密封圈永久變形是什么原因導致的？

由于0型密封圈用的合成橡膠材料是屬于粘彈性材料，所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長(cháng)時(shí)間的使用，會(huì )產(chǎn)

生永久變形而逐漸喪失，最終發(fā)生泄漏。永久變形和彈力消失是O型密封圈失去密封性能的主要原因。

深圳泰華硅膠制品廠(chǎng)專(zhuān)業(yè)從事O型密封圈生產(chǎn)、開(kāi)發(fā)10多年，現跟大家分享一下造成O型密封圈永久變形的

主要原因有哪些

1、溫度影響O型密封圈永久變形

使用溫度是影響O型密封圈永久變形的另一個(gè)重要因素。 高溫會(huì )加速橡膠材料的老化。工作溫度越高，0型密封

圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大于40%時(shí)，O型密封圈就失去了密封能力而發(fā)生泄漏。因壓縮變形而在O型

密封圈的橡膠材料中形成的初始應力值，將隨著(zhù)( )型密封圈的馳張過(guò)程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度

在零下工作的O型密封圈，其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60C的情況下，不耐低

溫的橡膠材料會(huì )完全喪失初始應力;即使耐低溫的橡膠材料，此時(shí)的初始應力也不會(huì )大于20C時(shí)初始應力的25%。這是

因為0型密封圈的初始壓縮量取決于線(xiàn)脹系數。所以，選取初始壓縮量時(shí)，就必須保證在由于馳張過(guò)程和溫度下降而

造成應力下降后仍有足夠的密封能力。

溫度在零下工作的0型密封圈，應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。

2、壓縮率和拉伸量影響永久變形

制作O型密封圈所用的各種配方的橡膠，在壓縮狀態(tài)下都會(huì )產(chǎn)生壓縮應力松弛現象，此時(shí)，壓縮應力隨著(zhù)時(shí)間的

增長(cháng)而減小。使用時(shí)間越長(cháng)、壓縮率和拉伸量越大，則由橡膠應力松弛而產(chǎn)生的應力下降就越大，以致O型密封圈彈

性不足，失去密封能力。因此，在允許的使用條件下，設法降低壓縮率是可取的。增加O型密封圈的截面尺寸是降低

壓縮率最簡(jiǎn)單的方法，不過(guò)這會(huì )帶來(lái)結構尺寸的增加。

應該注意，人們在計算壓縮率時(shí)，往往忽略了0型密封圈在裝配時(shí)受拉伸而弓|起的截面高度的減小。0型密封圈

截面面積的變化是與其周長(cháng)的變化成反比的。同時(shí)，由于拉力的作用，0型密封圈的截面形狀也會(huì )發(fā)生變化，就表現

為其高度的減小。此外，在表面張力作用下，0型密封圈的外表面變得更平了，即截面高度略有減小。這也是0型密

封圈壓縮應力松弛的一種表現。

O型密封圈截面變形的程度,還取決于O型密封圈材質(zhì)的硬度。在拉伸量相同的情況下，硬度大的O型密封圈，其

截面高度也減小較多，從這一點(diǎn)看 ，應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質(zhì)。在液體壓力和張力的作用下，橡膠材

料的O型密封圈也會(huì )逐漸發(fā)生塑性變形，其截面高度會(huì )相應減小，以致最后失去密封能力。

3、工作介質(zhì)的壓力引|起O型密封圈永久變形

工作介質(zhì)的壓力是引起O型密封圈永久變形的主要因素?，F代液壓設備的工作壓力正日益提高。長(cháng)時(shí)間的高壓作

用會(huì )使O型密封圈發(fā)生永久變形。因此，設計時(shí)應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高，所用材料

的硬度和耐高壓性能也應越高。

為了改善O型密封圈材料的耐壓性能，增加材料的彈性(特別是增加材料在低溫下的彈性、降低材料的壓縮永久變

形，一般需要改進(jìn)材料的配方，加入增塑劑。但是，具有增塑劑的O密封形圈，長(cháng)時(shí)間在工作介質(zhì)中浸泡，增塑劑會(huì )

逐漸被工作介質(zhì)吸收，導致O型密封圈體積收縮，甚至可能使O型密封圈產(chǎn)生負壓縮(即在O型密封圈

和被密封件

的表面之間出現間隙。因此，在計算0型密封圈壓縮量和進(jìn)行模具設計時(shí)，應充分考慮到這些收縮量。應使壓制出的

0型密封圈在工作介質(zhì)中浸泡5~10晝夜后仍能保持必要的尺寸。

O型密封圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關(guān)。當變形率在40%或更大時(shí)，即會(huì )出現泄漏，所以幾種膠料的耐熱

性界限為:丁腈橡膠70°C, 三元乙丙橡膠100°C，氟橡膠140°C。因此各國對O型密封圈的永久變形作了規定。中國標

準橡膠材料的O型密封圈在不同溫度下的尺寸變化見(jiàn)表。同-材料的0型密封圈，在同一溫度下，截面直徑大的O型密

封圈壓縮永久變形率較低。

在油中的情況就不同了。由于此時(shí)O型密封圈不與氧氣接觸，所以上述不良反應大為減少。加之又通常會(huì )引|起膠

料有一定的膨脹，所以因溫度弓|起的壓縮永久變形率將被抵消。因此，在油中的耐熱性大為提高。以叮腈橡膠為例，

它的工作溫度可達120°C或更高。