اورینگ (O-ring) نوعی واشر یا درزبند مکانیکی با سطح مقطع دایرهای (شکل O) است که برای جلوگیری از نشت مایعات و گازها به کار برده میشود. این درزبندها میتوانند به صورت استاتیک و ثابت (در کاربردهای ثابت) یا داینامیک و متحرک (در قطعات در حال حرکت) استفاده شوند. اورینگ ها از جنس های مختلفی مانند الاستومر (پلیمر الاستیک)، وایتون، سیلیکون، نیتریل و EPDM ساخته میشوند. اورینگ ها در صنایع مختلفی مانند خودرو، پزشکی، صنایع نفت و گاز، هیدرولیک و تجهیزات صنعتی کاربردهای گستردهای دارند. O-ring ها میتوانند ده ها مگاپاسکال (هزاران اسب بخار) فشار را تحمل کنند. طرز تولید اورینگ ها میتواند به وسیله اکستروژن، قالب گیری تزریقی، قالب گیری فشار یا قالب بندی انتقالی انجام شود.
انواع اورینگ ها
اورینگ وایتون (Viton)
اورینگ وایتون از فلوروکربن ساخته شده و دارای مقاومت فیزیکی و حرارتی بالایی در برابر فشار، روغن، بنزین، آب کلردار، اسید و ... دارد. کاربرد آنها در صنعت خودروسازی، پتروشیمی، نفت و گاز، فولاد و سیستم های انتقال مواد شیمیایی است. این نوع o-ring میتواند دمای بالای 300 درجه سانتیگراد را تحمل کند و در اکثر مواد شیمیایی دچار تورم و خوردگی نشود.
اورینگ سیلیکون
اورینگ سیلیون (SILICON یا MVQ) دارای مقاومت حرارتی و الکتریکی عالی و رنگ پذیری خوب است و در مصارف پزشکی، غذایی، بهداشتی به کار برده میشود. این نوع o-ring میتواند حالت الاستیسیته خود را در دمای 60- تا 200 درجه سانتی گراد حفظ کند. رنگ اصلی این اورینگ بی رنگ و شفاف است، حالت چسبدنگی خوبی دارد و برای کاربردهای بهداشتی، غذایی، خودروسازی، پوشاک، لوازم ورزشی، صنعت برق و پزشکی مورد استفاده قرار میگیرد. Oring سیلیکونی صنعتی در رنگ های مختلفی مانند قرمز، زرد، نارنجی و طوسی وجود دارد. اورینگ سیلیکونی مقاومت بالایی در برابر گاز اوزون، نور فرابنفش، روان کارها و آب دارد و در برابر حرارت خشک و شرایط جوی بسیار مقاوم است، اما برای کاربردهای دینامیکی توصیه نمیشود.
اورینگ نیتریل (Buna-N)
اورینگ NBR (لاستیک نیتریل) از پلیمر نیتریل ساخته شده و در برابر سایش، روغن معدنی، گریس و حرارت بسیار مقاوم است. به همین علت در صنعت خودرو و هیدرولیک بسیار پرکاربرد است. اورینگ نیتریل (Buna-N) مناسب استفاده در بازه دمایی 65- تا 300 درجه فارنهایت است. این نوع اورینگ برای درزگیری های عمومی، مانند روغن های نفتی، آب و برخی مایعات هیدرولیکی، گزینهای مطمئن است. Buna-N در مقابل پارگی و مواد ساینده هم بسیار مقاوم است. توجه کنید که اورینگ نیتریل (Buna-N) به دلیل ساختار مولکولی خاص خود با موادی مانند روغن ترمز خودرو، کتون (keton)، مایعات هیدرولیک استر فسفات و هیدروکربن های هالوژن و نیترو ناسازگاری دارد. این مواد باعث تجزیه شیمیایی یا تغییر ساختاری در نیتریل میشوند، که باعث از دست رفتن خاصیت الاستیکی و نرمی و کاهش عملکرد آب بندی آن میشود. اگر Oring نیتریل در تماس با این مواد قرار گیرد، میتواند شکننده و ترکخورده شود، که در نتیجه منجر به نشتی و خرابی زودهنگام میشود.
اورینگ متری EPDM
این نوع o-ring در برابر آب، بخار، اوزون، اسید و آب شور دریا مقاوم است و در سیستم های لوله کشی، آب بندی فاضلاب و تجهیزات آب رسانی کاربردی است.
اورینگ پلی اورتان
اورینگ پلی یورتان مقاومت بالایی در برابر سایش دارد و برای کاربردهای داینامیک به خصوص در دستگاه های صنعتی و تجهیزات هیدرولیکی مناسب است. از این نوع o-ring برای آب بندی موتورها، گیربکس ها و سیستم های تعلیق در خودروها استفاده میشود. همچنین به دلیل مقاوت در برابر مواد شیمیایی خورنده و دمای بالا، برای آب بندی لوله ها، اتصالات و تجهیزات حفاری در صنعت نفت و گاز هم کاربردی هستند. از اورینگ پلی اورتان در صنعت هیدرولیک و پنوماتیک، صنعت غذا و دارو، صنعت کشاورزی و ... نیز استفاده میشود.
اورینگ نئوپرن (Neoprene)
ماده نئوپرن برای استفاده در دمای 65- تا 300 درجه فارنهایت مناسب است. از اورینگ نئوپرن میتوان برای درزگیری یخچال ها در واحدهای برودتی و تهویه مطبوع استفاده کرد. ضمنا روغن تفتی و روان کننده های استر سیلیکات، جزو دیگر موادی هستند که در اورینگ Neoprene نفوذ نمیکنند. Oring نئوپرن در برابر برخی فرآورده های نفتی، آب و گازهای سردکننده بسیار مقاوم است. محصولات نهایی نئوپرن معمولاً با ترکیبات سربی همراه هستند که میتوانند برای سلامتی انسان مضر باشند. همچنین برخی افراد به نئوپرنهای بازی حساسیت دارند. از نظر عملکردی، این اورینگ ها در برابر روان کنندههای روغنی و اکسیژن مقاومت چندانی ندارند.
اورینگ PTFE (تفلونی)
اورینگ پلی تترا فلوئورو اتیلن از جنس تفلون ساخته شده است و به دلیل مقاومت بالا در برابر مواد شیمیایی و حرارت، در دمای بالا و محیط های بسیار خورنده مانند صنایع شیمیایی و پالایشگاهها کاربرد دارد. اورینگ PTFE در تماس با اسید سولفوریک، هیدروکلریک اسید و حلال هایی مثل استون و متانول به کار برده میشوند، زیرا این O-ring ها میتوانند در برابر چنین مواد خورنده ای مقاومت کنند. اورینگ PTFE با رنگ سفید و به دلیل سختی بالا (نزدیک به سختی پلاستیک) و عدم آب بندی مناسب برای فشارهای بالا معمولا مناسب نیست. اورینگ PTFE برای کاربردهای استاتیک و دینامیک قابل استفاده است. اورینگ تفلون در صنایع شیمیایی و غذایی به کار برده میشود، در برابر دمای 70- تا 300 درجه سانتی گراد مقاومت بالایی دارد و غیر سمی و ضد آتش است.
اورینگ FFKM (کالرز)
اورینگ KALREZ دارای مقاومت شیمیایی بالایی در برابر مواد شیمیایی و اسید با تحمل حرارت تا 400 درجه سانتیگراد است. اورینگ کالرز برای استفاده در دمای 5 تا 625 درجه فارنهایت مناسب است و برای مصارفی که هزینه بالای نگهداری یا توقف در آنها وجود دارد، گزینه ای مناسب است. بیشترین کاربرد اورینگ FFKM در صنعت نفت و گاز، تولید مواد غذایی و آشامیدنی و دستگاه های پزشکی است. این ماده برای مواجهه با فلزات مذاب، مایعات هالوژنه و فلزات قلیایی گازی مناسب نیست.
اورینگ فلوروسیلیکون
اورینگ Fluorosilicone (FVMQ)، دارای مقاومت حرارتی و برودتی بالا بوده و در برابر بنزین نیز مقاوم است. از اورینگ فلوروسیلیکونی در دمای 90- تا 350 درجه فارنهایت میتوان استفاده کرد. این نوع o-ring ها به طور مؤثری میتوانند در درزگیری محفظه های سوخت جت، در شرایط حرارت خشک و همچنین در تماس با برخی از حلال های پایه نفتی و حلال های کلر مورد استفاده قرار گیرند. با این حال، مانند سایر مواد، استفاده از فلوروسیلیکون در معرض برخی مواد خاص باید مورد اجتناب قرار گیرد. مثلا، کتون هایی مانند MEK، استرهای فسفات، برخی اسیدها، مایعات ترمز خودرو و هواپیما و آمونیاک از جمله موادی هستند که نباید با فلوروسیلیکون در تماس باشند.
اورینگ خودرو
- اورینگ خودرو نوعی درزبند لاستیکی است که برای آب بندی قطعات مختلف در سیستمهای خودرو بسیار کاربردی است و از نشت مایعات و گازها جلوگیری میکند. اورینگ های خودرو در انواع مختلفی تولید شده و هرکدام کاربرد خاص خود را دارند.
- اورینگ سوزن انژکتور: این نوع o-ring برای جلوگیری از خروج بخارهای سوخت از موتور به کار میرود و بسیار حساس است و از جنس وایتون یا سیلیکون ساخته میشود.
- اورینگ بخاری: برای جلوگیری از نشت آب رادیاتور بخاری یا رادیات بخاری به داخل اتاق خودرو و حفظ آب موتور از oring بخاری استفاده میشود که معمولاً از جنس سیلیکون است.
- اورینگ باک بنزین: اورینگ درب باک بنزین که با نامهای اورینگ مهره باک و اورینگ پمپ بنزین نیز شناخته میشود، برای آب بندی درب باک و پمپ بنزین، از جنس NBR (لاستیک نیتریل) ساخته شده و در برابر بنزین مقاوم است.
- اورینگ ترموستات: از o-ring ترموستات در سیستم خنک کننده خودرو و برای جلوگیری از نشت آب در ترموستات استفاده میشود و به دلیل مقاومت حرارتی، معمولاً از سیلیکون ساخته میشود. اگر از نوع نامرغوب این اورینگ استفاده شود یا سایز نامناسبی به کار برده شود، میتواند باعث نشتی و در نهایت سوختن واشر و موتور شود.
کاربرد اورینگ چیست؟
اورینگ ها دارای شکل ها و جنس های مختلفی هستند که بر اساس این دو ویژگی کاربردهای آنها مشخص میشود. به طور کلی از o-ring ها در انواع تجهیزات صنعتی، اتصالات مصرف آب و فاضلاب، صنعت پتروشیمی، مواد شیمیایی، صنعت پزشکی، کارخانجات سیمان، صنعت نفت و گاز، لوازم خانگی، صنعت کشاورزی، پالایشگاه ها، پمپ و آبرسانی، صنعت خودرو و غیره استفاده میشود. ضمنا کاربرد داینامیک اورینگ عبارت است از شفت های دوار پمپ و پیستون های هیدرولیک سیلندر. اورینگ ارتودنسی، که با نام اورینگ لاستیکی نیز شناخته میشود، از جنس لاستیک یا سیلیکون بوده، به شکل یک حلقه کوچک است و به عنوان قطعاتی فرعی در درمان ارتودنسی و درمان مشکلات دندانی و فکی به کار برده میشود. اورینگ خودرو در ساخت و استفاده بهتر ماشین ها کاربردی هستند و درصورتی که دچار مشکل شوند باید فورا توسط افراد کاربلند تعویض شوند.
تفاوت O-RING و واشر چیست؟
واشر و اورینگ هر دو به عنوان درزبند به کار میروند، اما o-ring به دلیل داشتن سطح مقطع دایرهای، درزگیری بهتری در برابر فشارهای بالا و در شرایط آب بندی استاتیک و دینامیکی حرکت خطی رفت و برگشت دارد، در حالی که واشرها بیشتر برای آب بندی در سطوح صاف و استاتیک کاربرد دارند.
موارد تاثیرگذار بر قیمت اورینگ
- نوع: همانطور که پیشتر دیده شد، اورینگ ها دارای انواع مختلفی از جماه سیلیکونی، وایتون، کالرز، نیتریل، فلوروسیلیکون و ... هستند که هرکدام برای کاربردها و شرایط متفاوتی به کار برده میشود و قیمت هرکدام با دیگری متفاوت است.
- جنس مواد اولیه: همانطور که پیشتر گفته شد، oring ها دارای جنس های مختلفی مانند الاستومر، وایتون، سیلیکون، نیتریل و EPDM است که قیمت این مواد اولیه بر قیمت محصول نهایی نیز تاثیرگذار است. همچنین تشخیص جنس o-ring با کیفیت هم بسیار مهم است. اورینگ های با کیفیت که از مواد نسوز و مقاوم ساخته میشوند، در برخورد با مایعات، گازوئیل و روغن دوام بیشتری دارند و به مرور خشک و شکننده نمیشوند، بنابراین داری قیمت بیشتری هستند. برای تشخیص کیفیت خوب، میتوان اورینگ را کمی کشید؛ اگر سریع به شکل اولیه برگشت و سطحش سالم ماند، دارای کیفیت خوبی است. اورینگ های معمولی در این تست خلل و سوراخ هایی نشان میدهند و حالت اولیه خود را از دست میدهند.
- برند و کشور تولید کننده: برند و کشور سازنده یکی از عوامل تاثیرگذار بر قیمت o-ring است. به عنوان مثال برند آمریکایی مانند Lamons و Flexitallic Group، برند چینی مانند Dechengwang، برند تایوانی مانند اورینگ ناک (NAK) و برند ترکی مانند Parker Hannifin جزو تولیدکنندگان برتر در این صنعت هستند.
- سایز و ابعاد: اورینگ ها در سایزهای متفاوتی تولید میشوند؛ ابعاد و سایز Oring ها با قطر داخلی و قطر سطح مقطع آنها مشخص میشود که واحد اندازه گیری آن اینچ یا متر است.
بنابراین هنگام خرید اورینگ، توجه به ابعاد و اندازه دقیق، نوع کاربرد (استاتیک یا داینامیک)، جنس اورینگ برای مقاومت در برابر شرایط محیطی و حرارتی و همچنین بررسی برند و کیفیت محصول بسیار اهمیت دارد.