Tecnologia delle tenute O-Ring

L’O-Ring è un anello a sezione circolare, solitamente realizzato in materiale elastomerico (es. Gomma), usato in prevalenza come tenuta su applicazioni statiche e/o dinamiche. È considerato, quasi per definizione, “il sistema più economico, semplice ed efficace per realizzare la tenuta tra due superfici”.

Grazie alla loro versatilità, gli O-Ring vengono da sempre utilizzati su applicazioni statiche, ma possono essere applicati anche in applicazioni dinamiche su pistoni e su tenute soggette a movimenti trasversali. Solitamente per le applicazioni più impegnative vengono utilizzati in combinata a specifici anelli anti-estrusione.

La sezione circolare dell’O-Ring è infatti studiata per essere deformata e compressa all’interno di alloggiamenti realizzati specificatamente (sedi).

In fase applicativa, la forza di compressione all’interno della sede si somma a quella del fluido o gas da ritenere facendo sì che il materiale elastomerico dell’O-Ring si deformi dilatandosi, e si interponga tra le superfici metalliche realizzando la tenuta.  (Vedi Dis.1)

Gli O-Ring vengono normalmente prodotti in materiali elastomerici, ed ottenuti tramite stampaggio a caldo in stampi dedicati che, sia iniezione o compressione, permettono la reticolazione della mescola desiderata.

Attraverso i successivi processi di taglio, burattatura e finitura, accompagnati dai controlli e collaudi richiesti, si testa la conformità dell’O-ring alle Norme internazionali di riferimento.

Standardizzazione degli O-Ring:

Le dimensioni e le tolleranze per gli O-Ring sono infatti definite secondo le Norme DIN ISO 3601 e DIN 3771.

Queste Normative determinano scrupolosi standard dimensionali, regolati in base al diametro interno ed al diametro della sezione (o “corda”) e di prestazione, per definire una gamma completa di O-Ring Standard, atti ad assolvere la più disparata necessità applicativa.

Materiali degli O-Ring:

Gli O-Ring a seconda delle necessità, possono essere realizzati in diversi materiali elastomerici idonei a resistere a necessità di temperatura (in generis da -60 °C a + 320 °C), compatibilità chimica, e pressione.

Questi materiali possono essere suddivisi secondo le prestazioni in servizio in tre gruppi distinti, all’interno dei quali si trova risposta a quasi tutti i campi di applicazione.

Elastomeri per impieghi generici, come NR ed SBR, che si deteriorano in ambienti aggressivi come aria calda, oli minerali, carburanti, ossidanti, ozono. Il vantaggio di questi materiali è rappresentato dal loro basso prezzo oltre che dalle discrete prestazioni alle basse temperature. Questi O-Ring non vengono quasi mai applicati in impiego oleodinamico o pneumatico.

Elastomeri ad elevate prestazioni, come CR, NBR ed EPDM, forniscono buone prestazioni anche in ambienti aggressivi a discapito di un lieve incremento di prezzo rispetto ai prodotti descritti prima. Gli O-Ring di questo gruppo più comunemente utilizzati in Oleodinamica e Pneumatica sono quelli in NBR.

Elastomeri speciali, come FFKM, FPM, FMQ e VMQ, forniscono prestazioni elevate rispondenti a specifici bisogni del progettista. Gli O-Ring di questo gruppo più comunemente utilizzati in Oleodinamica e Pneumatica sono quelli in FKM (Viton).

Scelta ed impiego degli O-Ring:

Scegliere O-Ring che abbiano le dimensioni ed il materiale più adatti alla specifica esigenza applicativa è fondamentale perché la tenuta sia efficace.

Le dimensioni di un O-ring sono definite da: diametro interno e sezione trasversale.

Il diametro della circonferenza interna dell’O-ring Ød è il doppio della distanza tra il centro e la superficie interna. (Vedi Dis.2)

La sezione trasversale C, comunemente detta “corda", è la differenza tra i diametri interno ed esterno. La differenza dei diametri va divisa per due per dare la sezione della corda. (Vedi Dis.2)

Tutte le dimensioni solitamente vengono indicate in millimetri (mm) per gli O-ring in unità del sistema metrico, e in pollici (in) per gli O-ring misurati con il sistema imperiale.

Il catalogo ATS riporta tutte le dimensioni Standard per gli O-Ring ed i corretti dimensionamenti sedi, da realizzare per ottenere i migliori risultati applicativi in base al tipo di applicazione (statica-dinamica) ed alle caratteristiche di pressione – velocità – temperatura.

Ove necessario, per applicazioni in settori specifici, gli O-Ring possono essere forniti in osservanza delle relative certificazioni rilasciate da istituti omologanti.

Conservazione degli anelli O-Ring:

Dopo la produzione, l’O-Ring non richiede particolari condizioni di conservazione, consigliamo comunque lo stoccaggio degli anelli all’interno dei loro sacchetti originali, in un contenitore che li ripari da fattori esterni quali elevate temperature, luce solare battente, contaminazione da fluidi o gas (es. ozono).
Un semplice strato di olio lubrificante sulla superficie dell‘O-Ring è utile per preservare quest’ultimo dall’invecchiamento precoce. Specifiche linee guida per la conservazione degli O-Ring sono riportate sul Catalogo ATS.