Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Уплотнительные кольца круглого сечения (O-кольца) делают преимущественно из эластомеров — синтетических каучуков, способных к большим обратимым деформациям. Отвечая на вопрос, из какого материала делают уплотнительные кольца, в большинстве задач называют четыре базовых эластомера: NBR (бутадиен-нитрильный каучук), FKM (фторкаучук), EPDM (этилен-пропилен-диеновый каучук) и VMQ (силиконовый каучук). Выбор материала определяется рабочей средой, диапазоном температур, давлением и характером соединения (подвижное или неподвижное). Ниже разобраны свойства основных эластомеров, их температурные пределы и химическая стойкость, твёрдость по Шору, а также действующие стандарты на резиновые уплотнительные кольца и правила выбора.
Уплотнительное кольцо круглого сечения — кольцо из эластичного материала, которое за счёт упругой деформации в канавке создаёт герметичный контакт между сопрягаемыми деталями. Основной класс материалов для таких колец — эластомеры (резины на основе синтетических каучуков). Помимо эластомеров, для специальных условий применяют термопласты, прежде всего PTFE (политетрафторэтилен) — в виде сплошных колец или защитных оболочек на эластомерном сердечнике.
Эксплуатационные свойства резины определяются типом базового каучука и рецептурой смеси (наполнители, тип вулканизации, пластификаторы). Поэтому один и тот же тип эластомера в разных компаундах может иметь разные пределы по температуре и стойкости — точные значения берут из документации производителя на конкретную марку резины.
Определять материал кольца «на глаз» или по цвету нельзя: цветовая маркировка эластомеров не регламентирована ГОСТ или ISO, и чёрное кольцо может быть как нитрильным, так и фторкаучуковым.
Стандартный материал уплотнительных колец для гидравлики и пневматики. Свойства зависят от содержания акрилонитрила (ACN), которое в товарных каучуках лежит в пределах примерно 18–50 %: с ростом доли ACN повышается стойкость к нефтяным маслам и топливам, но ухудшается морозостойкость. NBR хорошо сопротивляется минеральным маслам, консистентным смазкам, дизельному топливу и воде, обладает высокой износостойкостью. Слабые стороны — низкая стойкость к озону, погодному старению и многим агрессивным химическим средам.
Эластомер для тяжёлых условий. Благодаря содержанию фтора обладает высокой термостойкостью, негорючестью, стойкостью к озону и старению, к широкому ряду масел, топлив и агрессивных сред. Имеет малое газопроницание и низкую потерю массы в вакууме. Ограниченно стоек к ряду полярных растворителей, к горячей воде и пару (для них применяют другие эластомеры).
Отличается стойкостью к воде и водяному пару, тормозным жидкостям на гликолевой основе, многим кислотам и щелочам, озону и погодному старению. Ключевое ограничение: EPDM не стоек к минеральным маслам и нефтепродуктам — они вызывают недопустимое набухание. Поэтому для масляных сред его не применяют.
Выделяется широким температурным диапазоном и эластичностью при низких температурах, хорошими диэлектрическими свойствами, стойкостью к озону, погоде и УФ-излучению. Из-за невысокой механической прочности и стойкости к истиранию применяется преимущественно в статических (неподвижных) соединениях. Отдельные марки стойки к воде и алифатическим маслам.
Для специальных задач применяют и другие материалы: FFKM (перфторкаучук) — предельная химическая и термостойкость; HNBR (гидрированный NBR) — повышенные тепло- и озоностойкость относительно NBR; PTFE — универсальная химическая стойкость как термопласт.
Температурный предел эластомера сильно зависит от конкретного компаунда, поэтому значения ниже — ориентировочные диапазоны непрерывной эксплуатации по данным документации производителей уплотнений. Точные пределы для выбранной марки указываются в её техническом описании.
Приведённые диапазоны зависят от рецептуры резины и совместимости с конкретной средой: верхний предел достигается только в совместимой среде. По действующим техническим условиям на резиновые уплотнительные кольца общий диапазон рабочих температур колец составляет от −60 до +200 °C в зависимости от группы резины.
Совместимость материала со средой — определяющий критерий выбора. Несовместимость проявляется набуханием, усадкой, потерей эластичности или разрушением. Ниже — обобщённая ориентировка; перед применением сверяются с таблицами химической совместимости производителя для конкретной среды, концентрации и температуры.
Характерные сочетания, которые стоит запомнить: для минеральных масел — NBR или FKM; для воды, пара и гликолевых тормозных жидкостей — EPDM; для агрессивной химии и высоких температур — FKM (а в предельных случаях FFKM или PTFE). EPDM и масляные среды несовместимы.
Твёрдость эластомерных уплотнений нормируют по шкале Шор A (метод по ГОСТ 263; для колец дополнительно применяют измерение в международных единицах IRHD). Большинство товарных компаундов лежит в диапазоне примерно от 20 до 95 единиц Шор A; наиболее распространённое значение для стандартных O-колец — около 70 Шор A.
Твёрдость влияет на уплотняющую способность и стойкость к выдавливанию в зазор: более мягкое кольцо лучше прилегает при низком давлении, более твёрдое лучше сопротивляется экструзии при высоком давлении и больших зазорах. По действующим техническим условиям твёрдость колец задаётся по группе резины с предельным отклонением, а для защиты от выдавливания при высоком давлении применяют защитные (опорные) кольца.
Конструкцию и размеры резиновых уплотнительных колец круглого сечения для гидравлических, топливных, смазочных и пневматических устройств устанавливает ГОСТ 9833-73 (соответствует ИСО 3601-78). Технические требования к таким кольцам — действующий ГОСТ 18829-2017 (взамен ГОСТ 18829-73).
По ГОСТ 9833-73 кольца изготавливают двух групп точности: группа 1 — для подвижных соединений; группа 2 — для подвижных и неподвижных соединений. Стандарт охватывает несколько номинальных диаметров сечения в ряду 1,4; 1,9; 2,5; 3,0; 3,6; 4,6; 5,8; 7,5 и 8,5 мм.
ГОСТ 18829-2017 распространяется на кольца, предназначенные для работы при температуре от −60 до +200 °C в зависимости от группы резины. По нему резины делятся на группы, различающиеся температурным интервалом и стойкостью к средам; для каждой группы заданы климатические исполнения по ГОСТ 15150. Температурный интервал для резин может быть расширен по согласованию потребителя с изготовителем. Допустимое давление по стандарту: до 50 МПа в неподвижных и до 32 МПа в подвижных соединениях в маслах, топливах, эмульсиях, смазках, пресной и морской воде; до 40 и до 10 МПа соответственно — в сжатом воздухе. Скорость перемещения — до 0,5 м/с.
Совместимость монтажной смазки с материалом кольца так же важна, как совместимость с рабочей средой. Для EPDM применяют силиконовые смазки или глицерин, для NBR и FKM — составы, совместимые с этими эластомерами; ошибка приводит к набуханию и потере герметичности.
Частые причины преждевременного отказа уплотнения связаны именно с материалом:
В большинстве задач — из четырёх эластомеров: NBR (нитрильный каучук) для масел и топлив, FKM (фторкаучук) для высоких температур и агрессивных сред, EPDM для воды, пара и гликолевых жидкостей, VMQ (силикон) для широкого диапазона температур в статике. Для особых условий применяют FFKM, HNBR и термопласт PTFE.
NBR — стандартный недорогой материал для минеральных масел и топлив с умеренным верхним температурным пределом. FKM выдерживает значительно более высокие температуры, стоек к озону, старению и более широкому ряду химических сред, но дороже и хуже работает в горячей воде и паре.
EPDM не стоек к минеральным маслам и нефтепродуктам: они вызывают сильное набухание материала, кольцо теряет форму и герметичность. Для масляных сред применяют NBR или FKM, а EPDM оставляют для воды, пара, тормозных жидкостей на гликолевой основе и многих химических сред.
Нет. Цветовая маркировка эластомеров не закреплена ни ГОСТ, ни ISO. Чёрное кольцо может быть и нитрильным, и фторкаучуковым. Материал определяют по маркировке, документации или условному обозначению, а не по цвету.
Твёрдость измеряют по шкале Шор A (метод по ГОСТ 263) или в единицах IRHD. Большинство компаундов лежит в диапазоне примерно 20–95 Шор A, а наиболее распространённое значение для стандартных O-колец — около 70 Шор A. Более твёрдые кольца лучше сопротивляются выдавливанию при высоком давлении.
Конструкцию и размеры устанавливает ГОСТ 9833-73 (соответствует ИСО 3601-78), технические требования — действующий ГОСТ 18829-2017 (взамен ГОСТ 18829-73). Твёрдость определяют методом по ГОСТ 263, климатические исполнения — по ГОСТ 15150.
EPDM — он стоек к воде и водяному пару. NBR и FKM в горячей воде и паре работают ограниченно. Конкретный предел по температуре сверяют с документацией на выбранную марку резины.
Среди распространённых эластомеров высокий верхний предел у FKM и VMQ (ориентировочно до +200 °C), у перфторкаучука FFKM — до +250 °C и выше. Термопласт PTFE применяют как химически универсальный материал в виде колец и оболочек. Точные пределы зависят от марки и среды.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.