ORing（O 形圈）是工業器械中常用到的密封材料，ORing 材質、用途和尺寸十分多元，選錯 ORing 會無法達到密封效果。ORing 是什麼？為什麼可以有密封的效果？ORing 的材質和尺寸有哪些？
ORing 是什麼？
ORing 或稱 O 型環、O 形圈，是一種截面呈圓形的密封圈，多半由彈性材料製成。ORing的任務很單純，放入機器凹槽後被對應的組件壓縮後形成密封，阻止液體或氣體外洩。
ORing 如何形成密封？
在任何類型的機械設備中，都可能發現ORing，因為 ORing 具有絕佳的密封效果。依照網站Integrated Polymer Solutions 和 Eastern Seals 的說法，ORing 具有彈性和一定的硬度，被擠壓後，會往四周擴張，使ORing與物體表面完整接觸，達到密封的效果。
ORing 的主要應用在哪裡？
ORing 主要是用來密封，目的是防止液體或氣體洩漏，讓設備在壓力與溫度下能穩定運作。在密封領域，可以大致分成「動態密封」和「靜態密封」。
靜態密封與動態密封
- 靜態密封： ORing 在固定的位置，不會與機械內的零件有互相對運動，主要用於管路接頭與法蘭、閥門與蓋板、液壓或氣壓系統的缸蓋。
- 動態密封： ORing 會跟著器械內的零件摩擦或移動，需要承受摩擦力與磨損，例如活塞或活塞桿的密封，防止液壓油或壓縮空氣外漏、泵浦和旋轉軸的密封等等。
應用領域
了解「動態密封」和「靜態密封」後，就可以進一步延伸 ORing 可以應用的領域包括：
- 液壓系統： 用於控制閥、氣缸、液壓缸等，防止高壓流體洩漏。
- 汽車：包括引擎、變速箱、冷氣、機油管路密封等等
- 食品加工設備：ORing 能用來防水、防菌等用途的密封，但需選用無毒無味的矽橡膠（Silicone）或 EPDM 材質
- 日常生活：水龍頭、衛浴設備、飲用水設備 的防水密封
- 半導體產業： 用於高真空或化學腐蝕性環境，常使用 PTFE 或全氟橡膠。
常見 ORing 材質與差異比較
ORing 最常見的材料包括 PTFE、Silicone、Viton、NBR 和 EPDM，這些材料的耐酸鹼性、耐受溫度不同，所以應用的地方也不大相同：
| 比較 | 特色 | 耐受溫度 | 耐酸鹼 | 適用場景 |
|---|---|---|---|---|
| PTFE（聚四氟乙烯） | 化學耐受性高、 極低摩擦係數 |
-200~260度 | 可耐受大多數強酸/強鹼/溶劑 | 化學工業、 高潔淨度環境、 食品飲料、 滑動墊圈 |
| Viton（氟橡膠） | 優秀的耐化學性、 極佳的耐油性、 高溫性能優異 |
-20~200度 | 可耐受大多數酸類， 但不耐低分子量有機酸、 酮類和一些強鹼 |
汽車燃油系統、 航空航天、 接觸礦物油的零件 |
| EPDM（三元乙丙橡膠） | 耐熱、耐溶劑 | -50~150 度 | 耐稀釋酸/稀釋鹼/動植物油。 不耐礦物油和芳香族溶劑。 |
熱水／蒸汽管路、 煞車油系統 |
ORing 尺寸有哪些？
ORing 尺寸規格很重要，適用的機械設備都不同，不過由於全球產業的發展和地域習慣不同，ORing 有多種主要尺寸標準：
| 尺寸 | 簡稱或代碼 | 單位制 | 特色與應用 |
|---|---|---|---|
| 美規標準 | AS568 | 英吋 | 由美國汽車工程師學會（SAE）制定， 是北美最普遍的標準。 尺寸以英吋為基礎。 |
| 國際標準 | ISO 3601 | 公釐 | 國際標準化組織制定。 分為 Class A (與 AS568 尺寸相似) 和 Class B ， 是全球範圍內公制尺寸選用的重要依據。 |
日規標準 ORing 相對複雜，有 P 系列、G 系列、S 系列、V 系列差別。
這系列除了尺寸不同，應用的地方也不同，從開頭的英文就能略知一二：
- P 系列 ：P 代表 Piston（活塞），代表 P 系列最常見的動態密封、
- G 系列：G 代表 Gasket 或 General-purpose（通用），常用於靜態密封。
- S 系列：S 代表 Special（特殊），尺寸範圍比 P 和 G 系列更精細。
- V 系列：V 代表 Vacuum（真空），常用於真空法蘭密封。
除了制式標準的 ORing ，其他的特殊的 ORing 則需要特別製作。佳昕事業有限公司為了各式各樣的需求有特別製作非常規尺寸 ORing 的服務，如需要可以諮詢佳昕的官方 Line。
ORing 保養方式與更換時機
雖然 ORing 便宜又耐用，但不代表可以不用更換，以下是可以更換 ORing 的時機點：
- 定期檢查是否硬化、龜裂、變形
用手指輕壓 ORing，看它是否能迅速恢復原狀，如果僵硬、失去彈性，說明已經老化。另外觀察 ORing 表面是否有細小的裂紋、切口或變形，都要更換，以免密封壓力不足而洩漏。 - 機器大修時順便換掉
ORing 本身價格低廉，而洩漏造成的停機損失和修復成本遠高於 ORing，所以在大修期間可以順便 ORing，確保之後器械運作正常。 - 若運作環境高溫或含化學物質，壽命會明顯縮短
在極端環境下工作的設備，例如高溫或含化學物質的環境，會大幅縮短 ORing 的壽命。 - 動態密封通常壽命比靜態短
由於摩擦和移動，動態密封件磨損速度更快，應比靜態密封件更頻繁地檢查和更換。
Oring、墊片和 O 型圈金屬墊片的差別
Oring、墊片和 O 型圈金屬墊片都是用於密封的零件，但 Oring 多用於高壓、小面積及動態密封要求，墊片常用於靜態密封和面積較大接觸，O 形圈金屬墊片則針對極端環境與高壓要求設計，材質與功能都有區別：
| 差異 | Oring（O 形環） | 墊片 | O 形圈金屬墊片 |
|---|---|---|---|
| 材質 | 通常是橡膠材質 | 橡膠、金屬、 紙質、石棉等多種材質 |
以金屬為主 |
| 用途 | 動態或靜態密封， 適合小面積和高壓環境 |
靜態密封， 填滿兩個接合面間隙 |
真空、 超高壓及極端環境密封 |
如何挑選合適的 Oring
溫度範圍要注意
ORing 因為材質不同，而有不同的適用溫度範圍。例如如果系統溫度超過 120 度，就不能使用 NBR；低溫則是要避免脆化，Silicone、EPDM、PTFE 能適應低於 -20 度的工作溫度。
介質別搞錯
如果材質與工作介質不相容， ORing 會迅速膨脹、硬化、溶解或龜裂，密封效果立即失效，例如：
- 耐礦物油／燃油：可選則 Viton 或 NBR 。
- 耐熱水／蒸汽：優先選 EPDM。
- 耐強酸／強鹼／化學溶劑：可以選擇 PTFE。
- 食品／醫療／無毒環境： 可考慮 Silicone 或 PTFE。
密封型態差異
密封型態決定了 ORing 的尺寸公差、壓縮率和所需的硬度，簡單來說，靜態密封好處理，動態密封要選更耐磨的材質，包括 PTFE、NBR、Viton 等等。
尺寸別挑錯
ORing 的線徑和內徑要特別注意：
- 線徑：ORing 的粗度，線徑大小會影響 ORing 的密封效果和抗壓能力。如果線徑過粗，會導致 ORing 的壓縮率太大，會損壞得更快、失去密封能力；過細則是會導致壓力不足而洩壓。
- 內徑：ORing 的內圈直徑，直徑要吻合這樣放入機械時才不會太鬆或太緊。
挑 ORing 尺寸不能找一個「差不多」，而是要確保 ORing 的尺寸和溝槽設計能達到精確的預期壓縮率和適當的拉伸率，才能達到密封的效果。
ORing 可在哪裡購買？
ORing 主要可以在供應商、工業材料行與五金行或是線上電商平台購買，但供應商的 ORing 尺寸、材料較完備：
ㄧ、專業密封件供應商與代理商
如果是工廠、企業採購，需要大量採購、特殊材質（如 Viton、FFKM）或特殊規格（如 JIS V 系列、特殊線徑），像是佳昕事業有限公司這樣的專業密封件供應商與代理商是最佳選擇。
二、工業材料行與五金行
小量維修、急用、或是常見的 NBR 材質 ORing ，可以去五金行、零件行或是工業材料行找找。
三、線上電商平台
適合個人、小型工作室或急需購買標準品時使用，但尺寸可能較不齊全。
如果要購買 ORing，要提供以下 3 個資訊給供應商：
- 尺寸規格： 內徑 (ID)、 線徑 (CS)，以及所依循的標準（例如：AS568-110 或 JIS G-40）
- 材質： 例如 NBR、Viton、EPDM 等。
- 硬度： 通常是 Shore A 70°，特殊應用可能需要 90°。
ORing 常見問題 Q&A
Q1：ORing 明明是新的卻一直漏？
最常見的原因是 ORing 尺寸不對。 ORing 只要內徑差 0.2–0.5 mm，密封力就會像洩了氣的輪胎；線徑太細則會造成壓縮量不足。
Q2：ORing 被壓扁後會彈不起來
ORing 彈性良好，當壓力消失後，一般會回到原本的形狀。但碰到壓力過大導致壓縮量過高（超過 100 bar），或是長時間在高溫的環境下，就有可能喪失回彈力。
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