulsów, próżnia, wysokie ciśnienie gazów |
Wniosek |
Stanowisko statyczne, ruch posuwisto-zwrotny, ruch obrotowy, ruch drgający, prędkość, skok, częstotliwość |
Głoska bezdźwięczna |
Nazwa medium, stężenie, dodatki, środek czyszczący, czas narażenia |
Wymiary |
Wymiar rowka, wymiar wału/otworu, dopuszczalne odchylenia, średnica wewnętrzną/przekrój poprzeczny uszczelki pierścieniowej |
Powierzchnia |
Chropowatość, warstwa hartowana, warstwa powłoki galwanicznej, czy występuje fazetka montażowa |
Materiał |
Skład złożony, twardość, kolor, certyfikaty, wymagania dotyczące kontaktu z żywnością/wodą pitną/zastosowań motocyklowych |
Informacje o awarii |
Lokalizacja wycieku, zdjęcia próbki, czas eksploatacji, wygląd awarii |
Przekształć logikę projektową podręcznika w punkty oceny:
Nie należy ograniczać się do ogólnych klasyfikacji takich jak „odporne na olej, odporne na kwasy i zasady, odporne na wysokie temperatury” – należy co najmniej opracować następującą macierz:
Materiał |
Główne zastosowanie |
Zabronione media |
Zakres temperatur i twardości |
Zalecana branża |
Nr |
Olej mineralny, smar plastyczny, jeden węglowodór aromatyczny, rozpuszczalnik polarny, płyn hamulcowy, olej hydrauliczny |
|
70/90 |
Hydrauliczne, ogólna maszynownia |
HNBR |
Gorące oleje, gaz ziemny, motocyklowe |
Ograniczona formuła silnych rozpuszczalników polarnych |
70/80/90 |
Motocyklowe, ropo-gazowe |
EPDM |
Gorąca woda, para, ciecz chłodząca |
Olej mineralny, benzyna, środek utleniający |
60/70 |
Systemy wodne, hamulcowe |
VMQ |
Szeroki zakres temperatur, przemysł spożywczy/farmaceutyczny |
Olej mineralny, olej |
0/80 |
Przemysł spożywczy, medyczny, elektroniczny |
FKM |
Olej, paliwo i rozpuszczalniki o wysokiej temperaturze |
Gorąca woda i para, kwasy organiczne o niskiej masie cząsteczkowej, częściowo polarne rozpuszczalniki |
70/75/90 |
Motocykle, przemysł chemiczny, przemysł naftowy |
PU |
Odporność na zużycie, hydrauliczny |
Hydroliza w wysokiej temperaturze, niektóre media chemiczne |
70/90 |
Hydrauliczne, pneumatyczne |
Zaleca się, aby każdy przypadek obsługi posprzedażowej był dokumentowany w tym samym formacie: