
O-ring การตัดสินความสอดคล้องไม่สามารถดูได้แค่เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน เส้นผ่าศูนย์กลางลวด และเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอก
ความสอดคล้องด้านมิติแสดงเพียงว่าสามารถ "ติดตั้งได้" หรือ "ใกล้เคียงกับข้อกำหนดการออกแบบ" แต่ไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสามารถรักษาความปิดผนึกภายใต้สภาวะความดัน อุณหภูมิ สื่อ แรงอัดระยะยาว และสภาวะการยืด-หดของการประกอบได้ โอริงที่มีมิติผ่านเกณฑ์ทั้งหมดยังอาจรั่วได้เนื่องจากเกรดวัสดุผิด กำลังการบ่มไม่เพียงพอ ความเบี่ยงเบนของความแข็ง การยุบตัวจากการอัดเกิน บวมจากสื่อ หรือการแตกร้าวหลังการบ่ม
สำหรับบุคลากรด้านคุณภาพ การจัดซื้อ และการจัดการซัพพลายเออร์ IQC ควรจัดตั้งตรรกะการตรวจสอบแบบชั้น
การประยุกต์ใช้ทั่วไป มิติ รูปลักษณ์ ความแข็ง เอกสาร และการติดตามแบทช์เป็นพื้นฐาน
การประยุกต์ใช้ที่สำคัญ ต้องเพิ่มความแข็งแรงดึง ความยืดตัวขณะขาด การยุบตัวจากการอัด ความชรา การจุ่มในสื่อ และการตรวจสอบประสิทธิภาพอื่นๆ
การตรวจสอบคุณภาพแหวนโอ (O-ring) ที่เข้ามาควรเริ่มต้นด้วยข้อมูลชุดผลิต ข้อกำหนดทางเทคนิค วัสดุ และเอกสารผู้จัดจำหน่าย — ไม่ใช่การวัดด้วยคาลิเปอร์
รายการตรวจสอบ |
เนื้อหาการยืนยัน |
ความเสี่ยงด้านคุณภาพ |
ใบสั่งซื้อ/แผ่นข้อมูลจำเพาะ |
ขนาด วัสดุ ความแข็ง สี ระดับลักษณะภายนอก มาตรฐานที่ใช้ได้ ข้อกำหนดพิเศษ |
ใช้วัสดุผิด ใช้เวอร์ชันผิด จัดส่งวัสดุผิด |
ใบรับรองการวิเคราะห์ (COA)/ใบรับรองความสอดคล้อง (COC) |
รุ่นวัสดุ ความแข็ง ความต้านแรงดึง ความยืดตัว การบีบอัดให้เพียงแค่ใบรับรองว่า 'ผ่าน' โดยไม่มีข้อมูลการวัดจริง และไม่สามารถย้อนกลับไปตรวจสอบได้ |
|
เลขล็อต |
ชุดผลิตของผู้จัดจำหน่าย วันที่ผลิต ชุดการอบแข็ง (curing batch) และการเกิดความผิดปกติของแม่พิมพ์หลังจากนั้นหรือไม่ |
ไม่สามารถแยกชุดผลิตที่มีปัญหาออกได้ |
ข้อมูลวัสดุ |
NBR, HNBR, EPDM, FKM, VMQ เป็นต้น; เกรดพิเศษ |
การเปลี่ยนวัสดุเป็นแหล่งความเสี่ยงหลักที่ส่งผลต่อปัญหาประสิทธิภาพของโอริง |
ระยะเวลาจัดเก็บ |
วันที่ผลิต วันที่จัดเก็บในคลัง ระยะเวลาที่ใช้ได้เงื่อนไขการจัดเก็บ |
การจัดเก็บระยะยาวทำให้วัสดุแข็งตัว แตกร้าว และประสิทธิภาพการบีบอัดลดลง |
รายงานการทดสอบจากบุคคลที่สามหรือผู้จัดจำหน่าย |
การตรวจสอบคุณสมบัติสำคัญตามมาตรฐานที่ตกลงกันไว้หรือไม่ |
การให้เพียงรายงานมิติเท่านั้นไม่สามารถยืนยันความสามารถของวัสดุได้ |
มาตรฐาน ISO 3601-5 เป็นหนึ่งในเกณฑ์สำคัญสำหรับข้อกำหนดวัสดุยางเอลาสโตเมอร์ของโอริง ครอบคลุมการใช้งานเชิงอุตสาหกรรม โอริง และเน้นย้ำว่าคุณสมบัติทางกายภาพเฉพาะรวมถึงวิธีการทดสอบควรตกลงร่วมกันระหว่างผู้ผลิตอุปกรณ์/ผู้ใช้งานกับผู้จัดจำหน่าย
คำแนะนำด้านการจัดการ: คำสั่งซื้อควรมิได้ระบุเพียงว่า "โอริง 20×2.4 มม. ความแข็ง 70 องศา" เท่านั้น แต่ควรมีการระบุอย่างชัดเจนขั้นต่ำดังนี้: วัสดุ ความแข็ง มาตรฐานมิติ/เวอร์ชันแบบวาดภาพ ระดับคุณภาพพื้นผิว ข้อกำหนดคุณสมบัติสำคัญ ข้อกำหนดการติดตามย้อนกลับตามล็อต รายการข้อมูลใบรับรองความสอดคล้อง (COA) และความถี่ในการตรวจสอบ
มิติเป็นรายการพื้นฐานของการตรวจสอบคุณภาพเข้า (IQC) แต่เนื่องจากโอริงมีความยืดหยุ่น การวัดมิติจึงได้รับผลกระทบง่ายจากแรงหนีบ แรงดึง อุณหภูมิขณะวัด และผู้ปฏิบัติงาน จึงไม่สามารถประเมินอย่างคร่าว ๆ ด้วยเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ได้โดยตรง
ทุ่ง |
เนื้อหาการตรวจสอบ |
จุดโฟกัส |
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ID |
เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของโอริงในสถานะอิสระ |
หากเล็กเกินไป จะทำให้เกิดการยืดตัวมากเกินไปขณะติดตั้ง หากใหญ่เกินไป จะทำให้พอดีกับร่องหลวม และแรงดันปิดผนึกไม่เพียงพอ |
เส้นผ่านศูนย์กลางลวด CS |
เส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าตัด |
ส่งผลโดยตรงต่ออัตราการบีบอัด และเป็นมิติหลักที่กำหนดความสามารถในการปิดผนึก |
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก OD |
มักคำนวณจาก ID + 2CS หรือวัดจริงก็ได้ |
ใช้สำหรับการตรวจสอบแบบเร็วเพื่อยืนยันความสอดคล้อง |
ความกลม / การบิดเบี้ยว |
ไม่ว่าจะบิดหรือเบี้ยว รูปร่างวงรีผิดรูป หรือมีความไม่สม่ำเสมอของหน้าตัดในบริเวณท้องถิ่น |
ส่งผลต่อการประกอบและแรงดันการซีลในบริเวณท้องถิ่น |
ขนาดของรอยฉีดเกิน |
ความสูงและความกว้างของรอยฉีดเกินตามแนวแบ่งชิ้นส่วน |
หากมากเกินไปอาจขัดขวางพื้นผิวการซีล หรือหลุดร่วงและก่อให้เกิดสิ่งสกปรก |
มาตรฐาน ISO 3601-1:2012 ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ขนาดหน้าตัด ความคลาดเคลื่อนเชิงมิติ และรหัสแดชสำหรับโอริงที่ใช้ในระบบพลังงานของเหลวแบบไดนามิก ซึ่งใช้ได้กับโอริงสำหรับระบบพลังงานของเหลวในอุตสาหกรรมทั่วไปและอวกาศ มาตรฐานฉบับนี้ระบุว่า ฉบับปี ค.ศ. 2012 ยังคงมีผลบังคับใช้อยู่ หลังจากได้รับการยืนยันซ้ำในปี ค.ศ. 2022
การตรวจสอบมิติควรตัดสินตามแบบแปลนหรือข้อตกลงด้านคุณภาพ หากไม่มีแบบแปลนเฉพาะ สามารถตกลงใช้มาตรฐาน ISO 3601, AS568, JIS หรือมาตรฐานบริษัทได้ สำหรับโอริงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลวดเล็ก แรงบีบของเวอร์เนียร์คาลิเปอร์อาจทำให้เกิดการบีบอัดและเปลี่ยนรูปได้ง่าย จึงแนะนำให้ใช้วิธีวัดแบบไม่สัมผัส หรือใช้ชุดอุปกรณ์วัดโอริงเฉพาะ หรือเครื่องฉายภาพ (projector) หรือมาตรวัดที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว สำหรับชิ้นส่วนสำคัญ แนะนำให้บันทึกค่าที่วัดได้จริง ไม่ใช่เพียงบันทึกว่า "ผ่าน"
การผ่านการตรวจสอบมิติไม่สามารถยืนยันได้ว่าวัสดุถูกต้อง ไม่สามารถยืนยันได้ว่าการบ่มเพียงพอ ไม่สามารถยืนยันได้ว่าความสามารถในการคืนตัวภายหลังการบีบอัดในระยะยาวยังดีอยู่ และยังไม่สามารถยืนยันได้ว่าจะไม่ละลาย แข็งตัว หรือแตกร้าวเมื่อสัมผัสกับน้ำมัน น้ำ ไอน้ำ อุณหภูมิต่ำ หรือสารเคมี

การตรวจสอบรูปลักษณ์ไม่ใช่เพียงแค่ดูว่าดูเหมือนจะไม่แย่เกินไป การผิวปิดผนึกของโอ-ริงมีความไวสูงมาก ข้อบกพร่องเฉพาะจุด ตุ่มพอง รอยแตก หรือความผิดปกติของเส้นแบ่งชิ้นส่วน รวมถึงสิ่งสกปรกทั้งหลาย ล้วนอาจกลายเป็นทางรั่วได้ทั้งสิ้น
ประเภทข้อบกพร่อง |
ลักษณะปรากฏ |
ความเสี่ยง |
รอยแตกหรือรอยแตกรอยละเอียด |
รอยแตกบนผิวหน้าแบบเป็นเส้น หรือรอยแตกจากกระบวนการแก่ตัว |
ขยายตัวอย่างรวดเร็วภายใต้แรงดัน แรงดึง หรือปฏิกิริยากับสารกลาง |
ยางขาดหายหรือถูกตัดออก |
ส่วนขอบหรือผิวหน้ามีส่วนที่หายไปเฉพาะจุด |
เกิดรอยแตกหรือรั่วหลังจากได้รับแรงดัน |
ตุ่มพอง/รูเล็ก |
ผิวนูนโป่ง รูเข็ม หรือโพรงอากาศภายใน |
คุณสมบัติทางกายภาพไม่คงตัว |
ปรากฏการณ์การบ่มไม่เพียงพอ |
ผิวสัมผัสเหนียว หมอง และเปลี่ยนสี |
คุณสมบัติทางกายภาพไม่คงตัว |
ร่องรอยเนื้อเกิน (flash) มากเกินไป |
ร่องรอยการแยกแบบชัดเจน |
พื้นที่สัมผัสสำหรับการปิดผนึกไม่สม่ำเสมอ |
รอยบุบหรือส่วนยื่นออก |
รอยบุบเฉพาะจุด อนุภาครวมตัวกัน หรือสิ่งแปลกปลอม |
การใช้งานหลักจำเป็นต้องประเมินว่าส่งผลต่อการปิดผนึกหรือไม่ |
รอยแม่พิมพ์หรือรอยการไหล |
รอยการไหลบนผิวและรอยต่อ |
ไม่ว่าจะส่งผลต่อความต้องการใช้งานหลักหรือไม่ ต้องตัดสินใจด้วยการพิจารณา |
การปนเปื้อน |
คราบน้ำมัน ฝุ่น ชิ้นส่วนโลหะ และสารหล่อลื่นที่เหลือค้าง |
ปนเปื้อนระบบหรือส่งผลต่อความสมบูรณ์ของซีล |
สีผิดปกติ |
สีไม่เท่ากัน หรือมีรอยเปลี่ยนสี |
อาจบ่งชี้ว่ามีการผสมวัสดุหรือกระบวนการผิดพลาด |
มาตรฐาน ISO 3601-3:2005 ใช้กำหนดเกณฑ์การยอมรับด้านลักษณะภายนอกสำหรับโอริง โดยระบุและจัดหมวดหมู่ข้อบกพร่องประเภทต่าง ๆ รวมทั้งกำหนดขีดจำกัดสูงสุดที่ยอมรับได้ มาตรฐานฉบับนี้ได้รับการยืนยันใหม่ล่าสุดว่ายังคงใช้บังคับอยู่ตามฉบับปี ค.ศ. 2005 ซึ่งมีการปรับปรุงเพิ่มเติมในปี ค.ศ. 2018
ชิ้นส่วนอุตสาหกรรมทั่วไปสามารถสุ่มตัวอย่างตามเกณฑ์การตรวจสอบลักษณะภายนอกทั่วไปได้ แต่สำหรับการใช้งานสำคัญ เช่น ไฮดรอลิก ก๊าซ น้ำมันเชื้อเพลิง การแพทย์ อาหาร สุญญากาศ และเซมิคอนดักเตอร์ ควรใช้เกณฑ์ลักษณะภายนอกที่เข้มงวดกว่า และระบุอย่างชัดเจนว่าพื้นผิวหน้าซีลต้องไม่มีรอยแตก รอยตัด ฟองอากาศ สิ่งแปลกปลอม ขอบฉีดเกินที่มองเห็นได้ชัด หรือยางขาดหาย
ความแข็งเป็นหนึ่งในรายการตรวจสอบคุณภาพเบื้องต้น (IQC) ที่สำคัญ แต่ความแข็งไม่ใช่ยิ่งสูงยิ่งดี — จะต้องสอดคล้องกับแบบแปลน ข้อกำหนดวัสดุ และวิธีการทดสอบ
รายการ |
คําอธิบาย |
หน่วยวัดความแข็ง |
ทั่วไปคือมาตรวัดชอร์ เอ (Shore A) อาจใช้มาตรวัด IRHD ได้เช่นกัน |
ค่าเป้าหมาย |
ตัวอย่าง เช่น 70 Shore A, 75 Shore A, 90 Shore A |
ความคลาดเคลื่อน |
โดยทั่วไปยอมรับความคลาดเคลื่อน ±5 Shore A แต่ค่าที่แท้จริงขึ้นอยู่กับแบบแปลนหรือข้อตกลงด้านคุณภาพ |
สภาพการทดสอบ |
อุณหภูมิ ความหนาของตัวอย่างจุดที่ทำการทดสอบ เวลาในการกดทิ้งไว้ และพื้นผิวที่ใช้ทดสอบ |
แหล่งที่มาของตัวอย่าง |
แหวนโอ (O-ring) ที่ผลิตเสร็จแล้ว ตัวอย่างทดสอบร่วม (sister test piece) หรือตัวอย่างมาตรฐาน (standard test piece) |
สภาพของเครื่องมือวัด |
การสอบเทียบดูโรมิเตอร์ สถานะของตัวกด และเทคนิคของผู้ปฏิบัติงาน |
ISO 48-4:2018 ระบุวิธีการวัดความแข็งแบบชอร์ (Shore hardness) ของยางที่ผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์หรือยางเทอร์โมพลาสติกโดยใช้เครื่องวัดความแข็ง ครอบคลุมประเภทการทดสอบ A, D, AO, AM และอื่น ๆ มาตรฐานฉบับนี้ระบุว่าฉบับปี 2018 ยังคงมีผลบังคับใช้อยู่หลังได้รับการยืนยันซ้ำในปี 2024 ส่วน ASTM D2240 ก็เป็นวิธีการทดสอบความแข็งของยางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเช่นกัน โดยหลักการของวิธีนี้อาศัยความลึกของการบุ่มของตัวกดภายใต้สภาวะที่กำหนด
หากค่าความแข็งต่ำกว่าเกณฑ์ อาจเกิดจากกระบวนการบ่มไม่เพียงพอ ปริมาณพลาสติไซเซอร์มากเกินไป หรือสารดูดซับฟิลเลอร์มากเกินไป ขณะที่หากค่าความแข็งสูงกว่าเกณฑ์ อาจเกิดจากการบ่มนานเกินไป การเสื่อมสภาพของวัสดุ หรือสูตรผสมผิดพลาด เช่น ใช้วัสดุที่มีความแข็งสูงมาผสมผิดชนิด ทั้งนี้ แม้ค่าความแข็งจะตรงตามเกณฑ์ก็ไม่ได้หมายความว่าวัสดุทั้งหมดจะผ่านเกณฑ์ เพราะวัสดุต่างชนิดกันที่มีค่าความแข็งเท่ากันอาจมีสมบัติต้านทานน้ำมัน ทนความร้อน ทนไอน้ำ ทนอุณหภูมิต่ำ และทนต่อน้ำมันกับโอโซนที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ความแข็งเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ควรเพิ่มการทดสอบความแข็งแรงดึงและเปอร์เซ็นต์การยืดตัวก่อนขาด ซึ่งใช้ประเมินความแข็งแรงของโครงสร้างสารประกอบ สถานะการบ่ม ความเสถียรของสูตร และความสามารถในการต้านทานแรงระหว่างการประกอบ
รายการ |
หน้าที่การทำงาน |
คำเตือนความเสี่ยง |
ความแข็งแรงดึง |
ประเมินความสามารถของวัสดุในการรับแรงดึง |
หากต่ำเกินไป จะฉีกขาดได้ง่ายระหว่างการประกอบ การบีบอัดในร่อง หรือแรงกระแทกจากความดัน |
การยืดในเวลาแตก |
ประเมินความยืดหยุ่นและคุณสมบัติการยืดตัวของวัสดุ |
หากต่ำเกินไป จะแตกร้าวได้ง่ายระหว่างการประกอบ และมีความเสี่ยงสูงขึ้นหลังผ่านกระบวนการอายิ่ง |
แรงดันคงที่ภายใต้การยืดตัวที่คงที่ |
ประเมินความแข็งเกร็งและโมดูลัสของวัสดุ |
ส่งผลต่อความรู้สึกของการสัมผัสขณะปิดผนึก |
สถานะการหัก |
ว่ามีลักษณะเปราะ ยืดหยุ่น หรือพื้นผิวหักผิดปกติ |
สามารถบ่งชี้ได้ว่ามีปัญหาเกี่ยวกับการบ่มหรือวัสดุหรือไม่ |
ISO 37:2024 ใช้สำหรับวัดสมบัติแรงดึง-ความเครียดของยางที่ผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์และยางเทอร์โมพลาสติก ครอบคลุมตัวชี้วัดต่าง ๆ เช่น ความต้านแรงดึง ความยาวยืดตัวเมื่อหัก แรงดึงที่ความยืดตัวคงที่ และแรงดึงที่จุดไหล ASTM D412 เป็นวิธีทดสอบสมบัติแรงดึงของยางและอีลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติกที่นิยมใช้เช่นกัน และอยู่ในรายการมาตรฐานยางของ ASTM ภายใต้รหัส D412-16(2021) "Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Elastomers — Tension."
ข้อเสนอแนะสำหรับ IQC: สำหรับวัสดุเข้าคลังแบบทั่วไป อาจกำหนดให้ผู้จัดจำหน่ายจัดทำใบรับรองคุณภาพ (COA) สำหรับแต่ละล็อต; สำหรับชิ้นส่วนสำคัญ แนะนำให้มีการทดสอบซ้ำโดยห้องปฏิบัติการภายนอกหรือภายในเป็นระยะ ๆ สำหรับวัสดุเดียวกันจากผู้จัดจำหน่ายรายเดียวกัน แม่พิมพ์เดียวกัน และระบบการบ่มเดียวกัน ควรจัดทำแนวโน้มประวัติศาสตร์ไว้ แทนที่จะพิจารณาเพียงว่าล็อตใดล็อตหนึ่งเกินค่าขีดจำกัดหรือไม่
ค่าการยุบตัวภายใต้แรงกดเป็นหนึ่งในตัวชี้วัดประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดของโอริง การซีลของโอริงขึ้นอยู่กับแรงดันคืนตัวหลังจากถูกกด หากค่าการยุบตัวภายใต้แรงกดสูงเกินไป ความดันจากการกดแบบต่อเนื่องระยะยาวของโอริงจะลดลง ส่งผลให้เกิดการรั่วไหลในที่สุด
โอริงที่ผ่านเกณฑ์มิติอาจยังสามารถซีลได้เมื่อติดตั้งครั้งแรก แต่หากวัสดุนั้นมีค่าการยุบตัวภายใต้แรงกดต่ำ ภายใต้อุณหภูมิสูง การกดแบบต่อเนื่องระยะยาว หรือปฏิกิริยากับสารเคมี มันจะเข้าสู่ภาวะ 'ถูกกดแล้วไม่สามารถคืนตัวได้' ณ จุดนั้น แม้มิติหลังถอดออกจะยังดูใกล้เคียงปกติ แต่แรงซีลที่แท้จริงก็ขาดแคลนไปแล้ว
มาตรฐาน ISO 815-1:2019 ระบุวิธีการกำหนดค่าการยุบตัวภายใต้แรงอัด (compression set) ของยางที่ผ่านกระบวนการวัลแคนไนเซชันและยางเทอร์โมพลาสติกที่อุณหภูมิห้องหรืออุณหภูมิสูง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อวัดความสามารถในการรักษาสมบัติความยืดหยุ่นของยางหลังจากถูกบีบอัดด้วยความเครียดคงที่เป็นระยะเวลาคงที่ภายใต้สภาวะการบีบอัดคงที่ หน้าเว็บของมาตรฐานฉบับนี้แสดงว่า ฉบับปี 2019 ยังคงมีผลบังคับใช้อยู่ หลังได้รับการยืนยันซ้ำในปี 2025 ส่วนมาตรฐาน ASTM D395 ก็อธิบายไว้เช่นกันว่า การทดสอบการยุบตัวภายใต้แรงอัดใช้เพื่อวัดความสามารถในการรักษาสมบัติความยืดหยุ่นของยางหลังจากถูกกระทำด้วยแรงอัดเป็นระยะเวลานาน
รายการ |
ข้อกำหนด |
อุณหภูมิในการทดสอบ |
ควรเข้าใกล้หรือสูงกว่าอุณหภูมิการใช้งานจริง |
เวลาทดสอบ |
โดยทั่วไปคือ 22 ชั่วโมง 70 ชั่วโมง 168 ชั่วโมง และ 1,000 ชั่วโมง ตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์แต่ละชนิด |
อัตราการบีบอัด |
ควรสอดคล้องกับเงื่อนไขตามมาตรฐานหรือเงื่อนไขการใช้งานจริง |
ตัวชี้วัดสำหรับการตัดสินใจ |
ร้อยละของการยุบตัวภายใต้แรงอัด (compression set percentage) ยิ่งค่าน้อยยิ่งดี |
ตัวอย่าง |
แหวนโอ (O-ring) ที่ผลิตเสร็จแล้ว หรือตัวอย่างทดสอบมาตรฐานจากล็อตเดียวกัน ซึ่งต้องตกลงร่วมกันล่วงหน้า |
คำแนะนำการใช้งานสำคัญ: ควรใช้ค่าการยุบตัวคงที่เป็นรายการที่ต้องตรวจสอบอย่างเคร่งครัดในการแนะนำซัพพลายเออร์ การอนุมัติวัสดุ การตรวจสอบซ้ำประจำปี และการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ
การทดสอบการเสื่อมสภาพจากอายุใช้เพื่อจำลองพฤติกรรมการเสื่อมประสิทธิภาพของวัสดุภายใต้อิทธิพลของความร้อน ออกซิเจน และระยะเวลา โอ-ริงระหว่างการใช้งานอาจสัมผัสกับอากาศที่มีอุณหภูมิสูง น้ำมันร้อน ไอน้ำ ของเหลวรีฟริเจอเรนต์ หรือสภาพแวดล้อมในห้องเครื่องเป็นเวลานาน และหลังการเสื่อมสภาพมักแสดงอาการแข็งตัว แตกหักง่าย ความยืดหยุ่นลดลง รอยแตกร้าวเพิ่มขึ้น และค่าการยุบตัวคงที่สูงขึ้น
มาตรฐาน ISO 188:2023 ระบุวิธีการทดสอบการเสื่อมสภาพจากอายุแบบเร่งและวิธีการทดสอบความต้านทานความร้อนสำหรับยางวัลคาไนซ์ ยางเทอร์โมพลาสติก และอีลาสโตเมอร์เทอร์โมพลาสติก ครอบคลุมวิธีการหลายแบบ
ตัวชี้วัดการเสื่อมสภาพจากอายุ |
วัตถุประสงค์ |
อัตราการเปลี่ยนแปลงค่าความแข็ง |
ประเมินว่าวัสดุแข็งตัวหรือนุ่มตัวอย่างชัดเจนหรือไม่ |
อัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดึงสูงสุด |
ประเมินความสามารถในการรักษาแรงดึง |
อัตราการเปลี่ยนแปลงความยาวเมื่อดึง |
ประเมินว่าวัสดุเกิดความเปราะขึ้นหรือไม่ |
การเปลี่ยนแปลงของรูปลักษณ์ |
มีรอยร้าว ความเหนียวติด ผงหลุดลอก หรือสีเปลี่ยนหรือไม่ |
การเปลี่ยนแปลงมวล/ปริมาตร |
ประเมินสารระเหย การดูดซับ หรือการสลายตัวในสถานการณ์พิเศษ |
จุดเน้นของการประเมินไม่ใช่ "ความสอดคล้องก่อนผ่านกระบวนการอายิ่ง" แต่คือ "ยังสามารถตอบสนองความต้องการในการใช้งานได้หลังผ่านกระบวนการอายิ่งหรือไม่" ตัวอย่างเช่น แอปพลิเคชันที่ใช้ไฮดรอลิกที่อุณหภูมิสูง เครื่องยนต์ อากาศอัด ไอน้ำ และการฆ่าเชื้อทางการแพทย์ ควรประเมินการเปลี่ยนแปลงความแข็ง การเปลี่ยนแปลงแรงดึง การเปลี่ยนแปลงความยาวเมื่อดึง และการยุบตัวภายใต้แรงกดร่วมกัน
ความล้มเหลวของโอริงมักเกิดจากความไม่เข้ากันกับสารเคมีที่ใช้งาน โดยวัสดุชนิดต่าง ๆ เช่น NBR, EPDM, FKM, VMQ และ HNBR แต่ละชนิดมีขอบเขตสารเคมีที่เหมาะสมเฉพาะตัว การเลือกวัสดุผิด การออกแบบขนาดผิด หรือแม้แต่การเลือกวัสดุที่ผ่านเกณฑ์มาตรฐานแล้ว ก็อาจยังเกิดปัญหาได้เมื่อจุ่มลงในสารเคมีที่ใช้งานจริง เช่น บวม หดตัว นิ่มลง แข็งขึ้น หรือแตกร้าว
ISO 1817:2024 อธิบายวิธีการประเมินความต้านทานของยางที่ผ่านกระบวนการวัลคาไนซ์และยางเทอร์โมพลาสติกต่อสื่อของเหลว โดยวัดการเปลี่ยนแปลงสมรรถนะก่อนและหลังการจุ่ม ครอบคลุมผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม ตัวทำละลายอินทรีย์ สารเคมี และของเหลวมาตรฐานสำหรับการทดสอบ เป็นต้น; ASTM D471 ยังใช้ประเมินการเปลี่ยนแปลงสมบัติของวัสดุยางภายใต้การกระทำของของเหลว โดยระบุว่าชิ้นส่วนซีล ปะเก็น ท่อยาง และผลิตภัณฑ์ยางอื่น ๆ อาจสัมผัสกับน้ำมัน ไขมัน หรือสื่ออื่น ๆ ซึ่งการเสื่อมสภาพของสมรรถนะอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของชิ้นส่วน
ทุ่ง |
หน้าที่การทำงาน |
อัตราการเปลี่ยนแปลงปริมาตร |
ประเมินการบวมหรือหดตัว |
อัตราการเปลี่ยนแปลงมวล |
ประเมินการดูดซึม การสกัด หรือการระเหย |
การเปลี่ยนแปลงความแข็ง |
ประเมินการนิ่มตัวหรือแข็งตัว |
การเปลี่ยนแปลงความแข็งแรงในการดึง |
ประเมินความสามารถในการคงไว้ซึ่งความแข็งแรงของวัสดุ |
การเปลี่ยนแปลงความยืดยาว |
ประเมินความยืดหยุ่นและความต้านทานต่อการแตกร้าว |
ลักษณะ |
มีการแตกร้าว เปลี่ยนสี หรือนิ่มตัวหรือไม่ |
อีพีดีเอ็มโดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่สัมผัสกับน้ำมันที่ผลิตจากปิโตรเลียม; เอ็นบีอาร์มีความต้านทานต่อสื่อประเภทน้ำมันได้ค่อนข้างดี แต่อาจไม่เพียงพอในสภาวะอุณหภูมิสูง โอโซน เชื้อเพลิงเฉพาะ หรือสารเคมีบางชนิด; เอฟเคเอ็มมีประสิทธิภาพดีเยี่ยมต่ออุณหภูมิสูงและทนตัวทำละลายส่วนใหญ่ แต่ไม่ทนต่อสารเบสบางชนิด คีโตน ไอน้ำ หรืออุณหภูมิต่ำ การประเมินจริงต้องพิจารณาจากสื่อเฉพาะ ความเข้มข้น อุณหภูมิ ความดัน และระยะเวลาที่สัมผัส
ใช้กับการประยุกต์ใช้งานทั่วไปที่เน้นกันฝุ่น แรงดันต่ำ ไม่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย และเปลี่ยนชิ้นส่วนได้ง่าย
รายการตรวจสอบ |
ต้องตรวจสอบหรือไม่ |
คําอธิบาย |
การยืนยันเอกสาร |
ต้องตรวจสอบ |
เลขที่ใบสั่งซื้อ แบบแปลน ใบรับรองคุณภาพ (COA) ซัพพลายเออร์ที่เกี่ยวข้อง และปริมาณ |
ระบบติดตามแหล่งที่มาของแต่ละล็อต |
ต้องตรวจสอบ |
ล็อตการผลิต วันที่ผลิต และล็อตการอบยาง |
มิติ |
ต้องตรวจสอบ |
เส้นผ่านศูนย์กลางด้านใน เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด และเส้นผ่านศูนย์กลางด้านนอกที่จำเป็นตามเวลา |
ลักษณะ |
ต้องตรวจสอบ |
รอยแตก รอยตัด ฟองอากาศ ขอบเกิน (flash) และสิ่งสกปรก |
ความแข็ง |
ต้องตรวจสอบหรือสุ่มตัวอย่าง |
ตามแบบแปลนหรือข้อตกลงด้านคุณภาพ |
ความแข็งแรงดึง |
ผู้จัดจำหน่ายเป็นผู้จัดทำ/ตรวจสอบเป็นประจำ |
ใช้ทั่วไป ไม่จำเป็นต้องทดสอบทุกชุดจริง |
การยืดตัว |
ผู้จัดจำหน่ายเป็นผู้จัดทำ/ตรวจสอบเป็นประจำ |
ใช้เพื่อติดตามความสม่ำเสมอของวัสดุ |
ชุดการบีบอัด |
สุ่มตัวอย่างเป็นประจำ |
รวมไว้สำหรับซีลที่สำคัญในระยะยาว |
การใช้งานระยะยาว |
ทดสอบชนิด/ยืนยันทุกปี |
ต้องดำเนินการตามคำมั่นสัญญาด้านวัสดุ |
จุ่มในสารเคมี |
ตามที่ต้องการ |
ดำเนินการเมื่อมีน้ำมัน น้ำ สารทำความเย็น หรือสารเคมีเกี่ยวข้อง |
ใช้ได้กับอุปกรณ์ไฮดรอลิก นิวเมติกแรงดันสูง เชื้อเพลิง ระบบเบรก สารหล่อเย็น ทางการแพทย์ อาหาร สุญญากาศ เซมิคอนดักเตอร์ อวกาศ และอุปกรณ์ที่ไม่ต้องบำรุงรักษานานเป็นพิเศษ เป็นต้น
รายการตรวจสอบ |
ข้อกำหนด |
การยืนยันเอกสาร |
ทุกชุดผลิต ใบรับรองความสอดคล้อง (COA) ต้องระบุข้อมูลการวัดจริง |
ระบบติดตามแหล่งที่มาของแต่ละล็อต |
ทุกชุดผลิต ต้องสามารถย้อนกลับไปยังชุดผลิตของสารประกอบและชุดการบ่มได้ |
มิติ |
ตัวอย่างจากทุกชุดผลิต ต้องบันทึกค่ามิติหลัก |
ลักษณะ |
ทุกชุดผลิต ต้องตรวจสอบด้วยตาเปล่า 100% หรือด้วยระบบ AOI ตามความจำเป็น |
ความแข็ง |
ตัวอย่างจากทุกชุดผลิต หรือตามกำหนดในแนวปฏิบัติ |
ความแข็งแรงดึง |
ใบรับรองความสอดคล้อง (COA) สำหรับทุกชุดผลิต ต้องมีการทดสอบซ้ำตามระยะเวลาที่กำหนด |
การยืดตัว |
ใบรับรองความสอดคล้อง (COA) สำหรับทุกชุดผลิต ต้องมีการทดสอบซ้ำตามระยะเวลาที่กำหนด |
ชุดการบีบอัด |
รายการสำคัญต้องรวมการทดสอบซ้ำตามระยะเวลาอย่างน้อยหนึ่งครั้ง และชิ้นส่วนที่มีความเสี่ยงสูงต้องตรวจสอบทุกชุดผลิต |
การใช้งานระยะยาว |
ต้องดำเนินการเมื่อมีการอนุมัติวัสดุ การเปลี่ยนแปลงวัสดุ หรือการทดสอบซ้ำประจำปี หรือเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูง |
จุ่มในสารเคมี |
ดำเนินการที่ชิ้นส่วนสำคัญทุกชิ้นที่เกี่ยวข้องกับสื่อจริง |
ตัวอย่างที่เก็บรักษาไว้ |
เก็บตัวอย่างจากทุกกลุ่มผลิต จัดเก็บตามอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ หรือตามระยะเวลาที่ระบุในข้อตกลงด้านคุณภาพ |
การควบคุมการเปลี่ยนแปลงจากผู้จัดจำหน่าย |
ต้องแจ้งล่วงหน้าและขอรับการอนุมัติใหม่สำหรับการเปลี่ยนแปลงสูตร แหล่งที่มาของวัสดุ แม่พิมพ์ กระบวนการผลิต เงื่อนไขการบ่ม หรือสถานที่ผลิต |
ลำดับที่ |
ขอบเขตการตรวจสอบ |
รายการตรวจสอบ |
เกณฑ์การตัดสิน |
ข้อกำหนดในการบันทึก |
|
1 |
ระบบติดตามแหล่งที่มาของแต่ละล็อต |
ล็อตของผู้จัดจำหน่าย วันที่ผลิต ปริมาณ และใบรับรองคุณภาพ (COA) |
การยืนยันเอกสาร |
ใบสั่งซื้อ/แบบแปลน/ข้อตกลงด้านคุณภาพ เลขที่รายงาน |
|
2 |
มิติ |
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน ID |
เครื่องฉายภาพ ไมโครมิเตอร์เฉพาะทาง และเวอร์เนียร์คาลิเปอร์ที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว |
แบบแปลน/มาตรฐาน ISO 3601/มาตรฐานบริษัท |
บันทึกค่าที่วัดได้จริง |
3 |
มิติ |
เส้นผ่านศูนย์กลางลวด CS |
เครื่องฉายภาพ และเวอร์เนียร์คาลิเปอร์แบบแรงกดต่ำ |
ค่าความคลาดเคลื่อนตามแบบแปลน |
บันทึกค่าสูงสุด ค่าต่ำสุด และค่าเฉลี่ย |
4 |
มิติ |
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD) และความกลม |
การตรวจสอบตัวอย่าง |
ข้อกำหนดตามแบบแปลน |
บันทึกเวลาผิดปกติ |
5 |
ลักษณะ |
รอยร้าว รอยตัด ตุ่มพอง ยางหลุดลอก หรือส่วนเกินของยาง |
การตรวจสอบด้วยตาเปล่า กล้องขยาย หรือระบบ AOI |
ระดับคุณภาพภายนอกหรือมาตรฐาน ISO 3601-3 |
ผ่าน/ไม่ผ่าน พร้อมเปรียบเทียบรูปภาพกรณีผิดปกติ |
6 |
ความแข็ง |
ความแข็งตามมาตรา Shore A หรือ IRHD |
เครื่องวัดความแข็ง ชิ้นทดสอบคู่ หรือชิ้นงานสำเร็จรูป |
แบบแปลนหรือข้อกำหนดวัสดุ |
บันทึกค่าที่วัดได้และมาตรฐานการทดสอบ |
7 |
ความแข็งแรงดึง |
MPa |
การทดสอบแรงดึงในห้องปฏิบัติการ |
ข้อกำหนดวัสดุ/ใบรับรองคุณสมบัติ |
บันทึกข้อมูลที่วัดได้และมาตรฐานการทดสอบ |
8 |
การยืดตัว |
% |
การทดสอบแรงดึง |
ข้อกำหนดวัสดุ/ใบรับรองคุณสมบัติ |
บันทึกข้อมูลที่วัดได้ |
9 |
ชุดการบีบอัด |
% |
การทดสอบการยุบตัวภายใต้แรงอัดที่อุณหภูมิสูง/อุณหภูมิห้อง |
แบบแปลน/ข้อตกลงด้านคุณภาพ |
บันทึกอุณหภูมิ เวลา และอัตราการยุบตัวภายใต้แรงอัด |
10 |
การใช้งานระยะยาว |
การเปลี่ยนแปลงความแข็ง แรงดึง และการยืดตัวหลังการแก่ตัว |
การแก่ตัวด้วยอากาศร้อน |
ข้อกำหนดวัสดุ/ข้อตกลงด้านคุณภาพ |
บันทึกอัตราการเปลี่ยนแปลง |
11 |
จุ่มในสารเคมี |
การเปลี่ยนแปลงของปริมาตร/มวล/ความแข็ง/ความต้านทานแรงดึง/การยืดตัว |
การจุ่มในสื่อจริงหรือของเหลวมาตรฐาน |
ข้อตกลงด้านคุณภาพ |
บันทึกสื่อ อุณหภูมิ เวลา |
12 |
ตัวอย่างที่เก็บรักษาไว้ |
เก็บตัวอย่าง |
ตัวอย่างล็อต |
ขั้นตอนภายใน |
บันทึกเลขที่ตัวอย่างที่เก็บ |
13 |
การกำจัดสิ่งที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด |
การแยกความผิดปกติด้านมิติ รูปลักษณ์ และสมรรถนะ |
ตรวจสอบซ้ำ กระบวนการ 8D และ NCR/MRB |
บันทึกผลการกำจัด |
|
จุดเน้นไม่ใช่คำถามว่า "ขนาดของชุดนี้อยู่นอกช่วงความคลาดเคลื่อนหรือไม่" แต่คือการสร้างแนวโน้มประสิทธิภาพของแต่ละชุด: แนะนำให้จัดทำแผนภูมิแนวโน้มรายเดือนหรือรายฤดูกาลของผู้จำหน่ายสำหรับค่าความแข็ง ความต้านแรงดึง ความยืดตัว และการยุบตัวถาวร หากแนวโน้มรายเดือนของผู้จำหน่ายรายหนึ่งเข้าใกล้ขีดต่ำสุด แม้แต่ละชุดจะผ่านเกณฑ์ก็ตาม ก็ควรจัดอยู่ในรายการเฝ้าระวังความเสี่ยง
ข้อกำหนดด้านการจัดซื้อต้องเขียนให้ชัดเจน ตัวอย่างที่ผิด: "แหวนโอ (O-ring) สีดำ ความแข็ง 70 องศา ตามตัวอย่าง" วิธีการเขียนที่ดีกว่า: "แหวนโอ (O-ring) วัสดุ FKM ความแข็ง 75±5 Shore A ขนาดตามแบบวาดเลขที่ XXX ฉบับปรับปรุง C ลักษณะภายนอกตามมาตรฐาน ISO 3601-3 ระดับ N หรือมาตรฐานบริษัท ใบรับรองการวิเคราะห์ (COA) ต้องระบุค่าความแข็ง ความต้านแรงดึง ความยืดตัว และการยุบตัวถาวร แต่ละชุดต้องสามารถติดตามย้อนกลับไปยังชุดผสมวัตถุดิบและชุดการอบได้"
การตรวจสอบซัพพลายเออร์ควรเน้นคำถามต่อไปนี้: ซัพพลายเออร์สามารถย้อนกลับแหล่งที่มาของแต่ละล็อตของสารผสม แต่ละล็อตของการผสม แต่ละล็อตของการขึ้นรูป และแต่ละล็อตของการจัดส่งได้หรือไม่; มีระบบการจัดการแม่พิมพ์ การควบคุมเส้นโค้งการขึ้นรูป การตรวจสอบชิ้นงานต้นแบบ การตรวจสอบแบบหมุนเวียน การตรวจสอบก่อนส่งมอบ และระบบเก็บตัวอย่างไว้ตรวจสอบเพิ่มเติมหรือไม่; สามารถให้บริการทดสอบสมบัติทางกายภาพได้เอง หรือมีรายงานจากหน่วยงานภายนอกหรือไม่; แจ้งล่วงหน้าเกี่ยวกับสูตร วัตถุดิบ แหล่งกำเนิด กระบวนการผลิต และการเปลี่ยนแม่พิมพ์หรือไม่; ดำเนินการจัดการแบบ 8D แบบวงจรปิดสำหรับสินค้าที่ลูกค้าส่งคืนและปัญหาการรั่วซึมหรือไม่
ความเข้าใจผิดข้อที่ 1: ความสอดคล้องด้านมิติ หมายถึง ความสอดคล้องโดยรวม ไม่ถูกต้อง มิติเป็นเพียงความสอดคล้องด้านเรขาคณิตเท่านั้น จึงไม่สามารถแสดงถึงคุณสมบัติของวัสดุ การขึ้นรูป ความต้านทานต่อสื่อต่าง ๆ หรือประสิทธิภาพในการปิดผนึกในระยะยาวได้
ความเข้าใจผิดข้อที่ 2: ความสอดคล้องด้านความแข็ง หมายความว่าวัสดุไม่มีปัญหา ผิด การใช้วัสดุที่ต่างกันอาจให้ค่าความแข็งที่ใกล้เคียงกันได้ แต่ความสามารถในการต้านน้ำมัน ความร้อน ไอน้ำ เชื้อเพลิง และสารเคมีนั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
ความเข้าใจผิดข้อที่ 3: หากผู้จัดจำหน่ายออกหนังสือรับรองความสอดคล้องแล้ว ก็ไม่จำเป็นต้องทดสอบเพิ่มเติม ผิด หนังสือรับรองความสอดคล้องต้องระบุข้อมูลการวัดจริง มาตรฐานการทดสอบ ความสอดคล้องกับชุดผลิตภัณฑ์ และอายุการใช้งานของรายงานอย่างชัดเจน ส่วนประกอบสำคัญต้องมีการทดสอบซ้ำเป็นระยะ
ความเข้าใจผิดข้อที่ 4: ข้อบกพร่องด้านรูปลักษณ์ส่งผลเฉพาะต่อความสวยงามเท่านั้น ผิด ข้อบกพร่องบนพื้นผิวของโอริง เช่น รอยแยก ฟองอากาศ ขอบเกิน (flash) และสิ่งสกปรก ล้วนส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการปิดผนึก
ความเข้าใจผิดข้อที่ 5: สามารถละเลยค่า compression set ได้ ผิด สำหรับการปิดผนึกในระยะยาว ค่า compression set มักสะท้อนอายุการใช้งานของการปิดผนึกได้ดีกว่ามิติเริ่มต้น