O-Ring Seçimi ve Kanal Açma Tekniği

Makine tasarımlarında mühendislik hesaplamaları içerisinde mutlaka sızdırmazlık faktörü de yer alır. Normal koşullar altında, bir makinenin çalışma şartlarında herhangi bir yerinden akışkan kaçağı asla istenmemektedir. İş bu nedenle sızdırmazlık elemanları adı altında bir kategori geliştirilmiştir ve o-ring de bunlardan birisidir.

O-Ring Nedir?

Adından da anlaşılacağı üzere o-ring Türkçemizde “O” yuvarlağı temisil etmekle birlikte “ring” halka demektir. Yani O şeklinde bir halka anlamına geliyor. Herhangi bir şekilde hava, su, yağ, yakıt vb akışkanların kapalı çevrim çalışarak sistem dışına istem dışı taşmasını önlemek için kullanılırlar. Piyasada oring conta olarak da bilinir.

O-Ring Çeşitleri

Kullanım durumuna göre:

İki çeşit kullanıp durumu vardır. Dinamik ve Statik, yani hareket eden ve durağan sistemler.

Dinamik Kullanım: Örneğin bir piston düşünelim. Bu piston silindiri ile boru arasında sürekli bir sürtünme vardır. Bu sürtünme olmaması için toplam çapta 1mm boşluk bırakılır ve buradan yağ veya hava kaçağı olmaması için sızdırmazlık elemanına ihtiyaç duyulur. Çalışma şartlarına göre katalogtan uygun o-ring seçilerek montajı yapılır.

Statik Kullanım: Yine aynı örnek yani piston üzerinden gidelim. Pistonun kep dediğimiz kapak parçası ile yine boru arasında bir o-ring kullanılır. Her ne kadar iki parça birbirine diş ile geçmek sureti ile birleştirilse de kaçak olabilmektedir. Bu nedenle statik şartlar sağlandığı için katalogtan uygun o-ring seçilip montaj yapılır.

Kullanım Yerine Göre:

Genel olarak üç çeşit kullanım yeri vardır.

Bunlar Yüzey o-ring, üçgen kesit o-ring ve kanal o-ring şeklinde adlandırabiliriz. Yüzey ve üçgen kesit o-ringler çok büyük oranda statik olarak kullanılır. Kanal o-ringi hareketli sistemlerde kullanılır.

Kullanılan Akışkana Göre: 

Bu akışkanlar hava, yağ, su, yakıt (benzin, mazot vb) olabilir. Ancak ana iki kategorisi Pnömatik (hava) ve Hidrolik (Yağ) olarak ayrılır. Diğer tüm akışkanlar bu iki kategorinin altında olabilir. Örneğin su için pnömatik ekipmanlar, dizel yakıtlar için Hirdrolik ekipanlar kullanılabilir. Tabi ekipman kullanılırken datasheet, katalog vb okunup araştırılarak kullanılması tavsiye edilir.

Kullanılan Malzeme Cinsine Göre:

O-Ringler çok büyük oranda NBR yani plastik olarak kullanılır. Bunların sertliği shore olarak adlandırılır ve 70 shore en yaygın kullanılan tipidir. Bir de sünger yani EPDM oringler de bulunmaktadır. Bunlar sızdırmazlık elemanı olarak kullanıldığı gibi hassas yüzeylerin zarar görmemesi için de kullanılır. Örneğin makinenizin gözetleme camı, kontrol ekranı gibi yerlerde çerçeve yapıp araya bu o-ringi kullanabilirsiniz.

Kullanım Boyutlarına Göre:

Bazen çok büyük ve yuvarlak olmayan yüzeyler için şerit o-ringler de kullanılabilir. Yani bu ürünler halka şeklinde değil, iplik gibi uzundur ve ihtiyacınız olan kadarını keser uçlarını da yapıştırıcı bir madde ile (yerine göre değişebilir) birleştirebilirsiniz.

Çalışma Basıncına Göre:

Çok kısa özetleyelim ve kapatalım: Dinamik şartlarda 60 bar’a kadar 70 Shore daha yüksek basınçlarda 90 shore kullanılır. Statik şartlarda 160 bar’a kadar 70 Shore daha yükseklerinde ise 90 Shore oringler seçilir.

O-Ring Kanalı Nasıl Açılır?

O-Ring kanalı açma işlemi yukarıda bahsettiğim konulara göre değişkenlik gösterir. Bu konuda en önemli dökman Kastaş’ın Sızdırazlık kataloğudur: Katalog Link İçin Tıklayınız

Bu katalog sızdırmazlık elemanları hakkında çoğu işinizi görecek kadar bilgi vermektedir. Piyasada kullanılan hemen her sızdırmazlık elemanı için teknik bilgi ve kullanım şartları anlatılmaktadır.

Öncelikle çalışma şartları önemlidir. Pnömatik mi yoksa Hidrolik mi çalıştığınız bu ölçüleri çok değiştirir. O-Ring Kanalı nasıl açılır, bir örnek üzerinden giderek anlatalım.

Yukarıdaki Kastaş tablosunu kendimize rehber alarak gidelim. Bir örnekle anlatarak gidelim.

Piston düşünelim. Hidrolik bir piston olacak ve statik çalışma şartları içerisinde kullanılan Ø50mm mile (rot) sahip olacak. Bu bilgilere dayalı olarak bir o-ring tespit edip kanalını açalım.

O-Ring Seçimi ve Kanal Açma

1. O-Ringler iç çaplarına göre adlandırılır. Örnek: 50×2 yazısında Ø50mm iç çap ve 2mm kalınlıkta bir o-ring ifade ediliyor demektir. Bu o-ringin dış çapı da Ø54mm olacaktır.
2. Yukarıdaki katalogtaki değerlere göre et kalınlığımız 5,33 -5,70 olması lazım biz 5,33 olarak seçiyoruz.
3. Mil ile geçdiği dişi parça arasında yaklaşık 0,1mm boşluk yani milimizin o-ring olacak yerdeki dış çapı Ø49,9mm olarak baz alınır. Tabi bu yaklaşık bir değerdir.
4. Kanal çağı ile O-Ring iç çapı arasında yüzde 3 sıkışma olması gerekiyor. Yani Ø100 olan kanala iç çapı Ø97 olan O-Ring takılır. Bizim de iç çapımız 49,9*0,97=48,4 olacaktır. Kastaş’ın O-Ring listesinde böyle bir iç çap yok. Bu nedenle diğer çaplarla oyayıp standart bir o-ring kullanabilmek için ölçüleri değiştiriyoruz.
5. Ø50 olan mil için Ø47×5,33 o-ring kullanmaya karar verdim ve bu o-ring için kanal açmam gerekiyor.
   
6. Yine yukarıdaki tabloda 5,33 et kalınlığındaki o-ring için kanal derinliği 4,95mm, kanal yüksekliği 6,4mm ve mil ucundaki pah 2,7mm olacak. Yani kanal çapımız Ø39,1mm olacaktır.
7. Ölçülerimiz netleşti, sırayla yazalım ve teknik resmini çizelim. Mil çapı Ø50, ring olan yerin çapı Ø49,9, kanal çapı Ø39,1 olacak şekilde çizelim ve toleranslar eşliğinde teknik resme aktaralım.
8. Sızdırmazlık elemanlarında O-ring kanalları açılırken toleransımız H8/f7 olarak kullanılır. Bu toleranslar diğer elemanlarda daha farklı olabilir. Mesela toz keçelerinde H9 kullanılabilir.
9. Teknik resme daha yakından bakalım; Ø50 mil için kullanacağımız ve şartlarımıza uygun o-ring Ø48×5,33 ve buna uygun imal edilebilir ölçüler de aşağıdadır.