Le guarnizioni o-ring sono anelli di tenuta circolari, a sezione tonda, realizzati in gomma o materiali elastomerici, che servono a sigillare giunzioni, impedendo la fuoriuscita di fluidi.
Per scegliere l’o-ring corretto bisogna individuare una guarnizione compatibile con le condizioni di utilizzo e con la sede in cui deve essere installata. I principali fattori da valutare sono dimensioni, materiale, temperatura di esercizio, fluido a contatto e bisogna considerare se il tipo di tenuta è statica o dinamica.
La scelta, quindi, deve partire dalle condizioni di funzionamento e non soltanto dalla misura dell’anello.
Tra gli elastomeri più utilizzati per gli o-ring ad utilizzo industriale rientrano NBR, FKM, silicone ed EPDM, ciascuno caratterizzato da proprietà differenti.
La scelta del materiale non deve però basarsi soltanto sulla temperatura massima dichiarata: la compatibilità chimica con il fluido e le condizioni di utilizzo sono altrettanto importanti.
Materiale standard: NBR 70 Shore A, colore nero
O-RING in NBR
La mescola acrilonitrilbutadiene, più nota come NBR, utilizzata per la nostra produzione di o-ring, ha un contenuto medio di acrilonitrile.
I nostri o-ring in NBR vengono prodotti con una durezza standard di 70 Shore A, il che presenta una buona resistenza chimica agli idrocarburi alifatici, oli e grassi di ogni tipo, acqua e molti acidi diluiti, basi e soluzioni saline.
La resistenza al calore risulta buona fino a +100°C/+120°C; oltre questa temperatura l’invecchiamento diventa rapido, facendo indurire e infragilire i pezzi. Si consiglia di applicare l’NBR in giunzioni a contatto con olio, siccome l’invecchiamento a contatto con l’aria l’invecchiamento è molto più rapido e sconsigliato. La resistenza alle basse temperature, invece, è pari a circa -35° C.
O-RING in SILICONE
Gli elastomeri siliconici hanno notevole resistenza chimica a ossigeno, ozono, agenti atmosferici, raggi ultravioletti e all’aria calda.
Ottima resistenza al calore, che permette di toccare temperature anche superiori a +150°C. Con l’aumentare della temperatura diminuisce la durata del vulcanizzato. La resistenza alle basse temperature, invece, è eccellente, e si consiglia l’utilizzo fino a -60°C.
Il silicone possiede inoltre insuperabili doti di isolamento elettrico, inoltre può essere formulato appositamente per rispettare le severe norme per l’utilizzo al contatto con alimenti FDA e MOCA.
Il materiale è colorabile con eccellenti risultati estetici, oppure disponibile in versione trasparente o silicone liquido LSR.
Materiale standard: SIL 70 Shore A, colore rosso
Materiale standard: FKM 70/75 Shore A, colore nero
O-RING in FKM
Gli o-ring in gomma fluorurata hanno notevole resistenza a ozono, olii minerali, liquidi idraulici, combustibili, composti aromatici, solventi ed agenti chimici, acqua, vapore, acidi e basi.
La resistenza al calore è consigliata fino a 200°C, ma quella alle basse temperature è limitata e comunque sufficiente per diverse applicazioni.
In genere gli o-ring in FKM (o Viton) possono essere sollecitati dinamicamente fino a -20°C, mentre nell’impiego statico la resistenza è maggiore e arriva a -40°C.
Il fluoroelastomero con il quale progettiamo le nostre guarnizioni, viene fornito con una durezza 70 o 75 Shore A, colore nero, ma disponiamo anche di varianti di colore verde o marrone.
O-RING in EPDM
Gli o-ring in EPDM (etilenpropilene) sono utilizzati in molteplici applicazioni industriali, essendo molto versatili. A causa della loro conformazione polimerica, hanno generalmente una resistenza chimica eccellente ai liquidi polari, acidi e basi, ozono, raggi UV, acqua, vapore e agenti chimici.
Le temperature di esercizio vanno da -40°C a +130°C, con buone caratteristiche meccaniche e un’elevata resistenza all’invecchiamento, il che permette a questo materiale di essere perfetti per applicazioni dove è richiesto l’isolamento elettrico.
Tra tutti i materiali con cui possono essere progettati gli o-ring, l’EPDM risulta uno tra i più economici.
Su richiesta, è possibile richiedere la produzione di o-ring compatibili con il contatto con gli alimenti FDA.
Materiale standard: EPDM 70 Shore A, colore nero
La dimensione di un o-ring è definita principalmente da due parametri:
- diametro interno (d1);
- diametro della sezione o corda (d2).
La corretta combinazione di queste due dimensioni permette all’o-ring di adattarsi alla propria sede e di sviluppare la necessaria compressione per garantire la tenuta.
Per gli o-ring standard, dimensioni, tolleranze e codici di identificazione sono definiti dalle relative norme dimensionali. La ISO 3601-1 specifica diametri interni, sezioni, tolleranze e codici di identificazione degli o-ring destinati ad applicazioni industriali e altri impieghi previsti dalla norma.
Quando si progetta o si verifica la sede dell’o-ring, devono essere considerate anche le dimensioni della cava, il grado di compressione e, nelle applicazioni dinamiche, il gioco tra le superfici.
Le tenute si suddividono in statiche e dinamiche a seconda che le due superfici combacianti non siano oppure siano in moto relativo l’una rispetto all’altra.
O-RING PER TENUTA STATICA
Una tenuta è definita statica quando le superfici tra le quali è inserito l’o-ring non presentano un movimento relativo significativo. In questo caso è fondamentale che la sede sia correttamente dimensionata e che l’o-ring venga compresso in modo adeguato, evitando uno schiacciamento eccessivo che potrebbe danneggiare la guarnizione.
Durante il montaggio, l’o-ring deve essere inserito nella propria sede senza attorcigliamenti e senza torsioni, mantenendolo correttamente disteso.
O-RING PER TENUTA DINAMICA
Nelle applicazioni dinamiche le superfici presentano un movimento relativo. Si distinguono principalmente:
- Tenute alternative, con movimento rettilineo lungo l’asse;
- Tenute rotanti, con movimento di rotazione (es. il tappo di una borraccia che si svita)
In queste applicazioni assumono particolare importanza la finitura superficiale delle parti a contatto, la corretta geometria della sede, il gioco tra le superfici, la lubrificazione quando prevista e la corretta scelta del materiale. Un dimensionamento non corretto può provocare usura accelerata dell’o-ring, estrusione o perdita dell’effetto di tenuta.
La durezza delle guarnizioni OR in gomma si misura, come già accennato, in Shore (Sh), parametro di resistenza variabile secondo la scala “IRHD”, con un range da 0, per i materiali morbidi, a 100, per i materiali più duri. Le mescole più morbide si allungano con facilità e sono adatte su superfici ruvide, mentre gli o-rings con composti più duri garantiscono maggiore resistenza all’abrasione e all’estrusione.
La durezza 70 Shore A è il migliore compromesso di proprietà per la maggior parte delle applicazioni in cui viene utilizzata questa tipologia di guarnizione in gomma, ma anche variare da 60 a 75 Shore A, si può rivelare una scelta corretta.
Teknofluor Srl gestisce materiali standard, quali ad esempio NBR, FKM, EPDM e Silicone rosso o trasparente, ma possiamo lavorare anche con materiali particolari come H-NBR o LSR (silicone liquido), anche di vari colori. Per soddisfare le necessità della nostra clientela abbiamo ultimato la nostra produzione di o-ring con un magazzino completo di misure standard inglesi e francesi (corde 1.78, 2.62, 3.53, 5.34, 6.99, 1.90, 2.70, 3.60…). La possibilità di attingere da uno stock ben fornito, ci consente di soddisfare tutte le vostre necessità di consegne in tempi rapidi a costi competitivi.
Le guarnizioni o-ring vengono anche prodotte seguendo misure non corrispondenti ai normali standard di dimensione e materiale. Gestiamo un range di misure metriche che varia da corde molto piccole, come 0.5 mm, a corde molto grandi, come 10 mm.
Qualche domanda frequente
Come faccio a sapere quale o-ring devo comprare?
È necessario conoscere almeno il diametro interno, la sezione, il materiale, e le condizioni di esercizio, in particolare fluido e temperatura. Per applicazioni dinamiche devono essere valutati anche movimento, gioco e caratteristiche della sede.
Qual è il materiale migliore per un o-ring?
La scelta dipende principalmente da fluido, temperatura, ambiente e tipo di applicazione. Non esiste un materiale migliore in assoluto.
Come si misura un o-ring?
Un o-ring viene identificato principalmente attraverso il diametro interno e la sua corda (sezione). Per una corretta identificazione è necessario effettuare la misurazione con strumenti adeguati, come un calibro, e considerare le relative tolleranze.
