Ghidul de selecție a garniturilor O-ring din nitril (NBR) și fluorocarbon (FKM) pentru mașinile industriale obișnuite

Cauciucul de nitril (NBR), cunoscut în comerț sub denumirea de Buna-N, și elastomerul de fluorocarbon (FKM) sunt materiale fundamentale în domeniul etanșărilor industriale. Alegerea acestora este esențială pentru asigurarea fiabilității și eficienței mașinilor în sectoare precum fabricarea, industria automotive și echipamentele grele. NBR este un copolimer de acrilonitril și butadienă, iar rezistența sa la uleiuri este proporțională cu conținutul de acrilonitril —de obicei între 18 % și 50 %. Această structură îi conferă o rezistență excelentă la uleiurile, grăsimile, combustibilii și lichidele hidraulice pe bază de petrol (designație ASTM D1418). Intervalul său de temperaturi de funcționare este în general de la -40 °C la +120 °°C, deși există grade special formulate care pot extinde acest interval. NBR oferă, de asemenea, o bună rezistență la întindere, o rezistență redusă la deformarea permanentă sub compresiune și o bună rezistență la uzură, făcându-l un material de etanșare versatil și rentabil pentru pompe, cilindri, tije de supapă și sisteme hidraulice.

FKM, pe de altă parte, este un polimer hidrocarbonat fluorurat. Legăturile sale superioare carbon-fluor asigură o rezistență excepțională la temperaturi ridicate (funcționare continuă până la 200 °°C, funcționare pe termen scurt până la 230 °°C), la o gamă largă de substanțe chimice (inclusiv acizi, combustibili și lubrifianți agresivi), precum și o excelentă rezistență la ozon și radiații UV. Tipurile comune de FKM includ gradele A, B, F și GLT, fiecare adaptat anumitor compatibilități cu fluide și flexibilității la temperaturi joase.

Procesul de selecție între NBR și FKM urmează un arbore decizional structurat:

1. Compatibilitatea cu mediile: Consultați tabelele de rezistență chimică. NBR se umflă în anumite esteri și cetone; FKM este, în general, inert față de hidrocarburi și multe compuși organici, dar poate fi atacat de apă caldă, abur și anumite amine.

2. Profilul de temperatură: Luați în considerare atât temperatura de funcționare continuă, cât și ciclarea termică. FKM este obligatoriu pentru aplicații care necesită expunere prelungită la temperaturi ridicate.

3. Presiunea și activitatea dinamică: Ambele materiale se comportă bine atât în roluri statice, cât și dinamice, dar FKM oferă o rezistență superioară la deformarea permanentă (compression set) la temperaturi ridicate.

4. Standardizarea: Standardele precum AS568 definesc dimensiunile, iar standardele de materiale, cum ar fi SAE J515 (AS326 pentru anumite compuși FKM, AS018 pentru NBR), specifică proprietățile compușilor. Un kit de garnituri O-ring organizat după numerele de referință AS568 (dash numbers), care conține atât garnituri din NBR, cât și din FKM, este un activ esențial pentru întreținere.

În practică, un sistem hidraulic dintr-o uzină de producție din SUA ar putea utiliza garnituri din NBR pentru circuitele sale cu ulei mineral, dar să treacă la FKM pentru un circuit de fluid de transfer termic la temperatură înaltă. În India și Indonesia, unde temperaturile și umiditatea ambientale sunt ridicate, jurnalele de întreținere ale echipamentelor arată că înlocuirea garniturilor din NBR cu garnituri din FKM la pompele critice poate prelungi intervalele de service cu 300 %, reducând în mod semnificativ costul total de proprietate, în ciuda prețului unitar mai ridicat al FKM. Proiectarea corespunzătoare a flanșei —asigurând o compresiune adecvată (de obicei 15–25 %), umplerea suficientă a volumului și o finisare netedă —este la fel de importantă ca și selecția materialului pentru a preveni extrudarea, mărunțirea sau cedarea în spirală.