Уплотнительное кольцо болта — это небольшая деталь, от которой часто зависит, останется ли соединение сухим, чистым и надежным. Проще говоря, это эластомерное кольцо, прикрепленное к болту или винту, обычно под головкой или в канавке на стержне, так что при затягивании крепежа кольцо прижимается к сопрягаемой поверхности. В результате получается торцевое или радиальное уплотнение, которое предотвращает попадание воды, пыли, масла или воздуха через соединение. Люди также называют этот тип детали болтом с уплотнительным кольцом, уплотнительным винтом или водонепроницаемым винтом. Названия различаются, но цель одна: объединить крепление и герметизацию в одном компоненте.
Исходя из нашего опыта в производстве точных винтов, уплотнительное кольцо само по себе является лишь частью дела. Геометрия канавок, качество поверхности, совместимость материалов и крутящий момент при установке — все это влияет на работоспособность уплотнения в полевых условиях. Болт, который на чертеже выглядит правильно, все равно может дать течь, если уплотнительное кольцо растянулось во время сборки или если сопрягаемая поверхность слишком шероховатая. В этом руководстве рассматриваются практические моменты, которые мы обсуждаем с инженерами и покупателями, когда они выбирают герметизирующие крепления.
Уплотнительное кольцо работает за счет контролируемого сжатия. При затягивании болта эластомер деформируется и заполняет микроскопический зазор между крепежом и сопрягаемой деталью. Уплотнение не создается за счет пассивного давления кольца на поверхность; это зависит от сжатия, заполнения канавок и способности резины восстанавливаться. Вот почему болт с уплотнительным кольцом нуждается в правильном посадке, а не просто в том, что кольцо проскользнуло под стандартную головку.
Существует два основных способа уплотнения. В торцевом уплотнении уплотнительное кольцо находится в канавке под головкой болта или под встроенной шайбой и прижимается к плоской сопрягаемой поверхности. Это часто встречается в корпусах, корпусах электронных устройств, насосах и уличном оборудовании. В радиальном уплотнении уплотнительное кольцо располагается в канавке на хвостовике и плотно прилегает к отверстию или сквозному отверстию. Второй вариант более чувствителен к допуску отверстия и соосности вставки, но он может быть полезен, когда болт также действует как заглушка или точка доступа.
Большинство уплотнительных винтов, которые мы видим, относятся к нескольким практичным семействам. Выбор зависит от конструкции корпуса, направления давления и необходимости снятия крепежа для обслуживания. Например, уплотнительный винт с потайной головкой имеет низкопрофильную головку, но требует соответствующей зенковки и тщательного контроля уплотняющей поверхности. Уплотняющий винт с полукруглой или круглой головкой легче использовать, поскольку он имеет плоскую поверхность корпуса и канавку для уплотнительного кольца под головкой.
Винт с водонепроницаемым уплотнительным кольцом и крестообразным приводом с потайной головкой Самоуплотняющийся винт с потайной головкой и крестообразным приводом с уплотнительным кольцом для водонепроницаемого крепления; предлагаются в различных материалах, стандартах и цветах поверхности. Посмотреть продукт → Это наиболее распространенная конструкция болта с уплотнительным кольцом. Канавка обрабатывается или формируется под головкой, и перед затяжкой уплотнительное кольцо слегка выступает над поверхностью. При закручивании винта кольцо прижимается к панели. Канавка должна поддерживать кольцо, не защемляя его, а головка не должна опускаться вниз до того, как уплотнительное кольцо достигнет предполагаемого сжатия.
Канавка на хвостовике полезна, когда крепеж проходит через простое отверстие, а уплотнение должно прилегать к отверстию. Эта конструкция может обеспечить радиальное уплотнение вдоль корпуса винта, но для нее требуется более гладкое отверстие и более контролируемый вход. Если отверстие имеет острый край или неровный излом, уплотнительное кольцо можно разрезать во время установки.
Не для каждого уплотнительного решения требуется видимое уплотнительное кольцо. Приклеенная уплотнительная шайба, формованное уплотнительное кольцо или уплотнительное покрытие могут обеспечить аналогичный результат в приложениях с более низким давлением. Эти варианты зачастую проще собрать, но они могут не так хорошо восстановиться после многократной затяжки. Для настоящего болта с уплотнительным кольцом эластомер обычно является основным уплотняющим элементом, поэтому канавка и материал остаются в центре внимания.
Выбор материала начинается с жидкости, температуры и ожидаемого срока службы. Кольцо, которое набухает в масле или затвердевает на солнце, выйдет из строя, даже если геометрия болта идеальна. Таблица ниже дает практическую отправную точку, но окончательный выбор всегда следует сверять с фактической средой и условиями эксплуатации.
| Материал | Хорошо для | Имейте в виду |
|---|---|---|
| НБР | Общие масла, вода, воздух и обычные уплотнительные винты. | Ограниченная устойчивость к озону и погодным условиям; избегайте полярных растворителей |
| ЭПДМ | Вода, пар, погода на открытом воздухе и тормозная жидкость. | Плохая стойкость к минеральным маслам и топливу. |
| Силикон | Широкий температурный диапазон и статические уплотнения | Меньшая механическая прочность; не идеален для истирания |
| ФКМ | Топливо, масла, химикаты и более высокие температуры. | Более высокая стоимость; подтвердить совместимость с конкретным химическим веществом |
| ПУ | Устойчивые к истиранию статические или легкие динамические уплотнения | Ограниченная производительность при высоких температурах |
Дизайн канавок имеет не меньшее значение. Слишком мелкая канавка приведет к недостаточному сжатию кольца; слишком глубокий или слишком широкий может позволить кольцу сдвинуться или выдавиться. Поверхность уплотняющей поверхности должна быть достаточно гладкой, чтобы обеспечить контакт эластомера, но не настолько отполированной, чтобы кольцо не могло схватиться. На производстве мы обычно проверяем размеры канавок вместе с образцом кольца, поскольку номинальное сечение может варьироваться в зависимости от материала и твердости.
Винт с уплотнительным кольцом из нержавеющей стали M3 с полукруглой головкой и шестигранной головкой Винт M3 из нержавеющей стали с полукруглой головкой, шестигранной головкой и уплотнительным кольцом для самоуплотняющегося крепления в компактных электронных корпусах. Посмотреть продукт → Для небольших электронных корпусов часто предпочтительнее использовать уплотнительные винты из нержавеющей стали, поскольку они устойчивы к коррозии, сохраняя при этом компактный профиль головки. Винт с полукруглой головкой и шестигранной головкой с уплотнительным кольцом может подойти, когда корпус имеет плоскую уплотнительную поверхность и установщику необходим надежный и повторяемый привод.
Болт с уплотнительным кольцом не является деталью, которую нужно «затягивать до тех пор, пока не станет удобно». Крутящий момент должен быть достаточно высоким, чтобы сжать кольцо, но не настолько высоким, чтобы эластомер раздавливался, выдавливался или разрезался. Сопрягаемая поверхность должна быть ровной, чистой и без заусенцев. Поцарапанная панель или скол под головкой могут создать путь утечки, который не сможет закрыть уплотнительное кольцо.
Повторная разборка является еще одним соображением. Если корпус часто открывается, возможно, потребуется замена уплотнительного кольца или использование более прочной конструкции с захватом. К уплотняющему винту, который остается установленным в течение многих лет, предъявляются другие требования, чем к винту, который открывается еженедельно для обслуживания.
Винт с уплотнительным кольцом и канавкой из нержавеющей стали M3 с цилиндрической головкой Винт M3 с полукруглой головкой из нержавеющей стали и канавкой для уплотнительного кольца, подходящий для водонепроницаемого крепления там, где требуется определенное уплотняющее гнездо. Посмотреть продукт → A винт из нержавеющей стали с потайной головкой с канавкой для уплотнительного кольца является практическим примером конструкции, сочетающей низкий профиль с определенным уплотняющим гнездом. Канавка должна быть обработана последовательно, чтобы кольцо от детали к детали располагалось на одной и той же высоте.
Пломбирующие крепления появляются в большем количестве мест, чем ожидают многие покупатели. В наружных шкафах они используются для защиты электрических отсеков от дождя и пыли. В бытовой электронике используются миниатюрные уплотнительные винты для защиты внутренних компонентов от влаги и чистящих жидкостей. Насосы, клапаны и оборудование для работы с жидкостями используют их для предотвращения стекания масла или воды по резьбовому соединению. В автомобильных и мотоциклетных аксессуарах используются уплотнительные болты, где постоянны брызги и дорожные брызги.
В каждом случае уплотнение не происходит автоматически из-за наличия уплотнительного кольца. Материал корпуса, материал винтов, покрытие и тепловое расширение взаимодействуют друг с другом. Например, винт из нержавеющей стали в алюминиевом корпусе может потребовать внимания к гальванической коррозии и смазки резьбы. Для пластикового корпуса может потребоваться меньший крутящий момент, чтобы избежать растрескивания или ползучести.
Когда клиент отправляет нам чертеж болта с уплотнительным кольцом, мы обычно подтверждаем краткий список, прежде чем предлагать цену. Это экономит время в дальнейшем и снижает вероятность того, что образец запечатается на стенде, но выйдет из строя в полевых условиях.
Если приложение необычное, стандартная деталь из каталога может оказаться не лучшим решением. Часто требуются нестандартные размеры канавок, особая форма головки и изменение материала. Наш Страница крепления OEM описывается, как можно просмотреть чертежи и образцы для индивидуального производства, включая миниатюрные уплотнительные винты и нестандартные конструкции головок.
Это также помогает проверить все соединение, а не только крепеж. Утечка может возникнуть из-за шва корпуса, резьбы или поверхности панели. Испытание под давлением или простое испытание прототипа на водяное распыление может выявить проблемы на ранней стадии, когда изменения еще недороги.
Suzhou Anzhikou Hardware Technology работает как производитель прецизионных винтов, и в наш ассортимент продукции входят водонепроницаемые самоуплотняющиеся винты с канавками для уплотнительных колец, уплотнительные шайбы и герметизирующие покрытия. Наш цех организован вокруг холодной высадки, накатки резьбы, обработки на станках с ЧПУ и процессов предотвращения ослабления, с упором на малые и миниатюрные крепежные детали. Более подробную информацию о нашем опыте и оборудовании вы можете прочитать на странице о странице . Мы предпочитаем обсуждать уплотнительную поверхность, материал уплотнительного кольца и метод сборки одновременно, поскольку именно эти три фактора определяют, будет ли уплотнительное кольцо болта работать должным образом.
Если вы выбираете болт с уплотнительным кольцом для нового корпуса, начните с образца и четких условий испытаний. Затяните его, измерьте, подвергните воздействию реальной жидкости и осмотрите кольцо после разборки. Эта практическая обратная связь более ценна, чем ярлык каталога. При правильно подобранной канавке, эластомере и моменте затяжки небольшое уплотнительное кольцо может превратить обычный крепеж в надежное уплотнение.