โอริง O-ring คือ อะไร

โอริง O-ring คือ อะไร

O-Ring ซึ่งได้เปิดตัวครั้งแรกในปี 1896 O-Ring คืออะไร? มันเป็นรูปทรงโดนัทที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันการไหลของของเหลวหรือก๊าซ เป็นหนึ่งในชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีความแม่นยำที่ง่ายที่สุดเท่าที่เคยผลิตมาและยังคงเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์ปิดผนึกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

โอริงสามารถทำจากพลาสติกหรือโลหะ แต่เพื่อจุดประสงค์ในบล็อกของเราเราจะมุ่งเน้นเฉพาะในการออกแบบยาง – หรือยาง – การออกแบบโอริง

O-Ring หรือที่เรียกว่า“ torus” ทำงานควบคู่กับต่อมที่ติดตั้งอยู่ ต่อมปกติจะถูกตัดออกจากฮาร์ดแวร์โลหะและทำงานร่วมกับโอริงเพื่อประทับตรา ต่อมและโอริงจะต้องได้รับการออกแบบร่วมกันเพื่อประกันประสิทธิภาพสูงสุด

โอริงซีลทำงานอย่างไร

ซีลป้องกันไม่ให้ของเหลวไหลผ่านช่องว่างในการผสมพันธุ์ชิ้นส่วนของฮาร์ดแวร์ O-Ring ตั้งอยู่ตรงกลางของต่อมเมื่ออยู่นิ่ง แต่เมื่อความดันเริ่มเพิ่มขึ้นในระบบซีล O-Ring จะเลื่อนไปทางด้านตรงข้ามของความดัน

เนื่องจากวัสดุอ่อนตัว O-Ring จึงถูกบีบอัดโดยอัตโนมัติเพื่อเสียบรูระหว่างชิ้นส่วนการผสมพันธุ์สองชิ้น

ข้อจำกัดของการใช้โอริง

“ ถึงแม้ว่าจะได้รับแจ้งว่าโอริงเสนอวิธีการที่เหมาะสมกับซีลไฮดรอลิกในอุดมคติ แต่ก็ไม่ควรพิจารณาวิธีแก้ปัญหาการซีลทันทีทั้งหมด”

นั่นคือ D.R. Pearl of the United Aircraft Corp. ในปี 1947 ในเอกสารที่นำเสนอที่ S.A.E. ประชุมประจำปี.

Pearl เขียนคำเหล่านั้นเมื่อเกือบ 70 ปีที่แล้ว แต่ยังมีข้อ จำกัด ที่แตกต่างสำหรับการใช้โอริงเป็นตราประทับหลัก ข้อ จำกัด เหล่านี้ ได้แก่ :

ความเร็วโรตารีสูงกว่า 1,500 ฟุตต่อนาที
การออกแบบฮาร์ดแวร์ผสมพันธุ์ไม่เหมาะสม
อุณหภูมิ, ความดันและสารเคมีที่เข้ากันไม่ได้
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับแอพพลิเคชั่นที่โอริงทำหน้าที่ดาวน์โหลดคู่มือรายละเอียดของเราไปยังโอริง เอกสาร 36 หน้านี้เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติทางเทคนิคของโอริงวัสดุวัสดุความเข้ากันได้ทางเคมีและอุณหภูมิการพิจารณาฮาร์ดแวร์และโหมดความล้มเหลว

โอริงหรือที่รู้จักกันในชื่อบรรจุภัณฑ์หรือข้อต่อแบบ Toric เป็นปะเก็นเชิงกลในรูปของพรู มันเป็นวงของอีลาสโตเมอร์ที่มีหน้าตัดกลมซึ่งถูกออกแบบมาให้นั่งในร่องและถูกบีบอัดระหว่างการประกอบระหว่างสองส่วนหรือมากกว่าทำให้เกิดการผนึกที่อินเตอร์เฟส

โอริงอาจใช้ในแอปพลิเคชันแบบคงที่หรือในแอปพลิเคชันแบบไดนามิกที่มีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ระหว่างชิ้นส่วนและโอริง ตัวอย่างแบบไดนามิกรวมถึงเพลาปั๊มหมุนและลูกสูบกระบอกไฮดรอลิก การใช้งานแบบคงที่ของโอริงอาจรวมถึงการใช้งานการปิดผนึกของของเหลวหรือก๊าซซึ่งโอริงถูกบีบอัดส่งผลให้เป็นศูนย์การกวาดล้างวัสดุโอริงเป็นของแข็งวัลคาไน ก๊าซและวัสดุโอริงมีความทนทานต่อการย่อยสลายโดยของเหลวหรือก๊าซ

โอริงเป็นหนึ่งที่ใช้กันทั่วไป การ ขายโอริง มีทั่วไปในอุตสาหกรรมและในการออกแบบเครื่องจักรเนื่องจากมีราคาไม่แพงง่ายต่อการเชื่อถือได้และมีความต้องการติดตั้งง่าย พวกเขาได้รับการทดสอบว่าสามารถทนแรงกดได้สูงสุดถึง 5,000 psi (35 ล้านพิกเซล) ความดันสูงสุดที่แนะนำของซีลโอริงขึ้นอยู่กับความแข็งของซีลและระยะห่างของต่อม

ความเป็นมา

สิทธิบัตรครั้งแรกของโอริงคือวันที่ 12 พฤษภาคม 1896 เป็นสิทธิบัตรสวีเดน J. O. Lundberg ผู้ประดิษฐ์โอริงได้รับสิทธิบัตร สิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา สำหรับโอริงถูกฟ้องในปี 1937 โดยช่างเครื่องชาวเดนมาร์กที่เกิดอายุ 72 ปี Niels Christensen ก่อนหน้านี้เขายื่นคำร้องในปี 1933 ส่งผลให้เกิดสิทธิบัตร 2115383 เขาเปิดโดยกล่าวว่า “สิ่งประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงใหม่และเป็นประโยชน์ในการเบรกไฮดรอลิกและโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการปรับปรุงตราประทับสำหรับลูกสูบ เขาอธิบาย “วงแหวนส่วนวงกลม… ที่ทำจากยางที่เป็นของแข็งหรือองค์ประกอบยาง” และอธิบายว่า “การกลิ้งของแหวนนี้แบบเลื่อนบางส่วนหรือบางส่วน.. kneads หรือทำงานวัสดุของแหวนเพื่อให้มันมีชีวิตอยู่และยืดหยุ่นโดยไม่เป็นอันตราย ผลกระทบของการครูดซึ่งเกิดจากการเลื่อนของยางล้วน ๆ บนพื้นผิวการหมุนหรือการนวดเล็กน้อยนี้ทำให้อายุการใช้งานของแหวนยาวนานขึ้น ” แอปพลิเคชันของเขาที่ยื่นในปี 1937 กล่าวว่า “เป็นความต่อเนื่องในส่วนหนึ่งของแอปพลิเคชั่นหมายเลขลำดับ 704,463 ของฉันสำหรับเบรคไฮดรอลิกยื่น 29 ธันวาคม 1933 ในขณะนี้ U. S. สิทธิบัตรเลข 2,115,383 ได้รับ 26 เมษายน 1938”

ไม่นานหลังจากที่ย้ายถิ่นฐานไปยังสหรัฐอเมริกาในปี 1891 เขาได้จดสิทธิบัตรระบบเบรกอากาศสำหรับรถราง (รถราง) แม้จะมีความพยายามทางกฎหมายสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาของเขาถูกส่งผ่านจาก บริษัท หนึ่งไปยังอีก บริษัท หนึ่งจนกระทั่งพวกเขาลงเอยที่ Westinghouse ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองรัฐบาลสหรัฐฯได้จดสิทธิบัตรโอริงเป็นรายการที่เกี่ยวข้องกับสงครามที่สำคัญและให้สิทธิในการผลิตให้กับองค์กรอื่น ๆ Christensen ได้รับเงินก้อน 75,000 ดอลลาร์สหรัฐสำหรับความพยายามของเขา การฟ้องร้องดำเนินคดีทำให้ทายาทของเขาจ่ายเงิน 100,000 ดอลลาร์ในปี 2514, 19 ปีหลังจากการตายของเขา

ทฤษฎีและการออกแบบ

การติดตั้งโอริงสำหรับแอปพลิเคชันสูญญากาศสูงเป็นพิเศษ การกระจายแรงดันภายในหน้าตัดของโอริง เส้นสีส้มเป็นพื้นผิวแข็งซึ่งใช้แรงดันสูง ของเหลวในตะเข็บมีแรงดันต่ำกว่า โอริงที่อ่อนนุ่มช่วยลดแรงกดดันเหนือตะเข็บ
โอริงมีหลายขนาดและขนาดมาตรฐาน ขนาดถูกระบุโดยเส้นผ่าศูนย์กลางภายในและเส้นผ่าศูนย์กลางตัดขวาง (ความหนา) ในสหรัฐอเมริกาขนาดนิ้วมาตรฐานที่พบมากที่สุดเป็นไปตามข้อกำหนด SAE AS568C (เช่น AS568-214) ISO 3601-1: 2012 มีขนาดมาตรฐานที่ใช้กันมากที่สุดทั้งแบบนิ้วและแบบเมตริกทั่วโลก สหราชอาณาจักรยังมีขนาดมาตรฐานที่เรียกว่าขนาด BS โดยทั่วไปมีตั้งแต่ BS001 ถึง BS932 ข้อกำหนดขนาดอื่น ๆ ก็มีอยู่เช่นกัน

แอพพลิเคชั่นทั่วไป
การออกแบบข้อต่อ O-ring ที่ประสบความสำเร็จต้องใช้การติดตั้งทางกลไกที่แข็งแรงซึ่งจะนำความผิดปกติที่คาดเดาได้มาใช้กับโอริง สิ่งนี้จะแนะนำความเค้นเชิงกลที่คำนวณได้ที่พื้นผิวสัมผัส O-ring ตราบใดที่ความดันของของเหลวที่บรรจุอยู่นั้นไม่เกินความเค้นสัมผัสของโอริงการรั่วไหลจะไม่เกิดขึ้น ความดันของของเหลวที่มีอยู่จะถูกส่งผ่านวัสดุโอริงที่ไม่มีการบีบอัดและความเครียดจากการสัมผัสจะเพิ่มขึ้นเมื่อความดันเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้โอริงจึงสามารถซีลแรงดันสูงได้อย่างง่ายดายตราบใดที่มันไม่ได้ล้มเหลวทางกลไก ความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดคือการไหลออกมาผ่านส่วนการผสมพันธุ์

ซีลถูกออกแบบมาให้มีจุดสัมผัสระหว่างโอริงกับใบหน้าซีล สิ่งนี้ช่วยให้เกิดความเครียดในท้องถิ่นสูงสามารถบรรจุแรงดันสูงได้โดยไม่เกินความเครียดของผลผลิตของโอริง ลักษณะที่ยืดหยุ่นของวัสดุโอริงรองรับความไม่สมบูรณ์ของชิ้นส่วนติดตั้ง แต่มันก็ยังคงเป็นสิ่งสำคัญที่จะรักษาพื้นผิวที่ดีของชิ้นส่วนผสมพันธุ์เหล่านั้นโดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำซึ่งยางซีลถึงอุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะของแก้วและกลายเป็นผลึกมากขึ้น การเคลือบผิวยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานแบบไดนามิก พื้นผิวที่หยาบเกินไปจะทำให้พื้นผิวของโอริงลดลงและพื้นผิวที่ราบเรียบเกินไปจะไม่ยอมให้ซีลหล่อลื่นอย่างเพียงพอโดยฟิล์มของเหลว

การใช้งานสูญญากาศ
ในการใช้งานสูญญากาศการซึมผ่านของวัสดุทำให้จุดสัมผัสไม่สามารถใช้งานได้ แต่จะใช้กำลังยึดสูงกว่าและแหวนจะเติมร่องทั้งหมด ยิ่งไปกว่านั้นวงแหวนสำรองรอบถูกนำมาใช้เพื่อบันทึกแหวนจากการเสียรูปมากเกินไป เนื่องจากวงแหวนรู้สึกถึงความดันบรรยากาศและความดันบางส่วนของก๊าซที่ซีลเท่านั้นการไล่ระดับสีของพวกเขาจะสูงชันใกล้กับ ประทับตราและตื้นในกลุ่ม (ตรงข้ามกับความลาดชันของความเครียดติดต่อ ดู: หน้าแปลนสูญญากาศ # KF.2FQF ระบบสูญญากาศสูงต่ำกว่า 10−9 Torr ใช้ทองแดงหรือนิกเกิลโอริงนอกจากนี้ระบบสูญญากาศที่มี จะแช่ในไนโตรเจนเหลวใช้อินเดียมโอริงเนื่องจากยางแข็งและเปราะที่อุณหภูมิต่ำ

การใช้งานที่อุณหภูมิสูง
ในการใช้งานที่อุณหภูมิสูงบางครั้งโอริงอาจต้องติดตั้งในสภาวะบีบอัดเพื่อชดเชยเอฟเฟกต์ Gow-Joule

ขนาด
โอริงมีหลายขนาด สมาคมวิศวกรยานยนต์ (SAE) มาตรฐานการบินและอวกาศ 568 (AS568) ระบุเส้นผ่านศูนย์กลางภายในส่วนตัดความคลาดเคลื่อนและรหัสการระบุขนาด (หมายเลขเส้นประ) สำหรับโอริงที่ใช้ในการปิดผนึกและสำหรับหัวหน้าข้อต่อท่อเกลียวตรง ปะเก็น British Standard (BS) ซึ่งมีขนาดอิมพีเรียลหรือขนาดเมตริก ขนาดทั่วไปของโอริงคือขนาดภายใน (id), ขนาดภายนอก (od) และความหนา / ส่วนข้าม (cs)

โอริงเมตริกมักถูกกำหนดโดยมิติภายใน x ส่วนไขว้ หมายเลขชิ้นส่วนทั่วไปสำหรับ O-ring เมตริก – ID x CS (วัสดุและความแข็งฝั่ง) 2x1N70 = กำหนด O-ring นี้เป็น id 2 มม. พร้อมส่วนตัด 1 มม. ทำจากยางไนไตรล์ซึ่งเป็น 70Sh

BS โอริงถูกกำหนดโดยการอ้างอิงมาตรฐาน

O-ring ที่ใหญ่ที่สุดในโลกผลิตโดย Guinness World Record ที่ประสบความสำเร็จโดย Trelleborg Sealing Solutions Tewkesbury ร่วมมือกับกลุ่มนักเรียน 20 คนจาก Tewkesbury School O-ring เสร็จแล้วและวางไว้รอบ ๆ Medieval Tewkesbury Abbey มีเส้นรอบวง 364 ม. (ประมาณ 116 ม. id) และหน้าตัด 7.2 มม.

วัสดุ

โอริงเล็ก ๆ บางตัว
การเลือกโอริงขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้ทางเคมีอุณหภูมิการใช้งานความดันการปิดผนึกข้อกำหนดการหล่อลื่นเครื่องวัดระยะทางขนาดและราคา

ยางสังเคราะห์ – เทอร์โมเซ็ต:

ยางบิวทาไดอีน (BR)
ยางบิวทิล (IIR)
Chlorosulfonated polyethylene (CSM)
ยาง Epichlorohydrin (ECH, ECO)
Ethylene propylene diene โมโนเมอร์ (EPDM): ทนทานต่อน้ำร้อนและไอน้ำ, ผงซักฟอก, สารละลายโปแตชกัดกร่อน, สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์, น้ำมันซิลิโคนและจาระบี, ตัวทำละลายขั้วและกรดเจือจางและสารเคมีจำนวนมาก สูตรพิเศษเหมาะสำหรับใช้กับน้ำมันเบรกที่มีส่วนผสมของไกลคอล ไม่เหมาะสำหรับใช้กับผลิตภัณฑ์น้ำมันแร่: น้ำมันหล่อลื่นน้ำมันหรือเชื้อเพลิง สารประกอบเปอร์รอกไซด์ที่เหมาะสำหรับอุณหภูมิที่สูงขึ้น
ยางโพรพิลีน (EPR)
ฟลูออโรแลสโตเมอร์ (FKM): มีความทนทานสูงต่อความร้อนและสารเคมีหลากหลายชนิด ประโยชน์ที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ ความต้านทานต่ออายุและโอโซนที่ดีเยี่ยมการซึมผ่านของก๊าซต่ำมากและความจริงที่ว่าวัสดุดังกล่าวสามารถดับไฟเองได้ วัสดุ FKM มาตรฐานมีความต้านทานที่ดีเยี่ยมต่อน้ำมันแร่และจาระบี, อะลิฟาติก, อะโรมาติกและคลอรีนไฮโดรคาร์บอน, เชื้อเพลิง, ของเหลวไฮดรอลิกแบบไม่ติดไฟ (HFD) และตัวทำละลายอินทรีย์และสารเคมีจำนวนมาก โดยทั่วไปไม่ทนต่อน้ำร้อนไอน้ำตัวทำละลายขั้วน้ำมันเบรกที่มีส่วนผสมของไกลคอลและกรดอินทรีย์น้ำหนักโมเลกุลต่ำ นอกเหนือจากวัสดุ FKM มาตรฐานแล้วยังมีวัสดุพิเศษจำนวนมากที่มีองค์ประกอบโมโนเมอร์และฟลูออรีน (65% ถึง 71%) ที่มีอยู่ซึ่งมีการปรับปรุงการทนต่อสารเคมีหรืออุณหภูมิและ / หรือประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำได้ดีขึ้น
ยางไนไตรล์ (NBR, HNBR, HSN, Buna-N): วัสดุทั่วไปสำหรับโอริงเนื่องจากมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีทนต่อสารหล่อลื่นและจาระบีและมีต้นทุนที่ค่อนข้างต่ำ คุณสมบัติความต้านทานทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุ NBR ถูกกำหนดโดยเนื้อหา acrylonitrile (ACN) ของพอลิเมอร์พื้นฐาน: เนื้อหาต่ำช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีความยืดหยุ่นที่ดีที่อุณหภูมิต่ำ แต่มีความต้านทานต่อน้ำมันและเชื้อเพลิง จำกัด เมื่อเนื้อหา ACN เพิ่มขึ้นความยืดหยุ่นของอุณหภูมิต่ำจะลดลงและความต้านทานต่อน้ำมันและเชื้อเพลิงก็ดีขึ้น สมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุ NBR ยังได้รับผลกระทบจากระบบการบำบัดของโพลิเมอร์ วัสดุที่บ่มด้วยเปอร์ออกไซด์มีการปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพความต้านทานต่อสารเคมีและคุณสมบัติทางความร้อนเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุที่รักษาด้วยซัลเฟอร์ เกรดทั่วไปของ NBR นั้นทนทานต่อน้ำมันหล่อลื่นและจาระบีที่มีส่วนผสมของน้ำมันแร่น้ำมันไฮดรอลิกหลายเกรดอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอนน้ำมันซิลิโคนและจาระบีและน้ำประมาณ 80 ° C โดยทั่วไป NBR จะไม่ทนต่อสารไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติกและคลอรีนเชื้อเพลิงที่มีปริมาณอะโรมาติกสูงตัวทำละลายขั้วโลกน้ำมันเบรกที่มีส่วนผสมของไกลคอลและน้ำมันไฮดรอลิกแบบไม่ติดไฟ (HFD) NBR ยังมีความต้านทานต่ำต่อโอโซน, สภาพอากาศและริ้วรอย HNBR มีการปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อนโอโซนและอายุที่เพิ่มขึ้นอย่างมากและให้คุณสมบัติเชิงกลที่ดี
Perfluoroelastomer (FFKM)
ยางโพลีอะคริเลต (ACM)
Polychloroprene (neoprene) (CR)
Polyisoprene (IR)
ยางโพลีซัลไฟด์ (PSR)
Polytetrafluoroethylene (PTFE)
Sanifluor (FEPM)
ยางซิลิโคน (SiR): บันทึกไว้สำหรับความสามารถในการใช้งานในช่วงอุณหภูมิที่กว้างและความต้านทานต่อโอโซนสภาพอากาศและอายุที่ดีเยี่ยม เมื่อเปรียบเทียบกับอีลาสโตเมอร์ปิดผนึกอื่น ๆ ส่วนใหญ่สมบัติทางกายภาพของซิลิโคนจะไม่ดี โดยทั่วไปวัสดุซิลิโคนจะไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายดังนั้นจึงเป็นที่นิยมใช้ในอุตสาหกรรมอาหารและยา ซิลิโคนมาตรฐานมีความทนทานต่อน้ำ (ถึง 100 ° C), เครื่องยนต์อะลิฟาติกและน้ำมันเกียร์และน้ำมันจากสัตว์และพืชและไขมัน ซิลิโคนมักไม่ทนต่อน้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันแร่อะโรมาติกไอน้ำ (ในระยะสั้นถึง 120 ° C) น้ำมันซิลิโคนและจาระบีกรดหรือด่าง อิลาสโตเมอร์ของฟลูออโรซิลิโคนนั้นทนต่อน้ำมันและเชื้อเพลิงได้มากกว่า ช่วงอุณหภูมิของการใช้งานค่อนข้าง จำกัด มากขึ้น
ยางสไตรีน – บิวทาไดอีน (SBR)
เทอร์โม:

สไตรีนิกเทอร์โมพลาสติก (TPE)
เทอร์โมพลาสติกโพลีโอเลฟิน (TPO) LDPE, HDPE, LLDPE, ULDPE
เทอร์โมพลาสติกโพลีเมอร์ (TPU) โพลีเอสเตอร์: โพลียูรีเทนแตกต่างจากอีลาสโตเมอร์คลาสสิคเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกลที่ดีกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขามีความต้านทานสูงต่อการขูดขีดการสึกหรอและการอัดขึ้นรูปความต้านทานแรงดึงสูงและความต้านทานการฉีกขาดที่ดีเยี่ยม โพลียูรีเทนจะทนต่ออายุและโอโซนน้ำมันแร่และจาระบีซิลิโคนน้ำมันและจาระบีน้ำมันไฮดรอลิกที่ไม่ติดไฟ HFA & HFB น้ำได้ถึง 50 ° C และอะลิฟาติกไฮโดรคาร์บอน
เทอร์โมพลาสติกอีเธอเทอเรสเทอลาสโตเมอร์ (TEEEs) copolyesters
เทอร์โมพลาสติกโพลีอะมายด์ (PEBA)
ยางละลายในกระบวนการผลิต (MPR)
เทอร์โมพลาสติกวัลคาไนซ์ (TPV)
สารเคมีที่เข้ากันได้:

อากาศ 200 – 300 ° F – ซิลิโคน
เบียร์ – EPDM
น้ำคลอรีน – ไวตัน (FKM)
น้ำมันเบนซิน – Buna-N หรือ Viton (FKM)
น้ำมันไฮดรอลิก (ฐานปิโตรเลียมอุตสาหกรรม) – Buna-N
น้ำมันไฮดรอลิก

สำหรับการปิดผนึกมีความหลากหลายในการออกแบบตัดขวางส่วนอื่นที่ไม่ใช่แบบวงกลม รูปร่างสามารถมีโปรไฟล์ที่แตกต่างกันโปรไฟล์รูปตัว x ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า X-ring, Q-ring หรือชื่อ Quad Ring ที่เป็นเครื่องหมายการค้า เมื่อถูกบีบอัดเมื่อทำการติดตั้งพวกมันจะซีลด้วยผิวสัมผัส 4 อัน – ผิวสัมผัสเล็ก ๆ 2 อันที่ด้านบนและด้านล่าง สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับมาตรฐานของโอริงที่มีขนาดใหญ่กว่าพื้นผิวหน้าสัมผัสเดี่ยวทั้งด้านบนและด้านล่าง X-rings เป็นที่นิยมใช้กันมากในการใช้งานแบบลูกสูบซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานในการวิ่งและการฝ่าวงล้อมและลดความเสี่ยงในการวนรอบเมื่อเทียบกับโอริง

นอกจากนี้ยังมีวงแหวนที่มีรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสโดยทั่วไปเรียกว่าการเจียระไนแบบเหลี่ยมการกลึงแบบตัดแบบตารางหรือแบบสี่เหลี่ยม เมื่อโอริงขายที่พรีเมี่ยมเนื่องจากความแปลกใหม่การขาดกระบวนการผลิตที่มีประสิทธิภาพและปริมาณแรงงานที่สูงแหวนสแควร์ถูกนำมาใช้แทนโอริงที่ประหยัด โดยทั่วไปแล้วแหวนสี่เหลี่ยมจะถูกผลิตโดยการขึ้นรูปด้วยปลอกอีลาสโตเมอร์ซึ่งจะถูกตัดด้วยเครื่องกลึง รูปแบบของตราประทับนี้บางครั้งราคาถูกกว่าการผลิตด้วยวัสดุและเทคโนโลยีการขึ้นรูปบางชนิด (การบีบอัดการขึ้นรูปการถ่ายโอนการฉีดขึ้นรูป) โดยเฉพาะในปริมาณที่น้อย ประสิทธิภาพการปิดผนึกทางกายภาพของวงแหวนสี่เหลี่ยมในการใช้งานแบบคงที่นั้นเหนือกว่าโอริงอย่างไรก็ตามในการใช้งานแบบไดนามิกนั้นด้อยกว่าโอริง แหวนสี่เหลี่ยมมักจะใช้ในการใช้งานแบบไดนามิกเป็นพลังงานในการประกอบฝาปิดผนึก วงแหวนสี่เหลี่ยมอาจติดตั้งได้ยากกว่าโอริง

อุปกรณ์ที่คล้ายกันที่มีหน้าตัดที่ไม่ใช่รอบเรียกว่าแมวน้ำ, บรรจุภัณฑ์หรือปะเก็น ดูเพิ่มเติมที่ washers

โดยทั่วไปแล้วกระบอกสูบยานยนต์จะถูกซีลด้วยปะเก็นแบนซึ่งต้องเผชิญกับทองแดง

ขอบใบมีดที่กดลงในปะเก็นทองแดงใช้สำหรับสูญญากาศสูง

อีลาสโตเมอร์หรือโลหะอ่อนที่แข็งตัวในสถานที่ถูกใช้เป็นซีล

โหมดล้มเหลว
วัสดุโอริงอาจถูกอุณหภูมิสูงหรือต่ำการโจมตีทางเคมีการสั่นสะเทือนการเสียดสีและการเคลื่อนไหว อีลาสโตเมอร์ถูกเลือกตามสถานการณ์

มีวัสดุโอริงที่สามารถทนต่ออุณหภูมิต่ำถึง -200 C หรือสูงกว่า 250+ C ที่ต่ำสุดวัสดุวิศวกรรมเกือบทั้งหมดกลายเป็นแข็งและไม่สามารถปิดผนึกได้ ที่ปลายสูงวัสดุมักจะเผาไหม้หรือสลายตัว การโจมตีทางเคมีสามารถทำให้วัสดุเสื่อมสภาพเริ่มแตกหรือเปราะหรือบวม ตัวอย่างเช่นซีล NBR สามารถแตกเมื่อสัมผัสกับก๊าซโอโซนที่ความเข้มข้นต่ำมากเว้นแต่ได้รับการคุ้มครอง อาการบวมจากการสัมผัสกับของเหลวที่มีความหนืดต่ำทำให้เกิดมิติเพิ่มขึ้นและยังช่วยลดความต้านทานแรงดึงของยาง ความล้มเหลวอื่น ๆ อาจเกิดจากการใช้ขนาดวงแหวนที่ไม่ถูกต้องสำหรับการพักผ่อนที่เฉพาะเจาะจงซึ่งอาจทำให้การรีดขึ้นรูปของยาง

อิลาสโตเมอร์มีความไวต่อรังสี ในการใช้งานทั่วไปโอริงได้รับการคุ้มครองอย่างดีจากรังสีที่ผ่านการเจาะน้อยเช่นรังสีอัลตราไวโอเลตและรังสีเอกซ์ที่อ่อนนุ่ม แต่รังสีที่ถูกทะลุผ่านเช่นนิวตรอนอาจทำให้เกิดการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว ในสภาพแวดล้อมเช่นนี้จะใช้ซีลโลหะอ่อน

มีสาเหตุทั่วไปบางประการสำหรับความล้มเหลวของโอริง

  1. ความเสียหายในการติดตั้ง – เกิดจากการติดตั้งโอริงที่ไม่เหมาะสม
  2. ความล้มเหลวของเกลียว – พบได้ในแมวน้ำลูกสูบแบบยาวและ – ในระดับที่น้อยกว่า – บนแมวน้ำแบบก้าน ตราประทับจะ“ แขวน” ที่จุดหนึ่งบนเส้นผ่านศูนย์กลางของมัน (กับผนังกระบอกสูบ) และเลื่อนและม้วนในเวลาเดียวกัน สิ่งนี้ทำให้บิดแหวนโอริงเนื่องจากอุปกรณ์ที่ถูกผนึกถูกกรณืและในที่สุดทำให้เกิดการตัดเกลียวลึก (โดยทั่วไปจะทำมุม 45 องศา) บนพื้นผิวของซีล
  3. การบีบอัดแบบระเบิด – เส้นเลือดอุดตันโอริงหรือที่เรียกว่าการแตกตัวของการขยายตัวของก๊าซเกิดขึ้นเมื่อก๊าซแรงดันสูงติดอยู่ภายในชิ้นส่วนยางอิลาสโตเมอร์ การขยายตัวนี้ทำให้เกิดแผลพุพองและรอยแตกบนพื้นผิวของซีล

ภัยพิบัติจากผู้ท้าชิง
บทความหลัก: กระสวยอวกาศชาเลนเจอร์หายนะ
ความล้มเหลวของการผนึกโอริงถูกกำหนดให้เป็นสาเหตุของภัยพิบัติกระสวยอวกาศเมื่อวันที่ 28 มกราคม 1986 ปัจจัยสำคัญคือสภาพอากาศหนาวเย็นก่อนที่จะเปิดตัว สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงชื่อเสียงทางโทรทัศน์โดยศาสตราจารย์ Richard Feynman จากคาลเทคฟิสิกส์เมื่อเขาวางโอริงขนาดเล็กลงในน้ำเย็นและต่อมาก็แสดงให้เห็นถึงการสูญเสียความยืดหยุ่นก่อนที่คณะกรรมการสอบสวน

วัสดุของโอริงที่ล้มเหลวคือ FKM ซึ่งระบุโดยผู้รับเหมามอเตอร์รถรับส่ง Morton-Thiokol เมื่อโอริงเย็นลงต่ำกว่า Tg (อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะแก้ว) จะสูญเสียความยืดหยุ่นและเปราะ ที่สำคัญเมื่อ O-ring ถูกทำให้เย็นลงใกล้ แต่ไม่เกิน Tg ของมัน O-ring ที่เย็นเมื่อถูกบีบอัดจะใช้เวลานานกว่าปกติเพื่อกลับสู่รูปร่างดั้งเดิม โอริง (และซีลอื่น ๆ ทั้งหมด) ทำงานโดยการสร้างแรงดันบวกกับพื้นผิวเพื่อป้องกันการรั่วไหล เมื่อคืนก่อนที่จะบันทึกอุณหภูมิของอากาศที่ต่ำมาก ด้วยเหตุนี้ช่างเทคนิคของนาซ่าจึงทำการตรวจสอบ อุณหภูมิโดยรอบอยู่ภายในพารามิเตอร์เรียกใช้และอนุญาตให้เปิดใช้งานลำดับ อย่างไรก็ตามอุณหภูมิของโอริงยางยังคงต่ำกว่าอากาศโดยรอบอย่างมีนัยสำคัญ ในระหว่างการสอบสวนภาพการปล่อยไฟน์แมนสังเกตเห็นเหตุการณ์เล็ก ๆ ที่เกิดขึ้นจากการปล่อยแก๊สโซลิด Rocket Booster (SRB) ที่ข้อต่อระหว่างสองส่วนในช่วงเวลาก่อนเกิดภัยพิบัติทันที สิ่งนี้ถูกตำหนิบนซีลโอริงที่ล้มเหลว ก๊าซที่มีอุณหภูมิสูงหนีออกมาซึ่งติดตั้งอยู่บนถังภายนอกและยานพาหนะทั้งหมดก็ถูกทำลายลง

อุตสาหกรรมยางพาราต้องผ่านการเปลี่ยนแปลงหลังเกิดอุบัติเหตุ ตอนนี้โอริงจำนวนมากมาพร้อมกับรหัสและวันที่รักษาเช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมยาเพื่อติดตามและควบคุมการกระจายอย่างแม่นยำ สำหรับแอปพลิเคชันด้านการบินและการทหาร / การป้องกันโอริงมักบรรจุแยกและติดฉลากด้วยวัสดุวันที่รักษาและข้อมูลแบทช์ สามารถเรียกคืนโอริงได้หากต้องการออกจากชั้นวาง นอกจากนี้โอริงและซีลอื่น ๆ ได้รับการทดสอบเป็นประจำเพื่อควบคุมคุณภาพโดยผู้ผลิตและมักจะได้รับ Q / A อีกหลายครั้งโดยผู้จัดจำหน่ายและผู้ใช้ขั้นสุดท้าย

สำหรับ SRBs นั้น NASA และ Morton-Thiokol ได้ออกแบบใหม่ด้วยการออกแบบข้อต่อใหม่ซึ่งตอนนี้ได้รวมโอริงสามวงแทนที่จะเป็นสองแบบด้วยข้อต่อที่มีตัวทำความร้อนออนบอร์ดที่สามารถเปิดได้เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า 50 ° F ( 10 ° C) ไม่มีปัญหาเรื่องโอริงเกิดขึ้นตั้งแต่ผู้ท้าชิงและพวกเขาไม่ได้มีบทบาทในหายนะของกระสวยอวกาศโคลัมเบียในปี 2546