Gli anelli di tenuta in gomma vengono utilizzati in un vasto spettro di scenari, che vanno dalle apparecchiature industriali pesanti ai piccoli elettrodomestici. I requisiti riguardanti la resistenza alla temperatura, la compatibilità dei fluidi, la resistenza alla pressione e la resistenza all'usura variano in modo significativo a seconda dell'applicazione. Di seguito vengono descritti questi usi per settore principale, descrivendo in dettaglio scenari applicativi specifici e caratteristiche dei materiali:
Settore delle apparecchiature industriali: adatto a condizioni di alta-pressione, alta{{1}temperatura e altamente corrosive
Industrial applications demand the highest levels of reliability. Seals must withstand high pressures (>10 MPa), high temperatures (>150 gradi) o mezzi altamente corrosivi (come olio motore, fluido idraulico o solventi chimici). Le applicazioni comuni includono:
⑴ Sistemi idraulici e pneumatici:
Aree di applicazione: guarnizioni per pistoni e steli di pompe idrauliche, cilindri idraulici e cilindri pneumatici; guarnizioni della bobina della valvola per valvole idrauliche.
Requisiti principali: resistenza all'alta-pressione (20–50 MPa); resistenza alla corrosione del fluido idraulico/olio del compressore; resistenza all'usura (per resistere al movimento alternativo del pistone ad alta-frequenza).
Common Rubber Materials: Nitrile Rubber (NBR: oil-resistant, cost-effective, suitable for standard hydraulic systems); Fluoroelastomer (FKM: withstands temperatures >200 gradi e forte corrosione, adatto per stazioni idrauliche ad alta-pressione).
Esempio: guarnizione del pistone di un cilindro idraulico in un escavatore realizzata in NBR; resiste a 30 MPa di pressione, impedisce perdite di fluido idraulico attraverso il pistone e garantisce la corretta estensione e retrazione del cilindro.
⑵ Attrezzature chimiche e farmaceutiche:
Aree di applicazione: flange del recipiente del reattore, raccordi per tubi e guarnizioni delle valvole; guarnizioni per condotte di trasferimento di fluidi farmaceutici.
Requisiti principali: resistenza agli acidi forti, agli alcali forti e ai solventi organici (ad es. acido cloridrico, etanolo); rispetto delle norme sanitarie (le applicazioni farmaceutiche richiedono materiali inodori ed esenti da lisciviazione).
Materiali in gomma comuni: fluoroelastomero (FKM: forte resistenza alla corrosione); Monomero di etilene propilene diene (EPDM: resistente agli alcali deboli, grado sanitario); Perfluoroelastomero (FFKM: estrema resistenza alla corrosione, adatto alla lavorazione chimica dei semiconduttori). Esempio: una guarnizione della flangia per un reattore chimico realizzata in gomma fluorurata; resiste a temperature di 180 gradi e alla corrosione dell'acido cloridrico al 5%, prevenendo perdite di mezzi di reazione che potrebbero causare incidenti di sicurezza.
⑶ Macchinari e attrezzature generali:
Aree di applicazione: Cuscinetti motore, guarnizioni del corpo pompa, coperchi terminali del compressore.
Requisiti principali: resistenza alla temperatura (da -20 gradi a 120 gradi), resistenza alla corrosione del grasso, esclusione della polvere.
Materiali in gomma comuni: gomma nitrilica (NBR, resistente al grasso-), gomma siliconica (VMQ, resistente alle basse-temperature, adatta per apparecchiature nelle regioni fredde).
Esempio: guarnizione del cuscinetto per una pompa dell'acqua in gomma nitrilica; impedisce all'acqua all'interno della pompa di entrare nel cuscinetto bloccando la polvere esterna, evitando così la ruggine e il grippaggio dei cuscinetti.
Settore dei trasporti: adatto a condizioni operative dinamiche,-resistenti agli agenti atmosferici e all'olio-resistente
Le tenute negli scenari di trasporto devono resistere a "movimenti ad alta-frequenza" (ad esempio, pistoni automobilistici, alberi rotanti marini), "ambienti estremi" (ad esempio, esposizione solare ad alta-temperatura, freddo intenso) e "mezzi specifici" (ad esempio, carburante, refrigerante). Le applicazioni comuni includono:
⑴ Industria automobilistica:
Aree di applicazione: motori (guarnizioni per pistoni, guarnizioni della coppa dell'olio), trasmissioni (guarnizioni dell'olio per ingranaggi), sistemi di alimentazione (tappi del serbatoio del carburante, connettori delle tubazioni del carburante), sistemi di raffreddamento (guarnizioni del radiatore), porte e finestre (guarnizioni per porte-mentre a forma di striscia-, il principio fondamentale è identico a quello di un anello di tenuta).
Requisiti principali: resistenza alle alte-temperature (150 gradi –200 gradi per le parti adiacenti del motore-), resistenza alla corrosione di carburante/olio motore/refrigerante e resistenza all'invecchiamento (per resistere al sole e alla pioggia).
Materiali in gomma comuni: gomma nitrilica (NBR, paraolio motore), gomma fluorurata (FKM, sistemi di alimentazione ad alta- temperatura), gomma EPDM (guarnizioni per porte/finestre, sistemi di raffreddamento; eccellente resistenza agli agenti atmosferici).
Esempio: guarnizione della coppa dell'olio di un motore automobilistico in gomma nitrilica; resiste a temperature di 180 gradi e alla corrosione dell'olio motore, impedendo la fuoriuscita di olio attraverso lo spazio tra la coppa dell'olio e il blocco cilindri.
⑵ Settore marittimo e aerospaziale:
Aree di applicazione: guarnizioni per alberi di propulsione marina, connettori per linee di carburante; guarnizioni del sistema idraulico dell'aereo, guarnizioni delle porte della cabina e dei finestrini. Requisiti fondamentali: le applicazioni marine richiedono resistenza alla corrosione dell'acqua di mare e al carburante; le applicazioni aerospaziali richiedono proprietà leggere, resistenza a temperature estreme (da -da 50 gradi a 250 gradi) e resistenza alle alte pressioni.
Materiali in gomma comuni: neoprene (CR; per uso marino; resistente all'acqua di mare e all'invecchiamento), fluoroelastomero (FKM; per sistemi idraulici aerospaziali), gomma siliconica (VMQ; per guarnizioni di porte/finestre di cabina; resistente alle basse-temperature).
Esempio: guarnizioni dell'albero del propulsore marino in neoprene; resistono alla corrosione dell'acqua di mare e alle vibrazioni dell'imbarcazione, impedendo l'ingresso di acqua di mare e bloccando contemporaneamente le perdite di lubrificante.
Settori dei consumi e delle famiglie: soddisfare le esigenze di sicurezza, igiene ed efficienza dei costi
Le applicazioni consumer impongono requisiti più elevati in termini di "sicurezza" (ad es. contatto con alimenti, tenuta a gas) e "rapporto costi-prestazioni". Gli usi comuni includono:
⑴ Apparecchiature idrauliche e del gas:
Aree di applicazione: raccordi per tubazioni dell'acqua (ad esempio connettori per tubi di ingresso della lavatrice), collegamenti per scaldabagni a gas e guarnizioni per collegamenti di stufe a gas.
Requisiti principali: resistenza alla corrosione dell'acqua/gas, non-tossicità (prevenzione delle perdite per applicazioni con gas) e basso costo.
Materiali in gomma comuni: EPDM (resistente all'acqua-, inodore), gomma nitrilica (NBR; resistente ai gas-; utilizzata in scenari specifici).
Esempio: anelli di tenuta per connettori del tubo di ingresso della lavatrice domestica in EPDM; resistono alla corrosione dell'acqua del rubinetto e, quando compressi dal raccordo, impediscono perdite d'acqua nel punto di connessione, evitando così danni al pavimento.
⑵ Industrie alimentari e di elettrodomestici:
Aree di applicazione: guarnizioni per cuociriso (sigillatura del coperchio al corpo della pentola), guarnizioni per pentole a pressione elettriche, guarnizioni per porte di frigoriferi (tipo ad anello o a striscia) e guarnizioni per beccucci per distributori d'acqua.
Requisiti principali: grado di contatto alimentare- (conforme agli standard GB 4806; nessuna lisciviazione di sostanze nocive), resistenza alla temperatura (i cuociriso richiedono una resistenza fino a 120 gradi) e resistenza alla corrosione del vapore.
Materiali in gomma comuni: gomma siliconica (VMQ; grado-alimentare, resistente alla temperatura-; la scelta più diffusa), EPDM (per applicazioni a basso-costo, grado alimentare-).
Esempio: l'anello di tenuta del coperchio del cuociriso è realizzato in gomma siliconica-per uso alimentare. Quando riscaldato, si comprime per riempire lo spazio tra il coperchio e il corpo della pentola, prevenendo perdite di vapore, garantendo che la pressione interna raggiunga il livello richiesto e consentendo al riso di cuocere correttamente.
⑶ Oggetti di uso quotidiano:
Aree di applicazione: guarnizioni termiche per coperchi di borracce, anelli di tenuta per bottiglie d'acqua sportive, guarnizioni per WC.
Requisiti chiave: resistenza alle basse-temperature (le boccette termiche richiedono una resistenza fino a -20 gradi), resistenza all'acqua, buone prestazioni di tenuta (prevenzione delle perdite) e facilità di pulizia.
Materiali in gomma comuni: gomma siliconica (VMQ; offre una buona resistenza alla temperatura ed è facile da pulire) e gomma nitrilica (NBR; utilizzata in applicazioni per bottiglie d'acqua a basso-costo).
Esempio: l'anello di tenuta del coperchio di una beuta termica è in gomma siliconica. Dopo la compressione, riempie lo spazio tra il coperchio e l'apertura della beuta, bloccando la convezione dell'aria e il trasferimento di calore per mantenere la temperatura, prevenendo anche perdite d'acqua.