موضوع مقاله: اورینگ | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # اورینگ | مقدمه: اورینگ به‌طور رایج به گونه‌ای طراحی می‌شود که در یک شیار نشسته در طول فرایند مونتاژ بین دو یا چند قسمت فشرده می‌شود و سبب ایجاد یک آب‌بند مکانیکی در میان قسمت‌ها می‌شود. | ## بخش 1: اورینگ | از اورینگ ممکن است برای آب‌بندی دو قسمت ثابت (استاتیک) یا دو قسمت متحرک نسبت به هم (دینامیک) استفاده گردد. برای مثال از کاربردهای اورینگ به صورت دینامیک می‌توان به آب‌بندی شفت پمپ‌ها یا پیستون‌های سیلندرهای هیدرولیکی اشاره کرد. در کاربرد آب‌بندی مایع یا گاز به صورت استاتیک: (۱) اورینگ به گونه ای فشرده می‌شود که لقی به صفر می‌رسد، (۲) ماده اورینگ به گونه ای ولکانیزه شده که برای سیال غیرقابل نفوذ است، (۳) جنس اورینگ با سیال سازگار بوده و خورده نمی‌شود. اورینگ‌ها یکی از متداول‌ترین روش‌های آب‌بندی در طراحی ماشین آلات می‌باشند چرا که ساخت آنها آسان، قیمت آنها ارزان، نصب آنها ساده و قابلیت اطمینان آنها بالا می‌باشد. اورینگ‌ها قابلیت آب‌بندی تا فشارهایی به میزان ۳۵۰ بار (۵۰۰۰ پوند بر اینچ مربع) را نیز دارند. روش‌های ساخت اورینگ‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی از قبیل: اکستروژن، قالب‌گیری تزریقی، قالب‌گیری فشاری یا قالب‌گیری انتقالی ساخت. تئوری و طراحی اورینگ‌ها در سایزهای متنوع و با اندازه‌های استاندارد متریک و اینچی در بازار موجود هستند. استاندارد ISO 3601-1:2012 شامل انواع سایزهای استاندارد اورینگ‌ها، چه متریک و چه اینچی می‌باشد. در آمریکا بیشتر از سایز اینچی استفاده می‌شود که مطابق با استاندارد SAE AS568C است. برخی استانداردهای متداول دیگری مانند استاندارد BS001 تا BS932 در بریتانیا وجود دارند. البته باید به این نکته توجه داشت که اورینگی که برای بازار طراحی و ساخته می شود به دو دسته اصلی تقیسم بندی می شود. دسته اول اورینگ استاندارد (مدار بسته): این دسته از اورینگ ها بر اساس جداول استاندارد(متریک و اینچی) در سایزهای متنوع بر اساس قطر داخلی و ضخامت تولید می شوند. دسته دوم اورینگ متری (مدار باز): اورینگ های مدار باز شامل آن دسته از اورینگهایی می شوند، که در دسته بندی بالا نگنجد. اورینگ های مدار باز بر اساس ضخامت و در متراژ توپی ، تولید و روانه بازار می شوند. به طور کلی می توان گفت اورینگ ها با توجه به شکل ساده، فضای کم، و در دسترس بودن آن در طیف گسترده ای از اندازه ها و ترکیبات برای پاسخگویی به هر نیاز صنعتی، به محبوب ترین و پرکاربردترین آب بند در جهان تبدیل شده است.به بیان ساده اولین درزگیر صنعتی که در ماشین آلات استفاده می شود، اورینگ است. چنانچه اورینگ به تهایی نتواند همه پروسه آب بندی را به طور کامل پوشش دهد، سایر انواع آب بند شامل پکینگ ، گردگیر و ... جنس اورینگ از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است چراکه هم تاثیر مستقیم بر هزینه خرید دارد و هم به طور غیر مستقیم بر هزینه تعمیر و نگهداری سیستم خواهد داشت. | ## بخش 2: اورینگ | به عنوان مثال نباید تصور شود متریال وایتون همیشه از NBR بهتر است چراکه در دماهای منفی وایتون به خوبی عمل نمی کند . تا زمانی که فشار سیال داخل محفظه از تنش تماسی اورینگ بیشتر نشود، نشتی ایجاد نخواهد شد. فشار داخل محفظه از طریق اورینگ فشرده شده، منتقل خواهد شد و در نتیجه هر چه فشار داخل محفظه بیشتر شود، تنش تماسی نیز بیشتر خواهد شد. به همین دلیل تا زمانیکه اورینگ دچار شکست مکانیکی نشود به راحتی می‌تواند محفظه را آب‌بند نگه دارد. متداول‌ترین عامل شکست عملکرد اورینگ‌ها، اکستروژن یا کشیده شدن اورینگ بین قطعات جفت شونده است. آب‌بندی به گونی طراحی می‌شود که بین سطح آب‌بندی شونده و اورینگ یک تماس نقطه ای ایجاد گردد. اینکار باعث ایجاد یک تمرکز تنش موضعی بالا شده که به حفظ فشار بالای داخل محفظه کمک می‌کند، به گونه‌ای که مقدار آن از تنش تسلیم بدنه اورینگ فراتر نمی‌رود. ساختار منعطف و لاستیکی اورینگ‌ها به کاهش اثر نواقص موجود در سطوح کمک می‌کند، با این حال داشتن یک کیفیت سطح خوب برای آب‌بندی قابل اطمینان الزامی است، مخصوصاً در دماهای پایین که عملاً لاستیک به دمای انتقال شیشه رسیده و در حقیقت تبدیل به نوعی ساختار بلوری می‌گردد. در عملکردهای ساختار دینامیک یا اورینگ‌هایی که بر روی سطح می‌لغزند و حرکت دارند، پرداخت نهایی سطح بسیار اهمیت دارد. اگر سطح بیش از حد زبر باشد باعث آسیب دیدن و سایش اورینگ شده و اگر بیش از حد صاف باشد به آب‌بند اجازه روانکاری توسط فیلم مایع را نخواهد داد. کاربرد در خلاء در کاربردهای خلاء، نفوذپذیری یا تراوایی ماده باعث بی فایده بودن تماس نقطه ای می‌شود. در عوض از فشارهای نصب خیلی بیشتری استفاده می‌گردد به گونه ای رینگ تمام سطح شیار را پر می‌کند. همچنین از رینگ‌های پشتیبانی برای جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد استفاده می‌گردد. از آنجایی که آب‌بند فقط در معرض فشار محیط و فشار جزئی گاز داخل محفظه قرار می‌گیرد، شیب گرادیان آنها نزدیک آب‌بند زیاد و در داخل توده ملایم خواهد بود. در خلاء فوق بالا با فشارهایی کمتر از تور از اورینگ‌های با جنس مس یا نیکل استفاده می‌شود. همچنین در سیستم‌های خلاء ای که قرار است در داخل نیتروژن مایع فرو برده شود از اورینگ‌هایی با جنس ایندیم استفاده می‌شود، چرا که لاستیک در دماهای خیلی پایین سخت و شکننده می‌شود. کاربرد در دمای بالا در برخی کاربردهای دما بالا برای جبران کردن اثر گف-ژول (منقبض شدن الاستومرهای تحت کشش در دمای بالا) اروینگ‌ها را به صورت متراکم در جهت مماسی نصب می‌کنند. | ## بخش 3: اورینگ | انتخاب اورینگ‌ها بر اساس فاکتورهایی از قبیل: سازگاری شیمیایی، دمای کاری، فشار آب‌بندی، الزامات روانکاری، دورومتر، سایز و هزینه انجام می‌شود. لاستیک مصنوعی - ترموست‌ها :EPDM: مقاومت خوبی در برابر آب گرم و بخار، مواد شوینده، محلول‌های پتاس سوزآور، محلول‌های هیدروکسید سدیم، روغن‌ها و گریس‌های پایه سیلیکونی، بسیاری از حلال‌های قطبی و بسیاری از اسیدها و مواد شیمیایی رقیق شده دارد. فرمولاسیون‌های ویژه آن برای استفاده با روغن ترمزهای مبتنی بر گلیکول بسیار عالی هستند. FKM که با نام تجاری وایتون شناخته می‌شود: اورینگ وایتون به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر گرما و طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی شهرت دارند. از سایر مزایای آن می‌توان به مقاومت آن در برابر پیری و فرسودگی، مقاوم بودن در برابر گاز ازون، نفوذپذیری گاز بسیار کم، و خاموش شدن خودبخودی آن در صورت آتش گرفتن اشاره کرد. مواد استاندارد FKM از مقاومت عالی در برابر روغن‌های معدنی و گریس‌ها، هیدروکربن‌های آلیفاتیک، آروماتیک و کلرینه شده، سوخت‌ها، روغن‌های هیدرولیک غیرقابل اشتعال (HFD) و بسیاری از حلال‌ها و مواد شیمیایی آلی برخوردار هستند. معمولاً در برابر آب گرم، بخار، حلال‌های قطبی، روغن ترمز مبتنی بر گلیکول و اسیدهای آلی با وزن کم مولکولی مقاوم نیستند. هرچه درصد ACN افزایش یابد، انعطاف‌پذیری در دمای پایین کاهش یافته ولی مقاومت آن به روغن‌ها و سوخت‌ها افزایش می‌یابد. گریدهای استاندارد NBR معمولاً در برابر روغن‌های پایه معدنی، بسیاری از گریدهای روغن هیدرولیک، هیدروکربن‌های آلیفاتیک، روغن‌ها و گریس‌های پایه سیلیکونی، و آب تا دمای ۸۰ درجه سلسیوس مقاوم هستند. NBRها معمولاً در برابر هیدروکربن‌های آروماتیک و کلرینه شده، سوخت‌های با درصد آروماتیک بالا، حلال‌های قطبی، روغن ترمزهای پایه گلیکول و روغن هیدرولیک غیر-آتش‌گیر (HFD) مقاوم نیستند. HNBR نسبت به NBR مقاومت خیلی بیشتری نسبت به گرما، ازون و فرسایش دارد و خواص مکانیکی خوبی از خود نشان می‌دهد. لاستیک سیلیکون (SiR): اورینگ‌های با جنس سیلیکون رابر به دلیل قابلیت کارکرد آنها در محدوده دمای گسترده و مقاومت فوق‌العاده به ازون و فرسایش محیطی، مورد توجه هستند. در حالت کلی، سیلیکون‌ها از لحاظ فیزیولوژیکی بی خطر بوده و به همین دلیل در بسیاری از کاربردهای داروسازی و غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. لاستیک سیلیکونی معمولی در برابر آب تا دمای ۱۰۰ درجه سلسیوس، روغن موتور و روغن گیربکس‌های آلیفاتیک، روغن‌های حیوانی و گیاهی مقاوم است، اما در برابر سوخت‌ها، روغن‌های معدنی آروماتیک، بخار (برای کوتاه مدت ۱۲۰ درجه سلسیوس را تحمل می‌کند)، روغن‌ها و گیریس‌های پایه سیلیکونی، اسیدها و قلیاها مقاومت ندارد. مخصوصاً آنها از مقاومت بالایی در برابر سایش، خوردگی و اکستروژن، استحکام کششی بالا و مقاومت عالی در برابر پارگی برخوردار هستند. | ## جمع‌بندی | پلی یورتان‌ها به‌طور کلی در برابر فرسایش و ازن، روغن‌ها و گریس‌های معدنی، روغن‌ها و گریس‌های پایه سیلیکونی، مایعات هیدرولیک غیرقابل اشتعال HFA و HFB، آب تا ۵۰ درجه سلسیوس و هیدروکربن‌های آلیفاتیک مقاوم هستند.