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Gli anelli di tenuta “O-Ring”

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O ring

Un O-Ring è un anello, o un oggetto a forma toroidale, generalmente realizzato a partire da un elastomero. E’ un elemento di tenuta semplice e affidabile e risulta essere il tipo di tenuta più frequentemente usato sia per i costi contenuti che per la facilità di installazione. Gli O-Ring sono utilizzati principalmente per la sigillatura, ma possono essere anche usati come cinghie meccaniche a bassa tenuta per le auto. Possono essere realizzati in PTFE, in metallo e in altri materiali plastici.

Principi di base

Una guarnizione ad anello di tipo O-Ring è un mezzo meccanico per la chiusura di un passaggio, utilizzato per prevenire la fuga o la perdita indesiderata di un fluido da un meccanismo che lo trasporta o che lo contiene. Il sigillo è costituito da un O-Ring installato in una guarnizione ed è definito come un percorso circolare in cui il materiale elastomerico ha una sezione virtualmente circolare.
L'O-Ring è sistemato in un apposito solco all'interno del metallo. La combinazione di questi due elementi forma di fatto una guarnizione O-Ring.

Uso

Gli O ring sono usati in due applicazioni generali di progettazione: statiche (non in movimento) e dinamiche (in movimento). Le applicazioni statiche possono variare da pressioni che vanno dal vuoto a più di 400.000 KPa per ogni guarnizione. Sono stati creati anche O-Ring con sezioni lobate e non cilindriche, anch'essi progettati per applicazioni sia statiche che dinamiche. Le configurazioni a quattro e a sei lobi resistono al cosiddetto cedimento a spirale. Il cedimento a spirale si verifica quando l'anello non è in grado di tenere adeguatamente la sua posizione prevista all'interno dell'alloggiamento, perché il pezzo non ha abbastanza forza per resistere alle forze di torsione che si sviluppano naturalmente durante il movimento dinamico. Come suggerisce il nome, nel cedimento a spirale l'O-ring sviluppa tagli superficiali a spirale, che tipicamente ricorrono a intervalli regolari lungo l'esterno della tenuta.
Dei circa 20 diversi tipi di guarnizioni O-Ring a disposizione, il più comune a sezione cilindrica è sicuramente il più versatile. Il tipo convenzionale di O-Ring a sezione cilindrica può essere utilizzato in quasi tutte le applicazioni, a patto che l'alloggiamento per contenere la guarnizione sia stato progettato correttamente e che vengano scelte le giuste misure e i giusti materiali.

Meccanismo

Tutte le guarnizioni a tenuta di fluido sono caratterizzate dall'assenza di qualunque passaggio attraverso il quale il fluido potrebbe sfuggire. Le differenze di dettaglio sussistono nel modo con cui sono ottenuti la saldatura o l'inserimento del cuscinetto, interamente o parzialmente installato tra i due elementi più duri e più rigidi della struttura. La guarnizione O-Ring rientra nella seconda categoria. La guarnizione di gomma deve essere considerata come un fluido viscoso incomprimibile avente una alta tensione superficiale. Infatti, che sia per la pressione meccanica dalla struttura circostante o per quella trasmessa dallo stesso fluido idraulico, questo fluido estremamente viscoso (l'O Ring elastomerico) è costretto a fluire nel suo alloggiamento a produrre perdita zero o un blocco positivo al flusso del fluido meno viscoso. La gomma assorbe l'accostamento dei blocchi di metallo e la sua memoria mantiene la condizione di sigillo a tenuta.