Průvodce výběrem O-kroužků z nitrilového kaučuku (NBR) a fluorouhlíkového elastomeru (FKM) pro běžná průmyslová zařízení

Nitrilový kaučuk (NBR), obchodně známý jako Buna-N, a fluorouhlíkový elastomer (FKM) jsou základní materiály v oblasti průmyslových těsnění. Jejich výběr je rozhodující pro zajištění spolehlivosti a účinnosti zařízení v odvětvích jako výroba, automobilový průmysl a těžká technika. NBR je kopolymer akrylonitrilu a butadienu, přičemž jeho odolnost vůči olejům je úměrná obsahu akrylonitrilu —obvykle v rozmezí od 18 % do 50 %. Tato struktura mu poskytuje vynikající odolnost vůči petrolovým olejům, mazivům, palivům a hydraulickým kapalinám (označení ASTM D1418). Rozsah provozních teplot je obecně −40 °°C až +120 °°C, avšak speciálně formulované třídy mohou tento rozsah rozšířit. NBR dále nabízí dobré tažné pevnosti, odolnost proti deformaci pod tlakem a odolnost proti opotřebení, čímž se stává cenově výhodným univerzálním těsněním pro čerpadla, válce, ventilové hřídele a hydraulické systémy.

FKM je naopak fluorovaný uhlovodíkový polymer. Jeho výjimečné uhlík-fluorové vazby poskytují vynikající odolnost vůči vysokým teplotám (trvalý provoz až do 200 °°C, krátkodobě až do 230 °°C), široké škále chemikálií (včetně kyselin, paliv a agresivních maziv) a vynikající odolnost proti ozonu a UV záření. Mezi běžné typy FKM patří třídy A, B, F a GLT, každá z nich je přizpůsobena konkrétní kompatibilitě s kapalinami a pružnosti při nízkých teplotách.

Výběrový proces mezi NBR a FKM má podobu strukturovaného rozhodovacího stromu:

1. Kompatibilita s médii: Konzultujte tabulky odolnosti vůči chemikáliím. NBR se rozpíná v určitých esterech a ketonech; FKM je obecně inertní vůči uhlovodíkům a mnoha organickým látkám, avšak může být napadán horkou vodou, párou a některými aminy.

2. Teplotní profil: Zvažte jak nepřetržitou provozní teplotu, tak tepelné cyklování. FKM je povinný pro aplikace s dlouhodobým vysokým teplotním zatížením.

3. Tlak a dynamická aktivita: Obě materiálové třídy se dobře chovají v statických i dynamických úlohách, avšak FKM vykazuje lepší odolnost proti deformaci pod tlakem (compression set) při vysokých teplotách.

4. Standardizace: Normy jako AS568 definují rozměry, zatímco materiálové normy jako SAE J515 (AS326 pro určité sloučeniny FKM, AS018 pro NBR) specifikují vlastnosti směsí. Sada O-kroužků řazená podle čísel AS568 (tzv. dash numbers), obsahující jak těsnění z NBR, tak z FKM, je nezbytným prostředkem pro údržbu.

V praxi může hydraulický systém v továrně v USA používat těsnění z NBR pro obvody s minerálním olejem, ale pro okruh kapaliny přenášející teplo za vysokých teplot přepnout na těsnění z FKM. V Indii a Indonésii, kde jsou vysoké okolní teploty a vlhkost, ukazují protokoly údržby zařízení, že výměna těsnění klíčových čerpadel z NBR na FKM může prodloužit servisní intervaly o 300 %, což výrazně snižuje celkové náklady na vlastnictví, i když jsou jednotkové náklady na FKM vyšší. Správný návrh těsnicího pouzdra —zajištění dostatečného stlačení (obvykle 15–25 %), dostatečného objemového vyplnění a hladkého povrchu —je stejně důležité jako výběr materiálu, aby se zabránilo extruzi, odštipování nebo spirálovému poškození.