מדריך לבחירת טבעות O מ-EPDM

חומר EPDM (גומי מונומר אתילן-פרופילן-דיאן) מציג עמידות יוצאת דופן בפני אוזון, מזג אוויר וגילוי, הודות למבנה השרשרת הראשית שלו שרוויה. הוא מציג עמידות מעולה במדיות קוטביות כגון מים חמים, אדים, חומצות, בסיסים ושמרי הידראוליקה מסוג פוספוריק אסטר, אך הוא נפיח באופן משמעותי בשמריים מבוססי נפט ובדלקים. טווח הטמפרטורות הסטנדרטי להפעלה שלו הוא כ- –50°C עד +150 °מֵרַח, מה שהופך אותו לבחירה אידיאלית למערכות קירור לאוטומובילים, צינורות לחיצוניים ולציוד לטיפול במים.

בעת בחירת טבעת אטימה מסוג EPDM, יש לבצע הערכה שיטתית: 1) התאמה לתווך: לאשר את סוג הנוזל (ובמיוחד ערך ה-pH והתכונות החשפות לאוקסידציה); 2) פרופיל הטמפרטורה: לכלול טמפרטורות הפעלה רציפות וقمות של מחזורי חום; 3) לחץ והתנהגות דינמית: הבדלים בתכנון בין אטימות סטטיות לבין אטימות לוחצות/מסתובבות; 4) התאמה לסטנדרטים: ‘Aa ’ או ‘BA ’ קודים מיוחדים ל-EPDM בתקן ASTM D2000 מגדירים את דרגת הביצועים הבסיסית שלו.

התכונות הפיזיות הסטנדרטיות של EPDM כוללות: חוזק מתח של 7–21 MPa, התארכות בשבר של 100–600%, וטווח קשיחות שמתפרש בדרך כלל בין 40 ל-90 על סולם Shore A. בחירת הקשיחות תלויה ביישום: קשיחות נמוכה (40–60 על סולם Shore A) משמשת לחיבורים סטטיים ולתנאי לחץ נמוך כדי לספק הדבקה טובה יותר; קשיחות גבוהה (70–90 על סולם Shore A) משמשת לחיבורים דינמיים או לסביבות לחץ גבוה שבהן קיים סיכון להיצרות. התנגדות יוצאת דופן שלו לעיוות קבוע הנגרם על ידי דחיסה (במקרים של חומרים באיכות גבוהה ניתן לשמור על ערך נמוך מ-25% לאחר בדיקה בטמפרטורה של 150 °ג × 70 שעות) היא קריטית לביצוע אמין ביישומים הכוללים מחזורי חימום וקירור.

דוגמה ל-EPDM ’סבילותו למדיה מסוימת (על סמך שיעור שינוי הנפח, סטנדרט הבדיקה ASTM D471):

· מים (100 °מעלות צלזיוס, 70 שעות): +2% עד +8%

· חומצה פוספורית (10%, טמפרטורת החדר): +1% עד +5%

· נתרן הידרוקסיד (20%, 70 °מעלות צלזיוס): +0.5% עד +4%

· אצטון (טמפרטורת החדר): לא מומלץ (התנפחות >30%, פגיעה חמורה).

· נוזלים הידראוליים מבוססי נפט (HM, 100 °מֵאֲרוּךְ): אינם תואמים (תפיחות > 50%, הפחתה משמעותית בעוצמה).

EPDM ’העמידות המצוינת שלו לגורמים מזג אוויריים אפשרה לו לעבור מספר רב של מבחני התיישנות מאיצים: לאחר 100 °ג × 70 שעות של התיישנות בחום ואויר, השינוי בעוצמת המשיכה הוא בדרך כלל פחות מ- ±20%; במבחן האוזון של ASTM D1149 ’ (50 pphm, 40 °מֵאֲרוּךְ, התארכות של 20%), פורמולציות EPDM באיכות גבוהה יכולות להגיע לאי היווצרות סדקים בכלל. לפי תקני התעשייה, ISO 1629 מסמנת אותו כ- ‘EPM ’ או ‘EPDM ’, בעוד ש- SAE J200/ASTM D2000 מגדירה ‘Aa ’ או ‘BA ’ סוגים ליניאריים (כגון AA615) על סמך עמידותם התרמית הבסיסית, עמידותם לשמן (מוגבלת לשמנים קוטביים) ודרישות התכונות הפיזיות שלהן.

חיבורים מסוג EPDM משמשים באופן רגיל בתחומים הבאים: מערכות חימום ומזג אויר (עמידות למים חמים/מקררים), מערכות בלימה ברכב (עמידות לנוזל בלמים DOT 3/4), חיבורי דלת מכונות כביסה (עמידות לסבונים ולאוזון), שסתומים נמוכים לחץ לאדים (עמידות לזירון תרמי), וחיבורי גוף המפיץ הסולרי (עמידות לסביבות לחות). הם אינם מתאימים לשום יישום שבו יש מגע עם שמן מינרלי, דלקים או שמנות.

בשימוש בחיבורים סגירה למחזירי חום לוחיות, EPDM נמצא בשימוש נרחב בזכות עמידותו במים חמים ובמתאמים לניקוי קשקשים (חומציים/בסיסיים). צורת הכשל הנפוצה איננה שחיקה, אלא ירידה בכוח החיבור הנגרמת על ידי רפיון מתח תרמי או קשיחות מוקדמת עקב שאריות כלור (ה “קשיחות המושרית על ידי כלור ” תופעה). לפיכך, בעת בחירת מוצר יש להתייחס לא רק לביצועים הסטנדרטיים אלא גם לתרכيب החומר ’דוחות ניסויי התאמה ותערובת עמידה בחום לתקופת התיישנות של מנקים.