Gummidichtringe sind in zahlreichen industriellen Fertigungsbereichen unverzichtbare Komponenten. Ihre Hochtemperaturbeständigkeit entscheidet direkt darüber, ob Anlagen Flüssigkeits- oder Gaslecks aufweisen oder gar zu Stillstandsfehlern führen. Es ist daher äußerst wichtig, im Vorfeld geeignete Gummidichtringe auszuwählen, statt erst nach dem Auftreten von Störungen versuchen zu müssen, die Probleme zu beheben.
Technisch gesehen steht die Hochtemperaturbeständigkeit in engem Zusammenhang mit der thermischen Stabilität der Molekülketten des Kautschuks. So beträgt beispielsweise die Kohlenstoff-Fluor-Bindungsenergie bei Fluorkautschuk 485 kJ/mol und liegt damit deutlich über der Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungsenergie gewöhnlicher Kautschuke von etwa 410 kJ/mol. Die Silizium-Sauerstoff-Bindungsenergie von Silikonkautschuk liegt bei rund 443 kJ/mol und übertrifft somit diejenige gewöhnlicher organischer Polymere (ca. 346 kJ/mol). Dementsprechend verfügen diese Materialien über eine hervorragende Hitzebeständigkeit und zersetzen sich oder schmelzen selbst unter hohen Temperaturen nicht.
TEIL 01
Vergleich der Hochtemperaturbeständigkeit verschiedener Dichtungsmaterialien
FKM
Verwendbarer Temperaturbereich von -20 °C bis 200 °C. Kurzzeitig hält es 250 °C stand, kurzzeitig sogar 300 °C. Beständig gegen Öl, Säuren, Laugen sowie Alterungseffekte. Ideal für Motoren, chemische Anlagen, Kraftstoffsysteme und Hochtemperaturventile.
VMQ
Breiter Temperaturtoleranzbereich; langfristiger Einsatz von -60 °C bis 200 °C. Hervorragende Kälte- und Hitzebeständigkeit. Spezielle Formulierungen halten vorübergehend Temperaturen über 250 °C aus. Geeignet für Haushaltsgeräte, medizinische Anwendungen und elektronische Geräte.
FVMQ
Außergewöhnliche Hitzebeständigkeit: stabil von -50 °C bis 250 °C. Hochwertige Varianten können kurzzeitig Spitzenwerte von bis zu 300 °C aushalten.
EPDM
Gute Hitzebeständigkeit; Temperaturbereich von -55 °C bis 150 °C. Ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Dampf und heißem Wasser; weit verbreitet in Heizungsleitungen und Kühlsystemen eingesetzt.
NBR
Arbeitstemperatur von -20 °C bis 100 °C; innerhalb dieses Bereichs bleibt die Dichtungsleistung stabil. Oberhalb von 120 °C tritt jedoch rasch eine Alterung ein, weshalb ein kontinuierlicher Einsatz bei hohen Temperaturen nicht empfohlen wird.
PTFE & Flexibles Graphit
Nicht-traditionelle Kautschukmaterialien mit herausragender Leistung bei extrem hohen Temperaturen: Gefüllter PTFE-Dichtring hält bis zu 265 °C stand; metallummantelter flexibler Graphit-Statischer Dichtring widersteht Temperaturen bis zu 650 °C. Angewendet bei ultrahochtemperaturfesten statischen Dichtungen in der Erdölraffination sowie in Hochtemperaturöfen.
TEIL 02
Hochtemperaturanwendung von Dichtungsringen
Kautschukmaterialien bewahren innerhalb bestimmter Temperaturbereiche ihre Elastizität, Dichtungsleistung und mechanische Festigkeit und ermöglichen so einen langfristigen Einsatz. Einige Typen können auch kurzfristig höheren Temperaturen standhalten.
Es gelten zwei kritische Temperaturschwellenwerte:
Mindestbetriebstemperatur: Unterhalb dieses Wertes wird der Kautschuk spröde, verliert seine Elastizität und kann reißen.
Höchstbetriebstemperatur: Überschüssige Wärme führt zu Erweichung, Oxidation, Verhärtung sowie dauerhafter Verformung, wodurch die Rückstellfähigkeit und Tragfähigkeit verloren gehen.
Der Nenn-Temperaturbereich unterscheidet sich von der tatsächlichen Betriebstemperatur. Materialzusammensetzung, Herstellungsprozess, das in Kontakt stehende Medium sowie dynamische und statische Betriebsbedingungen beeinflussen alle die Leistung. Eine umfassende Bewertung ist erforderlich, um eine zuverlässige Dichtwirkung sicherzustellen.
