Уплотнительная шайба обрезиненная и прокладки с металлическим каркасом

Задача у всех трёх типов одна: закрыть щель под головкой болта, самореза или штуцера. Разница в том, что не даёт резине раздавиться при затяжке. У плоской шайбы ограничителя нет, и сжатие зависит от руки монтажника. У кровельной EPDM-шайбы резину прижимает стальная чашка, но ход затяжки задаёт тоже монтажник. У обрезиненной шайбы штуцера металлическое кольцо упирается в торцы, и пережать резину нельзя. Отсюда и область работы: плоская шайба для воды и воздуха низкого давления, кровельная для дождя и ветра, обрезиненная для масла и топлива под давлением.

Три типа шайб отличаются ограничителем сжатия

По иностранным каталогам обрезиненная шайба штуцера встречается под названиями Bonded Seal, USIT-кольцо, Dowty-шайба. Названия брендов здесь приведены как обозначения типа изделия, товарные знаки принадлежат правообладателям.

Шайба кровельного самореза закрывает отверстие в профлисте

Кровельный саморез идёт в комплекте со стальной оцинкованной шайбой, к нижней стороне которой привулканизирован или приклеен слой EPDM. При вкручивании сталь прижимает резину к листу, резина заполняет отверстие и неровности покрытия. Правильная затяжка видна снаружи: EPDM чуть выступает из-под стальной шайбы ровным валиком по кругу. Если валика нет, шайба недотянута и под неё затечёт вода. Если резина выдавлена толстой лепёшкой, а сталь выгнулась, шайба пережата и треснет через пару сезонов.

EPDM здесь выбран не случайно: он стоек к солнцу, озону и воде, сохраняет упругость на морозе. Шайба из NBR или натуральной резины на кровле растрескается за несколько лет. Пример распространённых в каталогах крепежа сочетаний: саморез 4,8 мм со стальной шайбой 14 мм, 5,5 мм с шайбой 16 мм, 6,3 мм с шайбой 19 мм; точный размер проверяют по каталогу конкретного крепежа. Отдельно кровельные шайбы на заказ делают редко: их берут комплектом с саморезом. Под заказ идут шайбы для крепления сэндвич-панелей, фасадных кассет и корпусов оборудования на улице, где серийный диаметр не перекрывает отверстие или паз.

Обрезиненная шайба штуцера держит давление металлом

Обрезиненная шайба устроена как стальное кольцо, к внутренней кромке которого привулканизирован резиновый выступ трапециевидного сечения. Выступ чуть толще металла. При затяжке штуцера резина сжимается до толщины кольца, заполняет зазор у резьбы и торец, а дальше сталь упирается в торцы и забирает усилие на себя. Поэтому шайба уплотняет при меньшем моменте, чем медная, и на соединениях невысокого давления переносит повторную сборку, пока резина цела. Медная шайба при этом наклёпывается, и после снятия её не дотягивают; так устроена медная прокладка.

Шайба работает только под цилиндрической резьбой с плоским торцом: метрической, трубной G (BSPP), UNF. На конической резьбе NPT и на фитингах с конусом 24° или торцевым кольцом ORFS она не нужна, там уплотняет сама резьба или кольцо в канавке. Эти соединения на импортной гидравлике различают по резьбе, конусу и типу колец для фитингов. Встречаются самоцентрирующиеся шайбы с тонкой резиновой юбкой внутри: юбка держит шайбу на резьбе при монтаже снизу и сбоку, когда обычная шайба съезжает и попадает под торец краем.

Плоская резиновая шайба уплотняет без канавки и ограничителя

Плоскую шайбу вырезают из листовой резины ножом плоттера, штампом или струёй воды. Внутренний диаметр делают по резьбе или стержню с небольшим зазором, наружный по торцу гнезда. Работает она в сантехнике, на пробках баков, крышках корпусов, проходах болтов через кожухи. Ограничителя нет, поэтому на давлениях выше нескольких атмосфер плоскую резину выдавливает в зазор, а при перетяжке она расплющивается и рвётся. Как подобрать плоское кольцо под конкретную резьбу и толщину гнезда, приведено в таблицах плоских уплотнительных колец.

Толщину плоской шайбы берут минимально достаточной для неровностей торца: чем тоньше резина, тем меньше её выдавливает. Для ровных механически обработанных торцов хватает 1–2 мм, для литых и окрашенных поверхностей берут 2–3 мм и мягче, 50–60 Shore A. Резать такие шайбы удобно на плоттере от одной штуки, а партию в тысячи штук выгоднее вырубать штампом.

Резину шайбы выбирают по тому, что течёт под ней

Диапазоны в таблице приведены как ориентир для марок общего назначения; марку для узла фиксируют в КП. Металл обрезиненной шайбы подбирают так же внимательно, как резину, и марку резины для смешанной среды удобнее согласовать через подбор материала уплотнения. Оцинкованная сталь в морской воде и в моющих растворах ржавеет под резиной, и выступ отслаивается от кольца; для воды, морской среды и пищевых линий берут нержавеющую сталь.

Цвет риска заявки зависит от среды под шайбой

Заявки на шайбы удобно делить на три цвета ещё до расчёта. Зелёная: плоская шайба для воды, воздуха или пыли, размер с чертежа, резина названа заказчиком, например EPDM 60 Shore A толщиной 2 мм. Такую шайбу считают и режут по спецификации без вопросов. Жёлтая: обрезиненная шайба под импортный штуцер с неизвестной резьбой, горячее масло без указания температуры, шайба для фасада, где нужно перекрыть паз. Здесь технолог уточняет резьбу, марку резины и металл, а каждое допущение записывает в КП отдельной строкой.

Красная: шайбы на газовых линиях, в тормозных системах, на кислороде, в авиационных и медицинских узлах. По таким заявкам ничего не обещают до отдельной технической оценки: нужен документ на изделие, стандарт или требование разработчика узла, а резина и металл должны совпадать с исходной деталью по паспорту. Шайба под штуцер манометра на паре или газе тоже уходит в красную зону, даже если по размеру она самая простая.

Размер шайбы снимают с гнезда под штуцером

Частая ошибка в заявке: «шайба под М20». Под резьбу М20 бывают шайбы с наружным диаметром от 24 до 30 мм, и неверная шайба либо не ложится на торец гнезда, либо свешивается за опорный торец и сжимается неровно. Для штуцерной шайбы нужны внутренний диаметр по резьбе, наружный диаметр опорного торца под шестигранником и глубина гнезда. Для кровельной и фасадной шайбы нужны диаметр отверстия или ширина паза в листе и диаметр крепежа.

Пункты проверки перед заказом шайб: тип и шаг резьбы или диаметр стержня; диаметр опорного торца под головкой или шестигранником; глубина гнезда и наличие фаски; среда и рабочая температура; давление в линии; металл кольца или стальной шайбы; количество на ремонт и запас в год. Если резьба неизвестна, хватает фото штуцера рядом с линейкой и замера наружного диаметра резьбы штангенциркулем: шаг определяют резьбомером или по числу витков на 10 мм.

Прокладки с металлическим каркасом работают как большая шайба

Принцип обрезиненной шайбы переносят на крупные детали. Фланцевая прокладка с металлическим кольцом-ограничителем сжимается ровно до толщины кольца. Прокладка крышки редуктора или насоса с завулканизированными втулками под болты не продавливается под головками. Прокладка с металлическим каркасом и резиновой обкладкой по контуру держит форму при монтаже и не выдавливается в стороны. Такие детали ставят на крышки, которые часто снимают, и на корпуса, где перетяжка уже испортила не одну резиновую прокладку.

Изготавливают их привулканизацией: металлическую основу вырезают или штампуют, обезжиривают, наносят клей и формуют резину в пресс-форме вместе с металлом. Подготовка арматуры и проверка прочности связи — общие этапы для резинометаллических изделий. Для ремонта старую металлическую основу иногда используют повторно, если она без коррозии и деформации; такие работы ведут в разделе резинометаллических деталей.

Тираж решает, резать шайбы или формовать

Серийные обрезиненные шайбы под ходовые резьбы от М10 до М22 и от G1/4 до G1 дешевле взять готовыми. Под заказ идут нестандартные диаметры, нержавеющий металл, FKM вместо NBR и шайбы под старые узлы без каталожного номера. Обрезиненную шайбу формуют на металлическую заготовку, поэтому нужна пресс-форма: ориентировочно от 25 000 ₽ с НДС, точная цена в КП. На партии в сотни штук в год она окупается, на десяток шайб нет.

Плоские шайбы режут без оснастки от одной штуки. Если давление в узле невысокое, на малую партию выгоднее заменить обрезиненную шайбу плоской из резины, фторопласта или паронита, а при высоком давлении взять серийную шайбу ближайшего размера и проверить гнездо. Минимальный заказ 9 000 ₽ с НДС, поэтому плоские шайбы удобно заказывать одним списком с другими уплотнениями узла.

Короткие ответы про резиновые уплотнительные шайбы

Какая резиновая шайба нужна для кровельного самореза?

Шайба для кровельного самореза делается из EPDM на стальной оцинкованной основе, потому что EPDM переносит солнце, озон и мороз без трещин. Диаметр стальной шайбы подбирают под диаметр самореза и профиль листа. Затягивают до появления ровного резинового валика по краю: без валика будет течь, а сплющенная резина и выгнутая сталь означают перетяжку.

Какая шайба лучше для штуцера гидравлики: обрезиненная или медная?

Обрезиненная шайба для штуцера гидравлики уплотняет при меньшем моменте затяжки, не требует отжига, а на невысоком давлении переносит повторную сборку, пока резина цела. Медная шайба держит более высокую температуру и не стареет, но после первой затяжки наклёпывается. Для масла до +100 °C удобнее обрезиненная с NBR, для горячего масла с FKM, для пара и горячих газов медь.

Из какой резины заказывать уплотнительную шайбу для воды?

Уплотнительную шайбу для холодной и горячей воды чаще всего делают из EPDM 60–70 Shore A: он не набухает в воде и держит нагрев до +130 °C как ориентир для марок общего назначения. Для питьевой воды нужна резина с документом о допуске к контакту с питьевой водой. NBR для горячей воды подходит хуже: он быстрее стареет и твердеет.

Шайбу на замену заказывают по гнезду и среде

Наша компания производит плоские и обрезиненные шайбы и прокладки с металлическим каркасом по чертежу, эскизу или образцу. Для расчёта достаточно образца шайбы или фото гнезда с линейкой, типа резьбы, среды, температуры и давления, количества на ремонт и в год. Если шайба стоит на газе, тормозах или кислороде, пришлите документ на исходную деталь: без него технолог не подтвердит замену.