Gli o-ring, se non trattati, utilizzati o installati correttamente, possono essere soggetti a diversi guasti capaci di compromettere la loro funzionalità e causare perdite o malfunzionamenti nei sistemi oleodinamici in cui sono impiegati.
Dopo un malfunzionamento, osservando le condizioni dell’o-ring e verificando attentamente le condizioni d’esercizio (temperatura d’esercizio, pressione, fluidi), è possibile individuare il tipo di guasto e quindi evitarlo.
Vediamo ora le cause di guasto più comuni, come riconoscerle ed evitarle.
Abrasione
Cosa si vede. L'o-ring ha una superficie esterna leggermente tagliata. Possono essere presenti lievi graffi con tagli profondi o rotture in alcune parti dell'o-ring.
Cosa causa l’abrasione. Tipico degli ambienti dinamici, l’attrito costante tra alloggiamento e superficie esterna dell’o-ring causa un riscaldamento che può portare ad un veloce deterioramento.
Come evitare l’abrasione. Per evitare o comunque limitare l’abrasione dell’o-ring, verifica sempre la corretta lubrificazione del sistema di tenuta, con fluidi privi di impurità solide.
Degradazione chimica
Cosa causa la degradazione chimica. Le sostanze chimiche specifiche interagiscono in modo diverso nei confronti dei diversi materiali. In seguito all’esposizione chimica quindi, l’o-ring può apparire più duro dopo l'uso, più morbido o addirittura deforme, dopo una riduzione di durezza e resistenza.
Come prevenire la degradazione chimica. Scegli un materiale con un alto grado di compatibilità con il fluido chimico. Tieni inoltre presente che la degradazione chimica avviene più rapidamente quando le temperature sono elevate e quando l'o-ring viene sottoposto pressione eccessiva.
Rigonfiamento chimico
Cosa si vede. L’o-ring potrebbe sembrare più grande della sua forma originale, in tutta la superficie o in aree localizzate.
Cosa causa il rigonfiamento chimico. Il rigonfiamento chimico si verifica quando le sostanze chimiche penetrano all’interno dell’o-ring: il conseguente aumento del volume può compromettere la resistenza e la funzione di tenuta dell'o-ring.
Come prevenire il gonfiore chimico. Ti consigliamo di utilizzare un materiale con comprovata resistenza alle sostanze chimiche presenti all'interno dell'applicazione.
Compressione permanente
Cosa si vede. Alcune superfici dell’o-ring appaiono appiattite, come se fossero state livellate per conformarsi alla cava, senza tornare alla forma precedente.
Cosa causa la compressione. Ad alte temperature, l’o-ring può perdere elasticità, ridursi e non tornare alla sua forma iniziale, causando perdite nell’impianto. In alternativa, la deformazione può essere causata da una cava troppo stretta. È anche possibile che il rigonfiamento del volume sia dovuto al fluido nell'impianto e ad una non completa vulcanizzazione dell’o-ring in produzione.
Come prevenire la compressione. Una volta verificato il corretto dimensionamento della cava, ti consigliamo di scegliere un materiale con un minore cedimento alla pressione e/o migliore tenuta alle alte temperature. Anche l'uso di anelli di backup può ridurre la probabilità che l'o-ring venga premuto in quella forma ovale permanente.
Estrusione
Cosa si vede. Sul lato di bassa pressione, l’o-ring è eroso o frastagliato.
Cosa causa l’estrusione. In applicazioni in cui si verificano forti sollecitazioni a seguito di pressioni elevate, l'o-ring viene spinto in uno spazio vuoto, tra i bordi di accoppiamento.
Come prevenire l’estrusione. Ti consigliamo di utilizzare un materiale di tenuta più duro e dispositivi di supporto (anelli di backup) per ridurre la probabilità che l'o-ring venga estruso.
Decompressione esplosiva
Che cosa si vede. L’o-ring presenta crepe, vesciche e tagli profondi che possono essere visibili su tutta la superficie. Nel peggiore dei casi, gli o-ring vengono completamente bruciati.
Che cosa causa la decompressione esplosiva. Quando gli o-ring sono soggetti a gas a pressioni e temperature elevate per un periodo di tempo prolungato, una brusca diminuzione della pressione e un conseguente dilatamento dell’anello possono causare la fuoriuscita esplosiva del gas, precedentemente penetrato al di sotto della superficie dell’O-ring, negli spazi intermolecolari.
Come prevenire la decompressione esplosiva. Ti consigliamo, se possibile, di aumentare il tempo di decompressione e di diminuire la temperatura. Valuta anche l’utilizzo di o-ring RGD (Rapid Gas Decompression) con un grado di durezza shore A Viton® 90 e 95 e elastomeri resistenti alla decompressione esplosiva (AED).
Fallimento a spirale
Cosa si vede. L’o-ring presenta tagli profondi e diagonali intorno alla superficie esterna.
Che cosa causa il fallimento a spirale. La torsione all'interno di un'applicazione dinamica (o prima dell’installazione) può causare segni a spirale sull'o-ring. Nell'applicazione dinamica, la spirale può verificarsi a causa di diversi fattori tra cui attrito elevato, lubrificazione non corretta, o finiture irregolari della superficie.
Come prevenire il fallimento a spirale. Ti consigliamo di optare per un materiale più duro. In alternativa, puoi usare x-ring (conosciuti anche come quad ring), realizzati per raddoppiare la superficie di tenuta e prevenire il cedimento della spirale.
Degradazione termica
Cosa si vede. L’o-ring presenta crepe radiali sulle superfici soggette a temperature elevate.
Cosa causa la degradazione termica. La temperatura all'interno dell'ambiente ha superato l'intervallo di temperatura consigliato per quell’o-ring, riducendone in modo permanente l’elasticità.
Come prevenire la degradazione termica. Consigliamo di verificare l'intervallo di temperatura della mescola dell’o-ring prima dell'uso all'interno dell'applicazione.
Estrusione termica
Cosa si vede. L’o-ring non ha più un profilo circolare e sulla superficie si possono osservare bordi “erosi”. Se in un ambiente ad alta pressione, l'estrusione termica sarà visibile sul lato dell'o-ring che riceve una pressione inferiore.
Cosa causa l’estrusione termica. Temperature più elevate, rispetto a quelle per cui l'o-ring è stato progettato, possono causare l'estrusione dell'o-ring e il riempimento degli spazi vuoti.
Come prevenire l’estrusione termica. Oltre alla scelta del materiale, consigliamo di valutare anche il design della cava dell'o-ring per garantire che non venga applicata una compressione eccessiva all'o-ring, specialmente quando temperature più elevate possono estrudere materiale per riempire la cava.
Cosa si vede. L’o-ring presenta macchie di scolorimento lungo la superficie dell'o-ring. In alcuni casi, l’o-ring può presentare crepe e rotture.
Cosa causa la degradazione UV. La luce UV trasporta alta energia nelle sue brevi lunghezze d'onda, che possono manipolare la composizione dell'o-ring. L'esposizione prolungata può avere un impatto dannoso, che può provocare perdite dalla tenuta.
Come prevenire la degradazione UV. Ti consigliamo gli o-ring in EPDM e gli o-ring in Viton® in nero per la resistenza ai raggi UV.
In conclusione, per prevenire i guasti più comuni, verifica sempre le condizioni di esercizio, le indicazioni del produttore, le istruzioni di installazione e monitora regolarmente le condizioni degli o-ring per procedere alla sostituzione quando necessario.
