Panduan Pemilihan Cincin-O Nitril (NBR) dan Fluorokarbon (FKM) untuk Mesin Industri Biasa

Getah nitril (NBR), yang dikenali secara komersial sebagai Buna-N, dan elastomer fluorokarbon (FKM) merupakan bahan asas dalam dunia penyegelan industri. Pemilihannya amat kritikal bagi memastikan kebolehpercayaan dan kecekapan jentera di pelbagai sektor seperti pembuatan, automotif, dan peralatan berat. NBR adalah kopolimer akrilonitril dan butadiena, dengan rintangan minyaknya berkadar langsung dengan kandungan akrilonitril —biasanya berada dalam julat 18% hingga 50%. Struktur ini memberikannya rintangan yang sangat baik terhadap minyak, gris, bahan bakar, dan cecair hidraulik berbasis petroleum (penandaan ASTM D1418). Julat suhu pengoperasiannya secara umumnya adalah -40 °°C hingga +120 °°C, walaupun gred khas boleh memperluas julat ini. NBR juga menawarkan kekuatan tegangan yang baik, rintangan terhadap set mampatan, dan rintangan terhadap haus, menjadikannya penutup serba guna yang berkesan dari segi kos untuk pam, silinder, batang injap, dan sistem hidraulik.

FKM, sebaliknya, merupakan polimer hidrokarbon berfluorin. Ikatan karbon-fluorin yang unggul memberikannya rintangan luar biasa terhadap suhu tinggi (penggunaan berterusan sehingga 200 °°C, penggunaan jangka pendek sehingga 230 °°C), pelbagai bahan kimia (termasuk asid, bahan bakar, dan pelincir agresif), serta rintangan ozon dan UV yang sangat baik. Jenis-jenis FKM biasa termasuk gred A, B, F, dan GLT, masing-masing direka khusus untuk keserasian cecair tertentu dan kelenturan pada suhu rendah.

Proses pemilihan antara NBR dan FKM mengikuti pokok keputusan berstruktur:

1. Keserasian Media: Rujuk carta rintangan kimia. NBR mengembang dalam ester dan keton tertentu; FKM secara umumnya bersifat inert terhadap hidrokarbon dan banyak bahan organik lain, tetapi boleh diserang oleh air panas, wap, dan amina tertentu.

2. Profil Suhu: Pertimbangkan suhu operasi berterusan serta kitaran haba. FKM adalah wajib untuk aplikasi suhu tinggi yang berpanjangan.

3. Tekanan dan Aktiviti Dinamik: Kedua-duanya berprestasi baik dalam peranan statik dan dinamik, tetapi FKM mempunyai rintangan set mampatan yang lebih baik pada suhu tinggi.

4. Piawaian: Piawaian seperti AS568 menentukan saiz, manakala piawaian bahan seperti SAE J515 (AS326 untuk kompaun FKM tertentu, AS018 untuk NBR) menentukan sifat kompaun. Set O-ring yang dianjurkan mengikut nombor dash AS568, yang mengandungi segel NBR dan FKM, merupakan aset penyelenggaraan yang penting.

Dalam amalan, sistem hidraulik di sebuah kilang pembuatan berbasis di AS mungkin menggunakan segel NBR untuk litar minyak mineralnya tetapi beralih kepada FKM untuk gelung cecair pemindahan haba suhu tinggi. Di India dan Indonesia, di mana suhu persekitaran dan kelembapan adalah tinggi, catatan penyelenggaraan peralatan menunjukkan bahawa peningkatan dari segel NBR kepada FKM pada segel pam kritikal dapat memanjangkan selang penyelenggaraan sehingga 300%, dengan ketara mengurangkan jumlah kos kepemilikan walaupun harga unit FKM lebih tinggi. Reka bentuk flens yang sesuai —memastikan mampatan yang mencukupi (biasanya 15–25%), isipadu pengisian yang mencukupi, dan permukaan siap yang licin —adalah sama pentingnya dengan pemilihan bahan untuk mencegah ekstrusi, pengunyahannya (nibbling), atau kegagalan berpusing (spiral).