Panduan Pemilihan O-Ring Nitril NBR dan Fluorokarbon FKM untuk Mesin Industri Umum

Karet nitril (NBR), yang dikenal secara komersial sebagai Buna-N, dan elastomer fluorokarbon (FKM) merupakan bahan dasar dalam dunia penyegelan industri. Pemilihan kedua bahan ini sangat krusial guna menjamin keandalan dan efisiensi mesin di berbagai sektor, seperti manufaktur, otomotif, dan peralatan berat. NBR adalah kopolimer akrilonitril dan butadiena, dengan ketahanan terhadap minyak yang sebanding dengan kadar akrilonitril di dalamnya —umumnya berkisar antara 18% hingga 50%. Struktur ini memberikan ketahanan luar biasa terhadap minyak berbasis petroleum, gemuk, bahan bakar, dan cairan hidrolik (penunjukan ASTM D1418). Kisaran suhu operasionalnya umumnya -40 °°C hingga +120 °°C, meskipun kelas yang diformulasikan khusus dapat memperluas kisaran ini. NBR juga menawarkan kekuatan tarik yang baik, ketahanan terhadap set kompresi, serta ketahanan terhadap abrasi, sehingga menjadikannya segel serba guna yang hemat biaya untuk pompa, silinder, batang katup, dan sistem hidrolik.

FKM, di sisi lain, adalah polimer hidrokarbon terfluorinasi. Ikatan karbon-fluorin yang unggul memberikan ketahanan luar biasa terhadap suhu tinggi (penggunaan terus-menerus hingga 200 °°C, penggunaan jangka pendek hingga 230 °°C), berbagai bahan kimia (termasuk asam, bahan bakar, dan pelumas agresif), serta ketahanan sangat baik terhadap ozon dan sinar UV. Jenis FKM yang umum meliputi kelas A, B, F, dan GLT, masing-masing dirancang khusus untuk kompatibilitas cairan tertentu dan fleksibilitas suhu rendah.

Proses pemilihan antara NBR dan FKM mengikuti pohon keputusan terstruktur:

1. Kompatibilitas Media: Konsultasikan bagan ketahanan kimia. NBR mengembang dalam ester dan keton tertentu; FKM umumnya inert terhadap hidrokarbon dan banyak senyawa organik lainnya, tetapi dapat terdegradasi oleh air panas, uap, dan amina tertentu.

2. Profil Suhu: Pertimbangkan baik suhu operasi kontinu maupun siklus termal. FKM wajib digunakan untuk aplikasi berkepanjangan pada suhu tinggi.

3. Tekanan dan Aktivitas Dinamis: Keduanya berkinerja baik dalam peran statis maupun dinamis, namun FKM memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap set kompresi pada suhu tinggi.

4. Standarisasi: Standar seperti AS568 menetapkan ukuran, sedangkan standar bahan seperti SAE J515 (AS326 untuk senyawa FKM tertentu, AS018 untuk NBR) menentukan sifat-sifat senyawa. Satu set ring-O yang diorganisir berdasarkan nomor dash AS568—yang mencakup segel NBR dan FKM—merupakan aset pemeliharaan esensial.

Dalam praktiknya, sistem hidrolik di pabrik manufaktur berbasis di AS mungkin menggunakan segel NBR untuk sirkuit minyak mineralnya, tetapi beralih ke segel FKM untuk sirkuit cairan perpindahan panas bersuhu tinggi. Di India dan Indonesia, di mana suhu lingkungan dan kelembapan relatif tinggi, catatan pemeliharaan peralatan menunjukkan bahwa peningkatan segel pompa kritis dari NBR ke FKM dapat memperpanjang interval servis hingga 300%, sehingga secara signifikan mengurangi total biaya kepemilikan meskipun harga satuan segel FKM lebih tinggi. Desain gland yang tepat —memastikan kompresi yang memadai (biasanya 15–25%), pengisian volume yang cukup, serta permukaan akhir yang halus —sama pentingnya dengan pemilihan material untuk mencegah ekstrusi, penggigitan (nibbling), atau kegagalan spiral.