Kautschukdichtungen bei Kälte: Was Käufer über das Altern wissen sollten

Ein Gummidicht kann intakt aussehen und trotzdem Schwierigkeiten haben, Kontakt zu behalten, wenn die Temperatur sinkt oder sich seine Wiederherstellung mit dem Alter ändert.Die Auswahl eines Materials erfordert mehr als nur die Überprüfung eines Temperaturbereichs auf einem Datenblatt.

In diesem Artikel wird erläutert, wie sich niedrige Temperaturen, Kompression und Alterung auf elastomere Dichtungen auswirken und welche Informationen vor der Zulassung eines Bauteils angefordert werden müssen.Es stützt sich auf veröffentlichte Forschungsarbeiten über O-Ringe aus ElastomerDie Ergebnisse sind keine LTHJT-Testergebnisse und sollten nicht als direkte Lebensdauervorhersagen für Automobilschläuche oder Wetterstreifen verwendet werden.

Warum Kautschukdichtungen bei Kälte weniger reagieren

Wenn die Temperatur durch die Glasübergangsregion fällt, wird ein Elastomer steifer und erholt sich langsamer.Eine Dichtung, die auf Bewegung oder eine Kompressionsänderung reagieren muss, kann sich daher anders verhalten als eine Dichtung, die in einer stabilen statischen Anlage gehalten wird.

Die Glasübergangstemperatur, oft Tg genannt, ist für den Vergleich von Materialien nützlich.Differentielle Kalorimetrie (DSC) und dynamische mechanische Analyse (DMA) charakterisieren verschiedene Aspekte des ÜbergangsDie gemeldeten Werte hängen auch von den Prüfbedingungen und der gewählten Definition ab.

Der Käufer kann sich Folgendes vorstellen:Fragen Sie, wie ein angegebener Niedertemperaturgrenzwert festgelegt wurde.

Komprimierungssatz: nützliche Beweise mit Grenzen

Kompressionssätze beschreiben, wie viel Verformung nach der Freisetzung einer komprimierten Probe bleibt.

Der übliche Ausdruck lautet:

CS = [(h0 − h(t)) / (h0 − h1)] × 100%

Hierbei ist h0 die Anfangshöhe, h1 die komprimierte Höhe und h(t) die zur angegebenen Messzeit wiedergefundene Höhe.

Die Messzeit ist wichtig, da die Rückgewinnung von Kautschuk zeitabhängig ist.Forschungsmethoden, die für O-Ringe oder DMA-Geräte angepasst sind, sollten nicht als Standardprüfungen gekennzeichnet werden, ohne ihre Verfahren zu überprüfen..

Das Kompressionsset ist ein Screening-Indikator. Es bestimmt nicht, ob eine bestimmte Baugruppe auslaufen wird.

Durch das Altern verändert sich sowohl die Dichtung als auch das Material

Wärme, Sauerstoff, Umgebung und mechanische Belastung können ein Elastomer im Laufe der Zeit verändern.Rückgewinnung und Kraft, die durch eine Verdichtung aufrechterhalten wird.

Ein entladenes Prüfmuster stellt nicht vollständig eine installierte Dichtung dar.Alterungstests, die die beabsichtigte Kompression beinhalten, helfen, diesen Unterschied zu untersuchen.

Für O-Ringe ist die Kompressionsspannungsrelaxation eine weitere nützliche Messung: Sie verfolgt den Rückgang der Dichtkraft im Laufe der Zeit.Komponentenleckageprüfungen helfen dann, Materialänderungen mit der tatsächlichen Funktion der Baugruppe in Verbindung zu bringen.

Für Türwetterstreifen können die Funktionskriterien stattdessen das Eintreten von Wasser, Windgeräusche, Schließkraft und Erholung nach längerer Kompression umfassen.Diese erfordern eigene anwendungsspezifische Prüfungen.

Warum ein heißeres Alterungstest nicht automatisch die Lebensdauer voraussagt

Eine beschleunigte Alterung ist wertvoll, aber um die Ofenbelastung in Lebensjahre umzuwandeln, bedarf es eines validierten Modells.

Zwei Fragen verdienen besondere Aufmerksamkeit:

Veränderungen des Alterungsmechanismus.Die Prozesse, die bei hohen Testtemperaturen aktiv sind, können sich von denen des normalen Betriebs unterscheiden. Eine einzige Arrhenius-Extrapolation kann dann eine irreführende Lebensdauerschätzung liefern.

Diffusionsbegrenzte Oxidation.Sauerstoff kann in der Nähe der Oberfläche eines Exemplars schneller verbraucht werden, als er ins Innere gelangt.Eine Gesamtmessung der Eigenschaften kann den Unterschied zwischen einer stark alternden Oberfläche und einem weniger alternden Kern verbergen.

Diese Effekte hängen von der Verbindung, den Probenmaßen und den Prüfbedingungen ab.Auch hat ein Extrapolationsfehler nicht immer die gleiche Richtung: die Zuverlässigkeit und Unsicherheit der Vorhersage muss beurteilt werden.

Wahl zwischen EPDM, NBR, HNBR und FKM

Diese Namen sollten eher als materielle Familien betrachtet werden als als vollständige Spezifikationen.

Vermeiden Sie die Auswahl einer Verbindung, nur weil eine Stofffamilie in einem bestimmten veröffentlichten Experiment gut abgeschnitten hat.

Eine praktische Qualifikationscheckliste

Vor Anforderung eines Angebots oder Genehmigung von Proben:

• Zeichnung, Muster oder bestätigte Referenz des Teils.
• Mindesttemperatur, Normaltemperatur und Höchstbelastung.
• Kontaktmedium und Konzentration.
• Druck, Verdichtung, Bewegung und Montagebedingungen.
• Erforderliche Prüfungen und messbare Annahmekriterien.
• Erwartete Menge und Wartungs- oder Ersatzanforderungen.

Für eine Flüssigkeitsdichtung kann das Leck das entscheidende Kriterium sein; für einen Wetterstreifen kann eine Wasser- und Luftdichtung relevanter sein.Ein gewählter Kompressionsschwellenwert sollte eher eine anwendungsspezifische Begründung haben als als universelle Fehlergrenze dargestellt werden.

Schlussfolgerung

Eine zuverlässige Dichtungswahl kombiniert qualitätsspezifische Materialnachweise mit Prüfungen, die die installierte Komponente repräsentieren.Dabei müssen wir uns um eine langfristige Verdichtung und Alterung kümmern., während Lebensdaueransprüche mehr Unterstützung erfordern als ein einziger beschleunigter Test.

Kontaktieren Sie LTHJT mit Ihrer Zeichnung oder Probe, Betriebsbedingungen, erforderlichen Prüfkriterien und Menge für eine Überprüfung und Angebot.Die produktspezifische Leistung sollte durch ein vereinbartes Qualifizierungsprozess bestätigt werden..

Anerkennung der Forschung und Weiterlesen

Dieser Leitfaden ist unabhängig von der vom Kunden zur Verfügung gestellten Übersetzung organisiert.Kapitel 30, Untersuchungen von elastomeren Dichtungen~Niedertemperaturleistung und AlterungsverhaltenDie Daten des Kapitels werden nicht reproduziert und die Messungen werden nicht als unsere eigenen angegeben.Die Rechtschreibung des Autors sollte mit dem ursprünglichen Kapitel verglichen werden..