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O- 링? 오 예! O- 링 씰 선택, 설계 및 설치 방법
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AS568 오링 가스켓 씰 홈 (Gasket Seal Groove) 규격

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AS568 오링 가스켓 씰 홈 (Gasket Seal Groove) 규격
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¿À¸µ±Ô°Ý

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(주)한라테크 :: SAKURA SEAL Co.,Ltd

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(주)한라테크 :: SAKURA SEAL Co.,Ltd
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오링 AN계열

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오링 AN계열
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DOVETAIL O-RING GROOVE 오링 홈

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‘+기계설계 꿀팁쉽게 찾아쓰는 규격’ Related Articles

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DOVETAIL O-RING GROOVE 오링 홈
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오링 설계 간편 가이드 :: [공학나라] 기계 공학 기술정보

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오링 설계 간편 가이드

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오링 설계 간편 가이드 :: [공학나라] 기계 공학 기술정보
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이지스씰링테크놀로지

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  • Most searched keywords: Whether you are looking for 이지스씰링테크놀로지 일반 O-RING에 비해 마찰계수가 낮고 압축율 (Squeeze)이 적어 … 재질 : NBR, HNBR, VITON; 규격 : 오링규격과 동일하나, AS568 규격으로 설계하는 것이 수급이 … 토탈씰링솔루션, 반도체 석유화학 조선 해양플랜트 식품제약 발전원자력터빈 유공압씰등오링, 오링규격, 바이톤오링, 오일씰
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이지스씰링테크놀로지
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as568 오링 홈 규격

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오링 AN계열

NBR, Silicone, VITON, EPDM 등 다양한 재질 가능

NBR 오링, 실리콘 오링, 바이톤오링, EPDM 오링, CR(네오프렌) 오링 등등 가능

– AN계열은 미국 ANS에서 정해진 inch기반의 규격체계입니다.

– AN계열은 mm기반의 다른 규격과 다르게 규격명과 내경의 연관이 없습니다.

– 흔히 x단위라 불리는 맨 앞에 숫자가 선경(두께)을 표시하며 뒤에 숫자에 따라 내경이 커집니다.

– 일련번호처럼 규격은 차례로 올라갑니다.

– 자세한 규격은 아래 표를 참고하시기 바랍니다.

오링 개요

■ O-RING은 가장 기본적인 씰(Seal)로써 단면이 원형으로 되어 있는 탄성재료의 링을 말합니다.

■ 일반적으로 밀폐부의 홈에 밀어넣고 압력이 가해지면 변형되어 반발탄성의 의해 간극을 막고 밀폐력을 가집니다.

■ 오링의 사용에 따른 구분은 아래 도면의 좌측 경우처럼 실린더 피스톤이나 로드에 적용되어 내경과 외경에

압착되는 운동용 오링이 있고, 아래 도면 우측의 경우처럼 윗면과 아랫면에 압착되어 사용되는 고정용 오링이 있습니다.

DOVETAIL O-RING GROOVE 오링 홈

O-RING

진공용 장비들에는 반드시 오링(O-RING)이 있어야 한다.

오링은 규격이 있어 그에 맞게 고르면 되는데 오링 홈을 어느정도 가공할 것인가에서 설계 경력을 알 수 있다.

너무 깊게 가공하면 오링이 눌리는 형태가 아닌 금속과 금속이 맞다는 형태로 되어버리는데 이럴때 진공이 파기가 된다.

시중에서 쉽게 구할 수 있는 오링은 규격은 이렇다.

AS568 계열

JIS B 2401 계열

K 계열

900 계열

비규격

또 재질 규격은 이렇다.

NBR

VITON

EPDM

CR

ACM

등등 많은 재질이 있으며 주로 NBR, VITON으로 많이 사용한다.

각 계열별로 다시 치수가 있다. O-RING은 내경기준으로 부품번호가 있고, 판매가 된다.

ANYSEAL : http://www.anyseal.co.kr/index.asp

ANYSEAL 출처 규격 : http://www.anyseal.co.kr/oring/oring_16_5.asp

한팩(O-RING 재질) : http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=lkoyotaell&logNo=70141267526&redirect=Dlog&widgetTypeCall=true

O-RING GROOVE SIZE

규격이 있으면 O-RING GROOVE를 가공해야 되니 가공 치수도 알아야 된다.

그런데 실질적인 가공치수는 약간 다르다. 가공을 하는 공장의 툴에 따라 상황이 다르고, 가공하는 공장마다 가공하는 방법이 있기 때문이다.

설계는 가공을 먼저 생각해야 하기에 가공하는 공장의 담당자에게 여쭤보면 정확히 알 수 있다.

주로 밀폐용으로 DOVETAIL GROOVE(GLAND)을 많이 쓰는데 다음의 홈페이지에서 가공 치수를 알 수 있다.

COLUMBIA : http://www.columbiaerd.com/dovetail_sealdesign.html

sealanddesign.com : http://www.sealanddesign.com/category/O-Ring-Dovetail-Groove-Design/490.html

O-RING 규격 선정 방법

규격표에는 내경, 기재되어 있고, 그 기준으로 부품번호를 선택할 수 있다.

AS568 계열의 5.33 두께와 내경 100.97의 345번을 예로 들면 O-RING GROOVE SIZE는 이렇다.

첫 번째, 내경 100.97 x Pi = 317.0458 정도 된다.

두 번째, 두께 5.33의 반값만큼 OFFSET을 하여 O-RING CENTER를 구한다.

세 번째, 연신율을 계산한다. 0.05%정도로 계산하면 된다. General Rule

참고 사이트 marcorubber : http://www.marcorubber.com/gd-directory.htm

100.97의 내경을 가진 오링의 연신량은 5mm정도 된다.

5mm는 압축이 되었을때 연신되는 양이다.

네 번째, 내경은 100.0pi로 가공치수를 선택하면 된다.

100 x Pi = 314 정도 나오므로 연신량에 부합하며 오링을 삽입할 때에도 어렵지 않게 삽입할 수 있다.

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[공학나라] 기계 공학 기술정보

오링 설계 간편 가이드

가장 많이 사용되는 씰(seal)로 대게 검은색 고무다.

아래는 설계 과정이다.

설계를 위한 최소한의 지식

오링 설계를 위해서는 적용하고자하는 부위가 다음에 어디에 해당되는지를 우선 알아야 한다.

움직임 여부에 따라 : 고정용/정적 (static) or 운동용/동적 (dynamic)

기밀 방향에 따라 : radial or axial (facial)

장착 위치에 따라 : male (pipe inside) or female (pipe outside)

움직임 방향에 따라 : reciprocating (왕복) or rotating (회전)

압력 조건에 따라 : internal or external

재질 선택

-53~301 deg. C 작동 온도와 사용 유체의 적합성에 따라 선택한다. 대부분의 경우는 별 차이가 없어서 적당히 골라도 된다.

( -184 deg. C까지 사용 가능한 PolyTetraFluoroEthylene (PTFE)은 보통 오링으로 분류하지 않는다. KS나 JIS 에서는 용도별로 P,G,V, 재료별로 1A, 1B, 2, 3, 4C, 4D로 구분한다. )

백업링

백업링의 포함 여부에 따라 오링 그루브의 폭 설계가 달라진다.

그림 출처 : RHHUDSON 오링 핸드북

– 백업링의 목적

고압에서 오링의 이탈에 의한 손상 (=누설) 방지로 백업링 자체는 기밀 성능이 없다.

– 포함 여부 선정 기준

그루브 설계 이전에 아래 표를 보고 삽입 여부를 결정한다 (백업링 포함여부에 따라 그루브 폭이 바뀐다!). 표에서 알 수 있듯이 간극이 클수록 압력이 높을수록 백업링이 필요하다. 예를 들어 경도 70 shore A 오링에 간극 0.07 mm, 사용압력 50 bar 면 백업링 사용이 불필요하다. 경도(70, 80, 90 shore A)는 같은 FKM 재질 이라도 세부적인 화학 구성에 따라 틀려지므로 제품 구입 시에 모델 번호를 정확히 아는 것이 좋다.

– 종류

크게 3가지 종류가 있다.

기본은 솔리드인 엔드리스,

끼우기가 어려우면 바이어스 컷,

온도차가 크면 여러번 감긴 스파이럴을 쓴다.

백업링은 주로 오링보다 단단한 PTFE 재질로 압력 입력의 반대측에 장착하게 되며 가죽제를 사용하기도 한다.

(아래 그림에서 Parbak은 파커사의 상품명이다.)

그림 출처 : 파커 오링 핸드북

오링 및 그루브(혹은 글랜드) 설계

많은 사이트에서 표로 매우 잘 정리되어 있다. 대부분 비슷한 포맷으로 고르기만 하면 된다. 오링 사이즈는 다양한 규격이 있으나 AS 568 (미국의 항공우주 규격, mechengineering.tistory.com/596)이 가장 일반적으로 쓰인다. 이 규격에서 세자리 숫자로 내경과 두께를 정의한다 (세자리 숫자가 클수록 내경과 두께가 커진다).

아래 그림을 보면 정적 Radial 오링 그루브 설계를 보여준다. SAE AS5857은 미국 SAE 항공우주 표준이다.

씰이 피스톤의 장착되는 경우는 일단 C 값을 보자. 그걸 보고 고르면 된다. 보어 직경 A는 조립이 가능해야 하므로 당연히 피스톤 직경 보다는 크게 된다. C에서 F 를 뺀 값이 압축률을 결정하게 된다.

그림 출처 : 파커 오링 핸드북

위의 그루브를 설계한 이후에는 그루브 폭과 오링을 설정해야 하며 위의 AS568 dash no.를 기준으로 아래표에서 고르면 된다.

그림 출처 : 파커 오링 핸드북

오링과 닿는 면은 기밀 성능을 수행하는 기밀면이 되고 기밀면에서 조도는 매우 중요한 요소이다. 그루브 면의 위치, 정/동적, 기/액체 , 백업링 포함 여부에 따라 다르나 Ra 16, 32, 63 (mm 단위계로는 0.4, 0.8, 1.6) 셋 중 하나다. 동적, 기체, 백업링 미포함 할수록 조도가 높아야 한다.

표면 조도를 위와 같이 하려면 일반 기계 가공으로도 가능할 수 있으나 Ra 0.4는 매우 힘들다. 원칙적으로는 가공 후 조도 검사가 필요하다. 조도를 확실히하려면 기계 가공 이외의 표면 처리 (연삭, 전해연마 등) 가 필요하다.

그루브 설계 원리

이미 표로 잘 정리되어 상용품 카탈로그에서 고르기만 하면 되지만 일반적인 설계 원리는 다음과 같다. 세부 값은 제조사에 따라 바뀔 수 있다.

– Radial Seal

그루브에 오링이 잘 고정되기 위해서는 오링을 조금 늘여서 장착하는 것이 좋다. 따라서 오링 원주를 그루브 내경에 비해 1~5% 작게 설계하는데 2 % 정도를 추천한다. 수식으로 보면 아래와 같다.

오링 내부 직경 = 그루브 내부 직경 x 0.98

기밀을 위해 정적 오링의 경우는 최대 약 40%, 동적 오링의 경우는 약 30 %정도 단면의 압축이 발생되게 그루브 내경을 설정한다. 수식으로 보면 아래와 같다.

오링 단면적 직경 = { (보어 직경 – 그루브 내부 직경) / 2 } / ( 1 – 압축률 )

* 보어 직경 : 오링을 덮는 뚜껑 부품의 직경

** 2로 나누는 이유는 반경으로 계산해야 되기 때문

대부분의 고무 재질이 거시적으로는 비압축성이라 볼 수 있어, 오링이 반경 방향으로 압축이 되면 축방향으로 팽창을 허용하기 위해서 그루브 폭은 오링 직경의 약 1.5 배를 한다.수식으로 보면 아래와 같다.

그루브 길이 = 오링 단면적 직경 x 1.5

* 주의점 : 위 수식을 보면 알겠지만 Radial Seal 압축율은 직경에만 의존적이지 그루브 폭과는 무관하다.

인터넷에 찾아보면 형상을 입력하면 압축율을 계산해주는 오링 계산기가 있다.

*영문 설명 (제작 공차가 포함된 경우)

http://www.efunda.com/designstandards/oring/design_guidelines.cfm

기타

– 윤활제

dynamic 씰의 경우, 오래쓰려면 윤활제를 바르는 것이 좋다 (오링 파는 곳에 문의하면 좋은 것을 추천해 준다)

static 씰의 경우도 조립할때 오링이 파손될 수 있으므로 바르기도 한다.

참고

* 자료가 잘 정리된 상용 카탈로그 (영문)

rlhudson 오링 핸드북

rlhudson.com/wp-content/uploads/2018/04/rlhudson-o-ring-guide.pdf

파커 오링 핸드북

http://www.parker.com/literature/ORD%205700%20Parker_O-Ring_Handbook.pdf

http://www.tss.trelleborg.com/remotemedia/media/globalformastercontent/downloadsautomaticlycreatedbyscript/catalogs/o_ring_gb_en.pdf

http://o-ring.info/en/o-ring/Technical%20Handbook/Technical%20handbook%20O-rings%20update%20april%202013.pdf

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