Przewodnik do doboru uszczelek O-ring wykonanych z EPDM

EPDM (guma etylen-propylenowo-dienowa) charakteryzuje się wyjątkową odpornością na ozon, działanie atmosferyczne i starzenie się dzięki swojej nasyconej strukturze łańcucha głównego. Wykazuje doskonałą odporność na ośrodki polarne, takie jak gorąca woda, para wodna, kwasy, zasady oraz oleje hydrauliczne na bazie fosforanów, jednak ulega znacznemu rozprężaniu w olejach i paliwach opartych na ropie naftowej. Zakres standardowych temperatur pracy wynosi około –50°°C do +150 °°C, co czyni ją idealnym wyborem dla systemów chłodzenia pojazdów samochodowych, rur zewnętrznych oraz urządzeń do oczyszczania wody.

Przy doborze uszczelki typu O-ring z EPDM należy przeprowadzić systemową ocenę: 1) Zgodność ze środowiskiem roboczym: potwierdzenie rodzaju cieczy (szczególnie wartości pH oraz właściwości utleniających); 2) Profil temperaturowy: uwzględnienie temperatur ciągłej pracy oraz szczytów cykli termicznych; 3) Ciśnienie i zachowanie dynamiczne: różnice projektowe między uszczelkami statycznymi a uszczelkami ruchomymi (oscylacyjnymi/obrotowymi); 4) Zgodność ze standardami: ‘Aa ’ lub ‘Ba ’ kody klasyfikacyjne EPDM w normie ASTM D2000 określają jego podstawowy stopień wydajności.

Typowe właściwości fizyczne EPDM obejmują: wytrzymałość na rozciąganie w zakresie 7–21 MPa, wydłużenie przy zerwaniu w zakresie 100–600% oraz twardość zwykle od 40 do 90 stopnia Shore A. Wybór twardości zależy od zastosowania: niższa twardość (40–60 stopnia Shore A) stosowana jest w uszczelnieniach statycznych i przy niskich ciśnieniach, aby zapewnić lepsze przyczepność; wyższa twardość (70–90 stopnia Shore A) stosowana jest w uszczelnieniach dynamicznych lub w środowiskach o wysokim ciśnieniu, gdzie istnieje ryzyko wypchnięcia materiału. Jego doskonała odporność na trwałą deformację spowodowaną ściskaniem (gdzie wysokiej jakości mieszanki mogą utrzymać wartość poniżej 25% po badaniu przeprowadzonym w temperaturze 150 °C × °C przez 70 godzin) jest kluczowa dla niezawodnej pracy w zastosowaniach podlegających cyklowaniu termicznemu.

Przykład EPDM ’ tolerancji materiału wobec określonych mediów (na podstawie współczynnika zmiany objętości, norma badawcza ASTM D471):

· Woda (100 °°C, 70 godzin): +2% do +8%

· Kwas fosforowy (10%, temperatura pokojowa): +1% do +5%

· Wodorotlenek sodu (20%, 70 °°C): +0,5% do +4%

· Aceton (temperatura pokojowa): Niezalecany (puchnięcie > 30%, poważna degradacja).

· Płyny hydrauliczne na bazie ropy naftowej (HM, 100 °°C): Niekompatybilne (rozprężenie > 50 %, znaczna redukcja wytrzymałości).

EPDM ’jego wyjątkowa odporność na warunki atmosferyczne pozwoliła mu przejść wiele testów przyspieszonego starzenia: po 100 °C × 70 godzinach starzenia w gorącym powietrzu zmiana wytrzymałości na rozciąganie zwykle nie przekracza ±20 %; w teście ozonowym zgodnym ze standardem ASTM D1149 ’ (50 cząsteczek na milion, 40 °°C, wydłużenie 20 %) wysokiej jakości formuły EPDM mogą osiągnąć brak pęknięć. Zgodnie ze standardami branżowymi norma ISO 1629 klasyfikuje go jako ‘EPM ’ lub ‘EPDM ’, podczas gdy normy SAE J200/ASTM D2000 definiują ‘Aa ’ lub ‘Ba ’ typy liniowe (np. AA615) na podstawie ich podstawowej stabilności termicznej, odporności na oleje (ograniczonej do olejów polarnych) oraz wymagań dotyczących właściwości fizycznych.

Uszczelki z EPDM są szeroko stosowane w: systemach ogrzewania i klimatyzacji (odporne na gorącą wodę/środki chłodnicze), układach hamulcowych pojazdów samochodowych (odporne na płyny hamulcowe DOT 3/DOT 4), uszczelkach drzwi pralek (odporne na detergenty i ozon), zaworach parowych niskiego ciśnienia (odporne na starzenie się spowodowane ciepłem i utlenianiem) oraz uszczelkach obudów falowników fotowoltaicznych (odporne na wilgotne środowisko). Nie nadają się do żadnych zastosowań, w których występuje kontakt z olejami mineralnymi, paliwami lub smarami.

W zastosowaniu uszczelek uszczelniających do wymienników ciepła płytowych EPDM jest szeroko stosowany ze względu na odporność na gorącą wodę oraz środki do usuwania kamienia wody (kwasowe/luzne). Typowym trybem awarii nie jest zużycie, lecz raczej zmniejszenie siły uszczelniającej wywołane relaksacją naprężeń termicznych lub wczesnym zesztywnieniem spowodowanym pozostałościami chloru ( “zesztywnienie wywołane chlorem ” zjawisko). Dlatego przy doborze produktu należy zwracać uwagę nie tylko na standardowe właściwości, ale także na skład mieszanki ’s raporty dotyczące formuły odpornoj na ciepło i starzenie się oraz testów zgodności środków czyszczących.