Yaygın Endüstriyel Makineler İçin Nitril (NBR) ve Florokarbon (FKM) O-Ring Seçim Kılavuzu

Nitril kauçuk (NBR), ticari olarak Buna-N olarak bilinir; florokarbon elastomer (FKM) ise endüstriyel conta teknolojisinin temel malzemeleridir. Bu malzemelerin seçimi, imalat, otomotiv ve ağır ekipman gibi sektörlerde makine güvenilirliği ve verimliliğinin sağlanması açısından kritik öneme sahiptir. NBR, akrilonitril ve bütadienin bir kopolimeridir; yağ direnci, akrilonitril içeriğiyle orantılıdır. —genellikle %18 ila %50 arasında değişir. Bu yapı, ona petrole dayalı yağlar, gresler, yakıtlar ve hidrolik akışkanlara (ASTM D1418 tanımı) karşı üstün direnç kazandırır. Çalışma sıcaklık aralığı genellikle -40 °C ile +120 °C’dir; ancak özel formüle edilmiş kaliteler bu aralığı genişletebilir. NBR ayrıca iyi çekme mukavemeti, sıkıştırma setine direnç ve aşınmaya dayanıklılık sunar; bu nedenle pompalar, silindirler, valf milleri ve hidrolik sistemler için maliyet etkin, çok amaçlı bir conta malzemesidir.

FKM, öte yandan florlu hidrokarbon bir polimerdir. Üstün karbon-flor bağları, yüksek sıcaklıklara (sürekli kullanım için maksimum 200 °°C, kısa süreli kullanım için maksimum 230 °°C), çeşitli kimyasallara (asitler, yakıtlar ve agresif yağlayıcılar dahil), ayrıca mükemmel ozon ve UV direncine sahip olmasını sağlar. Yaygın FKM türleri arasında A, B, F ve GLT kaliteleri bulunur; her biri belirli akışkan uyumları ve düşük sıcaklıkta esneklik gereksinimlerine göre özelleştirilmiştir.

NBR ile FKM arasındaki seçim süreci, yapılandırılmış bir karar ağacıdır:

1. Ortam Uyumluluğu: Kimyasal direnç tablolarına başvurun. NBR, bazı esterlerde ve ketonlarda şişebilir; FKM genellikle hidrokarbonlara ve birçok organik maddeye karşı inerttir ancak sıcak su, buhar ve belirli aminler tarafından etkilenebilir.

2. Sıcaklık Profili: Hem sürekli çalışma sıcaklığı hem de termal çevrimler dikkate alınmalıdır. Sürekli yüksek ısı uygulamaları için FKM kullanımı zorunludur.

3. Basınç ve Dinamik Aktivite: Her ikisi de statik ve dinamik görevlerde iyi performans gösterir; ancak FKM, yüksek sıcaklıklarda daha iyi sıkıştırma seti direncine sahiptir.

4. Standartlaştırma: AS568 gibi standartlar boyutları tanımlar; SAE J515 (belirli FKM bileşimleri için AS326, NBR için AS018) gibi malzeme standartları ise bileşim özelliklerini belirtir. AS568 çizgi numaralarına göre düzenlenmiş, hem NBR hem de FKM contaları içeren bir O-ring kiti, temel bir bakım kaynağıdır.

Uygulamada, ABD merkezli bir üretim tesisindeki bir hidrolik sistem, mineral yağ devreleri için NBR contalar kullanırken, yüksek sıcaklıklı ısı transfer akışkanı döngüsü için FKM’ye geçiş yapabilir. Ortam sıcaklığı ve nem oranının yüksek olduğu Hindistan ve Endonezya’da ekipman bakım kayıtları, kritik pompa contalarında NBR’dan FKM’ye geçiş yapılması durumunda bakım aralıklarının %300 oranında uzatılabildiğini göstermektedir; bu da FKM’nin daha yüksek birim fiyatına rağmen toplam sahip olma maliyetini önemli ölçüde azaltmaktadır. Doğru gland tasarımı —yeterli sıkıştırmanın (genellikle %15-25), yeterli hacim doldurmanın ve pürüzsüz bir yüzeyin sağlanması —ekstrüzyonu, kemirmeyi veya spiral arızayı önlemek için malzeme seçimi kadar kritiktir.