1. Fazit

O-Ring der allgemein gebräuchliche Ausdruck „70 Grad, 80 Grad, 90 Grad“ bezieht sich üblicherweise auf 70 Shore A, 80 Shore A, 90 Shore A, also die Härte von Gummi. Je höher der Wert, desto härter ist das Material und desto größer ist die Beständigkeit gegen Extrusion; gleichzeitig steigt jedoch die Montagekraft, die elastische Anpassungsfähigkeit nimmt ab und die Rückstellfähigkeit bei niedrigen Temperaturen verschlechtert sich ebenfalls. Daher gilt für O-Ring-Härte nicht: je höher, desto besser.

Die allgemeine technische Auswahllogik lautet:

70 A: Standardpriorität. Eignet sich für die meisten statischen Dichtungen sowie für herkömmliche Öle, Wasser, pneumatische Anwendungen und allgemeine Wartungsszenarien. Der Vorteil von 70 A liegt in einer relativ ausgewogenen Kombination aus Elastizität, Montageeigenschaften, Anpassungsfähigkeit an die Dichtflächen und allgemeiner Anwendbarkeit.

80 A: Kompromisslösung mittlerer Stufe. Wenn bei 70 A unter Druck ein leicht erkennbares Extrusionsrisiko besteht – etwa aufgrund der Nutspaltbreite oder leichter Kantenabschürfungen –, Sie aber gleichzeitig die übermäßig hohe Montagekraft, Reibung und den Verlust an Rückstellfähigkeit bei niedrigen Temperaturen vermeiden möchten, die mit 90 A verbunden sind, kann 80 A in Betracht gezogen werden.

90 A: Priorisierung der Extrusionsbeständigkeit. Eignet sich für Hochdruck-, große Extrusionsfreigaben-, Hydrauliksysteme oder Bedingungen, bei denen zuvor bereits Biss-/Extrusions-/Nagelprobleme aufgetreten sind; 90 A sollte jedoch nicht einfach als „fortschrittlicher“ verstanden werden, da hier höhere Anforderungen an Nut, Abschrägung, Montageschmierung und Kaltstartdichtung gestellt werden.

Shore A ist ein Eindringhärte-Prüfsystem; ASTM D2240 erläutert ausdrücklich, dass dieser Test die Eindringtiefe eines Materials unter festgelegten Bedingungen misst und zu einem empirischen Kontrollindikator gehört, der nicht einfach mit einer bestimmten einzelnen mechanischen Eigenschaft gleichgesetzt werden kann. Mit anderen Worten: 90 A bedeutet nicht „30 % höhere Zugfestigkeit als 70 A“ – es handelt sich lediglich um eine höhere Härteklasse.

2. Vergleichstabelle für 70 A, 80 A und 90 A

Diese Tabelle erfordert eine zusätzliche Voraussetzung: Der Vergleich muss innerhalb desselben Materialsystems erfolgen. NBR 70A, FKM 70A, EPDM 70A und VMQ 70A weisen nicht dieselbe Leistung auf – das Material bestimmt die Medienbeständigkeit, den Temperaturbereich, das Kompressionsverhalten und die Tieftemperaturleistung; die Shore-Härte ist lediglich einer der Parameter innerhalb dieses Systems.

3. Warum ist 70A am gebräuchlichsten?

der Kernwert von 70A ist „Ausgewogenheit“.

Ein O-Ring versiegelt nicht nach dem Prinzip „je fester gedrückt, desto zuverlässiger“, sondern nutzt die Kompressionsverformung nach der Montage, um einen initialen Kontakt-Druck zu erzeugen, der sich unter dem Einfluss des Mediendrucks weiter verstärkt. Trelleborg gibt für sein O-Ring-Material typische Empfehlungen für die initiale Kompression an: 6–20 % bei dynamischer Anwendung, 15–30 % bei statischer Anwendung. Dies zeigt, dass ein O-Ring zunächst eine angemessene Kompressibilität, Anpassungsfähigkeit und Rückstellkraft aufweisen muss – und nicht allein auf hohe Härte ausgelegt sein darf.

die Vorteile von 70 A umfassen:

Einfache Montage: Manuelle Montage, Serienmontage sowie Wartungs- und Austauscharbeiten sind deutlich komfortabler; durch die geringere Härte entstehen kaum Kratzer, Abrieb oder Verdrillung.

Gute Elastizität und Anpassungsfähigkeit: Größere Toleranz gegenüber geringfügigen Oberflächenrauheiten, Schwankungen bei Nutmaßen sowie Uneinheitlichkeiten an Flanschen.

Zuverlässigere Dichtung bei niedrigem Druck und beim Anfahren: Viele Systeme in den Phasen mit niedrigem Druck, beim Hochfahren und bei Temperaturänderungen benötigen die Dichtung durch den O-Ring, der sich auf seine eigene Rückstellfähigkeit verlassen muss, um die Dichtheit aufrechtzuerhalten; hierbei bietet eine Härte von 70 A im Allgemeinen Vorteile.

Relativ bessere Rückstellfähigkeit bei niedrigen Temperaturen: Bei gleichem Material nimmt mit steigender Härte die Elastizität bei niedrigen Temperaturen tendenziell ab; wenn sich elastische Rückstellung und Kompressionsverformung im Bereich der Glasübergangstemperatur ändern, ist der Einfluss auf die Dichtwirkung des O-Rings besonders kritisch.

Daher stellt 70 A – sofern keine expliziten Anforderungen hinsichtlich Druck, Auspressung, Verschleiß oder konstruktiver Beschränkungen bestehen – üblicherweise den technischen Ausgangswert dar.

4. Wann sollte man 80 A wählen?

80 A ist eine sehr wertvolle Übergangshärte, wird jedoch häufig übersehen.

Anwendungen, bei denen 80 A zu wählen ist:

die Shore-Härte 70A weist ein leichtes Risiko für Randextrusion unter Druck auf; die Nutfreigabe ist etwas größer, erfordert aber noch nicht zwingend den Einsatz einer Shore-Härte von 90A oder eines Stützrings; der Systemdruck ist mittel bis hoch; Kundenfeedback zur Shore-Härte 70A beschreibt Ausfallmuster wie »beißen, nagen, Gratbildung, Extrusion in die Freigabe«; gleichzeitig soll weiterhin eine gewisse Montagekonformität, Elastizität und geringe Rückstellkraft erhalten bleiben; die Montage gestaltet sich zu schwierig bzw. die dynamische Reibung ist abgenutzt.

Apple Rubber’s Konstruktionsleitfaden enthält ein anschauliches Beispiel: Bei einem Druck von 1000 psi und einer Gesamtdurchmesserkreisfreigabe von 0,016 Zoll liegt der Punkt für Shore-Härte 70A in einem instabilen Bereich, sodass entweder die Härte erhöht, ein Stützring hinzugefügt oder die Freigabe verringert werden muss; der Punkt für Shore-Härte 80A befindet sich unter denselben Bedingungen im Diagramm dagegen im zulässigen Bereich. Dies zeigt, dass Shore-Härte 80A keine »kalte Spezifikation« ist, sondern ein durchaus praktikabler technischer Kompromiss zwischen Shore-Härte 70A und 90A.

5. Wann sollte Shore-Härte 90A gewählt werden?

das primäre Ziel von Shore-Härte 90A ist nicht »bessere Dichtung«, sondern verbesserte Extrusionsbeständigkeit.

Unter Druck wird die O-Ring-Dichtung zur Seite mit niedrigem Druck hin verdrängt. Wenn der Montageabstand zu groß oder der Druck zu hoch ist, kann das Gummi in den Spalt gedrückt werden, wodurch es zu Ausbeulungen, Rissen, Aufspaltungen und schließlich zu Leckagen kommt. Apple Rubber nennt deutlich gängige Methoden zur Vermeidung von O-Ring-Extrusion durch Druck: Erhöhung der Härte, Einsatz eines Stützrings, Verringerung des Durchmesser-Spiels sowie Senkung des Systemdrucks.

Anwendbar bei der Auswahl von 90 A:

Hydrauliksysteme mit hohem Druck; große Druckdifferenz; kinematisches Hilfspaar mit relativ großem Extrusions-Spiel; O-Ringe mit kleinem Querschnitt, die einem relativ hohen Druck ausgesetzt sind; das vor Ort beobachtete Versagensmuster ist eindeutig Extrusion, Abbeißen oder Ausbeulen – nicht Alterung, Auflösung oder Kompressionsset; die Nutabmessungen können nicht geändert werden, und der Einsatz eines Stützrings ist unpraktisch; für noch höhere Druckzuverlässigkeit muss zusammen mit einem Stützring eingesetzt werden.

Der Preis für 90 A ist jedoch ebenfalls offensichtlich:

Die Montagekraft nimmt deutlich zu; die Dichtung lässt sich während der Montage leichter schneiden oder abschaben; eine verbesserte Einlaufabschrägung und Schmierung sind erforderlich; die Dichtung ist empfindlicher gegenüber Nutabmessungen, Oberflächenrauheit und Kompressionsmenge; die Rückstellkraft bei niedrigen Temperaturen sowie die anfängliche Dichtsicherheitsreserve sinken; das Risiko von Reibung, Verschleiß und Wärmeentwicklung steigt bei dynamischen Dichtungen.

Trelleborg weist darauf hin, dass die Kompressionsmenge der O-Ringe von Anfangsdruck, Werkstoff, Härte, Innendurchmesser und Querschnitt abhängt, und liefert die Kompressions-Kraft-Verformungs-Kurve für NBR 70 Shore A im Vergleich zu NBR 90 Shore A; die Grafik zeigt eindeutig: Je höher die Härte, desto größer die erforderliche Kompressionskraft – also auch die höhere Montagekraft und der höhere Kompressionswiderstand.

6. Lassen Sie sich nicht allein vom „Druck“ bei der Wahl der Härte leiten

Viele Kunden fragen: „Bei welchem Druck wird 70 verwendet? Bei welchem Druck wird 90 verwendet?“

Diese Frage kann nicht allein anhand des Drucks beantwortet werden. Ob ein O-Ring auspresst, hängt mindestens ab von: Druck oder Druckdifferenz; Auspressspalt; Querschnittsabmessung des O-Rings; Nutgeometrie; Werkstoffsystem; Härte; statische oder dynamische Dichtung; Temperatur; Vorhandensein eines Stützrings; Vorhandensein von Druckpulsation.

Das Material von Apple Rubber weist deutlich darauf hin, dass die Auspressgrenze eines O-Rings gemeinsam durch die diametrale Spieltoleranz unter Druck und die Werkstoffhärte bestimmt wird; wenn der Schnittpunkt aus Druck und Spiel in einer unsicheren Zone liegt, muss die Härte erhöht, ein Stützring eingesetzt oder das Spiel verringert werden.

Die Referenzbetriebsspannung von Trelleborg für allgemeine Anwendungen O-Ringe spiegelt diesen Aspekt ebenfalls wider: Ohne Stützring liegt die übliche Druckbelastung bei statischen Anwendungen je nach Werkstoff, Querschnitt und Spiel im Bereich von wenigen MPa bis etwa 10 MPa; durch den Einsatz eines Stützrings kann die Druckfestigkeit deutlich erhöht werden; bei dynamischen Hubanwendungen ohne Stützring ist die Druckfestigkeit hingegen stärker begrenzt.

Eine präzisere Aussage lautet daher:

7. Auswahlverfahren für die Härte

Schritt eins: Zuerst Werkstoff wählen, dann Härte festlegen

Zunächst Medium und Temperatur bewerten:

Mineralöl, Hydrauliköl: üblicherweise NBR, HNBR, FKM. Heißes Wasser, Dampf, Bremsflüssigkeit, polare Medien: üblicherweise EPDM. Hochtemperatur-Öle, Kraftstoffe, chemische Medien: üblicherweise FKM, FFKM. Niedrigtemperatureinsätze, Luft, teilweise spezielle Bedingungen: eventuell VMQ, FVMQ oder niedrigtemperaturoptimiertes NBR/FKM in Betracht ziehen.

Das Material von Trelleborg zeigt auch, dass sich der Temperaturbereich und die Niedertemperaturflexibilität der verschiedenen Elastomere stark unterscheiden, z. B. FVMQ, VMQ haben eine bessere Niedertemperaturflexibilität, während die Niedertemperaturfähigkeit von FKM, HNBR, NBR immer noch

Sag nicht einfach: "Ich brauche einen 70-Grad-O-Ring". Das Material muss gleichzeitig angegeben werden.

Richtige Ausdrucksbeispiele: NBR 70 Shore A O-Ring. FKM 75 Shore A O-Ring. EPDM 70 Shore A-O-Ring. HNBR 90 Shore A O-Ring.

Schritt 2: Überprüfen Sie Druck und Extrusionsfreiheit

Wenn der Druck niedrig ist, die Freiheit klein ist, die Dichtung statisch ist, kein offensichtliches Extrusionsrisiko besteht, gilt 70A als Priorität.

Wenn der Druck steigt oder die Abstandsfläche auf der größeren Seite liegt, sollten Sie zunächst Folgendes berücksichtigen:

Ist die Rillengröße korrekt? Kann die Extrusionsfreiheit verringert werden? Kann man einen Ersatzring hinzufügen? Ist es notwendig, von 70A auf 80A zu wechseln? Muss es 90A benutzen?

Unter Hochdruckbedingungen ist das Hinzufügen eines Stützrings oft stabiler als eine bloße Erhöhung der Härte. Insbesondere bei bidirektionalem Druck sollten Stützringe auf beiden Seiten berücksichtigt werden, um eine Extrusion durch Änderung der Montagerichtung oder der Druckrichtung zu vermeiden.

Schritt drei: Montagebedingungen prüfen

Wenn beim Kunden vor Ort manuell montiert wird, scharfe Kanten in der Nut vorhanden sind, keine Schmierung erfolgt und die Dichtung Gewinde oder Bohrungen überqueren muss, steigt das Risiko einer 90A-Dichtung deutlich an.

Wichtige Prüfpunkte für die Montage von O-Ringen mit hoher Härte: Ist eine Einlaufabschrägung vorhanden? Sind Grate entfernt? Wird bei der Montage geschmiert? Muss die Dichtung scharfe Kanten, Keilnuten, Gewinde oder Öllöcher überqueren? Ist eine Montagehülse erforderlich? Kann es zu Verdrehung, Aufrollung oder Überdehnung kommen?

Das Material von Trelleborg betont ebenfalls, dass ein korrektes Nutdesign Beschädigungen der Dichtung und Dichtungsversagen vermeiden kann; die Montageposition des O-Rings erfordert eine Einlaufabschrägung und eine Abrundung.

Schritt vier: Dichtung bei niedrigen Temperaturen und beim Anfahren prüfen

Bei niedrigen Temperaturen sollte die Härteauswahl besonders sorgfältig erfolgen.

Bei gleichem Material weist 90A in der Regel bei niedrigen Temperaturen eine langsamere Rückstellgeschwindigkeit auf. Für Geräte, die einen Kaltstart, einen Niederdruck-Start, Temperaturwechsel, einen Kaltstillstand und einen erneuten Start erfordern, darf nicht allein auf die Raumtemperaturhärte geachtet werden. Eine unzureichende Rückstellung bei niedrigen Temperaturen kann zu unzureichendem Kontakt-Druck führen und dadurch zu Kaltleckagen führen.

Die Reihenfolge der Priorisierung bei der Auswahl für niedrige Temperaturen lautet: Verwenden Sie ein Material oder eine spezielle Formulierung, die für niedrige Temperaturen geeignet ist; stellen Sie eine angemessene Kompressionsmenge sicher; kontrollieren Sie die Nutspaltbreite; führen Sie bei Bedarf eine Prüfung der Kompressionsverformung bei niedrigen Temperaturen oder der Rückstellung bei niedrigen Temperaturen durch.

8. Typische Auswahl-Empfehlungen

Konventionelle statische Dichtung

Flansch-, Endkappen-, Stopfen- und Ventilgehäusedichtung (statisch), mittlerer Druck, Standardnut, keine offensichtliche Extrusionsgefahr:

Vorrangig 70A. Der Grund hierfür ist eine gute Montierbarkeit, eine gute Elastizität, eine zuverlässige Anfangsdichtung bei Niederdruck sowie eine hohe Beschaffungsflexibilität.

Konventionelles pneumatisches System

Der Druck im pneumatischen System ist normalerweise nicht hoch; der Fokus liegt stärker auf geringer Reibung, Montage und Rückstellverhalten:

Vorrangig 70A. Wenn es sich um eine dynamische Anwendung handelt pneumatische Dichtung , führt 90A häufig zu unnötiger Reibung und erhöhtem Verschleißrisiko.

Allgemeines hydraulisches System

Mittel- bis niedriger Druck, angemessene Nutentiefe, kontrollierter Spalt:

70A oder 80A. Tritt geringe Extrusion, Druckpulsation oder Kantenanbindung auf, kann die Härte von 70A auf 80A erhöht oder ein Stützring hinzugefügt werden.

Hochdruckhydraulik

Hoher Druck, großer Druckunterschied, vorhandener Extrusionspalt:

80A, 90A oder 70A/80A plus Stützring, spezifisch zur Prüfung der Nutspielweite. Falls der Ausfallmodus eindeutig Extrusion ist, hat 90A eine Aussagekraft; falls der Ausfall jedoch auf Alterung, Quellung, Kompressionsverformung oder Medienunverträglichkeit beruht, löst der Wechsel zu 90A nicht die Ursache des Problems.

Dichtung für niedrige Temperaturen

Niedrige Temperaturen, kalter Start, langfristiger Stand bei tiefen Temperaturen:

Erhöhen Sie die Härte nicht unkritisch. Bevorzugen Sie bevorzugt Materialien oder Formulierungen für niedrige Temperaturen; die Härte sollte im Allgemeinen nicht zu hoch sein. 70A ermöglicht in der Regel eine zuverlässigere erste Passform und Elastizität als 90A.

Großes Spiel oder Verschleißspiel

Falls das Spiel zwischen Kolben, Zylinder, Ventilspindel oder Flanschverbindung auf der größeren Seite liegt:

Die Erhöhung der Härte ist nur eine Möglichkeit. Ein besserer Weg besteht in der Regel darin, das Spiel zu verringern, die Nut zu optimieren, einen Stützring einzubauen und erst danach 80A oder 90A in Betracht zu ziehen.

9. Version für Ingenieure – Entscheidungsmantra

Ermöglicht eine schnelle Beurteilung anhand der folgenden Logik:

Kein klares Extrusionsrisiko: Verwenden Sie zunächst 70 A.

bei leichter Extrusion oder unzureichendem Druckabstand mit 70 A verwenden Sie stattdessen 80 A.

Hoher Druck, großer Spielraum, eindeutiger Bissausfall: Verwenden Sie dann 90 A.

Niedrige Temperatur, niedriger Druck, schwierige Montage: Dynamische Reibungsverringerung lässt sich durch Härte nicht erreichen; steigen Sie daher nicht leichtfertig auf 90 A.

Härte kann keine Materialinkompatibilität, Nutzfehler oder Kompressionsset-Probleme beheben.

10. Was Einkauf beachten muss

Einkauf sollte nicht einfach nur nach „70 Grad“ bzw. „90 Grad“ bestellen. Wir empfehlen mindestens die folgenden Felder zu bestätigen:

Material: NBR, FKM, EPDM, HNBR, VMQ, FFKM usw.; Härte: z. B. 70 Shore A, 80 Shore A, 90 Shore A; Maßnorm: GB, ISO 3601, AS568 oder nicht genormte Abmessungen; Härte-Toleranz: z. B. 70 ± 5 Shore A, gemäß Unternehmenszeichnung oder Werkstoffspezifikation; Farbe: schwarz, braun, grün usw., wobei die Farbe nicht als Ersatz für die Werkstoffbestätigung verwendet werden darf; Einsatzbedingungen: Medien, Temperatur, Druck, statische Dichtung/dynamische Dichtung; Zertifizierungen: RoHS, REACH, FDA, UL, WRAS, Werkstoffgutachten usw.; Chargenrückverfolgbarkeit: Konformitätsbescheinigung (COC), Analysezertifikat (COA), Werkstoffzertifikat, Prüfberichte.

Einkaufsrisikopunkte:

NBR 70 A und FKM 70 A dürfen nicht als gleichwertige Ersatzmaterialien betrachtet werden. Obwohl die Härte identisch ist, können Ölbeständigkeit, Hitzebeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit, Kaltverformungsverhalten bei tiefen Temperaturen sowie der Preis völlig unterschiedlich sein.

Eine höhere Härte bedeutet nicht zwangsläufig eine bessere Leistung – eine Härte von 90 A kann beispielsweise Montageschwierigkeiten verursachen, Leckagen bei niedrigem Druck begünstigen, ein unzureichendes Kaltverformungsverhalten bei tiefen Temperaturen aufweisen oder zu hoher dynamischer Reibung führen.

Wenn in der Kundenzeichnung „70“ angegeben ist, bestätigen Sie, dass es sich um Shore A handelt. Die Standardbezeichnung lautet „70 Shore A“ oder „70 ShA.“

Im Fehlerfall nicht nur die Härte ändern. Treten Quellung, Rissbildung, Verhärtung oder bleibende Verformung auf, liegt die Ursache meist in Material, Temperatur, Medien oder Kompressionsgrad – nicht in der Härte.

11. Wie sollten Vertriebsmitarbeiter häufig gestellte Kundenfragen beantworten?

Kunde fragt: „Was ist der Unterschied zwischen 70 Grad und 90 Grad?“

So können Sie antworten: 70A ist vielseitiger einsetzbar, bietet bessere Elastizität und erleichtert die Montage; es eignet sich für die meisten herkömmlichen Dichtungen. 90A ist härter und weist vor allem eine höhere Extrusionsbeständigkeit auf; es eignet sich für Hochdruck- oder großes Spielbedingungen. Allerdings ist die Montagekraft bei 90A höher, und die Rückstellfähigkeit bei niedrigen Temperaturen sowie die Dichtungsanpassung können nachlassen. Daher gilt nicht grundsätzlich: je höher, desto besser. Ohne klaren Hinweis auf Leckagegefahr unter Hochdruck wird generell empfohlen, zunächst 70A zu verwenden.

Kunde fragt: „Ist bei hohem Druck zwangsläufig 90 Grad erforderlich?“

Kann so antworten: Nicht unbedingt. Bei Hochdruckdichtungen müssen Druck, Nutspaltweite, Querschnittsmaße und das Vorhandensein eines Stützrings gleichzeitig berücksichtigt werden; 90 A ist widerstandsfähiger gegen Extrusion, doch wenn die Nutspaltweite zu groß ist, reicht eine erhöhte Härte allein nicht aus – in der Regel ist weiterhin ein passender Stützring oder eine optimierte Nut erforderlich.

Kunde fragt: „Mein ursprünglicher O-Ring mit 70 Shore A ist undicht geworden; hilft ein Wechsel auf 90 Shore A?“

Kann so antworten: Zunächst muss die Undichtheitsursache ermittelt werden. Wenn die Kante des O-Rings extrudiert oder eingeklemmt ist, kann ein Wechsel auf 80 A oder 90 A helfen oder ein Stützring hinzugefügt werden. Bei Alterung, Quellung, Kompressionsverformung, Rissbildung oder unzureichender Tieftemperatur-Rebound-Fähigkeit führt ein Wechsel auf 90 A möglicherweise nicht zur Verbesserung und könnte sogar die Montage sowie den Rebound verschlechtern.

Kunde fragt: „Ist 80 Shore A zwingend erforderlich?“

Kann so beantworten: Ja, 80A ist ein Kompromiss zwischen 70A und 90A, geeignet für etwas höheren Druck als herkömmliche, besorgt über Extrusion, aber auch nicht wollen 90A zu hart und Montage-Kraft zu große Szenarien; oft 80A ist stabiler als direkt auf 90A gehen.

12. Wie ist das? Abschließende Empfehlung

Die konventionelle Auswahl: 70 Shore A. Dies ist die Standardhärte der meisten O-Ringe, wobei die Dichtung, Elastizität, Montage und Kosten berücksichtigt werden.

Druck oder extrusionsrisiko erhöht: 80 Shore A. Dies ist der Kompromissübergang von der allgemeinen Versiegelung zur Anti-Extrusionsversiegelung.

Hoher Druck, großer Abstand, klares Ausdrückungsversagen: 90 Shore A. Aber gleichzeitig müssen Rillen, Rückhaltungsring, Schal, Schmierung, Niedertemperatur-Rückstoß und Montage-Kraft überprüft werden.

Zusammenfassung: 70A ist für Vielseitigkeit und Ausgewogenheit verantwortlich, 80A für Kompromisse und Korrekturen, 90A für Extrusionswiderstand; je höher die Härte, desto größer der Extrusionswiderstand, doch Elastizität, Montage und Rebound bei niedrigen Temperaturen gehen entsprechend zu Lasten.