Realizzazione O-Ring

dal 1977

Realizzazione guarnizioni O - Ring

Gli o-ring (o più sinteticamente OR) sono elementi di tenuta di forma toroidale a sezione circolare; generalmente la loro definizione dimensionale è data dal diametro interno e dal diametro della sezione. Gli o-ring possono essere impiegati come tenute statiche o dinamiche e normalmente vengono installati all’interno di sedi cave a sezione rettangolare.

Senza dubbio gli o-ring rappresentano il tipo di guarnizione più diffuso ed utilizzato: forma semplice e simmetrica, facilità di realizzazione, economicità, bassi costi di progettazione, garanzia di tenuta semplice o a doppio effetto, piccolo ingombro e semplicità di installazione ne hanno permesso l’utilizzo in tutte le applicazioni industriali e non.
La scelta dell’o-ring, sia in termini di dimensioni sia in termini di materiale, è subordinata a fattori quali la temperatura d’esercizio nella zona di tenuta, la pressione d’esercizio (senza trascurare la presenza di eventuali colpi d’ariete), l’aggressività chimica del fluido e il grado di abrasione delle superfici di contenimento.

LE FASI

Principio di funzionamento

Prima fase

La tenuta si crea nel momento in cui l’o-ring viene compresso tra le due superfici. Più la pressione è alta, più l’o-ring aumenta la sua spinta contro le superfici di tenuta.

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Seconda fase

In presenza di pressione l’o-ring incomincia a deformarsi contro le pareti della tenuta, proporzionalmente alla pressione esercitata.

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Terza Fase

Con l’aumentare della pressione, l’o-ring tende ad estrudere nel gioco tra gli accoppiamenti, deformandosi irreversibilmente.

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Guarnizioni O - RingGuarnizioni O - Ring

Quarta fase

Per evitare fenomeni di estrusione solitamente vengono montati degli anelli antiestrusione nel lato opposto rispetto al verso della pressione.

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Precauzioni tecniche

Il minimo danneggiamento rende l’o-ring inadatto a svolgere la funzione di tenuta, pertanto è di fondamentale importanza mettere in atto ogni precauzione per garantire l’integrità della guarnizione, che potrebbe essere deteriorata da spigoli vivi, filettature o bave di lavorazione. Polvere, frammenti di lavorazione, particelle di sporco e altre impurità non devono assolutamente entrare in contatto con l’o-ring, per non precluderne la funzionalità.
Sia la guarnizione sia la cava devono essere realizzate rispettando scrupolosamente le tolleranze a disegno: l’entità del gioco di accoppiamento è determinante per l’efficacia della tenuta e per la durata dell’o-ring.
Per non compromettere la funzionalità degli o-ring si consiglia di stoccarli in luoghi al riparo da radiazioni solari, aria e agenti atmosferici, con umidità al 70% e ad una temperatura di 10 – 20 °C. Gli o-ring non devono essere inutilmente tirati, caricati, appesi o piegati.

Materiali tradizionali

Lavoriamo con ogni tipo di materiale termoplastico

Moltissimi materiali elastomerici ed alcuni materiali termoplastici vengono utilizzati per la produzione di o-ring. Per la scelta del materiale più idoneo è necessario considerare parametri quali la resistenza del materiale al fluido da contenere, la deformazione permanente, la durezza in relazione ai giochi d’accoppiamento, la resistenza alle temperature massime e minime. Di seguito vengono riportati i materiali più utilizzati e le rispettive caratteristiche.

NBR
Adatto al contatto con oli, grassi vegetali ed animali, liquidi antideflagranti, oli e grassi a base di silicone, soluzioni saline, idrocarburi alifatici, glicole, aria e acqua fino a circa 80 °C. Ideale per sistemi idraulici e pneumatici, pompe, apparecchiature, macchinari in genere.

HNBR
Adatto al contatto con oli e grassi animali e vegetali, fluidi idraulici minerali a base di olio, oli a base di silicone, liquidi antideflagranti, idrocarburi alifatici, aria e acqua fino a circa 80 °C. Ideale per applicazioni nel settore motoristico.

CR
Adatto al contatto con alcali, alcol, ozono, glicole, liquidi refrigeranti; presenta elevata resistenza all’invecchiamento e alle intemperie e bassa resistenza ai grassi e agli oli minerali. Ideale per frigoriferi, compressori, apparecchiature esterne ad edifici.

FKM
Adatto al contatto con benzina, gasolio, oli e grassi minerali, oli e grassi a base di silicone, liquidi antideflagranti a base di fosfati, acidi, soluzioni alcaline, idrocarburi alifatici, aromatici e clorurati. Ideale per applicazioni sottovuoto.

FFKM
Adatto al contatto con la maggior parte dei fluidi e dei prodotti chimici, paragonabile al PTFE, presenta eccellente resistenza chimica e ottima resistenza alle temperature elevate, anche sopra i 300 °C. Ideale per apparecchiature chimiche e in ogni ambiente in cui siano presenti temperature elevate e sostanze aggressive.

EPDM
Adatto al contatto con acidi e basi organici ed inorganici, liquidi antideflagranti a base di fosfati, acqua calda, vapore, detergenti, liquidi per freni, refrigeranti per motori, chetoni, alcol; resiste all’invecchiamento e agli agenti atmosferici, non resiste agli oli e ai grassi minerali. Ideale per apparecchiature nucleari, rubinetteria, pompe, circuiti frenanti.

FPM
Adatto al contatto con idrocarburi alifatici, oli, diversi fluidi idraulici non infiammabili; resiste al calore e agli agenti chimici. Ideale per apparecchiature chimiche, attrezzature idrauliche con fluidi non infiammabili, pompe per vuoto spinto.

MVQ
Adatto al contatto con ozono, ossigeno, gas inerti ad elevate temperature, raggi ultravioletti, aria calda, grassi ed oli animali e vegetali, liquidi per freni, oli alifatici per motori e trasmissioni; presenta bassa resistenza agli oli minerali ed eccellente resistenza all’invecchiamento. Ideale per apparecchiature chimiche, macchinari per l’industria alimentare, macchinari per il settore del confezionamento e dell’imbottigliamento.

MVFQ
Adatto al contatto con combustibili aromatici, lubrificanti, aria calda, ozono, oli e ossigeno. Ideale per apparecchiature chimiche, macchinari per l’industria alimentare, macchinari per il settore del confezionamento e dell’imbottigliamento, applicazioni aeronautiche.

PUR
Adatto al contatto con oli e grassi minerali, ossigeno, ozono; non resiste ad acqua al di sopra dei 50 °C, esteri, idrocarburi alifatici, aromatici e clorurati, acidi e soluzioni alcaline concentrati; presenta elevata resistenza all’usura. Ideale per sistemi idraulici e pneumatici con elevati carichi dinamici.

FTFE vergine
Adatto al contatto con la maggior parte dei fluidi e delle sostanze chimiche, eccezion fatta per i metalli alcalini e alcuni compound a base di fluoro. Ideale per applicazioni in campo petrolchimico, alimentare, farmaceutico, medicale (laddove la resistenza chimica dei normali o-ring in elastomero non è più sufficiente).

Materiali speciali

Sono da tenere in particolare considerazione anche alcuni materiali speciali, ideali per applicazioni critiche quali la criogenia, le strumentazioni medicali, l’aeronautica, la verniciatura, il trattamento di cibo e bevande, le apparecchiature elettriche e gli impianti petrolchimici.

Tra questi si possono annoverare il PEEK, le poliammidi (in particolar modo il PA 6 + solfuro di molibdeno e il DEVLON), il PCTFE e il PTFE modificato e caricato con vetro o carbografite.
Inoltre gli o-ring in elastomero possono essere incapsulati con un rivestimento in FEP e PFA, per garantire prestazioni ai massimi livelli. Il rivestimento in FEP/PFA assicura un elevato grado di resistenza a rottura, un basso coefficiente d’attrito, inerzia chimica e conseguente possibilità d’applicazione nei settori alimentare, chimico, medicale e farmaceutico.