AS568-standardin mukaiset korkean lämpötilan silikoni-VMQ- ja Kalrez-FFKM-solkenrenkaat

Tarkkuus ja luotettavuus tiivistysten valinnassa alkavat standardoinnista. Aerospace-standardi AS568, jonka on kehittänyt Automotive Engineers Society (SAE), on yleismaailmallinen kieli O-renkaiden kokoja varten. Se määrittelee yli 375 standardia "viivakoodinumeroa" (esim. -001–-475) sisähalkaisijan ja poikkileikkauksen halkaisijan perusteella tarkkojen toleranssien mukaisesti. Tämä mahdollistaa insinöörien, hankintapä specialistien ja huoltoteknikoiden ympäri maailmaa tiivistysten tarkkaan määrittelyn ja toimituksen, mikä poistaa arvaamisen ja varmistaa oikean tiivistyskammion sovituksen. Kun valitaan tiivistyksiä korkean lämpötilan sovelluksiin, AS568-koko on lähtökohta; seuraava, yhtä tärkeä vaihe on materiaalin valinta.

Silikonikumi (VMQ) on monikäyttöinen materiaali korkean lämpötilan sovelluksiin, joissa äärimmäinen kemiallinen kestävyys ei ole ensisijainen vaatimus. Sen siloksaanirunko tarjoaa erinomaisen lämpövakauden jatkuvalla käyttöalueella –60 °°C–+225 °C. Se säilyttää erinomaisen joustavuuden ja alhaisen puristusmuodonmuutoksen koko tällä alueella. VMQ:lla on myös hyvä vastustuskyky otsonille, auringonvalolle ja sääille. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen seuraaviin käyttötarkoituksiin:

· Ilmailu: Lentokabinan ilmanjakoputkien tiivistäminen, elektroniikkalaitteiden jäähdytysjärjestelmät sekä tietyt polttoainesysteemien ilmanpäästöt, joissa lämpötilat ovat korkeita viereisten järjestelmien vuoksi.

· Kotitalous- ja sähkölaiteala: Tiivistimet uuneihin, astianpesukoneisiin ja korkean lämpötilan sähköjohtojen eristeisiin.

· Teollisuus: Staattiset tiivisteet kuuman ilman ja kaasun käsittelyyn tarkoitetuissa laitteissa.

  Yleisesti käytettyjä AS568-tiivistekokojärjestelmiä, kuten AS010 ja AS024, mainitaan usein turbiinien apujärjestelmien ja sähkölaitekoteloitten määrittelyissä.

Äärimmäisimmille lämpö- ja kemiallisille ympäristöille perfluoroelastomeerit (FFKM), joiden johtavia merkkejä ovat Kalrez® ja Chemraz®, edustavat tiivistysteknologian huippua. FFKM-osien rakenteessa on täysin fluoroidut polymeerit, jotka muistuttavat PTFE:tä (Teflon®), mutta joilla on lisäksi kimmoisuusominaisuus. Tämä antaa niille:

· Jatkuva käyttölämpötila yli 300 °°C (joissakin laaduissa jopa 327 °C).

· Melkein kaikkialla käytettävä kemiallinen kestävyys: Ne ovat yhteensopivia lähes kaikkien nesteiden kanssa, paitsi tietyt fluoroidut liuottimet korkeissa lämpötiloissa.

· Erinomainen plasman ja kuivan lämmön kestävyys.

  Niiden käyttö on perusteltua silloin, kun vikaantuminen ei ole vaihtoehto ja hinta on toissijainen suhteessa suorituskykyyn:

· Höyry- ja kaasuturbiinit: Tiivistykset ohjausventtiilien varsiin, turbiinikotelojen jakoon ja höyryä kuumennettuihin mittausputkiin.

· Puolijohdevalmistus: Tiivistykset plasmaetsointi- ja kemiallisen höyryfaasin kasaantumiskammioihin.

· Kemian teollisuus: Tiivistykset aggressiivisia happoja ja liuottimia käsitteleviin sovelluksiin.

Taloudellinen laskelma on ratkaisevan tärkeä. Intiassa sijaitseva voimalaitos saattaa käyttää kustannustehokkaita VMQ-tiukkuusvaroja yleisiin kuumavesiputkiin höyryturbiinihallissa, mutta määrittelee FFKM-materiaalin kriittisille päähöyrynsulkuventtiilin varsiin, joissa vuoto voisi aiheuttaa pakotetun pysäytysajan, jonka kustannukset voivat olla satojatuhansia dollareita päivässä. Yhdysvalloissa ilmailu- ja puolustusteollisuuden määrittelyt määrittelevät tiukasti, missä tilanteissa FFKM-materiaalia on käytettävä ja missä korkealaatuista FKM- tai VMQ-materiaalia voidaan hyväksyä, perustuen tiukkoihin testauksiin, kuten AMS-standardien (Aerospace Material Specifications) mukaisiin testauksiin. Valintaprosessi siirtyy näin ollen ensin koon (AS568) mukaan, sitten ympäristötekijöiden (lämpötila/kemikaalit) mukaan ja lopuksi materiaalin suorituskyvyn ja järjestelmän kriittisyyden taloudelliseen hyöty-kustannusanalyysiin.