Сжатие представляет собой отношение величины деформации, приложенной к уплотненной величине, выраженное в процентах от толщины поперечного сечения в свободном состоянии. Поперечное сечение деформированного уплотнения «активирует» эластомерную матрицу подобно пружине сжатия; эластичность, присущая резиновому материалу, заставляет его прижиматься к сопрягаемому компоненту. Это контактное усилие блокирует жидкости, газы и сухие порошки, предотвращая их протекание между резиновыми уплотнениями и сопряженными аппаратными каналами.
Чем сильнее сжато уплотнительное кольцо, тем больше силы прикладывается к оборудованию и тем плотнее уплотнение. Однако это не обязательно означает, что дизайнеры всегда должны указывать самый загруженный (при условии, что они знают, какой это уровень и почему, что является «самым большим»). Необходимо учитывать множество факторов, в том числе:
Как только что упоминалось, более плотные уплотнения обычно приводят к более высоким уровням экструзии. Однако за пределами определенного уровня вмешиваются другие факторы, которые могут воздействовать на эффективное уплотнение, например, напряжение, возникающее из-за силы сопрягаемого оборудования.
Если сжатие увеличивается, а его сжимающая сила слишком велика, это может привести к повреждению сопрягаемого оборудования, в зависимости от материала и конструкции оборудования.
Более высокое сжатие также приводит к большему трению и более быстрому износу для динамических применений. Этого может быть достаточно, чтобы повлиять на функциональность устройства. Например, в медицинских устройствах с ручной регулировкой уплотнительное кольцо, создающее чрезмерное трение, может помешать врачу правильно использовать устройство.
При более сильном сжатии возникает более высокий риск, который возникает, когда установлено зажимное кольцо круглого сечения, создающее путь для потока жидкости или газа вокруг уплотнения. На рис. 1 и 2 показана конечно-элементная модель того, что происходит, когда уплотнительное кольцо установлено с экструзией на 40 и 25 процентов соответственно. На этой модели показано повреждение уплотнительного кольца защемлением уплотнительного кольца во время сборки охватываемой части (поршневого типа). При 40-процентном уровне трудно избежать защемления, а при 25-процентном уровне оно устраняется.
Экструдированный эластомер прикладывается к сопрягаемому оборудованию, создавая уплотняющее усилие, которое со временем имеет тенденцию к ослаблению. Когда эта сила полностью ослабевает, уплотнительное кольцо сохраняет свою форму, даже если оно больше не сжимается. Остаточная деформация при сжатии является мерой этого распада, выраженной в процентах. Когда остаточная деформация при сжатии достигает 80 процентов, большинство уплотнительных колец могут потерять свою герметизирующую способность. Уплотнительным кольцам, экструдированным на более высоких уровнях, обычно требуется больше времени, чтобы достичь 80-процентного уровня остаточной деформации при сжатии. Основываясь только на остаточной деформации при сжатии, более высокие уровни сжатия обычно приводят к увеличению срока службы уплотнительного кольца.
Разработчики должны тщательно учитывать все эти факторы, в дополнение к другим факторам, специфичным для применения, таким как температура и давление герметизируемого материала, прежде чем они решат, какую экструзию уплотнительных колец применять. Правильное решение приводит к лучшему уплотнению в течение самого длительного срока службы уплотнительного кольца с наименьшим повреждением как самого уплотнительного кольца, так и сопряженного с ним оборудования.