Návod na výber O-krúžkov z nitrilového kaučuku (NBR) a fluorouhlíkového elastoméru (FKM) pre bežné priemyselné stroje

Nitrilový kaučuk (NBR), komerčne známy ako Buna-N, a fluorouhlíkový elastomér (FKM) sú základné materiály v oblasti priemyselného tesnenia. Ich výber je kritický pre zabezpečenie spoľahlivosti a účinnosti strojov v rôznych odvetviach, ako sú výroba, automobilový priemysel a ťažká technika. NBR je kopolymer akrylonitrilu a butadiénu, pričom jeho odolnosť voči olejom je úmerná obsahu akrylonitrilu —zvyčajne v rozmedzí od 18 % do 50 %. Táto štruktúra mu poskytuje vynikajúcu odolnosť voči naftovým olejom, mazivám, palivám a hydraulickým kvapalinám (označenie ASTM D1418). Rozsah prevádzkových teplôt je zvyčajne od −40 °°C do +120 °°C, hoci špeciálne formulované triedy môžu tento rozsah rozšíriť. NBR ponúka tiež dobrú pevnosť v ťahu, odolnosť proti stlačeniu a odolnosť proti opotrebovaniu, čo ho robí cenovo výhodným všestranným tesnením pre čerpadlá, valce, ventilové hriadele a hydraulické systémy.

FKM na druhej strane je fluorovaný uhľovodíkový polymér. Jeho vynikajúce uhlík-fluór väzby poskytujú mimoriadnu odolnosť voči vysokým teplotám (trvalá prevádzka až do 200 °°C, krátkodobá až do 230 °°C), širokej škále chemikálií (vrátane kyselín, palív a agresívnych mazív) a vynikajúcu odolnosť voči ozónu a UV žiareniu. Medzi bežné typy FKM patria triedy A, B, F a GLT, každá z nich je prispôsobená konkrétnym požiadavkám na kompatibilitu s kvapalinami a flexibilitu pri nízkych teplotách.

Výberový proces medzi NBR a FKM je štruktúrovaný rozhodovací strom:

1. Kompatibilita s médiou: Konzultujte tabuľky odolnosti voči chemikáliám. NBR sa zväčšuje v niektorých esteroch a ketónoch; FKM je vo všeobecnosti neaktívny voči uhľovodíkom a mnohým organickým látkam, avšak môže byť poškodený horúcou vodou, parou a určitými aminmi.

2. Teplotný profil: Zvážte nielen nepretržitú prevádzkovú teplotu, ale aj tepelné cyklovania. FKM je povinný pre trvalé aplikácie za vysokých teplôt.

3. Tlak a dynamická aktivita: Obe materiály sa dobre osvedčujú v statických aj dynamických úlohách, avšak FKM má lepšiu odolnosť voči deformácii pod tlakom pri vysokých teplotách.

4. Štandardizácia: Štandardy ako AS568 definujú rozmery, zatiaľ čo materiálové štandardy ako SAE J515 (AS326 pre určité zložky FKM, AS018 pre NBR) špecifikujú vlastnosti zliatin. Sada tesniacich krúžkov usporiadaná podľa čísel AS568 (tzv. dash numbers), obsahujúca tesniace krúžky z oboch materiálov – NBR aj FKM – je nevyhnutným prostriedkom údržby.

V praxi hydraulický systém v americkom výrobnom závode môže používať tesnenia z NBR pre obvody s minerálnym olejom, ale pre okruh teplonosnej kvapaliny s vysokou teplotou prejde na tesnenia z FKM. V Indii a Indonézii, kde sú vysoké vonkajšie teploty a vlhkosť, záznamy o údržbe zariadení ukazujú, že výmena tesnení kritických čerpadiel z materiálu NBR na FKM môže predĺžiť intervaly údržby až o 300 %, čím sa výrazne znížia celkové náklady na vlastníctvo napriek vyššej jednotkovej cene materiálu FKM. Správny návrh tesniaceho priestoru —zabezpečujúci dostatočnú kompresiu (zvyčajne 15–25 %), dostatočné vyplnenie objemu a hladký povrch —je rovnako dôležitý ako výber materiálu, aby sa zabránilo extrúzii, odštiepovaniu alebo špirálovému poškodeniu.