Compounds

O-ringen zijn bij Dichtomatik in vier standaard en diverse speciale materialen verkrijgbaar. Hierbij gaat het overwegend om elastomeren. Als basismateriaal voor elastomeren dient rubber, dat als natuurrubber kan worden gewonnen, tegenwoordig echter merendeels als synthetisch rubber wordt geproduceerd in de chemische industrie. Het onderscheid tussen de diverse elastomeren wordt bepaald door de toegepaste basispolymeren. De verkorte benamingen van de elastomeren volgens de DIN-norm ISO 1629 en ASTM D 1418 zijn in de volgende tabel weergegeven. Het kant-en-klare materiaal ontstaat door het mengen van het basispolymeer met vulmiddelen, weekmakers, hulpmiddelen bij de verwerking, vulkaniseringsmiddelen, versnellers en overige stoffen. Dit proces maakt het mogelijk, de gewenste materiaaleigenschappen te bereiken en daardoor standaard materialen met een brede toepasbaarheid evenals bijzondere mengsels voor speciaal gebruik aan te bieden. Zijn stabiele vorm krijgt de O-ring uiteindelijk door het vulkaniseringsproces, waarbij het plastische rubbermengsel overgaat in een gummi-elastische toestand, waarbij de O-ring zijn definitieve mechanische eigenschappen (hardheid, trekvastheid, reksterkte, drukvervormingsrest) krijgt.

Standaard materialen

Het brede palet van O-ring afmetingen is bij Dichtomatik in vier standaard materialen uit voorraad verkrijgbaar:

Omschrijving	Korte omschrijving	Hardheid	Kleur	Temparatuurbereik [°C]
	DIN ISO 1629	[Shore A]		Laag	Hoog
Acrylnitril-butadieen rubber	NBR	70	Zwart	-30	100 - 120*
		80 + 90	Zwart	-25	100 - 120*
					* tijdelijk
Fluor-rubber	FKM	80	Zwart	-15	200
Ethyleen-propyleen- dieen-rubber	EPDM	70	Zwart	-45	130
Silicone-rubber	VMQ	70	Roodbruin	-55	200

De toegestane temperaturen voor gebruik en de chemische bestendigheid zijn bij de keuze van het materiaal de belangrijkste criteria. Toch moet er op adequate wijze rekening worden gehouden met de mechanisch technologische waarden van een elastomeer mengsel, omdat ze de levensduur van de afdichting mede bepalen. Aanwijzingen ten aanzien van de chemische bestendigheid van de verschillende materialen kunt u vinden in de bestendigheidlijst van Dichtomatik.

NBR - acrylnitril-butadieen rubber / Handelsnaam b.v. Perbunan® (Bayer)

NBR is het meest gebruikte materiaal voor O-ringen wegens de goede mechanische eigenschappen ervan en bestendigheid tegen smeeroliën en vetten op basis van minerale olie. Deze eigenschappen worden grotendeels bepaald door het acrylnitril -gehalte (ACN tussen 18% en 50%). Een laag ACN-gehalte leidt tot een goede flexibiliteit bij koudetemperatuur maar beperkte bestendigheid tegen oliën en motorbrandstoffen; bij een stijgend ACN-gehalte neemt de flexibiliteit bij koudetemperatuur af en de bestendigheid tegen olie en motorbrandstof toe. Het NBR-standaard materiaal van Dichtomatik voor O-ringen heeft een gemiddeld ACN-gehalte waardoor een breed toepassingsgebied afgedekt wordt. Dit materiaal bezit goede mechanisch technologische waarden, bijvoorbeeld een hoge slijtvastheid , laat weinig gas door en is goed bestand tegen smeeroliën en vetten op basis van minerale olie, hydrauliek oliën H, H-L, H-LP, moeilijk ontvlambare vloeistoffen HFA, HFB, HFC, alifatische koolwaterstoffen, silicone oliën en vetten, water tot ca. 80ºC. NBR is over het algemeen niet bestand tegen aromatische en gechloreerde koolwaterstoffen, motorbrandstoffen met een hoog aromatengehalte, polaire oplossingsmiddelen, remvloeistoffen op glycolbasis en de moeilijk ontvlambare vloeistoffen HFD. NBR is minder bestand tegen ozon, weersgesteldheid en veroudering. In verreweg de meeste toepassingen heeft dat echter geen nadelige uitwerking.

FKM - fluor-rubber / Handelsnaam bv. Viton® (Du Pont-Dow Elastomeer)

FKM-materialen munten uit door hun goede bestendigheid met betrekking tot hoge temperaturen en chemicaliën. Bovendien dient vermeld te worden, dat ze zeer goed bestand zijn tegen veroudering en ozon, weinig gas doorlaten (zeer geschikt voor vacuüm toepassing) en een automatisch blussend brandgedrag vertonen. Het standaard materiaal FKM voor O-ringen is zeer goed bestand tegen minerale oliën en vetten, alifatische, aromatische en gechloreerde koolwaterstoffen, motorbrandstoffen, de moeilijk ontvlambare vloeistoffen HFD en vele organische oplossingsmiddelen en chemicaliën. Naast de standaard materialen FKM zijn diverse speciale compounds verkrijgbaar, die door verschillende samenstelling van de molecuulstructuren en variërende fluorgehaltes (65% tot 71%) uitermate geschikt zijn voor bijzondere toepassingen. FKM is in het algemeen niet bestand tegen heet water, waterdamp, polaire oplossingsmiddelen, remvloeistoffen op glycolbasis en laagmoleculaire organische zuren.

EPDM - ethyleen-propyleen- dieen-rubber /
handelsnaam bv. Nordel®; (Du Pont-Dow Elastomeer)

EPDM-materialen zijn in de regel goed bestand tegen heet water, waterdamp, veroudering en chemicaliën en maken vele thermische toepassingen mogelijk. Zij worden onderverdeeld in met zwavel en peroxide gevulkaniseerde typen, waarbij de peroxide mengsels thermisch hoger belast kunnen worden en een duidelijk geringere vervormingsrest vertonen. EPDM is goed bestand tegen heet water en waterdamp, wasmiddel-, natron- en kalilogen, silicone oliën en vetten, vele polaire oplossingsmiddelen, vele verdunde zuren en chemicaliën. Bij remvloeistoffen op glycolbasis moeten speciale compounds worden toegepast. EPDM-materialen zijn absoluut niet bestand tegen producten op basis van minerale olie (smeeroliën, motorbrandstoffen). Toegestane temperaturen liggen tussen –45ºC tot +130ºC (–50ºC tot +150ºC bij peroxide mengsels)



VMQ - silicone-rubber / handelsnaam bv. Silopren® (Bayer)

Silicone compounds munten uit door hun grote thermische toepassingsmogelijkheden en de eigenschap dat ze zeer goed bestand zijn tegen ozon, weersgesteldheid en veroudering. De mechanische eigenschappen van silicone zijn in vergelijking met andere elastomeren minder goed. In het algemeen zijn silicone materialen niet schadelijk, d.w.z. zij worden o.a. toegepast in de voedingsmiddelen- en medische industrie. Het standaard silicone materiaal kan worden toegepast bij temperaturen van –55ºC tot +200ºC en is bestand tegen water (tot 100ºC), alifatische motor- en cardanoliën, dierlijke en plantaardige oliën en vetten. Silicone is in het algemeen niet bestand tegen motorbrandstoffen, aromatische minerale oliën, waterdamp ( kortstondig tot 120ºC mogelijk), silicone oliën en vetten, zuren en alkaliën.

Eigenschappen	Compound
	NBR	FPM	EPDM	EPDM	VMQ	HNBR	FFPM	FVMQ	CR	AU/EU
Drukvervormingsrest DVR (compression set)	1	1	3	1	2	1	3	2	2	3
Doorscheurbestendigheid	2	2	3	2	4	1	2	3	2	1
Slijtvastheid	2	2-3	2	2	4	2	3	3	2	1
Verouderingbestendigheid	4	1	2	2	1	2	1	1	2
Ozonbestendigheid	4	1	2	2	1	2	1	1	2	1
Olie- en vetbestendigheid	2	1	5	5	3	2	1	2	3	2
Benzinebestendigheid	4**	2**	5	5	4	3	1	2	3	3
Heetwater bestendigheid [°C]	80**	80**	130	150	100	100**	***	100	80	50
Dampbestendigheid [°C]	-	-	130	175	120*	-	***	120*	-	-
Hoge temperatuur bestendigheid [°C]	100	200	130	150	200	150	260	175	100	100
Standaard compounds
Hoge temperatuur bestendigheid [°C]	120	-	-	-	250	-	330	-	-	-
Speciale Compounds
Koudebestendigheid [°C]	-30	-15	-45	-50	-55	-30	-15	-55	-40	-40
Standaard compounds
Koudebestendigheid [°C]	-50	-35	-	-	-	-40	-35	-	-50	-
Speciale Compounds
1 = zeer goed / 2 = goed / 3 = matig / 4 = gering / 5 = slecht
* = tijdelijk / ** = beter met speciaal compound / *** = compound afhankelijk

Speciale materialen

HNBR – gehydreerde acrylnitril-butadieen-rubber /
handelsnaam bv.. Therban®(Bayer)

HNBR wordt door volledige of gedeeltelijke hydrering van NBR gewonnen. Hierdoor worden de hitte-, ozon- en verouderingsbestendige eigenschappen aanzienlijk verbeterd en worden zeer goede mechanische eigenschappen bereikt. De mediumbestendige eigenschappen zijn vergelijkbaar met die van NBR.

FFPM - perfluor-rubber / handelsnaam bv. Kalrez® (Du Pont-DowElastomeer)

Perfluor-elastomeren zijn net zo chemicaliën- en hittebestendig als PTFE . Zij verbinden deze positieve eigenschappen van PTFE met het elastische gedrag van FPM. In verband met het aanzienlijk hogere prijsniveau van deze groep materialen worden perfluor-elastomeren alleen dan toegepast, indien andere materialen niet meer aan de eisen voldoen en veiligheidstechnische aspecten de relatief hoge kosten rechtvaardigen. Typische toepassingsgebieden van perfluor- elastomeren zijn bv. de chemische, aardolie- en halfgeleiderindustrie, hoogvacuüm techniek en de lucht-en ruimtevaart.

FVMQ - fluorsilicone-rubber / handelsnaam bv. Silastic LS® (Dow Corning)

Fluorsilicone elastomeren zijn bij dezelfde mechanische eigenschappen als silicone aanzienlijk beter bestand tegen oliën en motorbrandstoffen. De thermische toepassingen zijn vergeleken met silicone enigszins beperkt.

CR - chloropreen-rubber / handelsnaam bv. Neoprene® (Du Pont-Dow Elastomeer)

Chloroprenen zijn zeer ozon-,weers- en verouderingsbestendig bij eveneens goede mechanische eigenschappen. Ze zijn redelijk bestand tegen minerale oliën en zijn geschikt voor toepassing in vele koelvloeistoffen.

AU - polyester-urethaan EU - polyether-urethaan polyurethanen /
handelsnaam b.v. Desmopan® (Bayer)

Polyurethanen onderscheiden zich van de klassieke elastomeren door hun duidelijk hogere mechanische vastheid. Ze zijn zeer goed bestand tegen slijtage, extrusie en scheuren. Het materiaal is verouderings- en ozonbestendig en toepasbaar in minerale oliën en vetten, silicone oliën en vetten, moeilijk ontvlambare hydraulische vloeistoffen HFA en HFB en water tot max. 50C als ook puur alifatische koolwaterstoffen.

SBR - Styrol-butadieen-rubber /
handelsnaam bv. Buna Huls® (Huls)

SBR wordt toegepast in remvloeistoffen op glycolbasis, water, alcohol, glycol, silicone oliën en vetten bij temperaturen van -50°C tot +100°C.

TFE/P - tetrafluorethyleen- propyleen-rubber /
handelsnaam bv. Aflas® (3M)

TFE/P is een relatief nieuw materiaal en onderscheidt zich door zijn thermische (0°C bis +200°C) en chemische bestendigheid. Uitermate geschikt voor toepassing in heet water, waterdamp, zuren, logen, ammoniak, amine, motor-en cardanoliën, remvloeistoffen (gebaseerd op glycol, minerale olie en silicone olie), aardolie en Sour gas.

ACM - acrylaat-rubber

ACM wordt voornamelijk toegepast in de motorvoertuigensector, omdat het materiaal ook bij hogere temperaturen motorolie-, cardanolie- en ATF-oliebestendig is en wordt toegepast bij temperaturen van -20°C bis +150°C.

NR - natuurrubber

Natuurrubber wordt nog steeds gewonnen uit het latex van bepaalde planten. Vulkanisaten van natuurrubber gedragen zich goed bij lage temperaturen, hebben goede mechanische eigenschappen en een grote elasticiteit. NR-vulkanisaten zijn bestand tegen water, glycol, alcohol, remvloeistoffen op glycolbasis, silicone oliën en vetten, evenals verdunde, zwakke zuren en basen. Ze worden toegepast bij temperaturen van ca. -50ºC bis +80ºC.

PTFE-O-Ringe, met PTFE ommantelde O-ringen

PTFE is een gefluoreerde kunststof. Hij onderscheidt zich door zijn bijna universele chemische bestendigheid, brede toepasbaarheid bij temperaturen van -100°C tot +250°C, een uiterst geringe wrijvingscoëfficiënt en het praktisch onbegrensde ozon-, weer- en verouderingsbestendige karakter. Massieve O-ringen van PTFE zijn duidelijk minder elastisch dan elastomeer O-ringen. Ze kunnen daarom moeilijker worden gemonteerd (meestal zijn gedeelde inbouwruimten noodzakelijk) en neigen ertoe vooral bij hogere temperaturen te gaan “vloeien”. Om deze reden worden ook met PTFE ommantelde elastomeer O-ringen toegepast. Het is van de toepassing afhankelijk waar de snede dan wel de naad van de PTFE mantel komt te zitten.

FEP ommantelde O-ringen

FEP is een thermoplastisch materiaal, qua eigenschappen vergelijkbaar met PTFE. Naadloos ommantelde FEP O-ringen hebben een elastische kern van FPM of VMQ. Zij worden bij zeer hoge thermische en chemische belastingen toegepast. De extreem hoge chemische resistentie van de ommanteling beschermt het elastische materiaal van de kern tegen de aantasting door het toegepaste medium. Een ander voordeel van de ommanteling is de zeer geringe wrijvingscoëfficiënt. Daardoor wordt de combinatie van hoge chemische en thermische belastbaarheid met de elastische eigenschappen van de standaard elastomeren bereikt. Het materiaal van de kern wordt gekozen afhankelijk van de toelaatbare temperaturen en het toe te passen medium. De montage vereist bijzondere zorg door de beperkte vervorming van dit materiaal. Door verwarming in heet water of hete olie van ca. 80ºC tot 100ºC wordt de flexibiliteit verhoogd en hiermee de montage gemakkelijker. De temperaturen liggen bij -55ºC tot +200ºC. al naargelang het materiaal van de kern.

Oppervlaktebehandelingen, glij-intensivering
 
Tot de typische eigenschappen van elastomeren behoort ook het enigszins kleverige oppervlak. Bij bepaalde toepassingen en tijdens de montage van O-ringen (in het bijzonder automatische montage) kan de ontstane wrijving een nadelig effect hebben. Door verschillende processen van glij-intensivering kan een vermindering van de wrijving worden bereikt om de montage te vergemakkelijken en de levensduur te verlengen.

Hierbij maakt men onderscheid tussen kortstondige glij-intensiveringen om de montage te vergemakkelijken door:
- Behandeling met silicone
- Behandelling met grafiet
- Molycoteren
- met talk poederen


En relatief langer durende glij-intensivering door
- halogeniseren
- aanbrengen van een laagje PFTE

Ook kan men bepaalde stoffen aan de compound toevoegen om een relatief langdurige wrijvingsreductie te realiseren (bijvoorbeeld molybdeen disulfiet (MoS2) of PTFE). Onze applicatieingenieurs staan ter beschikking om de meest geschikte procedure te kiezen.

Meer onderwerpen:

Algemeen
De Kwaliteit
Materiaalspecificaties
Certificering
Montage
Technische informatie
    REACH
    Labs
    RoHS
Downloads