Dichtungswerkstoffe mit guter chemischer Beständigkeit

Lebensdauer

Die Lebensdauer ist ein großes Thema für alle im Bereich Vertrieb und Wartung von Ausrüstung. Gleichzeitig stellt sich die Frage: Wann endet die Lebensdauer? Ist das der Fall, wenn die Dichtung kaputtgeht? In der Regel nicht, da dann der Schaden bereits eingetreten ist. Ist das der Fall, wenn die Funktion auf ein bestimmtes Niveau fällt oder ist ein völlig anderer Parameter ausschlaggebend?

 

Wie können Sie das angreifen?

Wir werden oft nach der Lebensdauer eine Gummikomponente gefragt – eine durchaus vernünftige Frage. Die Antwort beginnt jedoch immer mit: „Es kommt darauf an...“

Die Lebensdauer hängt von drei Faktoren ab:

  • Wie ist das Design des Gummiwerkstücks in Bezug auf die Funktion?
  • Wie setzen sich Temperatur und chemische Bedingungen zusammen?
  • Wie ist die Widerstandsfähigkeit der Gummimischung?

Während die ersten beiden Faktoren außerhalb unserer Kontrolle liegen, wissen wir glücklicherweise einiges über Letzteren. Die Beständigkeit kann gegenüber verschiedenen Produkten und Chemikalien, bei unterschiedlichen Temperaturen oder Expositionszeiten usw. gemessen werden. Lassen Sie uns die Temperaturabhängigkeit für einen Moment vergessen und uns auf die chemische Beständigkeit konzentrieren.

Es versteht sich fast von selbst: Wenn eine Gummidichtung durch das berührende Medium beeinträchtigt wird, verkürzt sich die Lebensdauer der Gummidichtung. Bei mehreren Medien wird alles noch etwas komplexer. Um Ihnen die beste Antwort zu geben, führen wir mit den entsprechenden Medien Tests durch. Dabei kann es sich um Lebensmittel oder Reinigungschemikalien handeln, die in der Lebensmittelindustrie am häufigsten den begrenzenden Faktor darstellen. Es kann sich auch um Chemikalien handeln, die ähnliche Merkmale besitzen wie eine größere Gruppe von Stoffen – sogenannte Simulanzien. Im Folgenden sehen Sie ein Beispiel mit 4 Mischungen, die in der Lebensmittelindustrie verwendet werden. An ihnen wurde eine Reihe von Chemikalien getestet, die typischerweise zur Reinigung von Prozessanlagen verwendet werden. Da die Reinigung ohne Demontage der Ausrüstung erfolgt, wird dieser Reinigungsprozess Clean in Place oder abgekürzt CIP genannt.

 

 

Es können Daten für unterschiedliche Parameter durch Messung ermittelt werden: Änderung von Festigkeit, Härte, Masse oder Volumen. Da Dichtungen in die Komponente passen müssen, in die sie montiert sind, ist das Volumen einer der entscheidenden Parameter.

Wie Sie sehen können, ändert sich das Volumen von EAF-75 – einem EPDM-Gemisch – nicht in Natriumhydroxid (NaOH), während sich das Volumen von FBF-75 – einem FKM-Gemisch – bei Kontakt mit Salpetersäure (HNO3) drastisch ändert.

Ein Reinigungsprozess besteht in der Regel aus einer Kombination aus Säure, Base und Dampf, weshalb man mit mindestens drei verschiedenen Chemikalien umgehen muss. So gerät man schnell in das Abwiegen von Vor- und Nachteilen – eine Aufgabe für Experten, die Erfahrung in der Interpretation dieser Ergebnisse haben.

 

Aber was ist mit der Temperatur?

Gleichzeitig ist die Temperatur ein entscheidender Faktor für die Lebensdauer. Dabei geht es nicht nur um die normale Betriebstemperatur sondern insbesondere um die Höchst- und Tiefsttemperaturen, der die Dichtung ausgesetzt sind. Als Faustregel gilt: Die Lebensdauer halbiert sich bei jeder Erhöhung der Betriebstemperatur um 10 ⁰C. Diese Faustregel ist jedoch nur begrenzt gültig und sollte nur als Richtwert innerhalb eines relativ engen Temperaturbereichs angesehen werden.

Gleichzeitig wird die Lebensdauer auch bei ausreichend niedriger Temperatur abnehmen. Das liegt daran, dass bei Annäherung an die sogenannte Glasübergangstemperatur das Material immer steifer wird.