Welk materiaal voor olieafdichting moet worden gebruikt in een motor?

Voor veel conventionele motorapplicaties is NBR een praktisch materiaal voor olieafdichtingen wanneer de bedrijfstemperatuur, smeermiddel en omgevingsomstandigheden binnen het werkingsbereik van NBR vallen. Wanneer de afdichtingspositie wordt blootgesteld aan hogere temperaturen, veeleisende vloeistoffen of omstandigheden buiten het normale bereik van NBR, wordt vaak FKM als alternatief overwogen. De juiste keuze hangt af van de werkelijke afdichtingslocatie en bedrijfsomstandigheden, niet alleen van het woord ‘motor’.

Een motor bevat meerdere afdichtingspunten, en deze worden niet allemaal blootgesteld aan dezelfde omgeving.

Begin met de temperatuur op de afdichtingslocatie

De temperatuur rond een olieafdichting is niet noodzakelijkerwijs gelijk aan de algemene bedrijfstemperatuur van de motor.

Een afdichting die geplaatst is in de buurt van een relatief koele zone kan zeer andere omstandigheden ondervinden dan een afdichting die vlak bij een hete roterende as of een ander warmte-intensief onderdeel is geïnstalleerd.

Naarmate de temperatuur stijgt, kunnen de eigenschappen van rubber veranderen. Het materiaal kan harder of zachter worden, minder elastisch of gevoeliger voor veroudering, afhankelijk van de samenstelling en de blootstellingstijd.

Dit is een van de redenen waarom FKM vaak wordt gekozen voor veeleisende afdichttoepassingen bij hoge temperaturen. Commerciële roterende asafdichtingen zijn bijvoorbeeld verkrijgbaar in zowel NBR als FKM, afhankelijk van de vereiste bedrijfsomgeving.

De belangrijke vraag is daarom niet eenvoudigweg:

“Is dit een motor?”

Een betere vraag is:

“Welke temperatuur ondergaat de afdichting daadwerkelijk tijdens continu bedrijf?”

NBR is vaak een logisch uitgangspunt

NBR wordt veel gebruikt in conventionele olieafdichtingen vanwege de goede balans tussen oliebestendigheid, mechanische eigenschappen, elasticiteit en productiemogelijkheden.

Voor motoren die werken met conventionele smeermiddelen en matige afdichttemperaturen kan NBR een geschikte combinatie bieden van afdichtprestaties en duurzaamheid.

Dit is één reden waarom standaardcatalogi voor radiale oliekeerringen vaak NBR als basis materiaaloptie vermelden.

Echter, het kiezen van NBR alleen omdat het veelvoorkomend is, is niet voldoende. Het oliesoort, de temperatuur, de asdraaisnelheid, de druk en de verwachte bedrijfsomstandigheden moeten nog steeds worden meegenomen.

Wanneer FKM relevanter wordt

FKM wordt vaak overwogen wanneer de toepassing hogere eisen stelt aan temperatuurbestendigheid, vloeistofcompatibiliteit of langdurige bestendigheid tegen zware bedrijfsomstandigheden.

Bij een motor kan dit relevant worden wanneer de oliekeerring in de buurt van een hoogtemperatuurgebied is geplaatst of wanneer de omgevingsomstandigheden boven wat een conventionele NBR-samenstelling is bedoeld om te verdragen, uitkomen.

Maar FKM is niet automatisch het juiste antwoord alleen omdat het een hogerwaardig materiaal is. Bij materiaalkeuze moet altijd de volledige toepassing in ogenschouw worden genomen.

Een afdichtingsmateriaal moet tegelijkertijd goed functioneren met de smeermiddel, de asdraaisnelheid, het temperatuurbereik, de druk en het mechanische ontwerp.

Ook de asdraaisnelheid is van belang

Een motoroliedichting is geen statisch pakking.

De afdichtlip is voortdurend in interactie met een roterende as. Naarmate de rotatiesnelheid toeneemt, worden wrijvingswarmte en beweging van de lip belangrijker.

Het ontwerp van de lip is daarom even belangrijk als de rubbercompound. Een geschikt materiaal gecombineerd met een ongeschikt lipontwerp kan nog steeds leiden tot slechte afdichtprestaties.

Radiale asafdichtingen zijn specifiek ontworpen rond deze dynamische relatie tussen de as en de afdichtlip.

Materiaal is slechts één onderdeel van de oplossing

Bij het selecteren van een motorolieafdichting is het verleidelijk om zich volledig te richten op NBR versus FKM. In werkelijkheid moeten meerdere variabelen gezamenlijk worden beoordeeld:

Werktemperatuur op de locatie van de afdichting

Verenigbaarheid met smeermiddel en vloeistoffen

Asdiameter en rotatiesnelheid

Toestand van het asoppervlak

Mogelijke druk

Blootstelling aan stof of vocht

Beschikbare installatieruimte

Verwachte bedrijfsomstandigheden

Zelfs hetzelfde motormodel kan op verschillende posities verschillende afdichtingsconstructies gebruiken.

Als de toepassing bijvoorbeeld een conventionele, met olie gesmeerde roterende as is die binnen een matig temperatuurbereik werkt, kan NBR een geschikte keuze zijn. Als de afdichtingsomgeving heetere of chemisch zwaardere omstandigheden kent, verdient FKM overweging.

Het beste materiaal voor motoroliedichtingen is daarom het materiaal dat past bij de daadwerkelijke afdichtingsomgeving, en niet eenvoudig het materiaal met de hoogste temperatuurclassificatie.