
Kvalifikovaný O-ring je definovaný od formulácie, ktorá sa po zmiešaní premení na zmes, potom sa v tvarovacom nástroji vulkanizuje do konečného tvaru, rizikové body sa odstránia orezaním, dodatočnou vulkanizáciou, čistením a kontrolou a nakoniec sa pri expedícii dokáže sledovateľnosť dávky – tento krúžok pochádza z tohto miesta, vyrobil ho tento výrobca a týmto spôsobom. Všeobecný priemyselný technologický postup zahŕňa formuláciu/zmiešavanie, predformovanie, vulkanizáciu, orezávanie, dodatočné spracovanie a kontrolu; bežné metódy formovania sú kompresné formovanie, vstrekovacie formovanie a prenosové formovanie; kľúčové technologické parametre sú teplota formy, tlak a čas cyklu. Vulkanizácia je v podstate proces, pri ktorom teplo a vulkanizačný systém spôsobia vytvorenie sieťového štruktúrneho spojenia medzi molekulami gumy, čím získa pevnosť, pružnosť, odolnosť voči teplu, odolnosť voči prostrediam a rozmernú stabilitu.
Potvrdenie surovín → váženie podľa receptúry → miešanie → kontrola/zdržanie zmesi → predformovanie → lisovanie alebo vstrekovanie → vulkanizácia → vyberanie z formy → orezávanie → dodatočná vulkanizácia → čistenie/sušenie → vizuálna a rozmerová kontrola → výber vzoriek na skúšku výkonu → balenie a označovanie → skladovanie/odvoz → sledovateľnosť šarží.
Kľúčové pole |
Pozícia v procese |
Hlavný účel |
Miešanie |
Surová guma na zmes |
Rovnomerné rozptýlenie surovej gumy, plniva, oleja, prísad a vulkanizačných prostriedkov, vytvorenie tvarovateľnej zmesi. |
Predformovanie |
Zmes na predformovaný polotovar |
Kontrola hmotnosti náplne, tvaru a čistoty každej formy. |
Kompresné formovanie |
Jedna metóda formovania |
Vhodné pre viaceré špecifikácie, malé/stredne veľké šarže, zložité špecifikácie alebo výrobu štandardných súčiastok. |
Injekčné tvarenie |
Jedna metóda formovania |
Vhodné pre väčšie dávky, automatizovanú a stabilnú výrobu s konštantnou kvalitou. |
Vylievanie |
Základná reakcia formovania |
Vytvára sieťovú štruktúru, určuje tvrdosť, pružnosť, stlačiteľnosť a odolnosť voči médiám. |
Vyrobenie |
Po vysadení z formy |
Odstraňuje prebytočný materiál (flash), voľné konce, oddeluje viacdielne gumové výrobky a chráni tesniacu plochu. |
Doplnkové žíhanie |
Doplnkové orezávanie alebo podľa požiadaviek na výrobok |
Ďalej stabilizuje vlastnosti, uvoľňuje летné látky, zlepšuje stlačiteľnosť atď. |
Čistenie |
Druhé doplnkové žíhanie |
Odstraňuje prach, prostriedok na uvoľnenie z formy, odpad z orezávania, olejové škvrny alebo častice. |
Inšpekcia |
Celý proces |
Potvrdzuje rozmery, vzhľad, tvrdosť, fyzikálne vlastnosti a konzistenciu dávky. |
Výkon tesniaceho krúžku sa najprv neurčuje formou, ale zložením zmesi. Typické zloženie zmesi zahŕňa:
Zložka vzorca |
Funkcia |
Vplyv na hotový výrobok |
Základný polymér: NBR, HNBR, EPDM, FKM, VMQ, FFKM atď. |
Základná zmes |
Určuje odolnosť voči oleju, vode, vysokým a nízkym teplotám, palivu a chemikáliám. |
Uhlíkový čierny prach, kremičitan, minerálny plnivo |
Zesilenie/plnenie |
Ovplyvňuje tvrdosť, pevnosť pri ťahu, odolnosť voči opotrebovaniu, dimenzionálnu stabilitu, náklady. |
Plastikator/pracovateľský olej |
Zlepšuje spracovateľnosť a flexibilitu pri nízkych teplotách |
Ovplyvňuje tok a riziko vzniku defektov. |
Antiagingový činiteľ, antioxidant |
Zlepšuje odolnosť voči teple a starnutiu |
Ovplyvňuje životnosť a záručnú dobu. |
Kúráty, urýchľovače, peroxidy, pomocné krížové spojovacie látky |
Vytvorenie krížovej siete |
Určuje rýchlosť vulkanizácie, kompresnú deformáciu a odolnosť voči prostrediu. |
Uvoľňovacie prostriedky/prípravné pomôcky |
Zlepšuje spracovanie a vytlačovanie výrobkov z formy |
Nesprávne množstvo môže spôsobiť kontamináciu hotového výrobku alebo zlyhanie lepenia/sťažnosti zákazníka. |
ASTM D2000 je bežne používaný systém klasifikácie materiálov v gumárskom priemysle, ktorý pokrýva klasifikáciu vulkanizovanej gumi, a stanovuje kódy materiálov na základe tvrdosti, podmienok vulkanizácie, stupňa tepelnej odolnosti, charakteristiky nádmyvu oleja a iných kritérií; technické špecifikácie zákazníkov často odkazujú na kód materiálu podľa ASTM D2000 na definovanie požiadaviek na tvrdosť, pevnosť v ťahu, starnutie a kompresnú deformáciu.
Pri továrenských auditoch sa často pýtajú: kto je zodpovedný za formuláciu a má auditný tím právo rozhodovať o formulácii – auditný tím zvyčajne nepotrebuje vidieť konkrétne zložky.
Bod auditu |
Dodržiavanie kontrol |
Dokumenty pre audit |
Právo rozhodovať o formulácii |
Formula riadená technickou/kontrolnou dávkou, výrobná plocha nesmie ju ľubovoľne meniť |
Verzia formulára, záznam o technickej zmene (ECN)/zmenách, záznam o schválení dávky |
Dávka suroviny |
Každá prichádzajúca surovina musí mať dávkové označenie dodávateľa, certifikát analýzy (COA) a záznam o príjmových kontrolách |
Etiketa suroviny, certifikát analýzy (COA), záznam o príjmových kontrolách |
Presnosť váhania |
Malé množstvá materiálu, vulkanizačné prostriedky a zrýchlovače musia byť presne odvážené |
Záznam o kalibrácii elektronických váh, vážiaci list, podpis dvoch osôb na overenie |
Prevencia chýb |
Podobné práškové materiály, podobné typy gumy a podobná tvrdosť sa musia od seba odlíšiť |
Farbové kódovanie, kódovanie, izolácia a dvojnásobné overenie |
Správa zmien |
Zmeny surovín, dodávateľov, pomery v zložení formulára a miešacieho procesu sa musia overiť |
PPAP/FAI, správa o skúšobnej výrobe, porovnanie výkonov |
Dôvernostnosť a konzistentnosť |
Zákazníkom schválený recept sa nesmie bez súhlasu zákazníka nahradiť |
Kódovanie receptúry, špecifické číslo pre zákazníka, kontrolované dokumenty |
Predajný personál môže zákazníkovi vysvetliť nasledovne: „Nepredávame ‚prsteň rovnakej veľkosti‘, ale prsteň reprodukovaný podľa rovnakej receptúry, v rovnakom technologickom okne a podľa rovnakých kontrolných štandardov – rozmery sú len vonkajší prejav; receptúra a vulkanizácia sú zdrojom výkonu.“
Zmiešavanie je proces premieňania surového kaučuku, plnidiel, oleja, prísad a zváraných látok na rovnorodú zmes. Pri výrobe O-krúžkov sa zvyčajne používa vnútorný zmiešavač alebo otvorený dvojvalcový valček alebo nepretržité zmiešavacie zariadenie; cieľom zmiešavania je úplné rozptýlenie plnidiel a prísad pri súčasnom vyhnutí sa prehriatiu, popáleniu alebo lokálnej nerovnomernosti zloženia. V priemyselnej literatúre sa tiež označujú dvojvalcové valčeky, dvojšpirálové zmiešavače a nepretržité zmiešavacie zariadenia ako bežné zmiešavacie zariadenia; pri zmiešavacom procese sa kladie osobitný dôraz na konzistenciu materiálových šarží, dobu zmiešavania, teplotu a poradie pridávania zložiek.
Fáza jedna: hlavná zmes. Do zmesi sa pridávajú surový kaučuk, uhlíková čierna farba, kremičitan, plnidlo, olej, prostriedok proti starnutiu atď., cieľom je dosiahnuť rovnomerné rozptýlenie a vhodnú plasticitu.
Fáza dve: konečná zmes. Pridávajú sa zvárané látky, akcelerátory alebo peroxidové systémy; teplota konečnej zmesi musí byť prísne kontrolovaná, pretože príliš vysoká teplota spôsobuje predčasnú reakciu, t. j. riziko popálenia.
Kontrolný bod |
Prečo je to dôležité |
Následky straty kontroly |
Postup nabíjania |
Vplyva na rovnomernosť rozptýlenia a bezpečnosť reakcie |
Zlá rovnomernosť rozptýlenia, tvrdé škvrny, nestabilný výkon |
Teplota miešania |
Zabraňuje predčasnému vulkanizovaniu a strate prchavých látok |
Predčasné vulkanizovanie zmesi, zlá tekutosť, chyby |
Doba miešania |
Zabezpečuje rovnomernosť rozptýlenia |
Nedostatočné miešanie: častice/bielé škvrny; nadmerné miešanie: riziko degradácie alebo popálenia |
Teplota vypustenia |
Posudzuje, či môže proces bezpečne vstúpiť do skladovania |
Príliš vysoká teplotná odchýlka skracuje životnosť pri skladovaní |
Hmotnosť šarže |
Vplyvné na presnosť pomery zložiek vo vzorci |
Tvrdosť, hustota, posun výkonu |
Doba udržiavania zmesi |
Umožňuje vyrovnanie napätia a teploty |
Nedostatočná doba udržiavania spôsobuje nestabilné rozmery; príliš dlhá doba udržiavania predstavuje riziko prehriatia |
Skontroluje sa zmes |
Posudzuje, či je možné ju priviesť do výroby |
Nezhoda zloženiny spôsobuje, že sa zloženina nedá vstrekovať do formy, čo vedie k odmietnutiu celej dávky |
Položka kontroly |
Účel |
Mooneyho viskozita |
Posudzuje spracovateľnú tekutosť a stabilitu medzi jednotlivými dávkami |
Krivka vulkanizácie (MDR/ODR) |
Posudzuje čas vulkanizácie, optimálny čas vulkanizácie a stupeň prepojenia sieťovania |
Vzorka na meranie tvrdosti |
Predpovedá tvrdosť hotového výrobku |
Uhlavá hmotnosť |
Posudzuje odchýlku plniva, oleja alebo celkovej formulácie |
Disperzia |
Posudzuje kvalitu disperzie uhlíkovej čierni/silikónu |
Vzor |
Kontroluje nečistoty, uhličité častice, biely prach a kontamináciu |
Audítori môžu skúmať: ktoré miešacie šarže zodpovedajú danej šarži hotového výrobku? Spĺňa MDR krivka, tvrdosť a špecifická hmotnosť zmiešanej zmesi požadované parametre? Ako sa izolujú nezhodné zmesi?
Predformovanie je dôležitým krokom, pri ktorom sa zmiešaná zmes reže, extruduje alebo kalendruje do predtvarových polotovarov vhodných pre formovaciu formu. Nie je to len jednoduché „rezy gumového kordu“ – rozhoduje o riziku nedostatočného naplnenia formy, vzniku prívlastkov (flash), uväznenia vzduchu a chýbajúcej gumy.
Typ predtvaru |
Aplikačná situácia |
Gumový kord |
Bežný pre kompresnú formovanie O-rings |
Gumový plech/blok |
Vyhovuje niektorým veľkosériovým alebo špeciálnym formovaným výrobkom |
Polotovary kruhových výrobkov |
Vyhovuje veľkým rozmerom alebo výrobkom, ktoré vyžadujú vysokú jednotnosť spojovania |
Šnúrka/granule z inšekčného stroja |
Vyhovuje vstrekovaným surovinám |
Automaticky rezná výživa |
Vyhovuje výrobkom, ktoré vyžadujú vysokú konzistenciu dávky a hmotnosti |
Kontrolný bod |
Kvalifikovaná manifestácia |
Riziko straty ovládania |
Hmotnosť dielu / formy |
Vyplnenie formovacej dutiny bez preplnenia |
Nedostatočné plnenie spôsobujúce chýbajúcu gumu, preplnenie spôsobujúce nadmernú hrúbku prievodu |
Rozmery predtlače |
Môže byť stabilne umiestnená v formovacej dutine |
Odchýlka, zaseknutie, riziko umiestnenia materiálov zmiešaného typu |
Čistota predtlače |
Žiadny popol, žiadne kovové triesky, žiadna cudzia látka |
Kontaminácia povrchu, riziko krížovej kontaminácie |
Oddelenie šarží |
Rôzne zloženie, tvrdosť a farba sa udržiavajú oddelene |
Zmiešaný materiál, nesprávny materiál |
Časový limit použitia |
Používa sa podľa metódy FIFO podľa času výroby šarže |
Skorčovanie, znížený tok |
Prevádzkové prostredie |
Stôl, nástroje a prepravné krabice sú čisté |
Kontaminácia časticami, olejom a prachom |
Toto možno zákazníkovi vysvetliť takto: cieľ predformovania je zabezpečiť, aby každá dutina formy prijala „správnu hmotnosť, správny tvar, správnu šaržu“ zmesi. Ak je dávkovanie nesprávne, neskôr je ťažké opraviť výsledok vulkanizácie.
Metóda výroby O-krúžku nie je len jedna. Komprímnym a vstrekovacím lisovaním sa zvyčajne vyberá jedna metóda alebo sa konfigurujú podľa rodiny výrobkov – nie všetky výrobky prechádzajú oboma procesmi súčasne. Priemyselné materiály zhrňujú komprímné, vstrekovacie a prenosové lisovanie všeobecne ako bežné metódy výroby O-krúžkov; pri komprínom lisovaní sa do otvoreného formy umiestni predmerané množstvo zmesi, potom sa forma zatvorí a aplikuje sa teplo a tlak; pri vstrekovacom lisovaní sa zmes pomocou zariadenia vstrekuje do uzavretej, presnej a veľkosériovej formy.
Spracovanie: predtvarovaná zmes → ručné alebo automatické naplnenie → zatvorenie formy → aplikácia tepla a tlaku → vulkanizácia → otvorenie formy → vybratie výrobku.
Výhoda |
Vysvetlenie |
Silná prispôsobivosť |
Používa sa pre malosériovú výrobu, viacero špecifikácií, veľké rozmery a nestandardné súčiastky |
Relatívne nízka cena formy |
Vhodné pre vývoj zákazníka, skúšobnú výrobu a objednávky s viacerými variantmi |
Dobrá prispôsobivosť rôznym zmesiam |
Vhodné pre zmesi s horšou tekutosťou |
Intuitívny proces |
Jednoduché na audit a pre návštevu zákazníkov na pochopenie |
Risko |
Typická príčina |
Príliš hrubá vrstva výronu |
Preplnenie, opotrebovanie formy, nedostatočný upínací tlak |
Chýba gumový diel |
Nedostatočné plnenie, zlé pretokové vlastnosti zmesi, zlé vetranie formy |
Použitie bublín |
Polotovar zachytáva vzduch, zlé vetranie formy, nevhodná rýchlosť uzatvárania formy |
Mimo streda/nesúhlas |
Ne presné umiestnenie náplne, problém s polohou formy |
Zreteľná rozdelovacia čiara |
Presnosť formy, zlé riadenie orezávania |
Spracovanie: zmes vstupuje do vstrekovacej nádoby → plastifikácia/predhriatie → vstrekovanie do uzavretej formy → udržiavanie tlaku → vulkanizácia → otvorenie formy → vyber výrobku
Výhoda |
Vysvetlenie |
Stabilný cyklus |
Vhodné pre veľkosériovú výrobu |
Konštantná dávka |
Dávkovanie pomocou zariadenia zníži kolísanie pri manuálnom dávkovaní |
Vysoký stupeň automatizácie |
Môže znížiť kontamináciu a odchýlky spôsobené človekom |
Vhodné pre viacdielne formy |
Výhodné pre kontrolu nákladov na jednotku a konzistencie |
Lepšia kontrola prípadného presahu |
Poskytnutý formovací nástroj, uzatváracia sila a návrh vetrania sú dobre spravené |
Risko |
Typická príčina |
Pálenie/spálenie |
Zmes stojí v valci príliš dlho alebo je teplota príliš vysoká |
Stopy toku/spojačové čiary |
Návrh bežných kanálov, rýchlosť vstrekovania, problém s tekutosťou zmesi |
Neúplné plnenie |
Nedostatočný vstrekovací tlak, zlé vetranie, odchýlka viskozity |
Výrobné chyby |
Chyba v nastavení parametrov a rýchle prevedenie do sériovej výroby |
Vysoká požiadavka na čistotu formovacieho nástroja |
Zvyškový materiál z toku, kontaminácia ovplyvňuje nepretržitú výrobu |
Možno to povedať takto: pre viacšpecifické, malosériové a špeciálne veľkosti výrobkov je kompresná formovanie flexibilnejšie; pre veľkosériové, stabilné objednávky a výrobky vyžadujúce automatizáciu je injekčné formovanie účinnejšie a konzistnejšie. Výber metódy formovania nezávisí len od toho, ktorá je „vyššej triedy“ – závisí od veľkosti výrobku, ročného objemu a cieľov kvality, ako aj od cieľov nákladov.
Vulkánovanie nie je len „upečenie hotového gumového materiálu“ – ide o proces, pri ktorom sa gumové reťazce molekúl pod vplyvom kontrolovanej teploty, tlaku a času prepoja do sieťového krížového spojenia. Táto sieťová štruktúra určuje schopnosť O-krúžka obnoviť sa pružne, jeho kompresnú deformáciu, pevnosť v ťahu, odolnosť voči tepelnej starnutiu a odolnosť voči prostrediu. Odborná literatúra tiež uvádza, že vulkanizácia spustí reakciu krížového spojenia prostredníctvom tepla, čím gumovému materiálu dodá pevnosť, pružnosť a odolnosť voči vonkajším vplyvom.
Parameter |
Efekt |
Príliš nízka / nedostatočná |
Príliš vysoká / nadmerná |
Teplota |
Určuje rýchlosť reakcie a tok |
Nedostatočné vulkanizovanie, povrchová chlpatosť, nedostatočná pevnosť |
Prekročené vulkanizovanie, starnutie, krehkosť, zmena rozmerov |
Času |
Určuje dostatočnosť sieťovania |
Zlá deformácia po stlačení, nestabilný výkon |
Nízka výrobná účinnosť, zhoršený výkon |
Tlak |
Zabezpečuje naplnenie, vetranie a hustotu |
Chýbajúca gumová hmota, bubliny, medzera v čiare rozdelenia dielov |
Pretok materiálu (flash), preťaženie formy, lokálne napätie |
Dobrá továreň sa nepoliehava na skúsenosti – „stlačiť na koľko minút“, ale stanovuje okno vulkanizácie.
Položka |
Vysvetlenie |
Krivka vulkanizácie MDR/ODR |
Posudzuje čas poškodenia tepelnou deformáciou (scorch time), t10, t90, maximálny krútiaci moment a stupeň sieťovania |
Rozloženie teploty v tvárni |
Potvrdzuje, že teplota v každej zóny je rovnaká |
Tlšťka výrobku/priečny prierez |
Väčší priečny prierez spomaľuje prenos tepla, zvyčajne sa tak predĺži čas vulkanizácie |
Rozdiely v typoch zmesí |
Systémy vulkanizácie a okná vulkanizácie sa líšia pre NBR, EPDM, FKM, VMQ a FFKM |
Počet dutín v tvárni |
Pri viacdutinových tvarniach je potrebné zamerať sa na konzistenciu medzi jednotlivými dutinami |
Skutočná verifikácia hotového výrobku |
Overenie procesu pomocou tvrdosti, pevnosti v ťahu, stlačiteľnosti a rozmernej stability |
Chyba |
Možná príčina |
Vplyv na tesnenie |
Nedovulkanizácia |
Príliš krátky čas, príliš nízka teplota, nedostatok vulkanizačného prostriedku |
Zlá elastickosť, vysoká stlačiteľnosť, krátka životnosť |
Preovulkanizácia |
Príliš dlhý čas, príliš vysoká teplota, opakované znovuzahrievanie pri oprave |
Krehkosť, praskliny, neobvyklá tvrdosť |
Bublina |
Nedostatočné vetranie, výskyt vysokého množstva vzduchu alebo летúcich látok v zmesi |
Cesta úniku, riziko explozívnej dekomprese |
Odlaminovanie |
Zlé miešanie, kontaminácia, zmes je uchovávaná príliš dlho |
|
Odtlačok formy/tlakový odtlačok |
Poškodenie formy, prítomnosť príliš veľa cudzích látok |
Nedostatočné rozmery, zlé tesnenie, neobvyklá doba použitia |
Audítori sa môžu sústrediť na nasledovné otázky: sú parametre vulkanizácie zaznamenané podľa pracovných inštrukcií, je teplota zariadenia kalibrovaná, zodpovedajú sa skutočné výrobné záznamy technologickému listu, je frekvencia nepriaznivých šarží neobvyklá a je akceptované opravné spracovanie.
Vyklopnutie vyzerá jednoducho, no priamo ovplyvňuje vzhľad a riziko mikroprasklin.
Kontrolný bod |
Požiadavka |
Čas vyklopnutia |
Po dokončení vulkanizácie otvorte formu a vyhýbajte sa ťahaniu, ktoré môže spôsobiť poškodenie v prípade nedostatočnej vulkanizácie |
Spôsob vyberania z formy |
Vyhnite sa používaniu ostrých nástrojov, ktoré by mohli poškrabať tesniacu plochu |
Prostriedok na vyberanie z formy |
Množstvo je kontrolované, aby sa zabránilo zvyškom, ktoré by ovplyvnili vzhľad alebo montáž zákazníka |
Čistenie foriem |
Nasádzanie do formy spôsobuje jamky, vbrušiny a chýbajúci gumový materiál |
Chladenie výrobku |
Vyhnite sa ťahaniu, ktoré by spôsobilo deformáciu vysokoteplotného stavu |
Bežný problém: výrobok je pri vyberaní z formy stále horúci – ak operátor príliš ťahá, môže to viesť k skrytým trhlinám, trvalým deformáciám alebo odchýlkam od kruhovitosti.
Po kompresii alebo vstrekovacom formovaní sa na O-krúžku zvyčajne vytvára prívlač, teda nadbytočný odpad alebo pretečenie na čiarach rozdelovania, v miestach vstupu materiálu a vetrania. Cieľom odrezávania nie je len „lepší vizuálny dojem“, ale zabezpečenie, aby prívlač neovplyvnil rozmery tesniacej plochy a plochy prilehnutia. ISO 3601-3:2005 je jednou zo štandardov pre kvalitu O-krúžkov, ktorý oficiálne definuje a klasifikuje povrchové defekty a ich maximálne prípustné hodnoty; najnovšie potvrdenie tohto štandardu sa uskutočnilo v roku 2021 a stále platí.
Metóda odrezávania |
Aplikačná situácia |
Risko |
Manuálne odrezávanie |
Veľké aj malé série, špeciálne súčiastky |
Ľudská variabilita, rezanie, nízka účinnosť |
Mechanické odrezávanie v bubne |
Malé a stredne veľké série, sériové súčiastky |
Nadmerné broušenie, zaoblenie hrán |
Kryogénne opracovanie |
Malý rozmer, viacčastková dávka |
Nesprávny stav krehčenia môže poškodiť výrobok |
Obrábanie brúsnym kotúčom / nožom |
Špeciálna štruktúra alebo veľký rozmer |
Prehĺbene opracovanie, poškrabania povrchu |
Automatické opracovanie |
Veľká dávka, bežný výrobok |
Parametre zariadenia musia byť stabilné |
Položka |
Požiadavka na dodržiavanie režimu |
Výška výstupku |
Spĺňa kreslenie zákazníka, vnútorný štandard alebo prijímacie kritériá ISO 3601-3 atď. |
Rozdeľovacia čiara |
Nepôsobí na tesnenie, nevytvára cestu pre únik |
Tesniaca plocha |
Žiadne rezy, chýbajúca gumová časť, praskliny, vbrušiny |
Zvyšok po vstupnom hrdle |
Nepresahuje stanovený limit, nepôsobí na montáž |
Čistota povrchu |
Žiadna gumová fólia, prach, cudzie látky |
Súlad |
Stav orezania výrobkov zo stejnej dávky je konzistentný |
Situácia straty kontroly |
Dôsledok |
Príliš intenzívny blesk |
Zaseknutie pri montáži, nerovnomerné stlačenie, zlyhanie tesnenia |
Prekročenie rezania |
Prierez menší ako požadovaný, vrez, zníženie pevnosti |
Poškodenie tesniacej plochy rezným nástrojom |
Vznik miesta úniku |
Zvyšky po orezaní |
Znečisťuje zákazníkov systém, napr. hydraulický, palivový, lekársky/čistý priestor |
Hrubá čiara rozdeľovania |
Zrýchlené opotrebovanie pri dynamickom tesnení |
Pre auditov je možné to vysvetliť takto: orezávanie nie je kosmetický krok na konci výrobného procesu, ale kontrolný bod funkcie tesnenia. Akonáhle je tesniaca plocha O-krúžku orezaná, následné čistenie a kontrola nemôžu obnoviť jeho funkciu.
Dovarenie je sekundárna tepelná úprava vykonaná po vytlačení z formy a po počiatočnom spracovaní, pri ktorej sa O-krúžok umiestni do pece za špecifikovaných podmienok teploty, času a vetrania. Nie všetky materiály ani všetky objednávky nevyžadujú nutne dovarenie, avšak pre materiály FKM, VMQ a niektoré vysokovýkonné materiály alebo výrobky špecifikované zákazníkom je dovarenie často kľúčovým výrobným krokom.
Účel |
Vysvetlenie |
Úplné sieťovanie |
Ďalšia stabilizácia štruktúry sieťovania pre niektoré systémy |
Zníženie летúcich látok |
Uvoľňovanie zvyšných malých molekúl, vedľajších produktov reakcie alebo летúcich skupín |
Zlepšenie deformácie pri stlačení |
Zlepšuje schopnosť dlhodobo udržiavať odskok pri stlačení |
Stabilizácia rozmerov a tvrdosti |
Zníženie poslužbového posunu výkonu |
Zlepšenie tepelnej a prostredia výkonnosti |
Obzvlášť pre niektoré aplikácie pri vysokých teplotách alebo v chemických prostrediach |
Všeobecný priemyselný materiál tiež spája dozorenie FKM tesniacich krúžkov s vylepšenými mechanickými vlastnosťami, odolnosťou proti trhaniu a výkonom pri stlačení.
Kontrolný bod |
Požiadavka |
Teplotný priebeh |
Nastavuje sa podľa materiálu a špecifikácie zákazníka; zvýšenie teploty nesmie byť ľubovoľné |
Doba udržiavania |
Vypočíta sa od momentu, keď dosiahne výrobok stanovenú teplotu |
Ventilácia peci |
Výparné látky je potrebné odstrániť, aby sa predišlo sekundárnej kontaminácii |
Množstvo nákladu |
Nesmie sa skladovať príliš husto, inak je rozloženie tepla nerovnomerné |
Oddelenie šarží |
Rôzne materiály, rôzne dávky a rôzne čísla zákazníkov sa musia uchovávať oddelene |
Nahrávanie |
Číslo peci, teplotná krivka, čas začiatku/ukončenia, operátor, číslo dávky |
Overenie |
Tvrdosť po dozore, rozmery, kompresná deformácia alebo požiadavky na výparné látky |
Problém |
IMPACT |
Nedostatočná teplota/čas |
Zvyšok výparných látok, nestabilný výkon |
Príliš vysoká teplota/dlhý čas |
Starnutie, zvýšenie tvrdosti, krehkosť, zmenšenie |
Nedostatočná ventilácia |
Zápach, usadenina, kontaminácia povrchu |
Šarža náhodne uložená v kôšoch |
Porušená sledovateľnosť, riziko krížovej kontaminácie |
Žiadny záznam teploty |
Audit nemôže preukázať účinnosť procesu |
Predaj môže zákazníkovi vysvetliť: dozrievanie po vytvarovaní je druhá tepelná úprava už vyformovaného tesniaceho krúžku a jej účelom nie je oprava – ide o stabilizáciu materiálových vlastností, najmä pre aplikácie s vysokou teplotou, nízkou prchavosťou, nízkou deformáciou pod tlakom alebo vysokou čistotou.
Po orezávaní, dozrievaní po vytvarovaní a prevzímaní môžu mať tesniace krúžky na sebe zvyšky zmesi, častice, prostriedok na odlievanie, olejové škvrny, zvyšky z pece alebo častice z obalu. Cieľom čistenia je dosiahnuť požadovanú úroveň čistoty výrobku pred dodaním zákazníkovi.
Metóda čistenia |
Aplikačná situácia |
Umývanie vodou/neutrálny čistič |
Všeobecné priemyselné tesniace krúžky O |
Ultrazvukové čistenie |
Výrobky s vyššími požiadavkami na časticové a zvyškové nečistoty |
Oplach deionizovanou vodou |
Požiadavky pre lekársku, elektronickú a čistú miestnosť |
Čistenie rozpúšťadlom |
Špeciálne olejové škvrny alebo špeciálne materiály, avšak kompatibilita musí byť overená |
Odstredivé/horúčim vzduchom sušenie |
Rýchle sušenie, zabráňuje vodným škvarkám a sekundárnej kontaminácii |
Čistenie pred balením do čistej miestnosti |
Aplikácie s vysokou čistotou |
Kontrolný bod |
Následky straty kontroly |
Kompatibilita prostriedkov na čistenie |
Rozpínanie, praskanie, bielenie povrchu |
Koncentrácia roztoku na čistenie |
Čistenie je nedostatočné alebo zvyšok prekračuje limit |
Čas čistenia |
Zvyšok častíc alebo poškodenie materiálu |
Teplota sušenia |
Prehriatie spôsobuje starnutie, príliš nízka teplota spôsobuje zvyšok vody |
Nádoba na výmenu |
Vyčistený výrobok znovu kontaminovaný |
Prevádzkové prostredie |
Vyčistený výrobok kontaminovaný všeobecným prostredím |
Vyčistené tesniace kruhové tesnenia (O-krúžky) nesmú byť priamo vrátené do všeobecného prepravného boxu. Pre zákazníkov s vysokými požiadavkami je prostredie pre prepravu, kontrolu a balenie po vyčistení tiež súčasťou rozsahu procesného riadenia.
Úroveň kontroly |
Obsah kontroly |
Účel |
Príchodová kontrola |
Certifikát zhody surovín (COA), vzhľad, šarža, platnosť, nevyhnutné vlastnosti |
Zabránenie použitiu nesprávnej suroviny v rámci výroby |
In-process Inspection |
Zmes, predtvar, prvý vzorkový výrobok, priebežná kontrola, parametre vulkanizácie, stav orezania |
Zabránenie šíreniu chýb v šarži |
Finálna kontrola |
Rozmery, vzhľad, tvrdosť, výber vzoriek na skúšku výkonu, označenie obalu |
Potvrdiť, že hotový výrobok je odovzdávací |
ISO 3601-1:2012 definuje vnútorný priemer, prierez, rozmerové tolerancie a číselné označenie O-krúžkov pre dynamické systémy hydrosilových a pneumatických systémov; oficiálna stránka uvádza, že táto norma bola v roku 2022 potvrdená a stále platí; táto kategória noriem sa bežne používa ako základ pre komunikáciu týkajúcu sa rozmerov a triedenia.
Položka kontroly |
Metóda / nástroj |
Fokálny bod |
Vnútorný priemer (ID) |
Posuvné meradlo, kruhové kalibrovacie prstence, optické meranie |
Či sú splnené tolerancie uvedené na výkresoch |
Prierez CS |
Posuvné meradlo, projektor, automatické meranie |
Príliš veľký alebo príliš malý prierez ovplyvňuje stupeň stlačenia |
Vzor |
Vizuálna kontrola, lupou, automatická vizuálna kontrola |
Praskliny, bubliny, chýbajúca gumová časť, nečistoty, prebytok materiálu (flash) |
Tvrdosť |
Shore A / IRHD |
Stav materiálu a konzistencia šarží |
Pevnosť v ťahu / predĺženie |
Skúšobný vzorka alebo ochranná vzorka |
Posudzuje základný gumový materiál a schopnosť udržať dĺžku |
Kompresná permanentná deformácia |
Podľa kritérií zákazníka alebo štandardu |
Posudzuje schopnosť dlhodobo udržať tesnenie |
Uhlavá hmotnosť |
Hustomer |
Posudzuje odchýlku zloženia |
Médium/odolnosť voči starnutiu |
Olej, voda, palivo, chemikálie, horúci vzduch |
Overuje použiteľnosť |
Čistota |
Častice, zvyšky, iónová kontaminácia |
Požiadavka na systém s vysokou čistotou |
Chyba |
Možný zdroj |
Risko |
Praskliny |
Prepečenie, starnutie, poškodenie pri vyberaní z formy, poškodenie pri orezávaní |
Únik a predčasné zlyhanie |
Použitie bublín |
Zmiešanie zachyteného vzduchu, zlé vetranie, летné látky |
Riziko stlačenia a zlomeniny |
Chýba gumový diel |
Poškodenie pri orezávaní, poškodenie pri vytlačovaní |
Nesúvislá tesniaca plocha |
Nečistoty |
Kontaminácia pri miešaní, kontaminácia prostredia |
Zasahuje do montáže |
FLASH |
Odchýlka formy, náplne alebo orezávania |
Zásah do tesniacej plochy |
Jamky/pupienky |
Nános na forme, kontaminácia plynom |
Nerovnomerný tesniaci výkon |
Nezhodu farieb |
Zmesová dávka, kontaminácia, starnutie |
Vyžaduje sa posúdenie, či ide o výkonnostnú poruchu |
Deformácia |
Vytlačovanie z formy, skladanie po dozrievaní, tlak pre veľký balík |
Nesprávne prispôsobenie pri montáži |
Jednou z najväčších obav zákazníkov a auditorov je: ak zákazník dostane O-krúžok, dokáže to výrobná prevádzka spätne určiť, z ktorej dávky, z ktorého surového materiálu, z ktorej formy, na ktorom zariadení, v ktorý deň bol vyrobený, ktorý kontrolór kvality ho skontroloval a kto iný ešte dostal tú istú dávku?
Zrelší výrobcovia tesniacich dielov priradia každej miešacej dávke jedinečné číslo dávky a toto číslo dávky sa používa počas miešania, formovania a balenia; v verejne dostupnom prípade spoločnosť James Walker uvádza, že každá zmiešaná zmes je označená jedinečným číslom dávky, ktoré sa sleduje počas celého výrobného procesu až po balenie a umožňuje spätné prepojenie s miešaním, kompresným formovaním a zložkami surovín danej konkrétnej dávky; iný dodávateľ gumových kompozitných materiálov uvádza, že jeho priemyselný výrobný proces je riadený podľa systémov ISO 9001/14001 a poskytuje úplnú sledovateľnosť od surovín až po hotové výrobky.
Úroveň |
Obsah sledovateľnosti |
Objednávka zákazníka |
Meno zákazníka, objednávkové číslo (PO), číslo výrobku, verzia výkresu, špecifikácia |
Dávka hotového výrobku |
Dátum výroby, množstvo, označenie balenia, stav kontroly |
Dávka formovania |
Číslo stroja, číslo formy, operátor, smena |
Záznam o vulkanizácii |
Teplota, tlak, čas, cyklus, potvrdenie prvej vzorky |
Záznam o predformovaní |
Šarža zmesi, hmotnosť polotovaru, personál vykonávajúci rez |
Šarža miešania |
Dátum výroby, malé materiály, vulkanizačné prostriedky, šarža dodávateľa |
Záznam o kontrolách |
Prijatie, zmes, prvá vzorka, priebežná kontrola, konečná kontrola, správa o výkonnosti |
Záznam o po-vulkanizácii |
Číslo peci, teplotný profil, čas, oddelenie šarží |
Záznam o balení |
Štandard, množstvo, dávka, certifikát zhody (COC)/certifikát analýzy (COA), dátum odoslania |
Najúčinnejšou metódou auditu je „náhodný výber jedného balenia hotového výrobku a spätné stopy“: prečítať číslo dávky hotového výrobku z obalového štítku; skontrolovať správu o konečnej kontrole a preskúmať rozmery, vzhľad, tvrdosť, výsledok AQL alebo úplnej kontroly; skontrolovať výrobný záznam a preskúmať dátum výroby, číslo stroja, číslo formy a parametre vulkanizácie; zistiť, ktorá dávka zmesi sa použila pre danú dávku; skontrolovať záznamy o miešaní, odvažovaní a výsledky testov MDR/Mooney/merná hmotnosť/tvrdosť; skontrolovať dávku surovín a certifikát analýzy (COA); skontrolovať záznamy o dodatočnej vulkanizácii, čistení a balení; skontrolovať záznamy o odchýlkach – či došlo k oprave, opätovnému spracovaniu, akceptácii s výhradou alebo likvidácii; skontrolovať rozsah dodávky tej istej dávky – či je možné izolovať skladové zásoby a zákazníkov.
Iba dokončenie tohto reťazca preukazuje účinný systém sledovateľnosti; ak je možné poskytnúť iba správu o konečnej skúške, no nie je možné ju stope do miešania a surovín, znamená to, že schopnosť sledovateľnosti je neúplná.