ซีลโอ-ริงชนิด NBR และ PU สำหรับระบบไฮดรอลิกที่ใช้แรงดันสูง สำหรับเครื่องขุดไฮดรอลิกและรถบรรทุกแร่ขนาดใหญ่

พลังอันมหาศาลของเครื่องขุดไฮดรอลิกและรถบรรทุกแร่ขนาดยูลตร้าคลาส (haul trucks) มาจากระบบไฮดรอลิกที่ทำงานภายใต้ความดันซึ่งมักอยู่ในช่วง 300–500 บาร์ ระบบนี้ทำหน้าที่เสมือนระบบไหลเวียนโลหิตของเครื่องจักร โดยให้พลังงานในการขับเคลื่อนทุกส่วน ตั้งแต่การยก-ลดแขนกล (boom) และการเคลื่อนไหวของถังขุด (bucket) ไปจนถึงระบบพวงมาลัยและระบบเบรก ซีลที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมเช่นนี้ต้องรับมือกับแรงกดดันสูงอย่างต่อเนื่อง แรงดันกระแทก (shock loads) อุณหภูมิสูง (ทั้งจากสภาพแวดล้อมภายนอกและการบีบอัดของของเหลว) รวมทั้งการเคลื่อนไหวแบบไดนามิกอย่างสม่ำเสมอ การล้มเหลวของซีลอาจส่งผลให้สูญเสียกำลังขับ ทำให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม และก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อระบบโดยรวม

ไนไตรล์ (NBR) ยังคงเป็นวัสดุสำหรับซีลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในระบบไฮดรอลิกที่ใช้น้ำมันไฮดรอลิกชนิดมาตรฐานที่ผลิตจากน้ำมันแร่ (ประเภท HLP) โดยให้อัตราส่วนคุณภาพต่อราคาที่ยอดเยี่ยม ทั้งยังมีความต้านทานต่อน้ำมันได้ดี มีช่วงอุณหภูมิการใช้งานที่เพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ และมีสมบัติเชิงกลที่เพียงพอ สำหรับซีลแบบสถิต (O-ring ที่ข้อต่อท่าจ่าย หรือปะเก็นหน้าแปลน) และการใช้งานแบบไดนามิกที่ไม่เข้มงวดมากนัก ไนไตรล์จึงเหมาะสมอย่างยิ่ง มาตรฐานของสารประกอบ เช่น 70 Shore A หรือ 90 Shore A จะถูกเลือกตามการออกแบบร่องซีล (gland design) และแรงดันที่ใช้งาน

อย่างไรก็ตาม ในแอปพลิเคชันแบบไดนามิกของกระบอกสูบที่มีความสำคัญสูงสุด —โดยเฉพาะซีลลูกสูบและซีลก้านลูกสูบในกระบอกสูบยกและเอียงขนาดใหญ่ —พอลิเมอร์ยูรีเทน (PU หรือ AU) มักเป็นวัสดุที่เลือกใช้เป็นพิเศษ พอลิเมอร์ยูรีเทนเป็นวัสดุประเภทอีลาสโตเมอร์ ไม่ใช่ยาง แต่เป็นพอลิเมอร์ที่มีโครงสร้างแตกต่างอย่างมาก ส่งผลให้มีสมบัติที่โดดเด่น:

· ความต้านทานการสึกหรอและแรงดันออกขั้นสูง: ซีลพอลิเมอร์ชนิดนี้ถือเป็นซีลที่มีความต้านทานต่อการสึกหรอมากที่สุดในหมู่ซีลพอลิเมอร์ทั้งหมด สามารถทนต่อแรงด้านข้างและการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะได้ในกระบอกสูบขนาดใหญ่ที่มีช่วงการเคลื่อนที่ยาว

· ความแข็งแรงดึงสูงและความสามารถในการรับน้ำหนัก: สามารถรองรับแรงดันสูงมากโดยไม่เกิดการเปลี่ยนรูปหรือไหลออก (extruding) เข้าสู่ช่องว่างระหว่างชิ้นส่วน

· มีความต้านทานต่อการฉีกขาดได้ดีเยี่ยม

  ข้อเสียคือช่วงอุณหภูมิที่ใช้งานได้จำกัดกว่า (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง -40 °องศาเซลเซียส ถึง +100 °°C) และมีความต้านทานต่อน้ำร้อน ไอน้ำ และสารเคมีบางชนิดได้ไม่ดีนัก จึงนิยมใช้ร่วมกับน้ำมันไฮดรอลิกเป็นหลัก

ผู้ผลิตรายใหญ่ (OEMs) เช่น Caterpillar, Komatsu และ Hitachi จัดทำคู่มือบริการอย่างละเอียด ระบุชุดซีลที่เหมาะสมสำหรับแต่ละรุ่นของกระบอกสูบอย่างชัดเจน ชุดซีลเหล่านี้มักประกอบด้วยวัสดุหลายประเภทร่วมกัน เช่น PU สำหรับซีลหลักที่รับแรงดัน, NBR สำหรับซีลรองและซีลกันฝุ่น (wipers) รวมทั้งอาจมีแหวนเสริม PTFE สำหรับการใช้งานที่ต้องการแรงดันสูงเป็นพิเศษ

การปรากฏตัวของอุปกรณ์ขุดแร่ที่ขับเคลื่อนอัตโนมัติและควบคุมจากระยะไกลในภูมิภาคพิลบาราของออสเตรเลีย และในบางเหมืองของสหรัฐอเมริกา ได้เพิ่มความซับซ้อนอีกชั้นหนึ่ง ความน่าเชื่อถือของซีลจึงมีความสำคัญยิ่งกว่าเดิม เนื่องจากหากเกิดการรั่วไหลบนยานพาหนะที่ไม่มีคนขับ อาจไม่ถูกสังเกตเห็นจนกว่าจะก่อให้เกิดความล้มเหลว ส่งผลให้ต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูงในการวินิจฉัยปัญหาจากระยะไกล และต้องจัดส่งทีมช่างไปยังสถานที่เพื่อดำเนินการซ่อมแซม กลยุทธ์การบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์ ซึ่งใช้เซ็นเซอร์ตรวจสอบระดับความสะอาดของของเหลวไฮดรอลิก อุณหภูมิ และแนวโน้มของแรงดัน ถูกผสานเข้ากับข้อมูลอายุการใช้งานของซีล เพื่อกำหนดเวลาเปลี่ยนซีลให้สอดคล้องกับช่วงเวลาที่วางแผนไว้สำหรับการบำรุงรักษา ทั้งนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งานเครื่องจักรสูงสุด ภายใต้การดำเนินงานแบบใช้ทุนสูงและทำงานตลอด 24 ชั่วโมงทุกวัน