Oリングの故障の原因

Oリングの故障の種類

Oリングは、不適切なコンパウンドの選択であろうと、Oリングの溝の設計との非互換性であろうと、さまざまな理由で失敗する可能性があります。故障したOリングを分析し、原因を特定することで、使用するOリングの種類を調整したり、機器の設計を改善してシールの故障を防ぐことができます。以下では、故障したOリングで最も一般的に見られるもの、これらのOリングが故障する原因、およびこの故障がアプリケーションで発生しないようにするために実装できる変更について説明します。次のOリング障害タイプのいずれかをクリックして、それぞれのセクションにジャンプします。

摩耗

確認内容: O リングの外面はわずかにトリミングされています。軽い傷があり、O リングの一部に深い切り込みや破損が見られる場合もあります。

原因: O リングに摩耗が見られるのは、動的環境が最も一般的です。これは、ハウジングと O リングの外面との間の絶え間ない摩擦によるものです。 O リングの取り付け時に潤滑剤が不足している場合、摩耗の危険性が高くなります。

それを防ぐ方法:シーリング システムに適切な潤滑を確保することが重要です。Global O-Ring and Seal は、O リングの耐摩耗性を向上させる方法として、O-Lube 、 Super O-Lube 、およびO-Ring Grease を供給しています。

化学的分解

確認内容: 用途内での化学物質への曝露に関連して、O リングには亀裂、汚れ、変色、硬度の違いなどの複数の兆候が表示される場合があります。

原因: 特定の化学物質は、特定の O リング素材に対して異なる相互作用を示します。これにより、使用後に O リングの材質が硬くなる可能性があります。あるいは、O リングの硬度と強度が低下し、材料が軟化し、O リングが初期の形状から歪む可能性があります。

それを防ぐ方法:アプリケーション内の化学薬品に対するシールの耐性を確実に発揮するには、適切な O リング材料を選択することが重要です。温度が高く、O リングに過剰な圧力がかかると、化学的劣化がより早く発生します。 Chemical Compatibility Interactive Toolを使用すると、複数の化学物質を選択して、推奨される O リング材料を即座に表示できます。

化学的膨潤

確認内容: 膨潤や泡立ちは、O リング全体で見られる場合もあれば、化学物質の影響を受けた特定の領域でのみ見られる場合もあります。そうは言っても、O リングは元の形状よりも大きく見える場合があります。

原因: O リングの化学膨張は、化学物質がシールを通って浸透するときに発生します。シール容積が増加すると、 O リングの強度とシール機能が損なわれる可能性があります。

防止方法:用途内の特定の化学薬品に対する耐性が推奨されている別の O リング素材を使用してください。 Chemical Compatibility Interactive Toolを使用すると、複数の化学物質を選択して、推奨される O リング材料を即座に表示できます。

圧縮永久歪み

観察内容: O リングの断面の表面は、溝に合わせて平らにされています。この時点で、O リングは円形の断面形状に戻ることができなくなります。

原因: 高温では、O リングの弾性が低下し、元の形状に戻らなくなる可能性があります。アプリケーション内の応力と高温により、断面形状が円形から平らな楕円形に変化する可能性があります。もう一つの原因は、O リングの溝がきつすぎることです。

それを防ぐ方法:より高い動作温度でより高いデュロメーター O リングに増やすと、O リングの機能を維持するのに役立ちます。 O リングの溝の設計もチェックして、O リングに過度の圧迫が加えられていないことを確認する必要があります。さらに、アプリケーションにバックアップ リングを実装すると、O リングが永久的な楕円形に押し込まれる可能性が低くなります。

設置による損傷

内容: 不適切な取り付けにより発生した O リング表面の外縁の正確な切り込み。

原因: O リングが適切に潤滑されていない、または鋭利なエッジのある用途に取り付けられている、あるいはその両方です。さらに、O リングが大きすぎたり小さすぎたりして指定された溝に収まらない場合、取り付け中にスカイビングが発生する可能性があります。

防止方法:端にテープを貼ると、取り付け時の切り込みを防ぐことができます。また、Global O-Ring and Seal は、適切なサイズのO リングが適切な方法で確実に取り付けられ、初期の取り付けによる損傷を回避できるように、O リング用のサイジングおよび潤滑アクセサリを提供しています。

押し出しとニブリング

観察内容:より低い圧力がかかる O リングの側面に、エッジがかじられたり波立ったりしているのが観察されます。

原因: 高圧がかかると、O リングが隙間に押し込まれます。圧力サージにより、隙間の開閉が発生する可能性があります。これにより、O リングが合わせ面の端に挟まれ、O リングの低圧端が押し出され、アプリケーションから取り外すときに波打つように見えます。

それを防ぐ方法:より高いデュロメーターの O リングを使用することをお勧めします。 70 デュロメーターの O リングを使用する場合は、90 デュロメーターに増やすことを検討してください (ニトリルおよびバイトン®で広く入手可能です)。さらに、アプリケーションにバックアップ リングを実装すると、O リングが隙間から押し出される可能性を減らすことができます。

ガスの放出

確認内容: 通常の状況では、O リングには観察可能な違いはありません。まれに若干のサイズダウンが見られる場合がございます。

原因: 真空環境では、O リングを構成する分子が蒸発します。これは、環境を汚染するだけでなく、真空の有効性に影響を与える可能性があります。

それを防ぐ方法:どの O リング材質が用途に適しているかを確認することが重要です。 O リング化合物のデータシートをチェックして、さまざまな材料の使用に適した温度範囲と推奨環境を評価します。純正 Viton® 、シリコーン、 PTFE 、 FFKMなどの特定のエラストマーは、ガスの発生を防ぐために製造されています。

急速ガス減圧

観察内容: O リングの表面全体に亀裂、膨れ、深い切り込みが見られる場合があります。最悪の場合、Oリングが完全に吹き飛んでしまうこともあります。

原因: O リングが高圧および高温のガスに長時間さらされると、ガスがエラストマー内に取り込まれて閉じ込められます。圧力が急激に低下すると、O リング素材からガスが飛び出し、亀裂や膨れが発生します。

それを防ぐ方法: Viton® 90 および 95 デュロメーターで入手可能な急速ガス減圧 (RGD) O リングを使用することをお勧めします。

スパイラル失敗

観察内容: O リングの外面の周囲に、斜めの深い切り込みが見られます。

原因: 動的アプリケーション内でねじると、設置直後であっても、O リングにらせん状の跡が生じることがあります。動的用途では、高摩擦、 O リング潤滑の欠如、または不均一な表面によってスパイラルが発生する可能性があります。

それを防ぐ方法:より高いデュロメーターの O リングに移行すると、用途内でのねじれを避けることができます。別の解決策は、X リング (クワッド リングとも呼ばれる)を使用することです。X リングはシール面を 2 倍にし、スパイラル破損を防ぎます。

熱劣化

観察内容: O リングの表面に沿った丸い亀裂。

原因: 環境内の温度が O リングの温度範囲を超えています。熱が高くなると硬度が上昇し、弾性が低下するため、硬化したエラストマーに目に見える亀裂が生じる可能性があります。

防止方法:用途内で使用する前に、O リングコンパウンドの温度範囲を確認してください。 O リングコンパウンドのスペックシートを評価して、さまざまな材料の温度範囲、および使用に適した環境とそうでない環境を確認します。

熱押出成形

観察内容: O リングの表面にエッジの欠けや波打ちが観察されます。高圧環境でも、低圧力を受ける O リング側で押し出しが発生する可能性があります。

原因: (O リングが耐えられるように設計されている温度を超える) 高温により、O リングが押し出されて隙間に埋まる可能性があります。

それを防ぐ方法: O リングの溝の設計も評価して、O リングに過度の圧迫が加えられていないことを確認する必要があります。特に、高温により材料が押し出されてグランドを埋める可能性がある場合に当てはまります。 O リング複合仕様シートを確認し、さまざまな材料の温度範囲、および使用に適した環境とそうでない環境を評価します。

紫外線による劣化

確認内容: O リングの表面に沿って変色した斑点。場合によっては、長期間放置するとひび割れや破損が発生することがあります。

原因: 紫外線は、その短波長内で高エネルギーを運び、O リングの組成を操作する可能性があります。長期間暴露すると、シールの漏れを引き起こす可能性があり、有害な影響を与える可能性があります。

それを防ぐ方法: 紫外線に対する耐性を高めるために、黒色のEPDM O リングとViton® O リングを推奨します。

追加のサポートが必要ですか?

最適な O リング化合物を何千もの化学物質と照合するには、 Chemical Compatibility Interactive Tool をチェックしてください。 O リング材料仕様シートのライブラリを表示するには、 「化合物」ページにアクセスしてください。 O リング溝の開発に関するガイドラインについては、 「O リング溝設計ページ」を参照してください。 O リングのサイズ調整と取り付けに使用されるツールを参照するには、 「アクセサリ ページ」をクリックしてください。追加情報または見積もりのリクエストについては、お問い合わせページのフォームを送信するか、営業チーム（832-448-5550）に直接お電話ください。