بررسی محدوده واقعی کار هر متریال در شرایط صنعتی
وقتی صحبت از آب‌بندی مطمئن در سیستم‌های هیدرولیکی یا شیمیایی می‌شود، دو پارامتر حیاتی هستند که عمر اورینگ را تعیین می‌کنند:
دمای کاری (Working Temperature) و فشار کاری (Operating Pressure).
حتی بهترین اورینگ ساخته‌شده از متریال ممتاز، اگر در محدوده‌ی نادرست دما یا فشار استفاده شود، در مدت کوتاهی دچار نشتی، سفتی، ترک یا پارگی می‌شود.
در این مقاله، به‌صورت مهندسی و مستند، نحوه تأثیر این دو پارامتر را بررسی کرده و محدوده‌های واقعی هر ماده را معرفی می‌کنیم.
🔹 ۱. دما؛ دشمن خاموش آب‌بندی
اورینگ‌ها از مواد الاستومری ساخته می‌شوند و خاصیت ارتجاعی‌شان کاملاً وابسته به دما است.
افزایش یا کاهش دما از محدوده مجاز، باعث تغییر ساختار مولکولی الاستومر و در نتیجه از دست رفتن آب‌بندی می‌شود.
| محدوده دمایی کاری (°C) | اثر بر عملکرد |
|---|---|
| کمتر از حد پایین | کاهش خاصیت کشسانی، نشتی در سرما |
| در بازه مجاز | حالت ارتجاعی پایدار، آب‌بندی یکنواخت |
| بالاتر از حد بالا | سخت شدن، ترک خوردن یا چسبندگی سطحی |
🔹 ۲. فشار؛ آزمون استقامت واقعی
فشار نامناسب (به‌ویژه در ترکیب با دمای بالا) یکی از عوامل اصلی خرابی فشاری (Extrusion) در اورینگ‌هاست.
در فشارهای بالاتر از محدوده طراحی، اورینگ از داخل شیار به بیرون رانده می‌شود یا سطحش بر اثر سایش تخریب می‌گردد.
نکته مهندسی: برای سیستم‌هایی با فشار بالای ۱۰ تا ۱۵ bar، استفاده از Backup Ring الزامی است تا از له‌شدن لبه‌های اورینگ جلوگیری شود.
🧩 ۳. محدوده‌های واقعی دما و فشار برای متریال‌های متداول
| متریال اورینگ | محدوده دمای کاری (°C) | فشار قابل‌تحمل (bar) | نکات کاربردی |
|---|---|---|---|
| NBR (نیتریل) | –۳۰ تا +۱۰۰ | تا ۱۰۰ bar | مناسب روغن، هیدرولیک و سوخت‌های معدنی |
| EPDM | –۴۰ تا +۱۴۰ | تا ۷۰ bar | مناسب بخار، آب داغ، مایعات ترمز DOT ٣ |
| FKM (وایتون) | –۲۰ تا +۲۲۰ | تا ۱۲۰ bar | مقاوم در برابر روغن داغ، سوخت و اسید خفیف |
| سیلیکون (VMQ) | –۶۰ تا +۲۰۰ | تا ۵۰ bar | مناسب صنایع غذایی و دمای متغیر محیطی |
| PTFE (تفلون) | –۲۰۰ تا +۲۶۰ | تا ۳۰۰ bar و بیشتر (با طراحی فلزی) | برای سیالات خورنده و فشارهای بالا |
🔬 ۴. اثر توأم دما و فشار (Thermo-Mechanical Stress)
اغلب خرابی اورینگ‌ها به‌دلیل یکی از این عوامل نیست، بلکه ترکیب دما و فشار باعث تسریع فرسایش می‌شود:
- در فشار بالا و دمای زیاد: سختی Shore A افزایش یافته → ترد شدن و ترک‌خوردگی.
- در فشار بالا و دمای پایین: از بین رفتن خاصیت ارتجاعی → نشتی در سرد شدن.
- در شوک‌های دمایی متناوب: پیرشدگی حرارتی و از دست رفتن فشردگی اولیه (Compression Set).
راهکار صنعتی:
در محیط‌های متغیر (مثلاً کمپرسور گاز یا خطوط بخار متناوب)، از FKM با hardness 75–80 ShA یا اورینگ مرکب PTFE + Elastomer core استفاده کنید.
⚙️ ۵. چگونه دمای واقعی در حین کار را برآورد کنیم؟
دمایی که در دیتاشیت درج شده، دمای محیط نیست بلکه دمای در محل تماس اورینگ با سیال است.
این دما گاهی تا ۲۰–۴۰ درجه بیشتر از دمای محیط است.
برای کنترل دمای واقعی باید:
- از حرارت‌گیر یا خنک‌کن (Cooling Jacket) نزدیک به ناحیه آب‌بندی استفاده کنید.
- دیتالاگر یا حسگر دما را در محل تماس سیال قرار دهید، نه در محیط دستگاه.
- در زمان نصب، از گریس سیلیکون برای کاهش انتقال حرارت نقطه‌ای استفاده کنید.
🔍 جمع‌بندی نهایی
عملکرد اورینگ تنها به جنس آن بستگی ندارد؛ نحوه تعامل دمای واقعی، فشار کاری و طراحی شیار است که تعیین می‌کند آب‌بندی شما چقدر دوام خواهد داشت.
انتخاب صحیح متریال باید با درک دقیق محدوده‌های واقعی شرایط کاری انجام شود، نه صرفاً بر اساس برگه‌ی مشخصات کارخانه‌ای.
تهران سیل با ارائه‌ی اورینگ‌های اصلی در متریال‌های تخصصی و مشاوره فنی در انتخاب نوع مناسب،
به صنایع کمک می‌کند تا هزینه توقف تولید ناشی از نشتی را به حداقل برسانند.
