O型圈不同材質優缺點及其使用范圍
發布時間：2021-09-17 09:07:41 發布人：泵
一、O型圈概述
1、O型圈定義
O型圈(O-rings)是一種截面為圓形的橡膠密封圈，因其截面為O型，故稱其為O型密封圈，也叫O型圈。開始出現在19世紀中葉，當時用它作蒸汽機汽缸的密封元件。
2、O形圈斷面結構極其簡單，且有自密封作用，密封性能可靠。
由于O形圈本身及安裝部位結構都極其簡單，且已形成標準化，因此安裝更換都非常容易。
（1）材料品種多
可以根據不同的流體進行選擇：有丁腈橡膠(NBR)、氟橡膠(FKM)、硅橡膠(VMQ)、乙丙橡膠(EPDM)、氯丁橡膠(CR)、丁基橡膠(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡膠(NR)等
（2）成本低廉
（3）動摩擦阻力比較小
3、O型圈適用范圍
O型密封圈適用于裝在各種機械設備上，在規定的溫度、壓力、以及不同的液體和氣體介質中，于靜止或運動狀態下起密封作用。在機床、船舶、汽車、航空航天設備、冶金機械、化工機械、工程機械、建筑機械、礦山機械、石油機械、塑料機械、農業機械、以及各類儀器儀表上，大量應用著各種類型的密封元件。
O型密封圈主要用于靜密封和往復運動密封。用于旋轉運動密封時，僅限于低速回轉密封裝置。O型密封圈一般安裝在外圓或內圓上截面為矩形的溝槽內起密封作用。
O型密封圈在耐油、酸堿、磨、化學侵蝕等環境依然起到良好密封、減震作用。
因此，O型密封圈是液壓與氣壓傳動系統中使用廣泛的一種密封件。
4、O型圈的優勢
O型密封圈與其他型式密封圈比較，具有以下優點：
（1）適合多種密封形式：靜態密封、動態密封。
（2）適合各種用途材料，尺寸和溝槽都已標準化，互換性強。
（3）適合多種運動方式：旋轉運動、軸向往復運動或組合運動(例如旋轉往復組合運動)。
（4）適合多種不同的密封介質：油、水、氣、化學介質或其它混合介質。
（5）通過選用合適的橡膠材料和適當的配方設計，實現對油、水、空氣、煤氣及各種化學介質有效的密封作用。溫度使用范圍廣(-60℃～+220℃)，固定使用時壓力可達1500Kg/cm2(與補強環并用 )。
（6）設計簡單，結構小巧，裝拆方便
二、O型圈的表示方法
1、GB/T342.1的表示方法
內徑d1×線徑d2 。
執行國標 GB3452.1
比如：O形圈 20*2.4，Ⅱ-2 GB1235-XX中，20代表大圈內徑為20毫米，2.4代表膠圈的截面直徑是2.4毫米，Ⅱ-2代表使用的橡膠種類，GB1235代表的是標準號，XX代表的是標準公布年代。
2、GB/T3452.1-2005的表示方法。
比如：O形圈 7.5×1.8-G-N ，
7.5——內徑
1.8——斷面直徑
G——系列
N——等級
3、材料采用HG/T2579-2008的方法。
4、JB/T7757.2-2006機械密封用O形圈的表示方法。
比如：O形圈 7.5×1.8-G-N，
7.5——內徑
1.8——斷面直徑
G——系列
N——等級
材料：P——丁腈橡膠，
E——三元乙丙橡膠等。
三、O型圈材質分類對照及優缺點：
1、天然橡膠 NR
(Natural Rubber) 由橡膠樹采集膠乳制成，是異戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率。在空氣中易老化，遇熱變黏，在礦物油或汽油中易膨脹和溶解，耐堿但不耐強酸。是制作膠帶、膠管、膠鞋的原料，并適用于制作減震零件、在汽車剎車油、乙醇等帶氫氧根的液體中使用的制品。
2、乙丙膠 EPDM
(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主鏈不合雙鏈，因此耐熱性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常優秀，但無法硫磺加硫。為解決此問題，在EP主鏈上導入少量有雙鏈之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM ，一般使用溫度范圍為-50~150℃。對極性溶劑如醇、酮、乙二醇及磷酸脂類液壓油抵抗性極佳。
（1）優點：
• 具良好抗候性及抗臭氧性。
• 具極佳的抗水性及抗化學物。
• 可使用醇類及酮類。
• 耐高溫蒸氣，對氣體具良好的不滲透性。
（2）缺點：
• 不建議用于食品用途或是暴露于芳香氫之中。
• 高溫水蒸汽環境之密封件。
• 衛浴設備密封件或零件。
• 制動 ( 剎車 ) 系統中的橡膠零件。
• 散熱器 ( 汽車水箱 ) 中的密封件。
3、丁睛膠 NBR
(Nitrile Rubber) 由丙烯睛與丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由18%~50% ，丙烯睛含量愈高，對石化油品碳氫燃料油之抵抗性愈好，但低溫性能則變差，一般使用溫度范圍為 -25~100 ℃。丁睛膠為目前油封及O型圈常用之橡膠之一。
（1）優點：
• 具良好的抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油的特性。
• 具良好的壓縮歪，抗磨及伸長力。
（2）缺點：
• 不適合用于極性溶劑之中，例如酮類、臭氧、硝基烴， MEK和氯仿。
• 用于制作燃油箱、潤滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅潤滑脂、硅油、二酯系潤滑油、甘醇系液壓油等流體介質中使用的橡膠零件，特別是密封零件。可說是目前用途廣、成本低的橡膠密封件。
4、丁苯膠 SBR
(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯與苯乙烯之共聚合物，與天然膠比較，質量均勻，異物少，但機械強度則較弱，可與天然膠摻合使用。
（1）優點：
• 低成本的非抗油性材質。
• 良好的抗水性，硬度 70 以下具良好彈力。
• 高硬度時具較差的壓縮歪。
• 可使用大部份中性的化學物質及干性、滋性的有機酮。
（2）缺點：
• 不建議使用強酸、臭氧、油類、油酯和脂肪及大部份的碳氫化合物之中。
• 廣用于輪胎業、鞋業、布業及輸送帶行業等。
5、丁基橡膠 IIR
(Butyl Rubber) 為異丁烯與少量 isoprenes 聚合而成，保有少量不飽合基供加硫用，因甲基的立體障礙分子的運動比其它聚合物少，故氣體透過性較少，對熱、日光、臭氧之抵抗性大，電器絕緣性佳;對極性溶劑如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用溫度范圍為-54~110℃。
（1）優點：
• 對大部份一般氣體具不滲透性。
• 對陽光及臭氧具良好的抵抗性。
• 可暴露于動物或植物油或是可氧化的化學物中。
（2）缺點：
• 不建議與石油溶劑，膠煤油和芳氫同時使用。
• 用于制作耐化學藥品、真空設備的橡膠零件。
6、氫化丁睛膠 HNBR
(Hydrogenate Nitrile) 氫化丁睛膠為丁睛膠中經由氫化后去除部份雙鏈，經氫化后其耐溫性、耐候性比一般丁睛橡膠提高很多，耐油性與一般丁睛膠相近。一般使用溫度范圍為 -25~150℃。
（1）優點：
• 較丁睛膠擁有較佳的抗磨性。
• 具極佳的抗蝕、抗張、抗撕和壓縮歪的特性。
• 在臭氧、陽光及其它的大氣狀況下具良好的抵抗性。
• 一般來說適用于洗衣或洗碗的清洗劑中。
（2）缺點：
• 不建議使用于醇類，酯類或是芳香族的溶液之中。
• 空調制冷業，廣泛用于環保冷媒 R134a 系統中的密封件。
• 汽車發動機系統密封件。
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