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Ultima edizione della norma ISO Rende O-ring Material Specification facile

La nuova edizione della norma ISO 3601-5 introduce dati minimi di proprietà del materiale per garantire affidabilità O-ring.

sfondo

Gli o-ring sono dispositivi di tenuta ampiamente utilizzati. La maggior parte degli standard O-ring fornisce dimensioni e dimensioni degli alloggiamenti degli O-ring. Le proprietà del materiale O-ring, tuttavia, sono altrettanto importanti per ottenere una buona durata e prestazioni. Questi sono requisiti che non sono stati precedentemente trattati negli standard O-ring industriali generali.

La nuova edizione di ISO 3601-5 è stata introdotta per standardizzare i requisiti minimi di proprietà fisica dei materiali. Questo è uno sviluppo radicale delle norme relative alla tenuta della potenza del fluido ed è un cambiamento fondamentale nel contenuto di questo particolare standard. ISO 3601-5 è stato sviluppato da ISO / TC 131 / SC 7, il sottocomitato dei dispositivi ISO Sealing del comitato tecnico dei sistemi di alimentazione a fluido. Ci sono stati anche contributi dal Comitato tecnico BFPA TC 7 "Guarnizioni fluide e relativi alloggiamenti".

Le cinque parti della ISO 3601 comprende ora:

ISO 3601-1 Fluid Power Systems - O-ring - Parte 1: diametri interni, sezioni, tolleranze e codici di designazione

ISO 3601-2 Sistemi di potenza fluido - O-ring - Parte 2: Dimensioni dell'alloggiamento per applicazioni generali

ISO 3601-3 Fluid Power Systems - O-ring - Parte 3: criteri di accettazione della qualità

ISO 3601-4 Fluid power Systems - O-ring - Part 4: Anelli antiestrusione (anelli di back-up)

ISO 3601-5 Fluid power Systems - O-ring - Parte 5: specifica di materiali elastomerici per applicazioni industriali

Tutti sono disponibili da BSI (approvato e implementato come standard ISO BS). Va sottolineato che le parti 3 e 5 possono essere applicate a qualsiasi O-ring, ad esempio le dimensioni metriche non coperte da ISO 3601-1 e le dimensioni speciali utilizzate in alcuni connettori.

La nuova norma ISO 3601-5

La nuova parte 5 sostituisce ISO 3601-5: 2002 - Power Systems Fluid - O-ring Parte 5: Idoneità dei materiali elastomerici per applicazioni industriali, che, di fatto, era una breve standard basato su una tabella di compatibilità utile ma limitato di mescole di gomma contro fluidi tipici presenti nelle applicazioni di potenza fluida. Questa tabella non è più parte del nuovo documento. La norma ora copre le specifiche proprietà fisiche per una varietà di mescole di gomma, che sono comunemente utilizzati nelle applicazioni di potenza fluida, tra nitrile (NBR), nitrile idrogenata (HNBR), fluoroelastomero (FKM) e etilene-propilene-diene (EPDM) composti. Diversi gradi di durezza sono considerati per ciascun materiale.

Due importanti proprietà fisiche di una tenuta O-ring sono la sua durezza del materiale e la sua resistenza al set permanente, che viene misurato come set di compressione. La durezza del materiale è correlata alla sua resistenza all'estrusione attraverso spazi vuoti o spazi liberi nell'alloggiamento sotto pressione. In generale, i materiali più duri sono più resistenti all'estrusione. Il set di compressione è una misura della saldabilità a lungo termine del materiale. I migliori materiali di tenuta sono indicati da una percentuale di compressione più bassa. La tabella 2 nello standard fornisce l'intervallo di tolleranza previsto per la durezza e i valori massimi di compressione impostati quando misurati direttamente su un O-ring.

Ulteriori tabelle sono riportati i requisiti dettagliati dei materiali O-ring misurati con campioni di fogli standard di prova o pulsanti, o utilizzando il formato di prova standard di O-ring

ISO 3601-1-214 (d1 = 24.99 mm; d2 = 3.53 mm). Le proprietà specificate per ciascun materiale includono:

  1. Durezza
  2. Resistenza alla trazione
  3. Allungamento a rottura
  4. Set di compressione
  5. Gli effetti del calore dell'invecchiamento sulla: - cambiamento di durezza, di cambiamento di resistenza alla trazione e cambio di allungamento a rottura
  6. Temperatura di flessibilità a freddo (TR10)
  7. Gli effetti della norma ISO numero Oli 1 e il numero 3 (se del caso) a: - modificare il volume e cambiare la durezza

Queste tabelle quindi danno una specifica completa delle proprietà richieste per i materiali O-ring.

Spesso i materiali di bassa qualità hanno una resistenza alla trazione inferiore, quindi la guida fornita su questa proprietà è anche un fattore particolarmente importante. È possibile produrre sigilli a un costo molto inferiore utilizzando una grande percentuale di riempitivo di bassa qualità. Sebbene possano soddisfare i requisiti di durezza, possono avere proprietà di trazione molto scarse. Un esempio è mostrato nella Tabella 1. Il materiale B è stato composto per un basso costo e ha una resistenza alla trazione molto bassa, potrebbe persino rompersi durante il montaggio. Tali materiali possono essere offerti dai grossisti come opzione a basso costo quando non sono state specificate proprietà dei materiali. Questo rischio potenziale può essere evitato specificando gli O-ring per soddisfare il nuovo ISO 3601-5 e l'acquisto da una fonte attendibile.

Tabella 1: esempi di proprietà dei materiali per due composti di nitrile (NBR) progettati per soddisfare le stesse specifiche di durezza. Il materiale A è stato progettato per le proprietà di tenuta ottimali, mentre il materiale B per la massima economia degli ingredienti e il tempo di stampaggio.

Notare l'ampia differenza di resistenza alla trazione. (Esempio fornito per gentile concessione di James Walker and Company)

Conclusioni

La nuova edizione di ISO 3601-5 è stata sviluppata per ridurre il numero di problemi di tenuta causati dall'uso di O-ring prodotti da materiali di scarsa qualità o insoddisfacenti. Si spera che sarà rapidamente adottato dall'industria dei fluidi nella specifica degli O-ring. Per garantire un'affidabilità ottimale, consigliamo vivamente di acquistare O-ring per applicazioni tipiche di alimentazione di fluido che la specifica dovrebbe includere non solo le dimensioni, il tipo di materiale e la durezza, ma anche; materiale conforme a questo nuovo ISO 3601-5 e O-ring che hanno ottenuto l'accettazione di qualità al grado N di ISO 3601-3.

Confronto Proprietà

Materiale

A

B

Durezza, IRHD

68

62

Resistenza alla trazione, MPa

19.3

2.4

Allungamento a rottura

400

420

Resistenza allo strappo N / mm

42

9

Compressione set ore 24 a 70 ° C

7%

19%

Peso specifico (H20 = 1.0)

1.2

1.6

Bob Flitney, C.Eng., MIMech.E. Tenuta Technology Consultant, membro del BFPA / TC 7 'tenuta dei fluidi e loro sedi'. Autore; Guarnizioni e di tenuta Manuale.

Dr Nick Peppiatt, C.Eng., MIMech.E. Consulente di Hallite Seals International Limited (ex direttore tecnico). Presidente di BFPA / TC 7 "Guarnizioni di fluido e relative custodie".

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