Gumitermékeknél a minőséget két tényező határozza meg: az anyag, azaz a gumikeverék, és a gyártás folyamata. Amennyiben feltételezzük, hogy a gyártási folyamatba nem csúszott hiba, akkor a gumikeverék kiválasztásában rejlik a siker kulcsa. Az emberi munka komoly meghibásodásokhoz is vezethet, legyen szó számítási tévedésről a tervezési szakaszban vagy a szerelés során bekövetkezett pontatlanságról. A legtöbb probléma a tömítéssel kapcsolatban a nem megfelelő gumikeverék kiválasztására vezethető vissza. Már sejtheti, hogy az ár nem az egyetlen tényező, amelyek a keverék kiválasztásakor célszerű figyelembe venni. Ahhoz, hogy maximális teljesítményt tudjuk kihozni termékünkből, a keverék tulajdonságainak tökéletesen alkalmazkodniuk kell a felhasználási környezethez. Az optimális anyag választásához használja részletes útmutatónkat és kerülje el a lehetséges hibákat!
Engedje meg, hogy egy szemléletes példán keresztül mutassuk be, hogy miért kritikus tényező a megfelelő anyag kiválasztása. Olyan esetben, amikor a gumialkatrész durva hőmérsékletváltozásoknak van kitéve, alapvető fontosságú, hogy az anyag ne olvadjon, deformálódjon vagy törjön el. Komoly fejfájást tud okozni, amikor egy nagyobb gép legkisebb alkatrésze hibásodik meg ilyen okból, ami majd a teljes gyártási folyamat leállításához vezet. Célszerű tudatában lenni, hogy a drámai hőmérsékletváltozások minden gumit megviselnek, de nem ugyanolyan mértékben.
Ezesetben két egyforma 58 milliméteres gumialkatrész viselkedését hasonlítjuk össze. Az egyik szilikonból, a másik EPDM-ből készült. A szilikon, egy szervetlen polimer, számos iparágban közkedvelt anyag, mivel jó ellenállóképességet mutat szélsőséges hőmérsékletekkel szemben. Steril tulajdonságának köszönhetően az élelmiszeriparban is gyakran használják. Az EPDM egy szintetikus gumi, amivel többnyire az autóiparban találkozhatunk, illetve ablakok vagy ajtók tömítéseként. Legfontosabb előnye, hogy jól ellenáll az ózonnak, az UV fénynek és a legkülönbözőbb időjárási viszonyoknak is.
A két anyag nagyon különbözően reagál a hőre. A szilikon csak 230°C-on kezd bomlani, míg az EPDM már 130°C-on a bomlás jeleit mutatja, ami termelési közegben igen könnyen elérhető. Ami a hideg hőmérsékletet illeti, a szilikon szintén kiemelkedő teljesítményt mutat, -60°C-os törésponttal, míg az az EPDM már -40°C-on törik.
A deformálódás megjelenéséhez azonban nem kell elérniük a határértéket az anyagoknak. Az EPDM már 100°C-on 17%-ot zsugorodik, 125°C-on viszont már 52%-ot. Az anyag ugyan még nem éri el a határértéket, de az alkatrész mérete már a felére csökken. Ugyanezen teszt során a szilikon alkatrész változatlan maradt és nem mutatta deformáció jeleit. A szilikon nemcsak jobban teljesít magas hőmérsékleten, de hosszabb életciklust is biztosít, és lényegesen ritkábban kell cserélni. Az anyag megválasztásakor ezért mindig vegye figyelembe a szükséges leállás idejét és a csere költségeit is.
A következő kérdések célja egy dialógus elindítása, amely elvezet a megfelelő anyag kiválasztásához. Nem szükséges minden technikai részletet megérteni, célunk inkább az, hogy felhívjuk a figyelmet az apróságok jelentőségére. Ha meg tudja válaszolni a következő kérdéseket, akkor biztosan vagyunk abban, hogy megtaláljuk az Ön számára megfelelő anyagot, amely a lehető legjobb termékminőséget nyújtja.
Mire használják a gumialkatrészt?
Mindenekelőtt azt célszerű meghatározni, hogy a gumialkatrésznek továbbítania vagy elnyelnie kell az energiát, illetve nyújtania kell-e szerkezeti támogatást. Előfordulhat, hogy az alkatrésznek folyadékot kell továbbítania vagy épp ellenkezőleg folyadéktól kell tökéletes zárást biztosítania. Ezesetben természetesen a konkrét folyadékot is meg kell adni.
Milyen hőmérséklettartományban használják az alkatrészt?
A hőmérsékletre gondolva ne csak az állandó hőmérsékletet vegye figyelembe, amelyen működés közben az alkatrészt használja, hanem a minimális és maximális határokat is, amelyeket a gyártási folyamat során az alkatrész elérhet.
Milyen követelményeknek kell megfelelnie fizikailag?
A különböző környezeti adottságok eltérő fizikai tulajdonságokat igényelnek. Például, ha kopással nézünk szembe, ennek megfelelően kell a keveréket kiválasztani. Gondolja át, hogy mekkora szakítószilárdságra, rugalmasságra és törési pontra van szüksége. Hasznos, ha rendelkezik általános ismeretekkel a keménységről és rugalmasságról, melyek arra utalnak, hogy egy adott anyag ennyire áll helyt nagy terhelés alatt. A deformáció elkerülése érdekében az ún. flexural modulus, avagy hajlékonyságot, is meg kell határozni. Továbbá a fajsúly, a viszkozitás és olvadékáram értékei is ide tartoznak.
Vannak-e törvényi követelmények/szabályok, amelyeknek meg kell felelni?
Gyúlékony környezetben minden alkatrésznek égésállónak kell lennie. Az élelmiszeriparban történő alkalmazáshoz az FDA vagy NSF szabványokat kell betartani.
Kül- vagy beltéri használatra készül az alkatrész?
Ez a kérdés kulcsfontosságú lehet, mivel az UV sugárzás könnyen megváltoztathatja egy alkatrész színét. Amikor az erre vonatkozó kívánt terméktulajdonságot adja meg, törekedjen arra, hogy a lehető legpontosabban adja meg a várható napfénynek való kitettség hosszát és a hőmérsékletet.
Milyen vegyszereknek lesz kitéve az alkatrész?
Sorolja fel az összes vegyianyagot, amivel az alkatrész közvetlen érintkezésbe fog kerülni, többek között a savakat, lúgokat és olajokat. Továbbá pontosítsa ezen kitétel időtartamát is.
Nézze meg videónkat, melyből megtudhatja, hogyan állítjuk elő a gumikeverékeket:
A megfelelő alapanyag kiválasztásánál sokat segíthet, ha rendelkezik egy általános képpel a leggyakrabban használatos keverékek tulajdonságairól. Ha bármikor hezitálna, hogy vajon melyik is lenne az ideális anyag egy adott termékhez, csak klikkeljen a keverék specifikációs oldalunkra, ahol minden szükséges technikai információt megtalál. Addig is engedje meg, hogy a bemutassuk a széles körben elterjedt keverékeket:
Szilikon
Ez az általában nem reaktív, szerkezetileg stabil és extrém hőmérsékletnek ellenálló elasztomer (gumiszerű anyag) magasan felülmúlja a hagyományos gumik teljesítményét. Általában elektromos szigetelőként vagy radiátor tömlőként használják. Az olajok és savak azonban erodálhatják a vegyületet.
Természetes gumi, más néven kaucsuk (NR)
A természetes gumi ázsiai kaucsukfákból származik, és önmagában vagy más anyagokkal kombinálva is felhasználható. A legnagyobb előnye a magas szakítószilárdság és a kiváló vízállóság, ám az olajokkal és oldószerekkel általában nincs jó viszonyban.
EPDM
Mint korábban láttuk, ezt a szintetikus gumit főleg felületek tömítésére használják. Fizikai tulajdonságai valahol a természetes és a szintetikus gumi tulajdonságai között vannak. Fontos tudni, hogy hosszú ideig nem szabad kitenni kőolaj-alapú termékeknek.
Kloroprén avagy CR
Ez a szintetikus gumi, amely a Neoprént, a DuPont védjegyét, alkotja. Ha sok napfénynek van kitéve egy termék, ez a megfelelő vegyület az Ön számára. Magas hőmérsékleti besorolása, láng- és olajállósága ideálissá teszi az autóipar számára.
NBR, más néven nitril-butadién
Lehet, hogy a Nipol, a Krynac és az Europrene ismerősebben hangzik, mint az NBR, de mind ugyanazon keverékre utalnak. Ez a szintetikus gumi bármilyen olajnak és magas hőmérsékletnek ellenáll. Ha kopásálló anyagra van szüksége, ez lehet a megfelelő választás az Ön számára.
Poliuretán
Kitűnő nyúlás és szakítószilárdság jellemzik ezt az elasztomert. Ezen kívül ellenáll a fénynek, az ózonnak és az oxidációnak, valamint jó kopás- és nyomás tulajdonságai vannak. A magas hőmérsékleteket és a savakat inkább kerülni kell vele.
Viton, más néven FPM
A DuPont vezette be ezt a fluorelasztomer polimert a piacra, hogy megfeleljen az űr- és űrkutatás iparág különleges igényeinek. Azóta számos iparágban nagy népszerűségnek örvend, magas hőállósággal (300°C) rendelkezik és a különböző üzem- és vegyianyagoknak is jól ellenáll; nem is beszélve arról, hogy megfelel az FDA előírásainak, következésképpen jól alkalmazható az élelmiszeriparban is.
CSM, más néven klór-szulfonált gumi
Szintén a DuPont védjegye. A szélsőséges hőmérsékleti, UV-fény- és vegyi ellenálló képessége miatt ez a vegyület általánosan jó választás. Kiváló időjárási ellenállás miatt gyakran használják tetőfedő anyagokhoz, kábel bevonathoz és autóalkatrészekhez.
