אילו חומרים יש להשתמש במחסומים נגד שמן במנוע?

למרבית יישומי המנוע הרגילים, נבר הוא חומר פרקטי לחומר איטום שמן כאשר טמפרטורת הפעולה, השמן והתנאים הסביבתיים נמצאים בתוך טווח פעולתו. כאשר מיקום האיטום חשוף לטמפרטורות גבוהות יותר, לנוזלים קשיחים או לתנאים מעבר לטווח הרגיל של נבר, בדרך כלל בוחרים במקום זאת את פק"מ. הבחירה הנכונה תלויה במיקום האיטום בפועל בתנאי הפעולה ולא במילה "מנוע" בלבד.

במנוע יש מספר נקודות איטום, ואינן כולן עוברות את אותו הסביבה.

התחל בטמפרטורה במיקום האיטום

הטמפרטורה סביב איטום שמן אינה בהכרח זהה לטמפרטורת הפעולה הכוללת של המנוע.

איטום שממוקם באזור יחסית קריר עלול לחוות תנאים שונים מאוד מאיטום המותקן קרוב לציר מסתובב חם או חלק אחר שמייצר הרבה חום.

ככל שטמפרטורת הסביבה עולה, תכונות הגומי עשויות להשתנות. החומר עלול להפוך קשה יותר, רך יותר, פחות אלסטי או נוטה יותר ל الشيخנות, בהתאם לתרכيبו ולזמן החשיפה שלו.

זו אחת הסיבות שבגינן FKM נבחר לעיתים קרובות ליישומים דרמטיים של איטום בטמפרטורות גבוהות. לדוגמה, מוצרים מסחריים לאיטום ציר סיבובי זמינים גם ב-NBR וגם ב-FKM, בהתאם לסביבת הפעולה הנדרשת.

השאלה החשובה היא לפיכך לא פשוט:

״האם זהו מנוע?״

שאלה טובה יותר היא:

״באיזו טמפרטורה נמצא האיטום בפועל במהלך הפעולה הרציפה?״

NBR הוא לעתים קרובות נקודת התחלה הגיונית

NBR בשימוש נרחב באיטומים קונבנציונליים לשמנים בזכות האיזון הטוב שלו בין התנגדות לשמן, תכונות מכניות, אלסטיות וקלות ייצור.

למנועים העובדים עם שמן קונבנציונלי וטמפרטורות איטום מתונות, NBR יכול לספק שילוב מתאים של ביצועי איטום ועמידות.

זו אחת הסיבות שבגינן קטלוגי חותמות שמן רדיאליות סטנדרטיות מציינים בדרך כלל את החומר NBR כאפשרות בסיסית.

עם זאת, בחירת NBR רק בגלל שהוא נפוץ אינה מספיקה. יש לקחת בחשבון גם את סוג השמן, הטמפרטורה, מהירות הציר, הלחץ והתנאים המתוכננים לשימוש.

כש-FKM הופך רלוונטי יותר

לרוב בוחרים ב-FKM כאשר האפליקציה דורשת עמידות גבוהה יותר בטמפרטורה, תאימות עם נוזלים או עמידות לטווח ארוך בתנאי פעולה קיצוניים.

במנוע, זה עלול להפוך רלוונטי כאשר חותמת השמן ממוקמת באזור בעל טמפרטורה גבוהה או כאשר תנאי הסביבה חורגים ממה שחומר NBR קונבנציונלי מיועד להתמודד איתו.

אך FKM אינו בהכרח הפתרון הנכון רק בגלל שהוא חומר מדרגה גבוהה יותר. בבחירת החומר יש תמיד לקחת בחשבון את כל האפליקציה.

חומר החותם חייב לפעול יחד עם השמן, מהירות הציר, טווח הטמפרטורות, הלחץ והעיצוב המכאני – כולם בו זמנית.

גם מהירות הציר חשובה

אנבנסר חֲתִימַת שֶׁמֶן לְמָנוֹעַ איננו אטם סטטי.

שפת האטימה מתחילה לפעול באופן רציף עם ציר נע. ככל שמהירות הסיבוב עולה, חום החיכוך והתנועה של השפה הופכים חשובים יותר.

לכן גם עיצוב השפה חשוב באותה מידה כמו תרכובת הגומי. חומר מתאים בשילוב עם עיצוב לא מתאים של השפה עלול עדיין להוביל לביצועי אטימה לקויים.

אטמי צירים רדיאליים מעוצבים במיוחד סביב הקשר הדינמי הזה בין הציר לשפת האטימה.

החומר הוא רק חלק אחד מהפתרון.

בבחירת אטם שמן למנוע, קל להתמקד לחלוטין בהשוואה בין NBR ל-FKM. במציאות, יש להעריך יחדיו מספר משתנים:

טמפרטורת הפעולה במיקום האטם

תאימות עם שמן ועם נוזלים אחרים

קוטר הציר ומהירות הסיבוב שלו

מצב פני השטח של הציר

לחץ אפשרי

חשיפה לאבק או לחות

שטח התקנה זמין

תנאי השירות הצפויים

אותו מודל מנוע יכול להשתמש אפילו בבניית איטמים שונה במיקומים שונים.

לכן, אם היישום הוא ציר מסתובב שמשומש בשמן קונבנציונלי ופועל בתוך טווח טמפרטורות מתון, ניאופרן (NBR) עלול להיות בחירה מתאימה. אם סביבת האיטום הופכת חמה יותר או דרמטית יותר כימית, יש לשקול את השימוש בפלואורוקרבון (FKM).

החומר הטוב ביותר לאיטום שמן למנוע הוא לפיכך החומר התואם את סביבת האיטום הממשית, ולא פשוט החומר בעל דירוג הטמפרטורה הגבוה ביותר.