Oリングが永久変形するのはなぜですか？

O リングは、最も広く使用されているシーリング製品の 1 つであり、製造プロセスが簡単で、多くの材料があります。 Oリングは押し出しによる変形による代表的なシール効果です。 取り付け時には、シール面との接触圧力が発生します。 圧力がシール媒体の圧力よりも大きい場合、シール効果が生じます。 圧力が圧力よりも低い場合、漏れます。

多くのテストで、O リングの損傷のほとんどは、O リングの設計や圧力によって引き起こされたものではないことがわかっています。 良い設計で一方的に圧力を上げるだけであれば、Oリングに損傷を与えることはありません。 その根本的な原因は、使用環境における高温高圧下での O リングの永久変形と、隙間に押し込まれた際の噛み込みです。

Oリングが永久変形するのはなぜですか？ O リングの永久変形にはいくつかの理由があります。

(1) Oリングの圧縮と張力の要因
Oリングコンパウンドの配合が異なるため、企業によって製造されるOリングの圧縮と張力は異なります。 長期の圧縮状態では、製品は圧縮応力緩和の想像力を持っています。 この現象は、時間の経過とともに徐々に拡大します。 時間が長いほど圧縮力や張力が小さくなり、弾力性がなくなり漏れの原因となります。 変化の最も直接的な方法は、製品の断面サイズを大きくすることですが、製品の構造の増加にもつながります。

(2) 温度とOリング緩和過程の関係
Oリングの弛緩には温度が非常に重要です。 どのようなゴム材料でも、高温下では老化速度が加速されます。 環境内の温度が高い場合、ガスの圧縮変形は大きくなります。 製品の変形が 40% を超えると、O リングはゆっくりと弾力性を失い、漏れが発生します。 Oリングを取り付けると初期応力が発生しますが、これはシールリングの長時間の緩和と温度の漸進的な低下によりゆっくりと消えます。 場合によっては急激な温度低下で消失することがあります。 ゴム材料が耐低温性であっても、20℃で発生する応力に比べて25%を超えることはないので、Oリング装着時の初期応力を設定し、使用環境の温度要因を十分に考慮されています。

(3) Oリングの変形に対する中圧の影響
媒体の圧力は、O リングの変形に大きな影響を与えます。これは、すべての作業条件下で O リングの変形を引き起こす最も一般的な状況です。 最新の油圧装置の開発に伴い、油圧媒体の圧力が増加しています。 この高圧環境で O リングを長期間使用すると、O リングが永久に変形し、元に戻すことはできません。 したがって、使用圧力ごとに異なる材料を選択する必要があります。比較的耐圧性の高いゴム材料を選択してください。 使用圧力が高くなると、耐圧材料のシールリングの硬度も上がります。

作動媒体の圧力は、O リングの永久変形を引き起こす主な要因です。 最新の油圧機器の作動圧力は増加しています。 長期間の高圧により、O リングが永久変形します。 したがって、設計時には使用圧力に応じて適切な耐圧ゴム材料を選択する必要があります。 使用圧力が高いほど、使用される材料の硬度と耐高圧性が高くなります。

材質の選定にあたっては、お客様がゴム製Oリングを設置する作業環境を明確に把握し、必要な材質の耐摩耗性、耐高圧性などを総合的に検討する必要があります。