NBR eignet sich für das Szenario „konventionelle Temperatur + ölbeständige Medien + Kostensensibilität + universelle Dichtungsanwendungen“.

Wenn es sich bei dem Medium um Mineralöl, Schmieröl, Kraftstoff auf Erdölbasis oder allgemeines Hydrauliköl handelt und die Betriebstemperatur etwa -30 bis +100 °C, kurzzeitig bis zu +120 °C beträgt, ist NBR im Allgemeinen das wirtschaftlichste Primärmaterial. O-Ringe dichtomatik/Freudenbergs O-Ring materialhinweise: NBR ist gekennzeichnet für Mineralöl, Schmierstoffe, H/HL/HLP-Hydrauliköl, Temperaturbereich -30 bis +100°C; Trelleborg beschreibt NBR auch als primär für mineralölbasiertes Hydrauliköl verwendet, normaler Bereich -30 bis +100°C, kurz +120°C.

Eins. Positionierung von NBR: Kein „Universalgummi“, sondern ein „Allzweck-Ölbeständigkeitsgummi“

NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk) ist ein Copolymer aus Acrylnitril und Butadien. Seine Hauptvorteile liegen in seiner Ölbeständigkeit, den geringen Kosten, der breiten Verfügbarkeit und den ausgewogenen mechanischen Eigenschaften. GMORS beschreibt NBR als das am häufigsten verwendete Dichtungselastomer, da es eine gute Beständigkeit gegenüber mineralölbasierten Kraftstoffen und Schmierstoffen aufweist und zudem als kostengünstig eingestuft wird.

Aus Sicht des Einkaufs, des Vertriebs und der technischen Auswahl liegt der kommerzielle Wert von NBR darin, dass es eine große Anzahl allgemeiner Ölkreisläufe, Hydraulik-, Pneumatik-, Pumpen-/Ventil-, Maschinenbau- und Automobilwartungsszenarien abdecken kann, ohne dass teurere Materialien wie FKM, HNBR, FFKM benötigt werden.

Die Auswahllogik in einem Satz: Solange die Betriebsbedingungen nicht hohe Temperaturen, starkes Ozon, starke UV-Strahlung, stark polare Lösungsmittel oder eine stark korrosive chemische Umgebung sind und der Kontakt hauptsächlich mit Mineralöl oder allgemeinem Hydrauliköl erfolgt, ist NBR oft das beste O-Ring-Material hinsichtlich des Kosten-Nutzen-Verhältnisses.

Zwei. Wann ist NBR geeignet?

1. Als Medium dient Mineralöl, Schmieröl oder Hydrauliköl.

Dies ist die typischste Anwendung von NBR. NBR ist beständig gegen Mineralöl, mineralölbasierte Schmierstoffe, allgemeine Erdöle, Kraftstoffe und gängige ölbasierte Hydraulikmedien. Dichtomatik/Freudenberg gibt NBR ausdrücklich als geeignet für Mineralöl, Öl und H/HL/HLP-Hydrauliköl an; bei flammwidrigen Hydraulikflüssigkeiten der Typen HFA und HFB sind besondere Temperaturbeschränkungen zu beachten.

2. Temperatur innerhalb des üblichen industriellen Temperaturbereichs

Der übliche Temperaturbereich von NBR wird im Allgemeinen mit -30 bis +100 °C angegeben, kurzzeitig kann er bis +120 °C betragen, die genaue Abweichung wird jedoch nicht explizit genannt. Trelleborgs Materialverträglichkeitsleitfaden gibt einen Temperaturbereich von -30 bis +100 °C für NBR an, kurzzeitig auch +120 °C; Dichtomatiks O-Ring-Seite gibt ebenfalls einen Temperaturbereich von -30 bis +100 °C für NBR an.

Auf den Produktseiten wird empfohlen, nicht zu übertreiben; die präzisere Formulierung lautet: Standardmäßige NBR-O-Ringe eignen sich für Medien der Ölklasse mit üblichen Temperaturen. Bei längerer Einwirkung von Temperaturen über 100 °C oder häufiger Nähe zu Temperaturen von 120 °C oder höher wird die Prüfung von HNBR, FKM oder einem anderen hitzebeständigen Material empfohlen.

Dies ist für den Vertrieb sehr wichtig. Viele Kunden fragen: „Ist NBR 120 °C temperaturbeständig?“ Empfohlene Antwort: Kurzfristig ist es gemäß der Rezeptur akzeptabel, langfristig wird die direkte Verwendung von NBR bei hohen Temperaturen jedoch nicht empfohlen.

3. Kostensensible Projekte, die Standardware erfordern

Eines der wichtigsten Verkaufsargumente für NBR ist der niedrige Preis in Kombination mit der Verfügbarkeit großer Mengen an Standardausführungen und kurzen Lieferzeiten. GMORS führt die relativ niedrigen Kosten von NBR auf dessen Beständigkeit gegenüber erdölbasierten Kraftstoffen und Schmierstoffen, den niedrigeren Preis und die zunehmende Verbreitung als allgemeines Dichtungselastomer zurück.

Aus Einkaufssicht ist NBR eines der „Standardmaterialien“; aus Vertriebssicht ist NBR das „allgemeine ölbeständige Produkt“; aus technischer Sicht ist NBR die „Basislösung für allgemeine Ölmedien“.

4. Erfordert eine gewisse Verschleißfestigkeit und geringen Druckverformungsrest.

Die mechanischen Eigenschaften von NBR sind relativ ausgeglichen, und es wird häufig für statische und dynamische Dichtungen eingesetzt. Wyatt Seal hebt in seiner Produktbeschreibung von NBR-O-Ringen Kosteneffizienz, Vielseitigkeit und mechanische Festigkeit hervor und nennt geringe Druckverformungsreste, Reißfestigkeit, universelle Einsatzmöglichkeiten, Verschleißfestigkeit und weitere Vorteile.

Zu beachten ist jedoch: Die Verschleißfestigkeit von NBR ist nicht die höchste aller Werkstoffe. Bei hochfrequenten oszillierenden Bewegungen, schnellen Gleitvorgängen, Hochdruckextrusion, Sand-/Schlammabrieb oder anspruchsvollen dynamischen Dichtungen in Maschinenbaumaschinen sind TPU/PU, HNBR oder eine speziell entwickelte Dichtungskonstruktion möglicherweise besser geeignet. NBR eignet sich am besten für Anwendungen mit allgemeiner Reibung, allgemeiner Kompression und allgemeinen Ölmedien.

Drei. Wann ist NBR nicht geeignet?

1. Langfristige Einwirkung von Ozon, UV-Strahlung und Witterungseinflüssen im Freien

Eine der Schwächen von NBR ist seine begrenzte Beständigkeit gegenüber Ozon, UV-Strahlung und Witterungseinflüssen. Trelleborg gibt in seiner Produktbeschreibung für industrielle Gummiplatten ausdrücklich an, dass NBR eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Ölen, Fetten und Erdölprodukten aufweist, jedoch nur eine begrenzte Beständigkeit gegenüber Witterungseinflüssen, Ozon und UV-Strahlung.

Daher wird von der direkten Anwendung allgemeiner NBR-Richtlinien in den folgenden Szenarien abgeraten:

Wenn es sich bei dem Medium um Öl handelt und gleichzeitig Ozon im Freien vorhanden ist, sollten Sie vorzugsweise HNBR oder FKM anstelle von EPDM in Betracht ziehen, da EPDM zwar eine gute Witterungsbeständigkeit aufweist, aber nicht für Mineralöl geeignet ist.

2. Langfristige Hochtemperatur- oder Heißölumgebung

NBR neigt bei dauerhafter Einwirkung hoher Temperaturen zur Aushärtung, der Druckverformungsrest nimmt zu und die Rückstellkraft der Dichtung ab. Laut Trelleborg liegt der übliche Temperaturbereich für NBR zwischen -30 und +100 °C, kurzzeitig auch bis +120 °C; HNBR kann bei Kontakt mit Mineralöl/Fett Temperaturen von -30 bis +140 °C, kurzzeitig bis +160 °C erreichen.

3. Stark polare Lösungsmittel, Ketone, Ether, Ester, Aromaten, chlorierte Kohlenwasserstoffe

NBR kann nicht einfach als „chemikalienbeständig“ beworben werden. Es ist hauptsächlich beständig gegen Öl, insbesondere gegen Erdölprodukte. Bei Kontakt mit stark polaren Lösungsmitteln, bestimmten aromatischen Kohlenwasserstoffen und chlorierten Kohlenwasserstoffen besteht ein hohes Risiko. GMORS listet aromatische Kohlenwasserstoffe, Bremsflüssigkeit für Kraftfahrzeuge, chlorierte Kohlenwasserstoffe und andere Medien als Kategorien mit geringer NBR-Beständigkeit auf.

Zu den häufig nicht empfehlenswerten Medien gehören:

Auf Verkaufsseiten sollte der zu weit gefasste Ausdruck „lösungsmittelbeständig/chemikalienbeständig“ vermieden werden. Eine präzisere Formulierung lautet: NBR eignet sich für Öl und einen Teil der unpolaren Medien, ist jedoch nicht für stark polare Lösungsmittel und aggressive chemische Umgebungen geeignet.

Viertens. Welche Parameter sollten bei der Auswahl von NBR beachtet werden?

1. Acrylnitril (ACN)-Gehalt

NBR ist kein Werkstoff mit einheitlichen Eigenschaften – der ACN-Gehalt beeinflusst in der Regel die Ölbeständigkeit und die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen. GMORS weist darauf hin, dass der ACN-Gehalt von NBR zwischen 18 % und 50 % variieren kann: Ein niedriger ACN-Gehalt führt zu besseren Tieftemperatureigenschaften, aber zu einer geringeren Beständigkeit gegenüber Öl und polaren Schmierstoffen; ein hoher ACN-Gehalt bietet eine bessere Beständigkeit gegenüber Kraftstoffen und polaren Schmierstoffen, jedoch sind die Tieftemperatureigenschaften schlechter.

Einfaches Verständnis:

Auf den Produktseiten kann zwar stehen: „Man kann je nach Anforderungen an niedrige Temperaturen, Kraftstoffe und Druckverformungsrest unterschiedliche NBR-Formeln auswählen“, es wird jedoch nicht empfohlen, alle NBR-Sorten als die gleiche Güteklasse zu bewerben.

2. Härte

NBR-O-Ringe weisen üblicherweise eine Shore-A-Härte von 70 auf, sind aber je nach Druck und Nutbeschaffenheit auch mit 80 A oder 90 A erhältlich. GMORS gibt einen Härtebereich von 40–90 Shore A für NBR an; Wyatt Seal weist ebenfalls darauf hin, dass die Standardhärte von NBR-O-Ringen üblicherweise 70 A beträgt, der Bereich jedoch 40–90 A umfassen kann.

Praktische Empfehlung:

3. Schwefelhärtung vs. Peroxidhärtung

NBR wird üblicherweise mit Schwefel gehärtet. GMORS erklärt, dass schwefelgehärtetes NBR im Allgemeinen ein besseres Tieftemperaturverhalten aufweist, aber bei hohen Temperaturen leichter aushärtet; peroxidgehärtetes NBR hingegen bietet eine bessere Hitzebeständigkeit und einen geringeren Druckverformungsrest, ist aber teurer und schwieriger zu verarbeiten.

Dies ist sowohl für Ingenieure als auch für den Einkauf relevant. Eine Anfrage darf nicht nur „NBR 70A“ enthalten – wenn das Projekt Anforderungen an Hochtemperatur-Alterung, Druckverformungsrest oder Langzeitstabilität stellt, muss die Festigkeitsklasse oder die Leistungskriterien spezifiziert werden.

Fünf. Fokus-Gesprächspunkte für drei Lesertypen

1. Für den Einkauf: NBR ist ein kostengünstiges, vielseitig einsetzbares, sofort verfügbares, ölbeständiges Material.

Für den Einkauf sind Preis, Lieferzeit, Spezifikation, gleichbleibende Qualität und das Risiko von Produktaustausch entscheidend. NBR-Ringe bieten den Vorteil vieler Standardspezifikationen, niedriger Kosten und eignen sich für die Lagerhaltung in großen Mengen. Der Einkauf sollte jedoch nicht einfach nur „schwarze O-Ringe“ bestellen, sondern mindestens die folgenden Punkte prüfen:

Kauffazit: allgemeine Öldichtungen haben Priorität gegenüber NBR; bei hohen Temperaturen, starken Lösungsmitteln und Ozonbelastung im Freien sollte man nicht nur auf den Preis achten, sondern auch das Material verbessern.

2. Für den Vertrieb: Die Vorteile von NBR liegen in der „Ölbeständigkeit + Kosten + universelle Einsetzbarkeit“, aber versprechen Sie nicht zu viel.

Wenn der Vertrieb NBR empfiehlt, kann folgende Logik angewendet werden:

Wenn es sich bei dem Medium des Kunden um Mineralöl, allgemeines Hydrauliköl oder Schmierstoff handelt und die Temperatur im üblichen industriellen Bereich liegt, keine starken Lösungsmittel und keine langfristige Ozonbelastung im Freien vorhanden sind, ist NBR das wirtschaftlichste und am häufigsten verwendete O-Ring-Material.

Wenn der Kunde jedoch die folgenden Begriffe erwähnt, sollte man proaktiv einen Wechsel anregen:

Verkaufsseiten sollten Formulierungen wie „beständig gegen alle Öle und Chemikalien“ vermeiden. Der korrekte Verkaufspunkt lautet: Dichtungen der allgemeinen Ölklasse bieten ein hohes Preis-Leistungs-Verhältnis.

3. Für Ingenieure: NBR ist eine Basislösung, jedoch müssen Medium, Temperatur, Druckverformungsrest und Rillendesign überprüft werden.

Bei der Materialauswahl darf man sich nicht allein auf den Materialnamen verlassen. Trelleborg weist in seinem Leitfaden zur Materialverträglichkeit darauf hin, dass die Daten zur chemischen Verträglichkeit größtenteils auf Labortests mit Immersion basieren und dass Temperatur, Additive, Verunreinigungen und Langzeit-Einsatzbedingungen im realen Betrieb abweichen können. Daher müssen auch Druckverformungsrest, Härte, Verschleißfestigkeit, Wärmeausdehnung und andere physikalische Eigenschaften berücksichtigt werden.

Die Ingenieure sollten die Prüfungen in dieser Reihenfolge durchführen:

Medienbestätigung:

Ist es auf Mineralölbasis? Enthält es Aromaten, Ketone, Ester, Ether, chlorierte Lösungsmittel, Phosphatester?

Temperaturbestätigung:

Langzeittemperatur, Spitzentemperatur, Anlauftemperatur bei niedriger Temperatur.

Druckbestätigung:

Besteht die Gefahr einer Hochdruckextrusion? Ist das Nutspiel zu groß?

Bestätigung des Antragsformulars:

Statische Dichtung, Hub-, Dreh-, Oszillations- oder pneumatische Dichtung?

Anforderungen an den Kompressionssatz:

Muss es nach langfristiger Kompression seine Rückstellkraft beibehalten?

Umweltbestätigung:

Ist es Ozon, UV-Strahlung, Witterungseinflüssen oder Reinigungsmitteln ausgesetzt?

Bestätigung der Materialgüte:

ACN-Gehalt, Härtungssystem, Härte, Zertifizierung, Chargenkonsistenz.

Technisches Fazit: NBR kann als vorläufige Standardauswahl für allgemeine Ölmedien dienen, die endgültige Entscheidung muss jedoch unter Berücksichtigung der Medienverträglichkeit, der Temperatur und der Dichtungsstruktur getroffen werden.

Sechs. Vergleich von NBR mit anderen O-Ring-Materialien