Πολλοί πελάτες, πωλητές και ακόμη και μηχανικοί κατανοούν το «FKM fluoroelastomer» Δαχτυλίδι O « ως «υλικό υψηλής ποιότητας», «υλικό ανθεκτικό σε υψηλές θερμοκρασίες» ή «χημικά ανθεκτικό υλικό», δημιουργώντας έτσι μια επικίνδυνη παρανόηση: το FKM είναι καλύτερο όσο υψηλότερης βαθμίδας είναι, και η προϋπολογισμός μπορεί απλώς να αναβαθμιστεί σε FKM. Αυτή η κρίση είναι ατελής και μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε ακριβή αποτυχία. Οι δυνατότητες του FKM είναι πράγματι σαφείς: αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες, αντίσταση σε καύσιμα, αντίσταση σε λάδια, αντίσταση σε όζον/γήρανση και αντίσταση σε πολλά υδρογονάνθρακα και ορισμένα χημικά μέσα — ωστόσο, δεν είναι ένα καθολικό υλικό, και ειδικότερα εμφανίζει χειρότερη απόδοση σε σύγκριση με το EPDM, το FEPM/AFLAS, το FFKM, το FVMQ ή ένα ειδικό FKM για χαμηλές θερμοκρασίες, όσον αφορά το νερό/ατμό, τις χαμηλές θερμοκρασίες, ορισμένα αμινικά μέσα, περιβάλλοντα υψηλού pH (αλκαλικά) και ορισμένες εστέρες/κετόνες. Τα υλικά πρέπει να επιλέγονται με βάση τις συνθήκες λειτουργίας, όχι την τιμή. Ο οδηγός υλικών της Trelleborg τονίζει επίσης ότι η απόδοση των ελαστομερών αξιολογείται ολοκληρωτικά, λαμβάνοντας υπόψη τη διόγκωση, τη σκλήρυνση και τη ραγδαία ρωγμάτωση, σε συνδυασμό με την πραγματική επαλήθευση στην εφαρμογή.

1. Σε τι είναι πραγματικά καλό το FKM

Η συνηθισμένη αντοχή του FKM είναι η σφράγιση υπό υψηλής θερμοκρασίας λάδι, καύσιμα και πολλά υδρογονάνθρακα μέσα. Το συνηθισμένο εύρος λειτουργικών θερμοκρασιών του FKM, όπως αναφέρεται από την Trelleborg, είναι από -20°C έως +200°C, με σύντομη δυνατότητα φθάνει μέχρι περίπου +230°C· επιπλέον, κατάλληλες συνθέσεις μπορούν να βελτιώσουν την κατώτερη θερμοκρασία λειτουργίας μέχρι περίπου -35°C· η Trelleborg επισημαίνει επίσης ότι το FKM χρησιμοποιείται συχνά σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας με ορυκτέλαια και λιπαντικά. Το υλικό Viton™ της Chemours περιλαμβάνει επίσης ως πλεονεκτήματα του FKM την αντοχή σε λάδια, καύσιμα και λιπαντικά, καθώς και τη χαμηλή διαπερατότητα σε πολλές άλλες ουσίες.

Συνεπώς, στις παρακάτω συνθήκες λειτουργίας, το FKM είναι συχνά μια λογική επιλογή:

Βασικό σημείο: Το πλεονέκτημα του FKM είναι η «αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες + καύσιμα/πετρελαιοειδή καύσιμα/υδρογονάνθρακες + μερικά χημικά μέσα», όχι η «συμβατότητα με όλα».

2. Η μεγαλύτερη παρανόηση: Η αντοχή του FKM στη θερμότητα ≠ αντοχή στον ατμό

Μία συχνά λανθασμένη φράση στις πωλητικές επικοινωνίες είναι: «αυτή η θερμοκρασία είναι υψηλή, χρησιμοποιήστε FKM». Αυτή η δήλωση είναι μόνο κατά το ήμισυ ορθή: η ξηρή θερμότητα, το λάδι υψηλής θερμοκρασίας και ο ατμός υψηλής θερμοκρασίας δεν αποτελούν τις ίδιες συνθήκες λειτουργίας. Το FKM μπορεί να αντέχει υψηλές θερμοκρασίες, αλλά το συνηθισμένο FKM δεν είναι αναγκαστικά αξιόπιστο σε ζεστό νερό και ατμό.

Ο πίνακας συμβατότητας της Trelleborg αξιολογεί το γενικό FKM ως «μη εφαρμόσιμο» για υδρατμούς <150°C και υδρατμούς >150°C· ο ίδιος πίνακας αξιολογεί το EPDM ως «καλή» εφαρμογή για υδρατμούς κάτω των 150°C· για θερμοκρασίες υψηλότερες των 150°C, η εφαρμοσιμότητα του EPDM εμφανίζεται επίσης ότι μειώνεται. Γι’ αυτόν τον λόγο, πολλές βαλβίδες νερού, συστήματα πόσιμου νερού, εξοπλισμός αποστείρωσης με υδρατμούς, συστήματα CIP/SIP και συστήματα νερού λέβητα δεν προτιμούν το FKM και εξετάζουν πρώτα τα ακόλουθα υλικά.

Ένα ακόμη σημείο που αξίζει να προστεθεί: δεν όλα τα FKM εμφανίζουν την ίδια απόδοση σε νερό/ατμό. Τα υλικά της Chemours δείχνουν ότι διαφορετικά συστήματα επιθερμανσης επηρεάζουν την αντοχή σε νερό, ατμό και οξέα, ενώ το σύστημα επιθερμανσης με υπεροξείδιο είναι πιο ανθεκτικό. Ως εκ τούτου, η μηχανική κρίση πρέπει να διατυπωθεί ως εξής: το γενικό FKM δεν πρέπει να θεωρείται αυτόματα κατάλληλο για χρήση με ατμό· εάν πρέπει να χρησιμοποιηθεί FKM, πρέπει να καθοριστεί και να επιβεβαιωθεί μια ειδική βαθμίδα ανθεκτική στο νερό/ατμό.

3. Δεύτερη παρανόηση: Η χημική αντοχή του FKM δεν σημαίνει αντοχή σε οξέα και ισχυρές αλκαλικές ουσίες

Το FKM προωθείται συχνά ως «υλικό με καλή χημική αντοχή», μια δήλωση που δεν είναι εν γένει λανθασμένη, αλλά μπορεί εύκολα να παρερμηνευτεί ως «ανθεκτικό σε όλα τα χημικά». Ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα που περιέχουν αμίνες, ισχυρές αλκαλικές ουσίες, διαλύματα καθαρισμού με υψηλό pH, ορισμένους εστερικούς καταλύτες και μίγματα αμμωνίας/αμινών, το γενικό FKM μπορεί να αποτύχει.

Το υλικό Viton™ της Chemours δηλώνει σαφώς ότι οι συνηθισμένες ενώσεις φλουοροελαστομέρους με μερική δομή φθορίου-ολεφίνης είναι ευάλωτες σε επίθεση από υλικά με υψηλό pH, συμπεριλαμβανομένων των ισχυρών αλκαλικών ουσιών και των αμινών· τα γενικά φλουοροελαστομέρη δεν προσφέρουν επίσης αντοχή σε ορισμένες ενώσεις εστέρων μικρού μοριακού βάρους, όπως το MEK, το προπυλικό ακετικό και η κατηγορία των αμινών. Το υλικό αναφέρει επίσης ότι τα ειδικά FKM της κατηγορίας ETP μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά την αντοχή σε ισχυρές αλκαλικές ουσίες, αμίνες, εστέρες/κετόνες/αλκοόλες.

Ο πίνακας συμβατότητας της Trelleborg επίσης δείχνει ότι, για πρωτοταγή αμίνες, π.χ. μεθυλαμίνη, αιθυλαμίνη, προπυλαμίνη, αλλυλαμίνη, τα υλικά EPDM και FFKM έχουν καλύτερη απόδοση σε σύγκριση με το γενικό FKM, ενώ το γενικό FKM αναφέρεται ως μη εφαρμόσιμο. Αυτό δείχνει ότι, σε μέσα που περιέχουν αμίνες, δεν μπορεί κανείς να προχωρήσει αυτόματα σε υλικό υψηλότερης ποιότητας απλώς επειδή το FKM είναι ακριβό· η σωστή μέθοδος είναι να επιβεβαιωθεί ο τύπος της αμίνης, η συγκέντρωσή της, η θερμοκρασία, το περιεχόμενο ύδατος, το pH και αν πρόκειται για μείγμα διαλυτών, και στη συνέχεια να επιλεχθεί το κατάλληλο υλικό, όπως EPDM, FEPM, FFKM, FKM τύπου ETP ή άλλο ειδικό υλικό.

4. Τρίτη παρανόηση: Η αντοχή του FKM σε χαμηλές θερμοκρασίες είναι επίσης αναγκαστικά καλή

Η ελαστικότητα του FKM σε χαμηλές θερμοκρασίες δεν είναι εξαιρετική. Πολλά γενικά FKM O-rings σκληραίνουν σε χαμηλές θερμοκρασίες, επανέρχονται πιο αργά και μπορούν να προκαλέσουν διαρροή σε χαμηλές θερμοκρασίες μετά από κρύα εκκίνηση ή στάση σε χαμηλή θερμοκρασία. Το κατώτερο όριο χαμηλής θερμοκρασίας που καθορίζει η Trelleborg για τα γενικά FKM είναι συνήθως -20°C, ενώ κατάλληλες συνθέσεις μπορούν να φτάσουν τους -35°C· το γενικό EPDM, από την πλευρά του, προσφέρει συνήθως καλή απόδοση σε χαμηλές θερμοκρασίες μέχρι περίπου -45°C και χρησιμοποιείται επίσης σε περιβάλλοντα ζεστού νερού και υγρών φρένων τύπου αιθυλενογλυκόλης.

Το υλικό Viton™ της Chemours επισημαίνει επίσης ότι η αύξηση του περιεχομένου φθορίου βελτιώνει συνήθως την αντοχή σε υγρά, αλλά θυσιάζει την ευελαστικότητα σε χαμηλές θερμοκρασίες· οι τιμές ευελαστικότητας σε χαμηλές θερμοκρασίες TR-10 των τυπικών FKM τύπου A/B/F διαφέρουν σημαντικά, ενώ υλικά χαμηλής θερμοκρασίας όπως τα GLT-S και GFLT-S χρησιμοποιούνται για να αντισταθμίσουν αυτό το μειονέκτημα. Αυτό είναι εξαιρετικά σημαντικό για τη μηχανική επιλογή: το FKM υψηλού περιεχομένου φθορίου δεν είναι αναγκαστικά καλύτερα κατάλληλο για σφράγιση κατά την κρύα εκκίνηση από το FKM χαμηλής θερμοκρασίας.

5. Το FKM και το EPDM ΔΕΝ είναι «υψηλής εναντίον χαμηλής ποιότητας» — οι συνθήκες λειτουργίας είναι αντίθετες

Το FKM και το EPDM συγκρίνονται συχνά αντιπαραβαλλόμενα, αλλά δεν αποτελούν απλώς μια σχέση υψηλής/χαμηλής ποιότητας — είναι κατάλληλα για πολύ διαφορετικά μέσα.