Miten valita oikea tiivistysrengas teollisiin sovelluksiin?

Oikea takaisin tiivistysrenkaan tulee valita laitteen käyttöolosuhteiden mukaan, ei pelkästään koon perusteella. Lämpötila, paine, väliaine, liike, asennustila ja saastumistaso vaikuttavat siihen, toimiiko tiivistysrengas luotettavasti. Teollisissa sovelluksissa valintaprosessi tulisi aloittaa käyttöympäristöstä ja siirtyä sitten materiaaliin, profiiliin, mittoihin ja toimittajan kykyihin.

Piirroksessa sopivalta näyttävä tiiviste voi käyttäytyä hyvin eri tavoin, kun kone on käynnissä.

Aloita väliaineesta, ei tiivistysmateriaalista

Tiivisteen valinnassa yksi ensimmäisistä kysymyksistä pitäisi olla: Millä nesteellä tiiviste tulee kosketukseen?

Hydrauliikkaöljy, mineraaliöljy, vesi, rasva, polttoaine, kemikaalit ja puristettu ilma voivat vaikuttaa eri tavoin elastomeerimateriaaleihin.

Esimerkiksi NBR:ää käytetään laajalti sovelluksissa, joissa käytetään mineraaliöljyjä ja voiteluaineita, kun taas FKM:tä harkitaan usein silloin, kun vaaditaan korkeampaa lämpötilankestävyyttä tai laajempaa kemiallista yhteensopivuutta.

Kuitenkin pelkät materiaalinimet eivät riitä. Samasta peruspolymeerista valmistetut eri yhdisteet voivat sisältää erilaisia koostumuksia ja ominaisuusalueita.

Siksi toimittajan tulisi pystyä tarjoamaan tarkempaa materiaalitietoa eikä pelkästään väittää, että tuote on ”öljynkestävä”.

Lämpötila vaikuttaa valintaan

Lämpötila on toinen tekijä, joka tulisi tarkistaa todellisen tiivisteen asennuspaikan perusteella.

Koneen oma lämpötila ei välttämättä vastaa tiivisteen kokeilemaa lämpötilaa. Tiiviste, joka on asennettu lähelle laakeria, moottoriosaa, hydraulipiiriä tai korkean nopeuden akselia, saattaa kohdata huomattavasti erilaisia olosuhteita.

Korkeassa lämpötilassa elastomeerien ominaisuudet voivat muuttua ajan myötä. Alhaisessa lämpötilassa joustavuus saattaa muodostua ongelmaksi.

Oikea lähestymistapa on ottaa huomioon normaali käyttölämpötila, mahdolliset lämpötilahuiput ja altistumisaika sen sijaan, että materiaali valitaan pelkästään nimellislämpötilaluvun perusteella.

Liike määrittää tiivistyrakenteen

Tiivistysrenkaan käyttö staattisessa liitoksessa aiheuttaa erilaisen ongelman kuin liikkuvan akselin ympärille asennetun renkaan käyttö.

Staattisessa tiivistyksessä tärkeitä ovat puristus ja materiaalin yhteensopivuus. Dynaamisissa sovelluksissa kitka, kulumisvastus, pinnan laatu, voitelu ja liikkeen nopeus saavat paljon suuremman merkityksen.

Esimerkiksi O-renkaat voidaan käyttää sekä staattisiin että dynaamisiin sovelluksiin, mutta uran muoto, puristus, välys, voitelu ja liikkeen olosuhteet täytyy sovittaa tarkasti kyseiseen sovellukseen.

Siksi pelkkä pyyntö toimittajalta ”tämän kokoinen O-rengas” ei välttämättä anna riittävästi tietoa vaativaan teollisuussovellukseen.

Painetta ja välystä tulee harkita yhdessä

Paine voi muuttaa elastomeeritiivisteet muotoaan saatavilla olevaan välykseen.

Kun paine kasvaa, puristumisen vastustuskyky saa yhä suuremman merkityksen. Uurien mitat, materiaalin kovuus, välys ja painetaso vaikuttavat yhdessä siihen, pysyykö tiiviste vakautta.

Jotkin sovellukset saattavat vaatia kovempaa yhdistelmää tai tukirenkaita puristumisen hallitsemiseksi.

Painetta ei siten koskaan tulisi arvioida erillään asennusgeometriasta.

Asennusympäristö on tärkeämpi kuin monet ostajat odottavat.

Tiivistelauseke voidaan valita oikein, mutta se voi vaurioitua asennuksen aikana.

Terävät reunat, virheellinen voitelu, liiallinen venytys, kiertäminen, likaantuneet urat tai epäsoveltuvat työkalut voivat vahingoittaa tiivistepintaa jo ennen kuin laite aloittaa toimintansa.

Teollisessa hankinnassa on siksi hyödyllistä kysyä, tarjoaako toimittaja mittoja ja asennusohjeita valitulle tiivistelausekkeelle.

Toimintaympäristön ymmärtävä toimittaja voi usein auttaa tunnistamaan riskejä, joita ei näe pelkästään tuotteen piirroksista.

Toimittajien valinta tulisi perustua tekniseen valintaan

Kun käyttöolosuhteet ovat selviä, toimittajien arviointi muuttuu huomattavasti helpommaksi.

Sopivan toimittajan tulisi pystyä vastaamaan käytännön kysymyksiin, kuten:

Mikä materiaali suositellaan määritellylle aineelle?

Mikä lämpötila-alue on sopiva tiukkuudelle?

Onko tuote soveltuva staattiseen vai dynaamiseen tiivisteeseen?

Mitkä mitalliset standardit ovat saatavilla?

Voidaanko eräkohtaisen yhdenmukaisuuden hallita?

Miten saapuvat raaka-aineet ja valmiit tiivistekappaleet tarkastetaan?

Tavoitteena ei ole löytää toimittajaa, joka tarjoaa laajimman tuoteluettelon. Tavoitteena on löytää toimittaja, joka pystyy yhdistämään käyttöolosuhteet oikeaan tiivistysratkaisuun.

Teollisuuden ostajille hyvä tiivistyspäätös rakentuu siis seuraavassa järjestyksessä:

Käyttötarkoitus → käyttöolosuhteet → tiivistyksen rakenne → materiaali → mitat → toimittajan kyvyt.

Tämä järjestys vähentää riskiä tehdä tiivistysvalinta pelkästään hinnan tai ulkoasun perusteella.