Oringi i pierścienie uszczelniające – jak uniknąć uszkodzeń w układach pod ciśnieniem?

kształt

Oring jest pierścieniem elastomerowym o przekroju kołowym, który po osadzeniu w gnieździe zostaje wstępnie ściśnięty pomiędzy współpracującymi powierzchniami. To odkształcenie zapewnia szczelność przy niskim ciśnieniu, a wzrost ciśnienia medium dodatkowo dociska elastomer do ścianki gniazda. Dzięki temu oring działa jako uszczelnienie samouszczelniające. Warunkiem poprawnej pracy jest jednak właściwy dobór średnicy, przekroju, materiału i tolerancji gniazda.
W standardowej hydraulice z olejami mineralnymi najczęściej stosuje się NBR. Materiał ten zapewnia dobrą odporność na oleje i smary. Przy wyższych temperaturach lub kontakcie z bardziej wymagającymi mediami stosuje się FKM, znany pod handlową nazwą Viton. FKM dobrze znosi wysoką temperaturę, paliwa i wiele substancji chemicznych, ale zgodność trzeba sprawdzić dla konkretnego medium. EPDM sprawdza się w instalacjach z gorącą wodą, parą i wieloma roztworami wodnymi. Może pracować z płynami hamulcowymi na bazie glikoli, lecz nie powinien być stosowany z olejami mineralnymi. Silikon wykorzystuje się m.in. przy szerokim zakresie temperatur oraz w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, jeśli mieszanka ma wymagane dopuszczenia.
Jedną z najczęstszych awarii jest wyciśnięcie gumy w szczelinę pomiędzy współpracującymi elementami. Zjawisko extrusion pojawia się szczególnie przy wysokim ciśnieniu, zbyt dużym luzie, miękkim elastomerze lub podwyższonej temperaturze. Fragment oringu jest wciskany w szczelinę, co prowadzi do jego niszczenia. Rozwiązaniem jest ograniczenie luzu, zastosowanie twardszej mieszanki albo pierścienia oporowego. ISO 3601-4 opisuje wymagania dla takich pierścieni, a ISO 3601-2 określa wymiary gniazd również dla rozwiązań z pierścieniami oporowymi.
Drugą grupą problemów są uszkodzenia cieplne i montażowe. Nadmierna temperatura prowadzi do twardnienia, utraty elastyczności i wzrostu odkształcenia trwałego. Częstą przyczyną przecieków jest przecięcie oringu ostrą krawędzią, gwintem lub otworem poprzecznym. Krawędzie prowadzące powinny być odpowiednio sfazowane, a pierścień montowany bez skręcania i nadmiernego rozciągania. Środek montażowy musi być kompatybilny z elastomerem i medium.
Prawidłowe zwymiarowanie gniazda polega na zapewnieniu kontrolowanego ściśnięcia przekroju oraz odpowiedniego wypełnienia rowka. Oring nie może być ani luźny, ani całkowicie wypełniać wolnej przestrzeni, ponieważ podczas pracy zmienia kształt i może pęcznieć pod wpływem temperatury lub medium. W uszczelnieniach dynamicznych trzeba dodatkowo uwzględnić tarcie i jakość powierzchni tłoczyska lub cylindra. Średnice wewnętrzne, przekroje i tolerancje określa ISO 3601-1:2012, natomiast aktualne wymagania dotyczące wymiarów gniazd zawiera ISO 3601-2:2025.
W praktyce konstruktor powinien analizować jednocześnie ciśnienie, temperaturę, medium, charakter ruchu, szczelinę montażową, jakość powierzchni i twardość elastomeru. Dobór tylko według średnicy często kończy się przeciekiem. ISO 3601-3 określa dodatkowo kryteria jakości i dopuszczalne niedoskonałości powierzchni oringów.
Rozwiązania do hydrauliki i pneumatyki można znaleźć w ofercie POL-GUM w kategorii oringi: https://pol-gum.eu/p/produkt/16/oringi. Materiał, geometria gniazda i zabezpieczenie przed wyciskaniem decydują o trwałości uszczelnienia.