Hoe beïnvloedt het materiaal van oliekeerringen de afdichtingsprestaties?

Het materiaal van een oliezegel beïnvloedt direct hoe goed de afdichtlip zijn eigenschappen kan behouden onder werkelijke bedrijfsomstandigheden. Het beïnvloedt de weerstand tegen de werkfluïdum, het temperatuurgedrag, de buigzaamheid, slijtage en veroudering. Om deze reden is het kiezen van het juiste materiaal net zo belangrijk als het kiezen van de juiste afmetingen van de olieaftapdichting.

Een olieaftapdichting werkt via een buigzame lip die in contact blijft met een roterende as. Die lip kan niet zomaar uit elk rubbermateriaal worden vervaardigd. Het moet tijdens de montage voldoende kunnen vervormen, contact moeten behouden tijdens asrotatie en bestand zijn tegen de smeermiddelen en temperaturen waaraan het wordt blootgesteld.

Hier komt het verschil tussen materialen tot stand.

NBR wordt veel gebruikt voor algemene olieafdichtingen omdat het een goede compatibiliteit heeft met vele minerale oliën, vetten en op petroleum gebaseerde smeermiddelen. Het biedt ook bruikbare mechanische eigenschappen voor dynamische afdichtingen. Wanneer de bedrijfstemperatuur en het medium binnen het geschikte bereik van het materiaal vallen, kan NBR een praktische keuze zijn voor industriële machines, motoren, versnellingsbakken en talloze algemene toepassingen met roterende afdichtingen.

FKM neemt een andere positie in bij de materiaalselectie. Het wordt vaak overwogen wanneer de afdichting wordt blootgesteld aan hogere temperaturen of vloeistoffen die hogere eisen stellen aan chemische weerstand. In dergelijke situaties kan FKM nuttige afdichteigenschappen behouden waar een conventionele NBR-samenstelling mogelijk niet de vereiste prestaties levert. Dat betekent echter niet dat FKM automatisch NBR in elke toepassing moet vervangen. De werkomstandigheden moeten de materiaalkeuze bepalen.

Temperatuur is bijzonder belangrijk, omdat de eigenschappen van rubber veranderen naarmate de bedrijfstemperatuur verandert. Te veel warmte kan veroudering versnellen en de elasticiteit beïnvloeden. Als de afdichtlip te hard wordt of zijn vermogen verliest om de as correct te volgen, kan de contactomstandigheid verslechteren. Aan de andere kant moet het materiaal ook geschikt blijven bij de laagste bedrijfstemperatuur. Een afdichting die goed werkt bij warmte, kan zich anders gedragen tijdens een koude start.

De vloeistof zelf geeft een extra vraagstuk op het gebied van materiaalkeuze. Twee machines kunnen bij dezelfde temperatuur en asdraaisnelheid werken, maar verschillende smeermiddelen gebruiken. De afdichtingsvereisten kunnen daarom verschillen. Olieadditieven, synthetische vloeistoffen, brandstoffen, watergebaseerde media en andere chemicaliën kunnen op verschillende manieren reageren met elastomeren. Een materiaal met goede oliebestendigheid is niet automatisch geschikt voor elke vloeistof.

Slijtvastheid is ook belangrijk, omdat de lip in werking is tegen een bewegende as. Tijdens bedrijf ontstaan wrijving en warmte op het contactgebied. Indien het materiaal slecht is afgestemd op de snelheid, de smering of de toestand van de as, kan slijtage versneld optreden. Met andere woorden: materiaalkeuze hangt samen met het mechanisch ontwerp van de afdichting, in plaats van een onafhankelijke keuze te zijn. De prestaties van een radiale asafdichting worden beïnvloed door de gecombineerde omstandigheden van materiaal, snelheid, smering, temperatuur en asoppervlak.

Het materiaal kan ook invloed uitoefenen op wat er gebeurt naarmate de afdichting ouder wordt. Veranderingen in elasticiteit, opzwellen, verharden of blijvende vervorming kunnen het contact van de lip met de as wijzigen. Daarom kan het kiezen van een olieafdichting uitsluitend op basis van afmetingen problemen veroorzaken. Een afdichting kan weliswaar correct passen op de as en in de behuizing, maar toch ongeschikt zijn voor de daadwerkelijke smeermiddelsoort of temperatuur.

Bijvoorbeeld kunnen een NBR-afdichting en een FKM-afdichting identieke nominale afmetingen en dezelfde basis-TC-structuur hebben, maar zijn ze niet in elke toepassing onderling uitwisselbaar. De afmetingen bepalen of de afdichting mechanisch past; het materiaal bepaalt of het afdichtingselement de werkomgeving kan verdragen.

Daarom beïnvloedt het materiaal van de olieafdichting de afdichtprestaties door te bepalen hoe de afdichtlip reageert op de daadwerkelijke combinatie van vloeistof, temperatuur, snelheid en mechanisch contact. Een juiste materiaalkeuze betekent niet het duurste of technisch meest veeleisende mengsel kiezen. Het betekent het elastomeer afstemmen op de omstandigheden waaraan de afdichting daadwerkelijk zal worden blootgesteld.