O形橡膠密封圈制造技術(shù)

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 一、總論

    O形橡膠密封圈是橫截面積為圓形的橡膠制品。其應(yīng)用遍及化工、機(jī)械、煤炭、石油、冶金、交通運(yùn)輸、家用電器等領(lǐng)域。O形橡膠圈是所有橡膠密封制品中，生產(chǎn)數(shù)量最大、用途最廣的一種密封元件。
〈一〉O形橡膠密封圈的性能和應(yīng)用
O形橡膠密封圈廣泛用于各種機(jī)械設(shè)備中，在不同的溫度、壓力及介質(zhì)中起密封作用，用以防止機(jī)械設(shè)備漏油、漏氣、漏水及外界環(huán)境介質(zhì)和粉塵的侵入。與其它橡膠密封件相比，有以下優(yōu)點(diǎn)∶
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝部位緊湊。
2、具有自密封作用，無需周期性調(diào)整。
3、密封性能好，靜密封時(shí)不會(huì)泄漏。
4、運(yùn)動(dòng)摩擦阻力小，適合于壓力交變的場(chǎng)合。
5、尺寸和溝槽已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，價(jià)格便宜，產(chǎn)品易得，便于使用和購(gòu)買。
6  適應(yīng)性強(qiáng)，用途十分廣泛。

O形橡膠密封圈的不足之處∶
1、用于壓縮動(dòng)密封時(shí)，啟動(dòng)摩擦阻力較大。
2、動(dòng)密封時(shí)很難做到不泄露，只能控制其泄露量不超過規(guī)定的許可值。
3、在氣壓和水壓密封過程中，需要添加潤(rùn)滑油，防止磨損。在某些場(chǎng)合常需加防塵、防護(hù)擋圈。
4、對(duì)偶配合件〈如運(yùn)動(dòng)面、溝槽、間隙等〉的加工尺寸及精度要求嚴(yán)格。

   根據(jù)O形橡膠密封圈與被密封裝置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可分為靜密封用O形圈、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封用O形圈、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封用O形圈。按密封結(jié)構(gòu)，可分為徑向密封和軸向密封兩類O形圈。
制造O形橡膠密封圈的材料主要是合成橡膠。根據(jù)工作溫度、接觸介質(zhì)、承受壓力的不同，在選擇膠種時(shí)也有所不同。詳見下表∶

膠料組別   硬度范圍邵氏A/度    膠料特性     工作壓力/Mpa    工作溫度范圍/℃     工作介質(zhì)
A-1            65±5            耐油           8               -35～+100        礦物油、空氣、水
A-2            75±5            耐油          16              -30～+100         礦物油、空氣、水
A-3            75±5            耐油、低溫    16              -40～+100         礦物油、空氣、水
A-4            85±5            耐油          32              -25～+100         礦物油、空氣、水
B-1            65±5            耐油          2.5             -20～+200         礦物油、空氣、水
B-2            75±5            耐油          16              -20～+200         礦物油、空氣、水
C-1            65±5            耐酸、堿      2.5             -25～+80         20%的硫酸、鹽酸或

                                                                             氫氧化鈉、氫氧化鉀液
                                        
 A組為丁腈橡膠；B組為氟橡膠；C組為天然橡膠或異戊橡膠；也可以選用其它適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)。

二、O形橡膠密封圈膠料配方設(shè)計(jì)
〈一〉 配方設(shè)計(jì)地原則
橡膠配方一般由生膠、硫化防老劑補(bǔ)強(qiáng)劑體系、防護(hù)體系、補(bǔ)強(qiáng)體系、軟化體系組成。配方設(shè)計(jì)的目的是為了尋求各種配合組份的最佳配比組合，從而獲得良好的綜合性能。配方設(shè)計(jì)最終要達(dá)到如下目的∶
1、  滿足密封圈使用性能要求。
2、  膠料加工工藝性能良好。
3、  在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量選擇價(jià)格便宜、來源豐富、無毒或低毒、性能穩(wěn)定的原材料。
   橡膠配方按其用途可分為試驗(yàn)配方和實(shí)用配方。前者是為了研究或鑒定某種原材料與硫化膠及混煉膠性能之間的關(guān)系，在組成上力求簡(jiǎn)單。實(shí)用配方則主要研究硫化膠性能與產(chǎn)品實(shí)際使用性能及混煉膠工藝性能之間的關(guān)系。實(shí)用配方的制定過程為∶
產(chǎn)品使用的環(huán)境條件、制造工藝分析-?選擇膠種以及組成配方的各種配合劑組成試驗(yàn)配方-?性能評(píng)價(jià)試驗(yàn)-?組份調(diào)整改進(jìn)-?擴(kuò)大試驗(yàn)，確定實(shí)用配方。

〈二〉 O形密封圈膠料配方設(shè)計(jì)
O形橡膠密封圈工作環(huán)境復(fù)雜多樣，就要求其膠料具有某些特殊的性能。在液壓系統(tǒng)中，要求具有良好的耐油性、耐溫性、低的壓縮永久變形和一定的拉伸強(qiáng)度。作為動(dòng)態(tài)密封，除了具有要求之外，膠料還應(yīng)具有較好的耐磨性和抗撕裂性能。用于特殊介質(zhì)的密封則要求膠料在介質(zhì)中的體積變化和硬度變化較小。總之，配方設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)具體的工作條件、介質(zhì)種類、使用溫度、工作壓力和應(yīng)用狀態(tài)等綜合考慮。
O形橡膠密封實(shí)用配方舉例∶
1、丁腈橡膠配方
硬度/邵氏A         60±5      70±5      80±5      90±5
丁腈橡膠N230        100         20         100        100
丁腈橡膠N41          --          80          --          --
硫黃                0.3         0.3         0.3         --
氧化鋅               5           5           5          5
硬脂酸楚             1           1           1          1
防老劑MB             1           1           1          1
防老劑4010           1.5         1.5         1.5      RD/2
噴霧炭黑             40         50          --          --
高耐磨爐黑          --          35          75         80
DBS/DOS              7          5           7          --
低聚酯             --         --           --          15
促進(jìn)劑TE            2.5        1.5         1.5         --
促進(jìn)劑DM            1.5         --           --          2
硫化劑DTDM          --          --           --          3
DPC                 --           2           2          1
聚乙烯蠟            --          --           2          --

合計(jì)                159.8      217.3       196.3        210

2、 氟橡膠配方
硬度/邵氏A             70±5      80±5
氟橡膠2603             100        100
活性氧化鎂                 3          5
氫氧化鈣                   5          3
噴霧炭黑                  23         15
BPP/雙酚AF            0.4/2        --
3#硫化劑                  --          3

合計(jì)                 131.4/133     126

3、硅橡膠配方
硬度/邵氏A            50±10      70±10
硅橡膠110-2           100         100
二苯基硅二醇             7            6
氣相法白炭黑4#         35           45
三氧化二鐵               3            1
DCP                     1           1,5

合計(jì)                    146         153.5

4  乙丙橡膠配方

硬度/邵氏A             60±5        70±5
三元乙丙橡膠            100          100
氧化鋅                   5             5
硬脂酸                   1             1
石蠟                     --             1
高耐磨爐黑               50           70
機(jī)油                     10           10
DCP                     5             4

合計(jì)                    171          191

5、 丙烯酸酯橡膠配方

硬度/邵氏A                          70±5
丙烯酸酯橡膠AR840                  100
防老劑DNP                            2
快壓出爐黑                            60
聚乙烯蠟                               2
硬脂酸鉀                              0.5
硬脂酸鈉                               2
硫黃                                  0.3
氧化鎂                                 2

合計(jì)                                 168.8