O-ring gids: alles over groef, maat en toepassing

O-ringen zijn tweerichtings-afdichtingen. Ze zijn cirkelvormig in zowel doorsnede als vorm. O-ringen zijn meestal gemaakt van een rubberachtig materiaal (elastomeer). Maar een O-ring gemaakt van materiaal als PTFE (kunststof) of metaal kan ook.

Een O-ring dicht af door vervorming van het materiaal van de O-ring tijdens montage. En door de druk op de O-ring die veroorzaakt wordt door het systeem waar deze in is gemonteerd. Deze druk zorgt ervoor dat de O-ring de af te dichten opening helemaal afsluit, dit is de spleet tussen de 2 tegendelen.

Bij kiezen voor een O-ring zijn dit de 2 belangrijkste punten:

• Berekenen van de groefafmeting en maat van de O-ring
• Kiezen van het geschikte materiaal

• Bereken je de diepte van de O-ring groef? Je groefdiepte bepaalt de compressie van je O-ring. Neem in je berekeningen altijd de spleetruimte (clearance gap) mee. Een O-ring groef dient rechthoekig te zijn.

Wil je zelf de maat voor de O-ring en groef berekenen? De O-ringcalculator helpt je om de maten van de O-ring en groef te berekenen.

O-ringen zijn geschikt voor statische en dynamische toepassingen. Statisch of dynamisch wijst hier op de beweging van de tegendelen die de O-ring afdicht. Bij een statische toepassing bewegen de tegendelen niet, bij een dynamische toepassing juist wel. De O-ring zelf beweegt nooit.

Een belangrijke overweging bij het kiezen van de juiste O-ring is de indrukking, oftewel de compressiegraad. Een te hoge compressiegraad kan leiden tot schade, terwijl een te lage compressiegraad ervoor zorgt dat de O-ring niet voldoende afdicht.

Overigens mag compressiegraad niet verward worden met het begrip Compression Set. De compressiegraad geeft de vervorming van de O-ring aan, terwijl de Compression Set het elastische geheugen van het materiaal aangeeft.

Aanbevolen indrukking:

• 15 tot 25% bij statische toepassingen. In vacuümtoepassingen kan de druk nog hoger zijn. Indrukken met meer dan 25% creëert bijkomende spanning voor een O-ring. Dit kan leiden tot vroegtijdige beschadiging.
• 8 tot 16% bij dynamische toepassingen. Door frictie en slijtage worden kleinere doorsneden tot wel 20% ingedrukt.

Er zijn 3 soorten statische toepassingen:

Er zijn 3 soorten dynamische toepassingen:

Het materiaal van de O-ring moet passen bij het doel waarvoor je de O-ring gebruikt. Meestal is een O-ring van een rubber (polymeer) gemaakt. Dit polymeer is gemixt met specifieke ingrediënten, een compound genoemd. De compound geeft de O-ring de eigenschappen die het nodig heeft voor de toepassing waarvoor je het wilt gebruiken. Denk aan chemische weerstand, geschiktheid voor bepaalde temperaturen, hardheid (Shore A) en meer.

Let bij de keuze voor materiaal in ieder geval op de media, druk, temperatuur en gebruiksduur waarmee de O-ring te maken krijgt. Wil je daar meer over weten, lees alles over deze 4 factoren voor het juiste rubbermateriaal. Ook het overzicht van rubber polymeren helpt je hierbij. 

Chemical resistentie van rubber

Wil je meer weten over de bruikbaarheid en chemische resistentie van rubbersoorten? Gebruik dan de Chemical Resistance Guide. Met deze tool selecteer je de media waarmee je O-ring in aanraking komt. De tool geeft je direct een overzicht van de chemische resistentie van verschillende rubbersoorten.

Goede montage voorkomt O-ring schade. Let daarom bij montage altijd op de volgende aspecten:

• Smering (olie of vet)
• Rek en stuik
• Goede montageset

Het gebruik van (montage)vet maakt de montage van een O-ring in veel gevallen makkelijker. Het vermindert de frictie tussen de O-ring en de delen waar de ring tussen zit. Hierdoor kan de O-ring makkelijker in de groef worden gemonteerd.

Smering verlengt tevens de levensduur van de O-ring, omdat het een beschermlaag vormt. Een dunne laag mineraalolie, vet, siliconenolie of applicatievloeistof is vaak voldoende. Let wel op dat de gebruikte rubbersoort bestand is tegen het gebruikte vet. Een VMQ (silicone) rubber is bijvoorbeeld niet compatibel met silicone vet. Omdat zowel het rubber als het vet dezelfde structuur hebben kan de olie opgenomen worden door de O-ring en zwelling en schade veroorzaken.

Lijm in ieder geval nooit een O-ring in de groef. Een O-ring moet zich vrij kunnen bewegen en zetten in de groef.

Een O-ring is soms kleiner of groter dan de groef waarin deze geplaatst wordt. Aangezien rubber een elastisch materiaal is hoeft dit niet per se een probleem te zijn. Het kan zelfs een bewuste keuze zijn vanwege de groef of beschikbaarheid van de O-ring. Rustig rekken of stuiken van de binnendiameter (ID) kan dit oplossen en is ook toegestaan. Echter, de rek van de ID mag nooit groter zijn dan 5%. Stuiken mag niet meer dan 3%. Voor beide marges geldt dat het hier gaat om de gemonteerde toestand.

Tijdens montage mag een o-ring uitgerekt worden. Het advies is om de O-ring op een rustige manier tot maximaal 50% uit te rekken. Geef de O-ring vervolgens wel de tijd om terug te keren naar de oorspronkelijke vorm, voordat de toepassing in gebruik wordt genomen. Dit hangt af van verschillende factoren, waaronder het materiaal, de toepassing en omgevingsinvloeden (zoals temperatuur). Verder zijn sommige materialen elastischer dan anderen, een voorbeeld van een elastisch materiaal is VMQ.

Overschrijd je de houdbaarheidsperiode? Dan kunnen de eigenschappen van een elastomeer veranderen. Denk aan: uitharding, barsten en scheuren. De door ERIKS opgegeven richtlijnen voor opslag zijn conform de norm ISO 2230.

De maximale houdbaarheid verschilt per rubbersoort. De norm ISO 2230 verdeelt de houdbaarheidsperioden in 3 groepen: