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

Weet wat je nodig hebt om de juiste keuze te maken

O-ringen behoren tot de meest gebruikte afdichtingen van statische en dynamische toepassingen. Benieuwd waarom een O-ring zo veelzijdig is? En wat je echt moet weten om de juiste O-ring te kiezen? De juiste O-ring kiezen is pas stap 1, vergeet montage en opslag niet.


Inhoud van deze gids:

Wat is een O-ring?

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:

  1. Berekenen van de groefafmeting en maat van de O-ring
  2. Kiezen van het geschikte materiaal

Groef en maat O-ring berekenen

Het is belangrijk dat je weet hoe diep en breed de groef is waarin de O-ring komt. Anders is een afmeting van een O-ring niet goed te bepalen. Meestal heb je de groef voor de O-ring al berekend voor je een O-ring kiest.

Belangrijk bij het berekenen van de O-ring afmeting & O-ring groef:

  • Zorg ervoor dat de breedte van de groef groter is dan de diepte, je groef is dus rechthoekig en niet vierkant. Een O-ring wordt namelijk meestal van bovenaf (axiaal) in de groef gedrukt. Aangezien een O-ring niet samendrukbaar is, maar wel vervormbaar moet deze zijn volume kwijt kunnen. Vrije ruimte in de groef is dus essentieel. Is de groef niet breed genoeg? Dan wordt de O-ring vierkant gedrukt en verliest het materiaal afdichtend vermogen.
  • De doorsnede van de O-ring moet minimaal 15% kleiner zijn dan de ruimte van de groef. Is deze marge kleiner, dan neemt de kans op schade aan de O-ring toe. 
  • 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.

Toepassingen van invloed op de O-ring

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.

Statische toepassingen

Er zijn 3 soorten statische toepassingen:

Axiaal

De O-ring doorsnede (zie ronde, zwarte vormen) wordt axiaal in de groef gedrukt.

Radiaal

De O-ring doorsnede (zie ronde, zwarte vormen) wordt radiaal in de groef gedrukt tussen de binnenkant (interior diameter of ID) en buitenkant (outside diameter of OD).

Zwaluwstaart

De O-ring  (zie ronde, zwarte vormen) wordt axiaal in een zwaluwstaart groef gedrukt. Dit groefontwerp zorgt ervoor dat de O-ring vast in de groef komt te zitten. Dit is bijvoorbeeld handig bij een deksel of klep die regelmatig opengaat.

Dynamische toepassingen

Er zijn 3 soorten dynamische toepassingen:

Heen- en weergaand

Deze afdichtingen worden gebruikt in toepassingen die heen en weer bewegen.
Deze beweging zorgt voor frictie. Je kunt de O-ring plaatsen in een groef (stang-afdichting) in de cilinderwand, of in het zuigeroppervlak (zuigafdichting).

Oscillerend

Oscillerende toepassingen hebben zowel roterende als heen- en weergaande bewegingen. Een spindel van een afsluiter is een voorbeeld van een oscillerende toepassing.

Roterend

Roterende toepassing is wanneer er een ronddraaiende beweging is tussen de O-ring en het tegenvlak (de as).

Materiaal van de O-ring kiezen

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.

O-ring monteren/installeren

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

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

Smering (olie of vet)

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.

Rekken en stuiken

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.

Goede montageset

Het verkeerde gereedschap zorgt voor montageschade. Vermijd scherpe delen die de O-ring kunnen beschadigen. Gebruik een O-ring montageset als je O-ringen monteert of verwijdert. Hiermee kun je O-ringen makkelijker installeren en verwijderen, zonder schade te veroorzaken. Let ook op dat je de O-ring niet teveel uitrekt of laat draaien tijdens het monteren.

 

Opslag, houdbaarheid en schade

De juiste opslag voorkomt schade aan je O-ring. Let bij opslag op:

  • Omgevingstemperatuur (niet hoger dan 25°C)
  • Luchtvochtigheid (opslag in een droge omgeving)
  • Bescherming tegen direct zonlicht, ozon en (UV-)straling
  • Bescherming tegen vloeistoffen, gassen, poeders, metalen, rubbers etc.
  • Juiste manier van opslag (nooit O-ringen ophangen of opvouwen)
  • Goede verpakking (bewaar de O-ringen in de originele verpakking)

Houdbaarheid O-ring bij opslag

Net als ieder product, is ook een O-ring beperkt houdbaar. Het gaat dan om maximale opslagtijd, zonder dat de O-ring onbruikbaar wordt. Rubberen O-ringen kun je voor een langere periode opslaan.

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.

Houdbaarheidsperiode per rubbersoort

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

Groep A

5 jaar + 2 jaar verlenging

  • AU, EU

Groep B

7 jaar + 3 jaar verlenging

  • NBR
  • HNBR
  • CR

Groep C

10 jaar + 5 jaar verlenging

  • EPDM
  • FKM
  • VMQ


FVMQ, Teflex® en Aflas® worden niet genoemd in de ISO 2230, maar ERIKS adviseert voor deze materialen groep C aan te houden. Ook de houdbaarheid van PTFE wordt hier niet nader omschreven, maar deze periode is in principe onbeperkt.

Voorkom O-ring schade door verkeerde opslag

Let op: de O-ring kan met zware omstandigheden te maken krijgen. Denk aan bepaalde chemicaliën, hoge druk of andere toepassingen. Dat vraagt om optimale eigenschappen van het materiaal. De aanbeveling is daarom altijd om een O-ring zo kort mogelijk te bewaren voor gebruik.

Vanzelfsprekend wil je dat een O-ring zo lang mogelijk en zo goed mogelijk blijft werken. O-ring schade herkennen, oplossen en voorkomen is dus belangrijk.

Normen en standaarden

Er zijn verschillende nationale en internationale standaarden voor O-ringen. Standaarden zeggen iets over de maatvoering van de O-ring: inwendige diameter maal de snoerdikte. Voor de meeste O-ringen van ERIKS geldt de standaard AS568. AS staat voor ‘Aerospace Standard’.

De ISO 3601-1-norm bepaalt de kwaliteitseisen, zoals tolerantie van het materiaal van een O-ring. Ook de productie en controle op maatvoering en imperfecties gaat volgens de norm ISO 3601-1.

Meer weten over O-ringen?

De Afdichtingengids bevat alle belangrijke dingen die je moet weten over O-ringen. Wil je meer weten? Of heb je advies nodig over welke O-ring je nodig hebt? 

Neem dan contact op met onze productspecialisten voor O-ringen.

E oringen@eriks.nl

T +31 88 855 80 66

Wij helpen u graag verder

Heeft u vragen?

Bel ons algemene nummer:
T +31 88 855 85 58

Webshop

Direct een product bestellen? Dat kan eenvoudig in onze webshop.

Know+How Hub

Blijf altijd op de hoogte met onze laatste blogs, nieuws en cases.