Anell O

Disseny de junta tòrica
Quan s'examina l'anell tòric bàsic, pot semblar que el terme disseny no s'adapta, ja que una junta tòrica és un cercle fet d'un elastòmer. En realitat, hi ha diverses consideracions que s'han d'avaluar a l'hora de produir una junta tòrica, que inclou el seu diàmetre interior (ID) i el diàmetre de la secció transversal (CS), la duresa del seu material, la durabilitat i la forma. Cadascun d'aquests factors s'utilitza per triar la junta tòrica correcta per a l'aplicació.

Passos per dissenyar una junta tòrica
Trieu un material que tingui les propietats i característiques per a l'aplicació.
Un factor clau a l'hora de seleccionar una junta tòrica és la seva capacitat de suportar les condicions que haurà de suportar. La principal preocupació és la temperatura de l'aplicació, que pot danyar l'elasticitat de l'anell tòric augmentant la seva densitat d'enllaç creuat.
Diferents materials de junta tòrica es poden utilitzar amb determinats líquids i gasos, ja que alguns poden suportar els efectes de productes químics i petroli, mentre que altres no estan dissenyats per a aquestes condicions. Durant la fase de disseny, és important tenir en compte i examinar de prop els tipus de gasos o líquids als quals pot estar sotmès l'o-ring.
La duresa de l'anell O ha d'adaptar-se a les necessitats de l'aplicació. Les anelles tòriques varien en duresa des de la suavitat de la banda elàstica fins a les rodes endurides d'un carretó de la compra o transportador.
Un factor important en el disseny d'una junta tòrica és la mida de la ranura o glàndula on es col·locarà. El factor determinant a l'hora d'escollir l'anell O adequat són les dimensions de la secció transversal (CS) de l'anell O, que es poden veure al gràfic següent.

Materials de junta tòrica
A mesura que sorgeixen noves aplicacions per a les juntes tòriques, s'han adaptat diferents materials per adaptar-se a l'augment de la necessitat. Els tipus de materials inclouen diverses varietats de cautxú, silicona i polímers. Tots els materials escollits per utilitzar-los com a anells tòriques tenen les mateixes qualitats i característiques bàsiques, que és la seva elasticitat i resistència, ja que les anelles tòriques es col·loquen normalment en condicions crítiques i estressants.

Juntas tòriques de politetrafluoroetilè (PTFE).
Les juntes tòriques de politetrafluoroetilè o PTFE són de color blanc i es valoren per no ser reactives amb àcids, bases, dissolvents, olis, àlcalis i oxidants. Poden funcionar a temperatures de -100 graus F a 500 graus F (-73 graus C a 260 graus C). Les juntes tòriques de PTFE són resistents i resistents a l'abrasió, però no es poden comprimir fàcilment, la qual cosa resulta en un segellat menys segur.

Silicona
La silicona està feta de silici, un element que es pren del quars. Es produeix combinant-lo amb grups orgànics com el metil, el fenil o el vinil. L'addició d'aquests elements addicionals determina les propietats del material de silicona. La silicona és resistent als efectes dels olis, productes químics, calor, ozó, corona i dissolvents. Se sap que manté la seva flexibilitat a baixes temperatures. La silicona típica pot funcionar a temperatures entre -60 graus i 225 graus C amb versions especialment dissenyades capaços de suportar temperatures que oscil·len entre -100 graus i 300 graus C.

Vitó
Viton és un cautxú elastòmer de fluoropolímer sintètic que s'utilitza per a les anelles O en condicions estressants, dures i rigoroses. Són l'opció principal per a aplicacions que requereixen una junta tòrica que pot suportar una calor extrema i condicions atmosfèriques severes on hi ha oxigen, oli mineral, diversos combustibles, fluids hidràulics, productes químics i dissolvents. Les anelles tòriques Viton™ mantenen un rendiment excepcional en condicions de temperatura extrema.

Cautxú nitril butadiè (NBR)
El NBR es coneix com a acrilonitril butadiè o Buna-N. És un copolímer de cautxú sintètic fet de butadiè i acrilonitril. NBR té bones propietats mecàniques i resistència al desgast, que es veu influenciada pel percentatge dels diferents compostos a partir dels quals es produeix. Com més gran sigui el contingut de nitril, millor és la seva resistència als efectes del petroli i dels combustibles. S'utilitza en aplicacions que tenen àcids diluïts, àlcalis i solucions de sal presents i es presenta en una gran varietat de colors.

Etilè propilè (EPDM o EPM)
L'EPDM és un terpolímer fet d'etilè i propilè amb un monòmer com la diolefina per activar la vulcanització. Té resistència a l'ozó, la llum solar i la intempèrie amb bona flexibilitat a baixes temperatures. L'EPDM s'utilitza per a les juntes tòriques a causa de la seva resistència als àcids diluïts, àlcalis i certs dissolvents, així com a les seves propietats d'aïllament elèctric. Es presenta en una varietat de colors per a aplicacions que requereixen segellat de fluids hidràulics basats en èsters de fosfat i líquids de frens basats en glicol. Algunes de les aplicacions addicionals de l'EPDM són condicions en què hi ha aigua calenta o vapor fins a 150 graus C.

Poliuretà
El cautxú de poliuretà és un elastòmer termoplàstic que es fa fent reaccionar un poliol amb un diisocianat o un isocianat polimèric amb alguna forma de catalitzador. Té una gran resistència i és resistent a les llàgrimes i abrasions amb una excel·lent capacitat preventiva de fuites. Les moltes característiques de les juntes tòriques de poliuretà inclouen la resistència a l'oli hidràulic, la gasolina, els hidrocarburs com el propà, el greix, l'aigua, l'oxigen i l'envelliment. S'utilitza amb freqüència per a accessoris hidràulics, de cilindres i vàlvules, així com per a eines pneumàtiques i armes de foc.

Polietilè clorosulfonat (CSM)
Les juntes tòriques CSM es fabriquen tractant polietilè amb una barreja de clor i diòxid de sofre en presència de radiació UV. La variació del contingut de clor és entre el 20 i el 40% amb un petit percentatge de clorosulfonil. La combinació d'aquests elements ajuda en el procés de vulcanització, que afecta la resistència del producte final. Les anelles tòriques CSM són resistents als àcids diluïts, l'alcohol, l'ozó, l'oxidació i la intempèrie. S'utilitzen principalment per a aplicacions estàtiques ja que tenen una baixa resistència a la compressió.

Neoprè (CR)
El neoprè és un homopolímer fet de cloropré. És un dels primers cautxús sintètics utilitzats per segellar. En el procés de producció, el neoprè comença com un policloropré en forma de pols. S'afegeixen altres materials per influir en la mida de la cèl·lula, l'adhesió, el volum i el color. Un cop barrejats els elements, es col·loquen en una premsa tèrmica i es formen làmines per al procés d'extrusió. El neoprè té diversos usos ja que és resistent a l'oxidació ia la intempèrie. Un dels seus principals avantatges és el seu baix cost. El neoprè es cura amb sofre, cosa que redueix la seva inflamabilitat.

Fluorosilicona (FLS)
La fluorosilicona té les mateixes propietats que la silicona però conté trifluoropropil, que augmenta la seva resistència als dissolvents, oli, combustible, àcid i alcali. S'utilitza com a segell estàtic en aplicacions aeroespacials, d'automoció i d'aviació. La fluorosilicona té propietats comunes als fluorocarburs. Alguns dels seus beneficis inclouen una flexibilitat excepcional, qualitats d'envelliment i resistència als raigs UV. L'ús de fluor en la seva producció proporciona la seva resistència a una àmplia gamma de productes químics, així com una menor energia superficial.