FFKM-Dichtungen sind nicht gefragt, da es keine alternativen Werkstoffe gibt. Ihren hohen Anschaffungskosten steht ihre langfristige Wirtschaftlichkeit gegenüber. Das ist für Kunden attraktiv.
In diesem Artikel untersuchen wir sechs Gründe, warum sich Kunden konsequent für FFKM-O-Ringe und -Dichtungen entscheiden. Wir untersuchen die Chemie dieser Verbindung, wie es seine Eigenschaften beeinflusst, und warum sich die hohen Anschaffungskosten von FFKM-O-Ringen und -Dichtungen im Laufe ihrer Lebensdauer problemlos amortisieren.
Die Chemie hinter FFKM
FFKM Materialien sind fluorierte Elastomere mit über 71 % Fluor Gehalt nach Gewicht. Dies verleiht ihnen eine hervorragende thermische Leistung und chemische Beständigkeit.
Chemische Struktur von FFKMs
Die Hauptbindungen in FFKMs sind Kohlenstoff-Fluor-Bindungen, von denen einige als angesehen werden die stärksten Bindungen in der Chemie. Diese Anleihen geben beides FKMs und FFKMs bessere Hitze- und Chemikalienbeständigkeit als andere Elastomere.
FFKMs unterscheiden sich jedoch von FKMs dadurch, dass ihre Grundgerüste vollständig fluoriert sind. Sie haben keine Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen, die schwächen ihre Hitze- und Chemikalienbeständigkeit.
Vernetzungssysteme für FFKMs
Die Kohlenstoff-Fluor-Bindungen sind nicht die einzigen Faktoren, die die Hitze- und Chemikalienbeständigkeit von FFKM beeinflussen. Vernetzungssystem Darüber hinaus ergeben sich bei der Verwendung unterschiedliche Stufen der Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit.
Vernetzung mittels organisches Peroxid sorgt für höchste chemische Beständigkeit. Bisphenol-Vernetzung sorgt für bessere thermische Stabilität.
Verschiedene Anwendungen erfordern thermische Stabilität bei unterschiedliche Temperaturen und Widerstand auf unterschiedliche Chemikalienkombinationen im selben Produkt. Um dies zu erreichen, werden unterschiedliche FFKM-Typen für unterschiedliche Betriebsbedingungen entwickelt.
Gründe für die Wahl von FFKM-O-Ringen und -Dichtungen
Es gibt viele gute Gründe, sich für FFKM zu entscheiden O-Ringe und Dichtungen. Die folgenden sechs Gründe sind in vielen Branchen die wichtigsten.
1. Beispiellose Chemikalienbeständigkeit
Die Kohlenstoff-Fluor-Bindungen von FFKMs sind mit anderen Chemikalien nur schwer zu brechen. Daher weisen FFKMs die höchste chemische Beständigkeit aller heutigen Elastomere auf. Sie werden oft als nahezu universelle chemische Verträglichkeit.
Einige der besten FFKM-Sorten können der Einwirkung von über 1,800 Chemikalien. FFKMs können auch der zunehmenden Aggressivität von Chemikalien bei höheren Konzentrationen und Temperaturen standhalten.
In modernen Industrien sind Dichtungen und O-Ringe aggressiven Chemikalien ausgesetzt, die Elastomere zersetzen. Dies können sein: Abzudichtendes Medium, Reinigungs- oder Schmiermittel.
Die ausgezeichnete chemische Beständigkeit von FFKM bedeutet, dass es möglicherweise das einzige Elastomer ist, das den verschiedenen Kombinationen von Chemikalien standhält, die die Dichtung oder O-Ring ausgesetzt sein wird.
Manche FFKMs wurden auch entwickelt, um der Hydrolyse zu widerstehen. Sie können zuverlässig in Anwendungen mit Heißwasser- oder Dampfeinwirkung eingesetzt werden.
2. Extreme Temperaturstabilität
Extreme Temperaturen sind in vielen Branchen die Norm. Anwendungen wie Weltraumforschung, Geothermiebohrungen, Öl und Gas Bei der Gewinnung und chemischen Verarbeitung werden die Dichtungen sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen. Einige werden ein Siegel für beide freilegen.
Extrem hohe oder niedrige Temperaturen die Eigenschaften von Elastomeren verändern Dadurch werden sie starr. Dies beeinträchtigt ihre Dichtfähigkeit und ist in einigen Fällen dauerhaft.
Der Betriebstemperaturbereich von FFKM ist besser als der anderer Elastomere. Einige FFKM-Dichtungen und O-Ringe können bei konstanten Temperaturen bis zu 335 °C und gelegentlich sogar noch höheren Temperaturen ausgesetzt. Andere FFKM-Materialien sind für Temperaturen bis zu -55 °C ausgelegt.
Dieser breite Temperaturbereich macht FFKM-Dichtungen zur besten Option für viele Anwendungen. Es ist zu beachten, dass diese thermischen Eigenschaften von der Zusammensetzung und anderen Faktoren abhängen. Verschiedene FFKM-Typen haben unterschiedliche Stufen der thermischen Stabilität.
3. Außergewöhnlicher Druckverformungsrestwiderstand
Kompressionssatz ist ein Maß dafür, wie viel Verformung übrig bleibt, wenn eine Verformungskraft entfernt wird. Dies ist ein wichtiger Parameter bei Elastomeren, die für Dichtungen und O-Ringe verwendet werden, da er darüber entscheidet, ob sie haltbar und wiederverwendbar sind.
Elastomere werden zur Abdichtung eingesetzt, da sie sich verformen und die Lücken zwischen den Eingriffsflächen füllen. Abhängig von Kraft und Temperatur kann das Elastomermaterial jedoch seine ursprünglichen Ausmaße nicht wiedererlangen.
FFKM hat einen geringen Druckverformungsrest und die bleibende Verformung nach dem Entfernen einer Kraft ist gering. Daher wird die Dichtung oder der O-Ring immer noch ausreichend verformen, um eine gute Abdichtung zu erreichen bei Wiederverwendung.
Der niedrige Druckverformungsrest macht FFKM-Dichtungen langlebig und hält mehreren Belastungszyklen stand, bevor sie ausgetauscht werden müssen. Diese Eigenschaft ist wichtig, da die Dichtungen zuverlässiger sind und auf lange Sicht weniger kosten, da sie seltener ausgetauscht werden.
4. Geringes Kontaminationspotenzial
Unter verschiedenen Kräften oder Betriebsbedingungen können Elastomere Schadstoffe freisetzen in ihre Umgebung. Dies können Partikel des Materials, während der Compoundierung hinzugefügte Substanzen oder im Material eingeschlossene oder gebildete Gase sein (Ausgasen).
Dies ist ein großes Problem bei Anwendungen mit Lebensmitteln und Trinkwasser. Dies ist auch ein Problem bei der Herstellung von Halbleitern, wo jegliche Verunreinigungen die Produktqualität beeinträchtigen können.
Einige FFKM-Typen wurden speziell entwickelt, um Begrenzung der Ausgasung und Freisetzung anderer Verunreinigungen, die beim Zerfall des Dichtungsmaterials entstehen können.
Dichtungen und O-Ringe, die in der Halbleiterproduktion verwendet werden, müssen ebenfalls plasmaresistent sein weil Plasma das Elastomer zersetzen, was zur Freisetzung von Schadstoffen führt.
5. Breites Anwendungsspektrum
FFKMs werden für Dichtungsanwendungen in verschiedenen Branchen eingesetzt. Bei der Auswahl einer Dichtungslösung ist der limitierende Faktor für FFKM normalerweise Kosten oder Verfügbarkeit, nicht Funktion.
FFKMs können so formuliert werden, dass sie vielen in der Industrie verwendeten Chemikalien standhalten. Das Material kann auch für thermische Stabilität bei extrem niedrigen oder hohen Temperaturen formuliert werden. Daher ist sein Anwendungspotenzial breiter als bei anderen Elastomeren.
Die wenigen Fälle, in denen FFKM nicht verwendet werden kann, betreffen die Einwirkung der wenigen Chemikalien, die es schnell zersetzen, oder wenn die Betriebstemperaturen seine Grenzen überschreiten. Dies kann auch bedeuten Für derartige Anwendungen ist kein anderes Elastomer verwendbar.
Um die Kompatibilität sicherzustellen, müssen FFKM-Materialien unter Berücksichtigung der spezifischen Bedingungen der Anwendung hergestellt werden. Die spezifischen Chemikalien und Temperaturen denen die Dichtung ausgesetzt sein wird, sollten berücksichtigt werden.
6. Einhaltung von Industriestandards
Die überlegenen Eigenschaften von FFKMs machen es diesen Materialien leicht, die strengen Standards zu erfüllen, die von Organisationen wie dem festgelegt werden Food and Drug Administration (FDA) und der norwegische Öl- und Gasverband (NORSOK).
O-Ringe und Dichtungen, die in vielen Branchen verwendet werden, erfordern eine Genehmigung durch Aufsichtsbehörden. In den USA müssen O-Ringe und andere Dichtungen, die in der Lebensmittelproduktion verwendet werden, den FDA-Standards zur Verhinderung von Kontaminationen entsprechen.
Ebenso müssen O-Ringe, die in Öl- und Gasanwendungen verwendet werden, den von Organisationen wie NORSOK festgelegten Standards entsprechen, um Ausfälle aufgrund von Problemen wie zu verhindern schnelle Gasdekompression. Die Chemie der FFKM-Materialien macht es diesen Dichtungen leicht, die in verschiedenen Branchen festgelegten Standards zu erfüllen.
Kosten-Nutzen-Analyse von FFKM-O-Ringen
Die Kosten sind ein wichtiger Faktor Dichtungs- und O-Ring-Auswahl. Dichtungen und O-Ringe können Hunderte von Dollar kosten und müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Unternehmen vermeiden teure Dichtungen, die regelmäßig ausgetauscht werden müssen.
FFKM-Dichtungen haben aufgrund vieler Faktoren die höchsten Anschaffungskosten. In ihren gewählten Anwendungen neigen sie jedoch dazu, dauern deutlich länger als alle Alternativen, einschließlich FKM-Dichtungen.
FFKM-Dichtungen mögen teuer sein, aber Unternehmen mehr Geld sparen auf lange Sicht, weil:
- Aufgrund der längeren Lebensdauer von FFKM sind weniger Ersatzdichtungen erforderlich
- Es werden weniger Arbeitsstunden für die Überprüfung von Dichtungen benötigt. Beschädigung oder Austausch verschlissener Dichtungen
Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist, dass weniger teure und weniger zuverlässige Dichtungsmaterialien eher plötzlich versagen. Dies kann für Unternehmen höhere Kosten durch Produkt- und Geräteschäden verursachen und die Mitarbeiter gefährden. Auch die langen Ausfallzeiten können kostspielig sein.
Diese Faktoren führen dazu, dass trotz der hohe Anschaffungskosten von FFKM-Dichtungen und O-Ringen sind sie in vielen Anwendungen oft sehr kostengünstig.
Es gibt jedoch andere Anwendungen, bei denen die extremen Eigenschaften von FFKMs unnötig sind. Dies sind Anwendungen, bei denen ein günstigeres Material bevorzugt wird FKM (Viton) werde immer noch zuverlässig bedienenIn solchen Fällen ist das Kosten-Nutzen-Verhältnis von FFKM-O-Ringen negativ.
Fazit
FFKM-Materialien bieten unübertroffene chemische und thermische Beständigkeit. Wo Elastomerdichtungen benötigt werden, gibt es kaum eine Alternative mit besserer Leistung. Dieses Material weist zudem eine hohe Druckverformungsbeständigkeit auf und hält länger als die meisten anderen Dichtungen.
FFKM ist die Standardoption für viele Anwendungen mit Strenge Standards Dazu gehören die Halbleiterherstellung, die Lebensmittelherstellung sowie die Öl- und Gasförderung. Trotz der höheren Anschaffungskosten zahlt sich die Wahl von FFKM-Dichtungen und O-Ringen langfristig aus.
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