מדריך לבחירת טבעות O מסוג ניטריל (NBR) ופלואורוקרבון (FKM) למachinery תעשייתית נפוצה

גומי נגיריל (NBR), הידוע מסחרית בשם בונה-אן (Buna-N), וגומי אלסטומרי פלואורוקרבוני (FKM) הם חומרים יסודיים בתחום החסימות התעשייתיות. הבחירה ביניהם היא קריטית להבטחת אמינות ויעילות של המכונות בתחומים כגון ייצור, תעשיית הרכב וציוד כבד. NBR הוא קופולימר של אקרילוניטריל ובוטאדיאן, ועמידותו לשמן עולה בהתאם לתוכן האקרילוניטריל בו —אשר לרוב נע בין 18% ל-50%. המבנה הזה מעניק לו עמידות מעולה gegenüber שמנים מבוססות נפט, שמנונים, דלקים ונוזלי הידראוליקה (הצטדקות לפי ASTM D1418). טווח הטמפרטורות העבדתי שלו הוא בדרך כלל 40- °C עד +120 °C, למרות שדרגות מנוסחות במיוחד יכולות להרחיב טווח זה. NBR מציע גם עמידות טובה במתח, עמידות במערכת דחיסה ועמידות בשחיקה, מה שהופך אותו לחומר איטום רב-תכליתי ויעיל בעלות ייצור נמוכה למשאבות, צילינדרים, גבישות שסתומים ומערכות הידראוליות.

FKM, לעומת זאת, הוא פולימר של הידрокרבון מפלואורין. הקשרים החזקים בין פחמן לפלואורין שלו מספקים עמידות יוצאת דופן לטמפרטורות גבוהות (שימוש מתמשך עד 200 °C, לשימוש קצר טווח עד 230 °C), טווח רחב של כימיקלים (כולל חומצות, דלקים וחומרי שימון אגרסיביים), וכן עמידות מעולה באוזון ובקצבה על-סגולית (UV). סוגי FKM נפוצים כוללים את הדרגות A, B, F ו-GLT, שכל אחת מהן מיועדת להתאמה מסוימת לסוגי נוזלים ולגמישות בטמפרטורות נמוכות.

התהליך לבחירת החומר בין NBR ל-FKM הוא עץ החלטות מאורגן:

1. תאימות לתווך: יש לבדוק את טבלאות התנגדות הכימית. NBR נפיח בקטונים מסוימים וב케טונים; FKM הוא בדרך כלל אינרטי כלפי הידрокربונים ורבים מהאורגניים, אך עלול להיפגע על ידי מים חמים, אדים ואמינים מסוימים.

2. פרופיל טמפרטורה: יש לקחת בחשבון הן את טמפרטורת הפעולה הרציפה והן את המחזוריות התרמית. חומר FKM הוא חובה ליישומים של חום גבוה לאורך זמן.

3. לחץ ופעילות דינמית: שני החומרים מצליחים גם בתפקידי סטטי ודינמי, אך ל-FKM יש התנגדות טובה יותר לאובדן דחיסה בטמפרטורות גבוהות.

4. תקינה: תקנים כגון AS568 מגדירים מידות, בעוד שתקנים חומריים כגון SAE J515 (AS326 עבור סוגי חומרים מסוימים של FKM, AS018 עבור NBR) מגדירים את תכונות החומר. קיט סגירת O-טבעת המאורגן לפי מספרי ה-dash של AS568, וכולל גם חיבורים מסוג NBR וגם מסוג FKM, מהווה נכס חיוני לתפעול ולתחזוקה.

בעיקרון, מערכת הידראולית במפעל ייצור הממוקם בארצות הברית עלולה להשתמש בחיבורים מסוג NBR למסילות שמן מינרלי, אך לעבור לחיבורים מסוג FKM למתנה של נוזל העברת חום בטמפרטורה גבוהה. בהודו ואינדונזיה, שבהן טמפרטורת הסביבה והלחות גבוהות, יומנים של תחזוקת ציוד מראים כי שדרוג מחיבורים מסוג NBR לחיבורים מסוג FKM בחלקיהם הקריטיים של משאבות יכול להאריך את פרקי הזמן בין תחזוקות ב-300%, ובכך לצמצם באופן משמעותי את עלות הבעלות הכוללת, למרות המחיר הגבוה יותר ליחידה של חיבורים מסוג FKM. עיצוב מתאם (gland) תקין —אשר מבטיח דחיסה מספקת (בדרך כלל 15–25%), מילוי נפח מספיק וسطح חלק —הוא חשוב באותה מידה כמו בחירת החומר כדי למנוע התקררות, קציצות או כישלון ספירלי.