Produse de etanșare din cauciuc și plastic – Cursul 1: Etanșări standard

1. Prezentare rapidă

"Etanșările standard" urmează de fapt două sisteme simple, în același timp, în cataloagele internaționale ale mărcilor.

Un sistem le clasifică în funcție de formă și secțiune transversală: inel O, inel O încapsulat, inel pătrat, inel D, inel X (inel Quad) și garnituri combinate de etanșare.

Celălalt sistem le clasifică în funcție de modul de montare și de rolul pe care îl îndeplinesc: etanșări statice, etanșări de față, etanșări de flanșă și etanșări pentru elemente de fixare.

Trelleborg, Freudenberg, Parker și Hutchinson organizează toate cataloagele lor în acest mod. Ele grupează împreună inelele O, inelele X, etanșările de flanșă și garniturile combinate sub o singură categorie amplă denumită „etanșări statice”, în loc să le vândă separat.

Când analizați mărcile de top la nivel mondial, cele mai relevante pentru studiu în această categorie sunt: Trelleborg, Freudenberg Sealing Technologies, Parker Hannifin/Prädifa și Hutchinson. Pentru echipamentele de fabrică, SKF reprezintă un punct de referință valoros. În Asia, NOK este standardul de urmărit.

Aceste companii nu vând doar un singur inel de cauciuc. Ele oferă un pachet complet: materiale, standarde de dimensiuni, designuri de canale, date privind aplicațiile, certificate și canale de vânzare.

2. Cum se aliniază marcurile internaționale importante

Trelleborg: Gama foarte completă de etanșări statice. Ei listează în mod deschis inele O, inele O încapsulate în FEP, inele Quad-Ring/X-Ring, etanșări lipite (metal + cauciuc), inele pătrate Kantseal etc. Stilul lor este „piese standard plus forme ingineresc concepute de etanșări statice.”

Freudenberg Sealing Technologies: Puternică în domeniul materialelor și al familiilor complete de produse. Acoperă inele O, inele X, inele O încapsulate, etanșări pentru flanșe și inele USIT pentru elemente de fixare. Transformă etanșările statice în grupuri organizate de produse.

Parker / Prädifa: Listează inele O, inele X, inele D, etanșări pentru flanșe, etanșări pentru elemente de fixare și etanșări frontale ORFS. Punctul lor forte este legătura extrem de strânsă dintre etanșările statice și conexiunile hidraulice și fluide.

Hutchinson: Acoperă garniturile în formă de O, garniturile în formă de X, garniturile lipite și garniturile flanșe PFS. Liniile lor de garnituri flanșe și garnituri lipite sunt foarte clare – utile pentru potrivirea gândirii europene privind etanșarea statică industrială.

SKF: În echipamentele de fabrică, oferă garnituri în formă de O, inele de sprijin, inele pătrate și garnituri statice. Un reper solid pentru potrivirea industrială.

NOK: Garniturile în formă de O și soluțiile de etanșare reprezintă activitatea lor de bază. Acoperă domenii precum automobilele, mașinile de construcții, semiconductoarele, sistemele cu hidrogen și altele. Un reper bun pentru producția în masă și aprovizionarea industrială din Asia.

3. Listă de produse – unul câte unul

1. Seria de garnituri în formă de O

Anelul O

Aceasta este baza tuturor garniturilor standard. Parker le furnizează conform standardelor AS 568B, DIN ISO 3601, JIS și altora. Freudenberg consideră garnitura în formă de O ca fiind garnitura statică clasică și produce, de asemenea, versiuni speciale pentru aplicații dinamice. SKF și NOK procedează la fel. La compararea cu mărcile mari, diferența reală nu este «puteți fabrica o garnitură în formă de O?», ci materialele utilizate, stocul de dimensiuni standard, certificatele, gradul de curățenie și viteza de livrare.

O-ring încapsulat

Acesta este un produs de valoare superioară. O-ring-ul FEP al Trelleborg utilizează un miez din cauciuc siliconic sau fluorură de cauciuc, cu un strat exterior fără cusături din FEP. Asigură o rezistență chimică excelentă și o frecare redusă și respectă standardele ISO 3601, AS 568, BS 4518 etc. Freudenberg poziționează o-ring-urile încapsulate pentru etanșări statice de înaltă performanță și specifică clar că versiunile din FEP/PFA sunt destinate în principal utilizării statice. Este potrivit pentru aplicații cu substanțe chimice agresive, coroziune, înalte cerințe de curățenie sau contact cu alimente. Volumul de vânzări poate nu fi foarte mare, dar valoarea de marcă este mai ridicată.

Inel pătrat

Mărcile internaționale îl numesc de obicei inel pătrat sau inel cu secțiune pătrată. Kantseal-ul Trelleborg este exemplul clasic: secțiune transversală pătrată, utilizat în principal pentru etanșări statice pe flanșe SAE și capace de închidere. SKF include, de asemenea, inelele pătrate în categoria etanșărilor statice. Valoarea sa provine din faptul că se potrivește mai bine decât un simplu o-ring rotund la designul flanșelor și capacelor.

D-Ring

Definiția lui Parker este clară: este o înlocuire economică pentru etanșările radiale tradiționale și funcționează în aplicații statice, alternativ-oscilante sau oscilante. Partea inferioară plană ajută la prevenirea defectării prin răsucire spiralată. Freudenberg oferă, de asemenea, inele D ca o formă specială de inel O. Nu este un articol cu volum mare de vânzări, dar adaugă o valoare reală acolo unde stabilitatea montajului este esențială.

Inel X / Inel Quad

Cea mai frecventă îmbunătățire față de un inel O obișnuit. Inelul Quad / Inelul X al Trelleborg are patru buze, funcționează în ambele sensuri și poate fi utilizat în aplicații statice sau dinamice. Asigură o etanșare superioară și o frecare mai redusă decât un inel O standard. Inelul X XR al Freudenberg acoperă flanșe, capace de închidere, racorduri pentru țevi și aplicații alternativ-oscilante/rotative. Inelele X reprezintă o soluție excelentă pentru trecerea de la piese standard la piese îmbunătățite sub marcă.

Garnituri din cauciuc / Garnituri plane

În cataloagele internaționale acestea nu sunt vândute ca „articole standard de tip stea”. Ele intră în categoria garniturilor / garniturilor pentru flanșe / sigiliilor plane pentru flanșe. Freudenberg tratează garniturile ca parte a sistemului de etanșare. Trelleborg oferă garnituri standard pentru flanșe destinate industriei de proces. James Walker se concentrează pe materialele pentru etanșarea plană a flanșelor. Cu alte cuvinte, acestea sunt piese mai degrabă „specifice desenului” sau „specifice aplicației”. Puterea de marcă provine din cunoștințele privind materialul și aplicația, nu doar din formă.

2. Garnituri pentru canale și racorduri

Etanșări statice

Aceasta nu este o singură formă geometrică. Este denumirea dată tuturor garniturilor fără mișcare relativă. Trelleborg și SKF folosesc termenul „garnituri statice” ca categorie. Freudenberg le împarte mai departe în inele O, inele X, garnituri pentru flanșe și inele USIT-Rings. Mărcile importante arată că competiția în domeniul garniturilor statice înseamnă comercializarea unui set complet de forme + proiectare a canalului + potrivirea soluției pentru aplicație specifică, nu doar a unui singur inel din cauciuc.

Garnituri de față

Mărcile internaționale, de obicei, nu păstrează un singur nume fix de produs. Ele îl împart în funcție de tipul de racordare. Siguranța Parker Seal–Lok ORFS este un nume comercial tipic pentru siguranțele frontale – se concentrează pe racorduri etanșe la presiuni ridicate, vibrații și pulsații de presiune. Pentru capetele simple de acoperire sau canalele frontale, mărcile le includ în categoria siguranțelor statice sau a siguranțelor de flanșă, în loc să creeze o nouă categorie amplă.

Siguranțe de flanșă

Aceasta este o subcategorie cu un mare potențial de marcă. Parker listează siguranțe de flanșă și siguranțe pentru elemente de fixare. Freudenberg oferă siguranțe de flanșă și siguranțe de acoperire. Hutchinson are siguranțe de flanșă PFS și afirmă că acestea pot înlocui garniturile înfășurate și garniturile din cauciuc. Sistemul de siguranțe statice al Trelleborg include, de asemenea, siguranțe de flanșă conform standardului SAE. Componentele de flanșă sunt mai orientate spre inginerie, deoarece sunt strâns legate de standardele de flanșă, forța de strângere a șuruburilor și toleranțele de montare.

Șaisprezece de combinare

"Spălător combinat" este denumirea comună din China. Mărcile internaționale îl descompun în spălători de etanșare compuși, sigilii pentru elemente de fixare, inele USIT sau spălători lipiți. Parker îi numește sigilii pentru elemente de fixare / spălători de etanșare compuși, constituiți dintr-un suport metalic și o buza din elastomer vulcanizat. Freudenberg folosește inelele USIT – Sigilii pentru elemente de fixare. James Walker le numește pur și simplu spălători lipiți. La realizarea cataloagelor, păstrați atât denumirea comună chineză, cât și cea internațională.

Sigiliu lipit (metal + cauciuc – sigiliu combinat)

Aceasta este denumirea cea mai consolidată și recunoscută internațional pentru spălătorii combinați. Trelleborg listează Sigiliu lipit...

4. Arbore de produs + Potrivire cu mărcile internaționale + Material / Aplicație / Nivel de dificultate

Nivelul de dificultate se referă aici la «gradul de complexitate al dezvoltării și al producției în serie». Acesta ia în considerare materialele, controlul dimensiunilor și al toleranțelor, matrițele, prelucrarea ulterioară, dacă este vorba de un compozit metal–cauciuc, gradul de dependență față de potrivirea flanșelor / filetelor / canalelor și volumul de teste de aplicație necesare.

Catalogele de mărci internaționale nu listează toate produsele într-o singură listă. Acestea sunt organizate simultan pe două axe: una după formă/structură și cealaltă după metodă de racordare/montare. Prin urmare, este mai bine să tratați termenul „etanșare statică” ca o etichetă de aplicație, nu ca un nivel separat de produs.

Arborele produselor

Sigilii standard

A. Etanșări cu secțiune transversală standard

• O-ring

• O-ring încapsulat

• Inel pătrat

• Inel D

• Inel X / Inel Quad

• Garnitură din cauciuc / Garnitură plană

B. Etanșări statice pentru racordare / canelură

• Etanșare statică (etichetă de aplicație)

• Etanșare frontală

• Etanșare cu flanșă

• Washer combinat (washer compozit / washer pentru etanșarea elementelor de fixare)

• Etanșare lipită (etanșare combinată metal + cauciuc)

Rezumatul cataloagului

(1) O-ring

Mărci de referință: Trelleborg / Freudenberg / NOK.

Materiale principale: NBR, HNBR, EPDM, FKM, FFKM; de asemenea, versiuni speciale pe bază de PTFE.

Utilizări tipice: etanșarea uleiului, a apei, a aerului și a gazelor în supape, pompe, sisteme hidraulice, sisteme pneumatice, autovehicule, electrocasnice și echipamente industriale generale.

Dificultate: scăzută.

(2) O-ring încapsulat

Mărci de referință: Trelleborg FEP O-Ring / Freudenberg O-rings încapsulate.

Materiale principale: strat exterior din FEP/PFA + miez din FKM sau VMQ.

Utilizări tipice: produse chimice agresive, vid, etanșări statice la flanșe, aplicații cu înaltă curățenie și etanșări statice în contact cu alimente. Mărcile internaționale subliniază faptul că sunt destinate în principal utilizării statice.

Dificultate: ridicată.

(3) Ring pătrat

Mărci de referință: Trelleborg Kantseal / SKF Square-Rings / Freudenberg Square Rings.

Materiale principale: în principal NBR, FKM.

Utilizări tipice: flanșe SAE, capace finale, plăci de acoperire pentru etanșare statică. Accent pe menținerea formei și pe asamblarea ușoară.

Dificultate: Medie.

(4) Inel D

Mărci de referință: Inele D Parker / Inele D Freudenberg.

Materiale principale: aceeași familie ca și inelele O – NBR, FKM, HNBR, EPDM etc.

Utilizări tipice: etanșări radiale pentru aplicații statice, alternative sau oscilante. Mărcile internaționale îl consideră o îmbunătățire structurală a inelului O.

Dificultate: Medie.

(5) Inel X / Inel Quad

Mărci de referință: Inel Quad Trelleborg / Inele X Freudenberg / JF4 Hutchinson.

Materiale principale: de obicei NBR, FKM; pot include și alți elastomeri.

Utilizări tipice: statice – flanșe, manșoane, capete de acoperire; dinamice – hidraulică, pneumatică, alternative, rotative, oscilante. Mărcile subliniază frecare redusă, etanșare superioară și mai puțină răsucire comparativ cu inelele O obișnuite.

Dificultate: Medie–Ridicată.

(6) Garnitură din cauciuc / Garnitură plană

Mărci de referință: Freudenberg – Garnituri / Garnituri plane.

Materiale principale: cauciuc, fibră, grafit, PTFE, precum și grade industriale cum ar fi EPDM, FKM/Fluoropren.

Utilizări tipice: etanșare statică între două suprafețe plane – flanșe, supape, racorduri, carcase de pompe; de asemenea, în industria chimică, alimentară, băuturilor și farmaceutică.

Dificultate: Scăzută–Medie (garnituri plane simple = scăzută; garnituri specifice industriei = medie).

(7) Etanșare statică

Mărci de referință: Trelleborg – Etanșări statice / Freudenberg – Etanșări statice.

Materiale / structuri principale: include inele O, inele pătrate, inele X, garnituri plane, etanșări lipite etc.

Utilizări tipice: toate etanșările axiale sau radiale fără mișcare. Producătorii folosesc termenul «etanșare statică» ca o categorie, iar apoi enumeră formele reale incluse în această categorie.

Dificultate: Nu este evaluată separat – este de fapt o etichetă de aplicație.

(8) Etanșare frontală

Mărci de referință: Parker Seal–Lok ORFS / Freudenberg Etanșări statice axiale.

Materiale principale: de obicei aceleași ca și pentru familia de garnituri O-ring; versiunea ORFS este un ansamblu de racord + garnitură O-ring.

Utilizări tipice: racorduri frontale la presiune înaltă, vibrații și puls, cum ar fi racordurile hidraulice pentru țevi, fețele blocurilor de supape și conectorii. La nivel internațional, acestea sunt adesea denumite în funcție de soluția de racordare, nu în funcție de inelul individual.

Dificultate: Medie–Ridicată.

(9) Etanșare cu flanșă

Mărci de referință: Freudenberg FLAN89 / Hutchinson PFS Etanșări cu flanșă.

Materiale/structuri principale: un tip este etanșarea cu flanșă din TPU; altul este o şaibă din oțel inoxidabil + buza din elastomer vulcanizat.

Utilizări tipice: flanșe hidraulice SAE J518, flanșe pentru țevi, racorduri cu flanșă strânse cu șuruburi. Mărcile le consideră o soluție mai ingenioasă decât o simplă garnitură O-ring.

Dificultate: ridicată.

(10) Şaibă combinată (şaibă compozită / şaibă de etanșare pentru elemente de fixare)

Mărci de referință: Parker Fastener Seals / Freudenberg Fastener Seals / Hutchinson Banjo Sealing Washers.

Materialele/structurile principale: de obicei suport metalic + buza din cauciuc vulcanizat. Standardul Freudenberg este NBR + oțel carbon zincat, dar poate fi extins la FKM, EPDM, silicon etc.

Utilizări tipice: șuruburi, piulițe, tije filetate, accesorii pentru țevi, accesorii banjo pentru prevenirea scurgerilor.

Dificultate: Medie–Ridicată.

(11) Sigiliu combinat (sigiliu combinat metal + cauciuc)

Mărci de referință: Trelleborg Bonded Seal / Hutchinson Bonded Seal / Freudenberg US Bonded Seals.

Materialele/structurile principale: inel/insert metalic + corp din cauciuc vulcanizat. Metalul poate fi oțel carbon, oțel inoxidabil, alamă, aluminiu etc. Cauciucul este de obicei NBR, HNBR, FKM, EPDM.

Utilizări tipice: conexiuni filetate, conexiuni cu flanșe, hidraulică/pneumatică înaltă presiune, combustibil, HVAC, transfer de fluide. Acesta este unul dintre cele mai standardizate sigilii statice metal–cauciuc din cataloagele internaționale.

Dificultate: ridicată.

Stratificarea liniei de produse într-o singură propoziție

Componente de bază, cu volum mare: garnituri inelare (O-ring), garnituri obișnuite din cauciuc / garnituri plane.

Componente cu profit crescut: garnituri pătrate, garnituri în formă de D, garnituri în formă de X, șaisprezecețe combinate.

Componente de înaltă valoare: inele O încapsulate, sigilii de flanșă, sigilii lipite.