O型圈槽尺寸做錯比沒有密封更糟 - O型圈槽設計實務

O 形環看似簡單，溝槽尺寸稍有偏差就會密封嚴重失效。壓太緊：O 形環被壓潰、快速磨損。太鬆：被壓力推出。精確的溝槽設計決定密封壽命。CNS 4439 跟 JIS B 2401 規範 O 形環標準尺寸，各密封件廠家型錄都附有詳細的溝槽尺寸表。

1. 壓縮率（Squeeze）計算

壓縮率（%）= (W − G) / W × 100　　W: 線徑, G: 溝槽深

• 靜密封：15-30%
• 動密封（往復運動）：10-20%（降低摩擦）
• 壓縮率 < 8%：密封失效風險 / > 35%：O 形環損傷、擠出風險

2. 溝槽寬度設計

溝槽寬必須容許 O 形環壓縮時的橫向變形。

• 靜密封：溝槽寬 = 線徑 × 1.3-1.5
• 動密封：溝槽寬 = 線徑 × 1.5-1.6（預留膨潤、磨損空間）

3. 導入倒角

• 溝槽入口邊緣務必加 15-20° 倒角。銳利邊角會在安裝時切傷 O 形環。
• O 形環經過的所有邊緣（缸孔入口、活塞桿端部）都要倒角或倒圓。

4. 表面粗糙度要求（按 CNS B 1031）

• 動密封接觸面（活塞桿外徑、缸孔）：Ra 0.4-0.8（必須研磨）
• 溝槽底面、側面：Ra 1.6-3.2（車削/搪孔即可）
• 靜密封接觸面：Ra 1.6-3.2（精銑即可）

5. 材質選擇（廠商型號與用途）

• NBR（丁腈橡膠）：礦物油、液壓油、水。最通用。-40 至 120°C。
• FKM（Viton，氟橡膠）：化學藥品、高溫油。-20 至 200°C。半導體設備真空管線常用材質。
• EPDM：蒸氣、熱水、煞車油。在礦物油中會膨潤——避免使用。
• 矽膠（VMQ）：食品/醫療，-60 至 200°C。機械強度較低。