1. Co można zaakceptować?

Ocena O-kręg ocena wad wizualnych wymaga jednoczesnego rozważenia typu wady, klasy wizualnej, granic wymiarowych, położenia wady oraz ryzyka zastosowania. W Chinach najczęściej odwołuje się do normy GB/T 3452.2-2007 „Uszczelki pierścieniowe do układów hydraulicznych i pneumatycznych — Część 2: Specyfikacja kontroli jakości wizualnej”, która jest obecnie obowiązująca i odpowiada normie ISO 3601-3:2005. Norma ISO 3601-3:2005 definiuje kryteria akceptacji jakości uszczelek pierścieniowych, klasyfikację wad powierzchniowych oraz maksymalne dopuszczalne granice, stosując się do układów cieczy oraz przemysłu lotniczego i kosmicznego O-ringi .

2. Jak stosować stopnie wykończenia: N, S, CS nie oznaczają „jak ładnie to wygląda”, lecz poziomy ryzyka

Logika klasyfikacji zgodnie z normą ISO 3601-3 opiera się na ryzyku i klasyfikacji wymagań jakościowych powierzchni: klasa N – do zastosowań ogólnych, klasa S – do zastosowań wymagających wyższej jakości lub precyzji, klasa CS – do zastosowań wymagających wyższej niezawodności lub stosowania w warunkach krytycznych.

Zalecenie zakupowe: nie należy po prostu pisać „brak widocznych wad wizualnych”. Lepszym sformułowaniem jest: „Wygląd zgodny z normą GB/T 3452.2-2007, klasa N/S lub ISO 3601-3:2005+Amd.1:2018, klasa N/S/CS; powierzchnia styku uszczelniającego musi być wolna od pęknięć, cięć, pęcherzyków, twardych wtrąceń oraz nadmiernego obcinania.

3. Ocena pozycja po pozycji: wypustki, brak gumy, pęcherzyki, pęknięcia, linie formy, ciała obce, obcinanie

3.1 Wypustka: nie jest automatycznie odrzucana, ale musi być kontrolowana

Dopuszczalne warunki: Wypustka jest mała, ciągła, dobrze przywarta i nie jest luźna; nie przekracza limitu określonego dla odpowiedniej klasy wykończenia estetycznego; nie tworzy ostrej wypukłości na głównej powierzchni styku uszczelniającego; po przycinaniu nie występuje żadne cięcie, brak gumy ani rozwarstwienie.

Niedopuszczalne warunki: Wypustka jest wypukła, luźna lub można ją oderwać; wypustka tworzy ostry kant; wypustka znajduje się na dynamicznej powierzchni ślizgowej uszczelniającej; wysokość lub szerokość wypustki przekracza granice określone w rysunku lub normie; przycinanie uszkadza materiał podstawowy.

ISO 3601-3/Amd.1:2018 wyjaśnia pojęcie „wypustki złożonej” dla klasy N i klasy S – czyli połączenia niedosunięcia połówek formy, wypustki oraz wypukłej linii rozbioru – oraz określa maksymalne dopuszczalne wymiary, sklasyfikowane według średnicy przekroju d2; w zmianie zaznaczono, że pojedynczy „kryterium wypustki a” zostało usunięte, dlatego należy jednoznacznie wskazać odnoszoną wersję normy.

Zalecenie dotyczące oceny jakości: dla statycznych, niskociśnieniowych, niemieszczących się w kategorii krytycznych powierzchni uszczelniających niewielkie i stabilne prześwity można zazwyczaj akceptować zgodnie z limitami klasy N; w przypadku uszczelek dynamicznych, próżni, wysokociśnieniowych gazów lub powierzchni kontaktujących się z produktami farmaceutycznymi lub spożywczymi kontrola powinna być przeprowadzana zgodnie z klasą S lub CS.

3.2 Brak gumy / niepełne wypełnienie formy / niedobór materiału: ogólnie wysokie ryzyko, nie można traktować jako „drobnych wad estetycznych”

Podstawowym zagrożeniem wynikającym z braku gumy jest lokalne zmniejszenie przekroju poprzecznego, niewystarczające dociskanie oraz niewystarczające naprężenie kontaktowe – co łatwo prowadzi do powstania ścieżki przecieku. Zagrożenie to jest szczególnie wysokie, gdy brak gumy występuje na powierzchni uszczelniającej po stronie średnicy wewnętrznej, średnicy zewnętrznej, powierzchni czołowej lub w pobliżu linii rozdzielenia formy.

Bardzo ograniczone warunki akceptowalności: brak gumy jest bardzo płytki i bardzo krótki; nie występuje na powierzchni uszczelniającej kontaktowej; nie wpływa na minimalny średnicowy przekrój poprzeczny; mieści się w granicach określonych dla klasy N lub S w zakresie „braków wypełnienia i wgłębień”; po zamontowaniu i docisku nie tworzy ciągłej ścieżki przecieku.

Niedopuszczalne warunki: brak gumy tworzy wcięcie, wgłębienie, cięcie lub stopień; brak gumy przenika linię rozdziału lub jej krawędź; brak gumy zmniejsza przekrój poprzeczny poniżej dolnego limitu określonego na rysunku; wiele skupionych przypadków braku gumy na jednej części.

ISO 3601-3/Amd.1:2018 określa „nieuzupełnienia i wgniecia” zarówno dla klasy N, jak i klasy S, podając maksymalne dopuszczalne wymiary; limit dla klasy S jest znacznie surowszy niż dla klasy N.

Podsumowanie: brak gumy nie może być po prostu zaakceptowany; dopuszczenie jest możliwe wyłącznie wtedy, gdy „wymiar mieści się w granicach standardowych + nie znajduje się w strefie funkcji uszczelniającej + nie wpływa na minimalny przekrój poprzeczny + ryzyko zastosowania jest niskie”, a decyzję tę podejmuje kontrola jakości lub inżynierowie w ramach przeglądu.

3.3 Pęcherze / otwory gazowe / pęcherze (otwarte) / otwory igielne: powierzchniowe pęcherze zazwyczaj nie powinny być akceptowane

W analizie awarii pierścieni O-ring zjawiska takie jak pęcherzykowanie, ubytki powierzchniowe (pitting), pęknięcia oraz defekty związane z przestrzenią pustą są związane z materiałem, chemią, temperaturą lub zmianami ciśnienia; eksplozyjna dekompresja może również objawiać się pęcherzykowaniem, ubytkami powierzchniowymi (pitting) lub plamkami na powierzchni.

Podsumowanie: widoczne pęcherzyki, zwłaszcza pęcherzyki/punkty przebicia na powierzchni uszczelniającej, należy odrzucić w zastosowaniach wysokociśnieniowych/gazowych/w próżni/w dynamicznych. Izolowane, płytkie ubytki powierzchniowe (pitting) poza powierzchnią uszczelniającą, mieszczące się w dopuszczalnych granicach, mogą zostać warunkowo zaakceptowane.

3.4 Pęknięcia: Ogólnie nie są akceptowalne

Pęknięcia są jednym z najbardziej rygorystycznie kontrolowanych defektów powierzchni pierścieni uszczelniających (O-ring). Powstają one w miejscach skupienia naprężeń i mogą łatwo się rozprzestrzeniać pod wpływem ściskania, rozciągania, montażu lub działania medium; pęknięcia tworzą bezpośrednio ścieżkę przecieku. Literatura branżowa dotycząca analizy awarii wymienia również pękanie jako typowy tryb uszkodzenia; uszkodzenia powstałe podczas montażu mogą objawiać się drobnymi nacięciami lub brakiem gumy, natomiast starzenie termiczne może przejawiać się promieniowymi pęknięciami wywołanymi przez wysoką temperaturę.

Niedopuszczalne warunki: widoczne pęknięcia; pęknięcia o szerokości włosa po rozciągnięciu; pęknięcia na powierzchni czołowej, wewnętrznej (ID) lub zewnętrznej (OD) strefy uszczelniającej; pęknięcia otwierające się wzdłuż linii rozdzielenia formy; nacięcia wykonane narzędziem do obcinania, które przechodzą w pęknięcia; pęknięcia spowodowane starzeniem, ozonem lub ciepłem; wielokrotne, powtarzające się pęknięcia tego samego typu.

Przypadki łatwe do błędnej oceny: niewielkie linie rozdzielenia formy, ślady przepływu lub linie przebarwień niekoniecznie są pęknięciami. Metoda oceny: delikatne zginalenie lub naciskanie przy niskim powiększeniu w celu obserwacji — jeśli liniowy element posiada otwartą szczelinę, podniesione krawędzie, głębokość lub tendencję do rozprzestrzeniania się, należy go uznać za pęknięcie.

Podsumowanie: pęknięcia i cięcia/rozdarzenia są zazwyczaj niedopuszczalne. Chyba że rysunek klienta lub specjalny standard wyraźnie zezwala na określony typ pęknięcia nie znajdującego się na powierzchni uszczelniającej, kontrola jakości nie może samodzielnie zwalniać takich części.

3.5 Linia formy / linia rozdzielenia: lekka jest dopuszczalna, podniesiona lub obniżona poza dopuszczalnym zakresem – nie.

Uszczelki typu O-ring wytwarzane metodą prasowania kompresyjnego mają zazwyczaj linię formy (linię rozdzielenia). Samo występowanie linii formy nie stanowi wadы, jednak jej położenie często pokrywa się z nadmiarem materiału (flash), niedosunięciem, pęcherzami, wgłębieniami, nadmiernym przycinaniem oraz rozdarzeniami.

Dopuszczalne warunki: linia formy jest ciągła i jednolita, bez pęknięć ani ostro wystających krawędzi; nie jest wyczuwalna dotykiem; nie wpływa na montaż; niedosunięcie, nadmiar materiału (flash) lub cechy linii formy związane z jej podniesieniem lub obniżeniem mieszczą się w granicach dopuszczalnych dla odpowiedniej klasy jakości.

Niedopuszczalne warunki: wystająca krawędź linii formy jest wyraźna i staje się głównym punktem kontaktu po montażu; obszar linii formy zawiera pęknięcia, brak gumy, pęcherze lub odpryskujący nadmiar materiału (flash); linia formy tworzy pas tarcia na dynamicznej powierzchni uszczelniającej ślizgowej.

ISO 3601-3/Amd.1:2018 obejmuje niezgodności, połączone wykwity, wypukłe krawędzie linii rozdzielającej oraz wgłębienia na linii rozdzielającej w zakresie kontrolowanych wymiarowo wad powierzchniowych.

3.6 Ciała obce / wtrącenia: należy ocenić materiał, położenie oraz to, czy są wypukłe

Zazwyczaj odrzucane: wiórki metalowe, cząstki piasku, twarde cząstki, wystające włókna, białe wypukłe plamy, cząstki znajdujące się na powierzchni styku uszczelniającej, wyjmowane ciała obce lub pęknięcia/puste przestrzenie wokół ciała obcego.

Możliwe do oceny pod kątem akceptacji: nietwarde, niemające postaci wypukłości, niewielkie plamy barwnicze poza powierzchnią uszczelniającą, które nie wpływają na właściwości materiału i nie naruszają wymagań klienta dotyczących koloru, czystości ani zanieczyszczenia medium.

Ramka kontroli wad powierzchniowych zgodnie z normą ISO 3601-3 obejmuje pęknięcia, pęcherzyki/pory, wykwity oraz zanieczyszczenia jako kategorie; celem kontroli ciał obcych jest zapewnienie spójności produktu oraz niezawodności uszczelnienia.

3.7 Obcinanie: dopuszcza się obcinanie, niedopuszczalne są uszkodzenia spowodowane obcinaniem

Przycinanie samo w sobie nie jest wadą — nadmierne przycinanie stanowi wadę.

Dopuszczalne przycinanie: jednolite i gładkie przycinanie; brak uszkodzeń spowodowanych cięciem; brak lokalnie cienkich przekrojów; średnica przyciętego przekroju nadal spełnia minimalne wymagania rysunku lub normy; brak promieniowych śladów narzędzi.

Niedopuszczalne przycinanie: cięcie w materiał podstawowy; przycinanie na płasko; powstanie nacięcia, pęknięcia lub wyżłobienia; lokalny przekrój poniżej dolnego limitu; pozostawienie promieniowych śladów narzędzi.

ISO 3601-3/Amd.1:2018 określa dla klasy N oraz klasy S: przycinanie jest dozwolone, jednak odpowiadający mu wymiar nie może być mniejszy niż minimalna średnica przekroju poprzecznego uszczelki pierścieniowej, a promieniowe ślady narzędzi są niedozwolone.

4. Klasyfikacja jakości według poziomu ryzyka

Poziom A: wysokie ryzyko, odrzucenie zasadniczo

Stosuje się do: pęknięć, cięć, rozwarstwień, pęcherzyków, otworów przebitych, braku gumy na powierzchni uszczelniającej, twardych inkluzji, metalicznych zanieczyszczeń obcych, uszkodzeń spowodowanych nadmiernym przycinaniem, przekroju poprzecznego poniżej dolnego limitu, powtarzających się wad w tej samej partii.

Obsługa: izolować partię; otworzyć raport NCR; śledzić proces produkcji od formy, mieszania komponentów, wulkanizacji, wentylacji i obcinania; powiadomić dział zakupów o konieczności przedstawienia przez dostawcę raportu 8D lub działań korygujących; w przypadku wyrobów krytycznych rozważyć pełną inspekcję lub zawieszenie stosowania partii.

Poziom B: Średnie ryzyko, wymagane pomiary wymiarowe oraz przegląd inżynieryjny

Dotyczy: płytkich braków gumy, płytkich wgłębień, drobnych otworów przewietrzających, wgłębień na linii formy, lokalnego nadmiaru materiału (flash), niewielkiego niedosunięcia elementów, obcych ciał na powierzchni niezapewniającej uszczelnienia, lekkiego nieregularnego obcinania.

Obsługa: próbkowanie zgodnie z normami GB/T 3452.2, ISO 3601-3 lub próbkowanie zgodne z limitami klienta; potwierdzenie, czy wada znajduje się na pasie styku uszczelniającego; potwierdzenie ciśnienia roboczego, medium, temperatury oraz warunków dynamicznych/statycznych; przeprowadzenie prób montażowych lub testów utrzymywania ciśnienia powietrza/wody w razie konieczności.

Poziom C: Niskie ryzyko, może być zaakceptowane zgodnie ze standardem

Dotyczy: niewielkiej linii formy; nadmiaru materiału (flash) w dopuszczalnym zakresie; drobnych plam barwnych na powierzchni niestosowanej funkcjonalnie; lekkich śladów przepływu; gładkich, jednorodnych i nietkniętych śladów obcinania.

Obsługa: rejestrowanie i zwalnianie; w przypadku wzrostu odsetka podobnych wad należy poinformować produkcję, aby dostosowała proces formowania lub obcinania.

5. Instrukcje obsługi dla działu KC, produkcji i zakupów

Instrukcje dla działu KC

Dział KC powinien dokonywać oceny w następującej kolejności: najpierw sprawdzić rysunek techniczny i specyfikację zakupową — czy określono normę GB/T 3452.2, ISO 3601-3, wewnętrzną normę klienta lub klasę estetyczną N/S/CS; następnie sklasyfikować typ wady — wyprysk, brak gumy, pęcherzyki, ciała obce, pęknięcia, linia formy, ślady obcinania — rejestrując je osobno, a nie zbiorczo jako „wada estetyczna”; następnie określić położenie — powierzchnia uszczelniająca ID, powierzchnia uszczelniająca OD, powierzchnia uszczelniająca czołowa, strefa linii formy, powierzchnia niemająca funkcji uszczelniającej; następnie zmierzyć wymiary — wysokość, głębokość, długość, szerokość, ilość, odstępy; na końcu ocenić ryzyko — uszczelki dynamiczne, wysokie ciśnienie, gazy, próżnia, zastosowanie w przemyśle spożywczym/farmaceutycznym oraz części krytyczne pod względem bezpieczeństwa podlegają ścisłej kontroli.

Wskazówki produkcyjne

Wytyczne zakupowe

Zamówienia zakupowe i porozumienia techniczne powinny być sformułowane jednoznacznie, np.: „uszczelka typu O – klasa wykończenia: GB/T 3452.2-2007 klasa N/S lub ISO 3601-3:2005+Amd.1:2018 klasa N/S/CS; powierzchnia styku uszczelniającego nie może zawierać pęknięć, cięć, pęcherzyków, twardych wtrąceń, wyraźnych wad ani nadmiernego przecięcia; wyrostki, linie formy oraz wklęśnięcia są kontrolowane zgodnie z odpowiednimi limitami klasy; dla części krytycznych wymagana jest śledzoność partii, certyfikat materiału, partia utwardzania oraz potwierdzenie pierwszego egzemplarza/próbki granicznej.”

Unikać sformułowań takich jak wyłącznie „brak wyrostków, brak brakującej gumy” – takie określenie nie zawiera standardów ilościowych i łatwo prowadzi do sporów między dostawcą, działem kontroli jakości a klientem.

6. Najbardziej praktyczne zasady oceny na miejscu

Elementy automatycznie odrzucane: pęknięcia, cięcia, rozdarcia, pęcherzyki, brak gumy na powierzchni uszczelniającej, twarde wtrącenia, uszkodzenia spowodowane nadmiernym obcinaniem, przekrój poniżej dolnego limitu.

Elementy akceptowane warunkowo: wykwity (flash), drobne linie od formy, płytkie wgłębienia, drobne ślady przepływu, niewielkie plamy barwnikowe poza powierzchnią uszczelniającą, kontrolowane ślady obcinania.

Elementy wymagające przeglądu inżynieryjnego: pęcherzyki, płytkie wgłębienia w pobliżu powierzchni uszczelniającej, wykwity (flash) na dynamicznej powierzchni uszczelniającej, wady powierzchni pierścieni uszczelniających O-ring pod wpływem wysokiego ciśnienia gazu lub próżni – dowolnego podejrzanego charakteru.