EPDM vs NBR vs szilikon: A megfelelő gumikeverék kiválasztása ipari szeleptömítésekhez

Egy szelepszerelvény megmunkálható a tökéletes tűréshatárig, és még mindig meghibásodik a terepen -, és leggyakrabban a kiváltó ok a tömítésre, nem pedig a fémre vezethető vissza. A szelepmaghoz vagy tömítéshez nem megfelelő elasztomer kiválasztása nem csak az élettartamot csökkenti; fokozatos szivárgáshoz, hirtelen tömítéskitöréshez vagy megfelelőségi meghibásodásokhoz vezethet, amelyeket a telepítés után költséges diagnosztizálni.

 

Ez különösen igaz a gumi{0}}fém kötésű szelepmagokra, ahol a gumi alkatrész tartósan egy fémbetéthez van olvadva. A kötést követően a vegyület nem cserélhető ki -, így a kiválasztási döntésnek első alkalommal helyesnek kell lennie. Ebben az útmutatóban lebontjuk az ipari szeleptömítések három leggyakrabban megadott elasztomerjét - EPDM, NBR és szilikon -, és gyakorlati keretet adunk a választáshoz.

 

Az egyes anyagok összehasonlítása előtt segít igazodni ahhoz, hogy mi számít valójában a szeleptömítési alkalmazásokban. A legtöbb specifikáció hibája abból adódik, hogy egy tulajdon túl-indexel (általában költség), miközben figyelmen kívül hagyja a többit.

 

Hőmérséklet tartomány. Minden elasztomernek van egy működő ablaka, amelyen kívül vagy megkeményedik, megreped, vagy elveszíti tömítő erejét. Mindig ellenőrizze mind a folyamatos-használati tartományt, mind a rövid távú-kilépési korlátot -, ezek gyakran eltérő számok egy adatlapon.

 

Kémiai és közeg-kompatibilitás. Valójában mi érintkezik a tömítés - levegővel, vízzel, hidraulikaolajjal, üzemanyaggal, gőzzel vagy tisztítószerekkel? Az egyik közegben jól teljesítő elasztomer gyorsan lebomolhat a másikban.

 

Kompressziós készlet. Ez azt méri, hogy az anyag milyen jól tér vissza eredeti alakjába tartós összenyomás után. A magas kompressziós beállítás azt jelenti, hogy a tömítés idővel fokozatosan elveszíti az érintkezési nyomást -, ami lassú a szivárgás felé, amelyet könnyű kihagyni a korai-stádiumú tesztelés során.

 

Keménység (Shore A). Befolyásolja mind a tömítési erőt, mind a beépítési viselkedést. Túl puha, és az anyag nyomás alatt extrudál; túl kemény, és előfordulhat, hogy nem illeszkedik jól az illeszkedő felületekhez.

 

Kopás- és kopásállóság. Különösen fontos a dinamikus tömítéseknél - Az ismétlődő működtetési ciklusokat tapasztaló szelepmagoknak olyan keverékre van szükségük, amely ellenáll a felületi kopásnak a termék tervezett élettartama alatt.

 

Egy praktikus gondolkodásmód: a hőmérséklet és a média kompatibilitás általában egy vagy két jelölt családra szűkíti a területet. Ezután a kompressziós halmaz és a keménység határozza meg az adott vegyületminőséget a családon belül.

 

Az EPDM (etilén-propilén-dién monomer) az egyik legszélesebb körben meghatározott elasztomer a vasúti és ipari pneumatikus rendszerekben, főként hő-, gőz-, ózon- és időjárásállósága miatt.

 

Erősségek:

1. Kiválóan ellenáll a forró víznek, gőznek és a külső időjárásnak (UV, ózon)
2. Jó teljesítmény széles hőmérséklet-tartományban, jellemzően -40 és 150 fok között, a keverék minőségétől függően
3. Erős ellenállás poláris folyadékokkal, például víz{0}}alapú fékfolyadékokkal és számos tisztítószerrel szemben
4. Általában olcsóbb, mint a szilikon vagy a fluorelasztomerek

Gyengeségek:

1. Gyengén ellenáll az ásványi olajoknak, üzemanyagoknak és a legtöbb szénhidrogén-{0}}alapú kenőanyagnak -, megduzzad és lebomlik
2. Nem alkalmas pneumatikus rendszerekhez, ahol a levegővezeték olajalapú{0}}kompresszor-kenőanyag-maradványokat szállít

 

Ahol illik a szeleptömítési alkalmazásokhoz: Az EPDM erős alapértelmezett választás a vasúti tranzitfék-levegő-rendszerekhez, a HVAC-szeleptömítésekhez és minden olyan alkalmazáshoz, ahol az elsődleges expozíció víz, gőz vagy időjárás, nem pedig olaj. Gyakran használják ajtórendszerek tömítéseiben és más külső körülményeknek kitett alkatrészekben.

Az NBR (nitril-butadién-kaucsuk) a pneumatikus és hidraulikus rendszerekben a legelterjedtebb elasztomer, éppen azért, mert az EPDM egy dologgal küzd: az olajállóság miatt.

 

Erősségek:

1. Kiválóan ellenáll ásványi olajoknak, üzemanyagoknak és hidraulikafolyadékoknak
2. Jó kopásállóság, így alkalmas dinamikus tömítésekhez ismételt ciklusokkal
3. Ésszerű kompressziós készlet teljesítmény mérsékelt hőmérsékleti tartományokban
4. Költséghatékony-nagy mennyiségű-gyártás esetén

Gyengeségek:

1. A rossz időjárás- és ózonállóság - leromlik hosszan tartó UV-sugárzás és kültéri expozíció hatására, hacsak nem keverik hozzá speciálisan
2. Szűkebb magas hőmérsékletű{0}}mennyezet az EPDM-hez vagy a szilikonhoz képest, általában körülbelül -50-80 fokig normál minőségeknél
3. Nem alkalmas olyan helyekre, ahol a tömítés poláris folyadékoknak, például fékfolyadéknak vagy erős tisztítószereknek van kitéve

 

Ahol illik a szeleptömítési alkalmazásokhoz: Az NBR az alapértelmezett választás a pneumatikus szelepmagokhoz, a vezérlőszelep-tömítésekhez és minden olyan alkatrészhez, amely közvetlenül érintkezik a sűrített levegővel, és kenőanyag-maradványokat szállít. Kifejezetten a gumi---fém kötésű szelepmagok esetében az NBR gyakran az alapvegyület, kivéve, ha a kültéri expozíció vagy a szélsőséges hőmérsékleti követelmények az EPDM vagy a szilikon felé tolják a specifikációt.

 

A szilikon más helyet foglal el -, kevésbé a vegyszerállóság miatt választották, sokkal inkább az extrém hőmérsékleti tartomány és a stabilitás miatt.

 

Erősségek:

1. Nagyon széles hőmérsékleti tartomány, gyakran -60 foktól 200-230 fokig, fokozattól függően
2. Kiválóan ellenáll az ózonnak, az UV-sugárzásnak és az időjárás viszontagságainak
3. Jó elektromos szigetelési tulajdonságok, hasznos érzékeny elektronikai házak közelében
4. Alacsony hőmérsékleten jobban megőrzi rugalmasságát, mint a legtöbb más elasztomer

Gyengeségek:

1. Rossz mechanikai szilárdság és kopásállóság az EPDM-hez vagy NBR-hez képest - nem ideális dinamikus, nagy{1}}ciklusú tömítésekhez
2. Általában gyenge az üzemanyaggal és sok oldószerrel szembeni ellenállás
3. Magasabb anyagköltség

 

Ahol illik a szeleptömítési alkalmazásokhoz: A szilikon általában statikus tömítésekre van fenntartva magas-hőmérsékletű zónákban, vagy elektronika közelében, ahol szigetelő tulajdonságai hozzáadott értéket képviselnek. Ha a magas hőmérséklet mellett az üzemanyaggal vagy hidraulikaolajjal szembeni vegyszerállóság is szükséges, az FKM (fluorelasztomer, közismert nevén Viton) gyakran a megfelelőbb választás -, hasonló hőteljesítményt kínál, mint a szilikon, lényegesen jobban ellenáll az olajoknak, üzemanyagoknak és agresszív vegyszereknek, magasabb anyagköltséggel, mint akár az EPDM, akár az NBR.

 

Normál O-gyűrűk vagy tömítések esetén a rossz keverék kiválasztása költséges hiba, de javítható - cserélje ki az alkatrészt. Gumi--fém kötésű szelepmagoknál a gumit közvetlenül a fémbetétre vulkanizálják állandó szerelvényként. Nincs helyben{6}}cserélhető tömítés, amelyet ki kellene cserélni, ha rossz a keverék.

Ez néhány esetben megnöveli a kiválasztási folyamat tétjétkonkrét módszerek:

• Maga a kötés összetett-függő. Nem minden gumikeverék tapad egyformán jól fémfelületekhez. A kötőanyagokat és a felületkezeléseket az adott elasztomer családhoz kell igazítani, és a szállító ragasztási eljárását a megadott vegyületre - kell minősíteni, nem csak általánosan "besorolt" gumi---fém alkatrészekre.
• A helyszíni hiba a teljes cserét jelenti, nem az újrazárást. Ha egy ragasztott szelepmag meghibásodik, mert a keverék nem kompatibilis a működési közeggel, akkor általában a teljes fém-gumi szerelvényt ki kell cserélni, ami drágább és bomlasztóbb eredmény, mint az önálló tömítés cseréje.
• Az alkalmazás adatait a tervezési szakaszban kell áttekinteni, nem a prototípus elkészítése után. Mivel a vegyület cseréje a szerszámozás és a ragasztás minősítése után a teljes alkatrész újra-ellenőrzését jelentheti, érdemes a hordozóanyag expozícióját, a hőmérsékleti tartományt és a tanúsítási követelményeket (például a vasúti tűzbiztonsági szabványokat) ellenőrizni a terv véglegesítése előtt.

 

Ez az a hely, ahol egy tapasztalt gumi---fémragasztó gyártóval való együttműködés kifizetődő - annak a beszállítónak, aki tanácsot tud adni a vegyület---kompatibilitásáról a tervezési szakaszban, nem pedig egy sikertelen ellenőrzési teszt után.

Használhatja ezt kiindulási ellenőrzőlistaként, amikor gumikeverékeket határoz meg a szeleptömítésekhez vagy a gumi---fém kötésű alkatrészekhez.

 

 

1. Térképezze fel a működési környezetet. Milyen közeggel érintkezik a tömítés (levegő, olaj, üzemanyag, gőz, víz)? Mi a folyamatos és a csúcshőmérséklet?
2. Határozza meg a szabályozási vagy tanúsítási követelményeket. Megköveteli-e az alkalmazás a vasúti tűzbiztonsági megfelelést, a REACH/RoHS nyilatkozatokat vagy más regionális szabványokat? A TGE ISO 9001:2015 minőségirányítási tanúsítvánnyal rendelkezik.
3. A vegyületcsaládok listája a közeg és a hőmérséklet alapján. Használja a fenti összehasonlítást kiindulási szűrőként - EPDM víz/gőz/időjárás esetén, NBR olaj/üzemanyag mérsékelt hőmérsékleten, szilikon vagy FKM extrém hőmérséklet vagy speciális ellenállási igények esetén.
4. Erősítse meg a keménységre és a tömörítésre vonatkozó követelményeket az alkalmazáshoz szükséges tömítőerő és ciklusélettartam alapján.
5. Ellenőrizze a ragasztási minősítést, ha egy gumi----fémkötésű komponens - megadásával megerősíti, hogy a szállító nem csak az aljzatra, hanem az adott vegyületre is érvényesítette a ragasztási teljesítményt. A vasúti tranzitágazat vezető vállalatainak egyik fő beszállítójaként a TGE több mint 1 millió gumi{5}}fémkötésű szelepet szállított a globális piacra, és kiváló hírnevet szerez a kiváló minőség és a konzisztens-időben történő szállítás révén.
6. Kérjen tesztadatokat, ne csak az adatlapértékeket. Kérje a gyártási szakaszos folyamatra jellemző kompressziós készletet, adhéziós szilárdságot és hőmérsékletciklus-eredményeket, ha elérhető.

Ritkán létezik egyetlen „helyes” keverék egy adott szeleptömítési alkalmazáshoz - a megfelelő választás a mérési hőmérséklettől, a közeg expozíciójától, a mechanikai követelményektől és a költségektől függ. A legfontosabb az, hogy ezt a kompromisszumot szándékosan, valós teljesítményadatokkal-hozzuk meg, ahelyett, hogy alapértelmezés szerint a beszállító által raktározott vegyületet alkalmaznánk.

 

Ha gumi{0}}--fém kötésű szelepmagokat vagy más tömítőelemeket ad meg vasúti szállításhoz vagy precíziós ipari berendezésekhez, szívesen áttekintjük az alkalmazás követelményeit, és olyan keveréket ajánlunk, amely megfelel a következőnek: -, beleértve a megfelelőségi és tesztelési dokumentációt is.Kattintson ide, ha kapcsolatba szeretne lépni velünk