Specificații pentru garnituri toroidale (O-ring) din silicon de înaltă temperatură conform standardului AS568: VMQ și Kalrez FFKM

Precizia și fiabilitatea în etanșare încep cu standardizarea. Standardul aerospațial AS568, elaborat de Society of Automotive Engineers (SAE), este limbajul universal pentru dimensiunile garniturilor inelare (O-ring). Acesta definește peste 375 de „numere cu liniuță” (de exemplu, -001 până la -475) pe baza diametrului interior și a diametrului secțiunii transversale, cu toleranțe precise. Astfel, inginerii, specialiștii în achiziții și tehnicienii de întreținere din întreaga lume pot specifica și achiziționa garnituri interschimbabile, eliminând estimările intuitive și asigurând o potrivire corectă în canalul de etanșare (gland). La selectarea garniturilor pentru aplicații cu temperaturi ridicate, dimensiunea conform AS568 este punctul de plecare; următorul pas, la fel de esențial, este alegerea materialului.

Cauciucul de silicon (VMQ) este un material de referință pentru aplicațiile la temperaturi ridicate, atunci când rezistența chimică extremă nu este prioritară. Structura sa pe bază de siloxan oferă o stabilitate termică excepțională, cu o gamă de utilizare continuă de la -60 °C până la +225 °C. Păstrează o flexibilitate excelentă și o valoare scăzută a deformației permanente în această gamă de temperaturi. VMQ are, de asemenea, o bună rezistență la ozon, radiația solară și îmbătrânirea climatică. Aceste proprietăți îl fac ideal pentru:

· Aerospatial: Etanșarea conductelor de aer din cabină, sistemelor de răcire ale echipamentelor avionice și anumitor orificii de ventilare ale sistemelor de combustibil, unde temperaturile ridicate provenite de la sistemele adiacente reprezintă un factor determinant.

· Electrocasnice și echipamente electrice: Garnituri pentru cuptoare, mașini de spălat vase și izolație termică pentru cabluri expuse la temperaturi ridicate.

· Industrial: Garnituri statice în echipamentele de manipulare a aerului cald și a gazelor.

  Dimensiunile obișnuite AS568 (de tip „dash”), cum ar fi AS010 și AS024, sunt frecvent specificate în documentația tehnică pentru sistemele auxiliare ale turbinelor și pentru carcasele electrice.

Pentru cele mai extreme condiții termice și chimice, perfluoroelastomerii (FFKM), printre care Kalrez® și Chemraz® sunt mărci lider, reprezintă vârful tehnologiei de etanșare. Componentele FFKM au o structură polimerică complet fluorurată, asemănătoare cu cea a PTFE (Teflon®), dar cu proprietatea suplimentară de elasticitate. Aceasta le conferă:

· Temperaturi continue de serviciu care depășesc 300 °°C (unele calități până la 327) °C).

· Rezistență chimică aproape universală: Sunt compatibile cu practic toate fluidele, cu excepția unor solvenți fluorurați la temperaturi ridicate.

· Rezistență excelentă la plasmă și la căldură uscată.

  Utilizarea lor este justificată acolo unde eșecul nu este o opțiune și costul este secundar față de performanță:

· Turbine cu abur și gaze: Segmente de etanșare pentru tijele supapelor de reglare, împărțiri ale carcaselor turbinelor și linii de detectare expuse aburului suprâncălzit.

· Producția de componente pentru semiconductori: Segmente de etanșare în camerele de gravură cu plasmă și de depunere chimică din fază de vapori.

· Prelucrarea produselor chimice: Segmente de etanșare pentru servicii cu acizi agresivi și solvenți.

Calculul economic este esențial. O centrală electrică din India ar putea folosi etanșări VMQ cost-efficiente pentru conductele generale de apă caldă din sala turbinei cu abur, dar va specifica etanșări FFKM pentru tija ventilului principal de închidere a aburului, unde o scurgere ar putea provoca o oprire forțată care să coste sute de mii de dolari pe zi. În Statele Unite ale Americii, specificațiile aero-spațiale și de apărare stabilesc riguros locurile în care trebuie utilizat FFKM, comparativ cu cele în care sunt acceptabile materialele FKM sau VMQ de înaltă calitate, pe baza unor teste riguroase conform standardelor precum AMS (Specificări de materiale aero-spațiale). Astfel, procesul de selecție evoluează de la dimensiune (AS568) la mediu (temperatură/chimicale), apoi la o analiză cost-eficiență a performanței materialului în raport cu criticitatea sistemului.