Abriebfestigkeit ist für in der Industrie eingesetzte Gummisorten unerlässlich. In anspruchsvollen Umgebungen behalten abriebfeste Gummisorten ihre Leistungsfähigkeit und widerstehen Oberflächenverschleiß.
Diese Gummisorten sind in der Automobil- und Fertigungsindustrie weit verbreitet, wo sie dazu beitragen, Ausfallzeiten zu reduzieren. Für eine dauerhafte, effiziente und langfristige Funktionalität ist die Auswahl des richtigen Gummimaterials entscheidend.
Was ist Abriebfestigkeit?
Abriebfestigkeit bezeichnet vereinfacht gesagt die Fähigkeit eines Gummimaterials, Verschleiß zu widerstehen . Abrieb entsteht häufig durch mechanische Bewegungen, aber auch durch Reibung und wiederholten Kontakt mit umgebenden Geräten.
Die Abriebfestigkeit ist bei Gummimaterialien von großer Bedeutung, da Abrieb dem Gummi schadet. Er trägt mit der Zeit die äußere Schicht ab, was zu Leistungseinbußen und Undichtigkeiten führt.
Manchmal führt dies zum Totalausfall des Geräts. Daher ist die Fähigkeit eines Gummis, mechanischen Belastungen standzuhalten, von großer Bedeutung.
In der Industrie führen Gummis mit geringer Abriebfestigkeit häufig zu langen Anlagenstillständen. Sie verursachen außerdem höhere Wartungskosten und erfordern häufige Austausche. Abrieb entsteht, wenn Gummi mit rauen Materialien, beweglichen Teilen oder unter Druck stehenden Partikeln in Kontakt kommt .
Die Reibung zwischen dem Gummi und anderen äußeren Materialien beschleunigt den Verschleiß. Dadurch wird auch die Oberflächenbeschaffenheit beeinträchtigt und der Gummi beschädigt.
Je nachdem, wie diese Reibung einwirkt, kann Abrieb in verschiedenen Formen auftreten. Jede dieser Arten beeinflusst die Haltbarkeit und Lebensdauer des Gummis.
Bei Abriebtests zeigten Styrol-Butadien-Kautschuk und Polyurethanmaterialien eine um 95 % höhere Beständigkeit gegen Materialverlust und Verschleiß im Vergleich zu anderen Materialien. Dies unterstreicht ihre Eignung für verschleißintensive Anwendungen.
Zu den verschiedenen Arten von Abriebbedingungen gehören Gleitabrieb, Rollabrieb und Stoßabrieb.
Gleitabrieb bezeichnet die Reibung, die Gummi erfährt, wenn er kontinuierlich an einer anderen Oberfläche reibt . Rollabrieb entsteht durch die Rotation oder Bewegung des Gummimaterials unter hoher Reibung.
Stoßabrieb entsteht durch plötzlichen physischen Kontakt, Vibrationen oder Erschütterungen, die auf das Gummimaterial einwirken. Das Verständnis der verschiedenen Abriebarten hilft dabei, einen Gummi mit guter Abriebfestigkeit für die jeweiligen Anforderungen auszuwählen.
Häufige Beispiele für Abriebbelastung
Es gibt zahlreiche Beispiele aus der Praxis, bei denen Abriebbeanspruchung zum Verlust der Eigenschaften und der Funktionalität von Bauteilen führt . Einige Beispiele hierfür sind:
- Bei Förderbändern verursachen die ständige Gleitbewegung und die Materialbelastung auf dem Band Abrieb, was zu Oberflächenverschleiß und Beschädigungen führt.
- Räder und Rollen, die sich stark bewegen und ständiger Reibung ausgesetzt sind. Die kontinuierliche Reibung führt zu allmählichem Abrieb und Materialermüdung durch Hitze.
- Dichtungen Dichtungen sind wiederholter Kompression, Vibration und Bewegung ausgesetzt. Die mechanische Belastung, der sie ausgesetzt sind, erhöht ihren Verschleiß im Laufe der Zeit.
Wie wird die Abriebfestigkeit von Gummi geprüft?
Es gibt einige standardisierte Labortests , mit denen die Abriebfestigkeit von Gummimaterialien bewertet werden kann. Diese Tests simulieren Reibung und mechanischen Verschleiß an Gummi unter kontrollierten Bedingungen. Ziel ist es, die Verschleißfestigkeit des Gummis zu überprüfen.
Diese Tests dienen auch dazu, den Widerstandsgrad eines bestimmten Gummimaterials genau zu überprüfen. Mithilfe dieser Labortests lässt sich ein präziser Vergleich verschiedener abriebfester Gummisorten durchführen.
Anhand der Ergebnisse solcher Tests kann man leicht das richtige Gummimaterial entsprechend den realen Anwendungsbereichen auswählen.
Gängige Prüfmethoden für Abriebfestigkeit sind die folgenden.
- DIN-Abriebprüfung: Bei diesem Test wird der Materialverlust durch Reiben von Gummimaterial an einer abrasiven Oberfläche unter konstantem Druck gemessen.
- Taber-Abriebtest: Bei diesem Test werden rotierende Schleifscheiben wiederholter Reibung ausgesetzt, um den Oberflächenverschleiß zu testen.
- Rotationstrommel-Abriebverfahren: Bei diesem Verfahren wird ein rotierendes Gummiteil starker Beanspruchung ausgesetzt. Der Test wird durchgeführt, indem das Gummiteil in einer mit Schleifmittel ausgekleideten Trommel mit hoher Geschwindigkeit rotiert.
Bei jedem dieser Tests wird der Volumenverlust des Gummimaterials ermittelt. Dieser wird anschließend anhand eines Kennwertes, dem sogenannten Verschleißindex, bewertet . Dieser Kennwert gibt die Abriebfestigkeit des jeweiligen Gummimaterials an.
Bei der Bewertung verschiedener Gummimaterialien dienen mehrere Normen als Vergleichsmaßstab, um für jedes Material einen einheitlichen Test zu gewährleisten.
Hochabriebfeste Gummis
Verschiedene Gummisorten bestehen häufig Abriebtests und werden als äußerst widerstandsfähig gegen Reibung mit abrasiven Materialien eingestuft.
Eines der besten Beispiele für abriebfestes Gummi ist Naturkautschuk, der sich durch hohe Elastizität und Zugfestigkeit auszeichnet . Dieser Gummi zeigt selbst bei wiederholter Reibung durch mechanische Belastung und kontinuierliche Rotation hervorragende Leistungen.
Diese Eigenschaften machen Naturkautschuk ideal für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Daher wird er in Förderbändern, Reifen, Schwingungsdämpfern und anderen flexiblen Bauteilen eingesetzt.
NBR, oder Nitrilkautschuk, ist ein weiterer Kautschuk mit ausgezeichneter Abriebfestigkeit. Er bewährt sich auch bei wiederholtem Kontakt mit Ölen und Kraftstoffen. Daher eignet er sich ideal für den Einsatz in der Automobilindustrie und anderen Industriezweigen zur Herstellung von Dichtungen und O-Ringen.
Es eignet sich auch ideal für viele Anwendungen, bei denen Reibung und Flüssigkeitskontakt häufig vorkommen, wie z. B. bei Bauwalzen und Schläuchen.
Neoprenkautschuk (CR) bietet neben einer guten Abriebfestigkeit auch Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen und Chemikalien . Er ist zwar nicht so widerstandsfähig wie Natur- oder Nitrilkautschuk, aber dennoch sehr zuverlässig unter gemischten Umgebungsbedingungen.
Neoprenkautschuk wird häufig für Industrieriemen, Schutzabdeckungen und mechanische Polster verwendet.
EPDM-Kautschuk ist ein mäßig abriebfester Kautschuk mit ausgezeichneter Beständigkeit gegenüber Hitze, Ozon, UV-Strahlung und anderen Witterungseinflüssen. Er eignet sich für den Außeneinsatz , insbesondere für Bauteile, die mechanischer Beanspruchung ausgesetzt sind.
Viton (auch FKM genannt) bietet hohe Abriebfestigkeit sowie außergewöhnlich starke chemische Beständigkeit. Es bleibt auch unter extremen Temperaturen stabil.
Es eignet sich daher für Anwendungen, bei denen Chemikalien, Brennstoffe und hohe Temperaturen häufig vorkommen.
Gummi mit geringer Abriebfestigkeit
Im Vergleich zu den oben genannten, hoch abriebfesten Gummisorten sind einige Gummimaterialien nicht abriebfest. Diese versagen häufig in abrasiven Umgebungen.
Ein solcher Gummi ist Silikonkautschuk, der sich durch seine weiche und flexible Beschaffenheit auszeichnet . Dieser Gummi verschleißt jedoch schnell unter Reibung oder bei wiederholter mechanischer Belastung.
Dadurch ist es für dynamische Anwendungen und Anwendungen mit hohem Verschleiß ungeeignet. Silikon eignet sich am besten für statische Dichtungen , bei denen Temperaturstabilität und Flexibilität erforderlich sind.
Butylkautschuk , auch IR-Kautschuk genannt, bietet eine geringe Abriebfestigkeit . Er zeichnet sich jedoch durch hervorragende Chemikalienbeständigkeit und geringe Gasdurchlässigkeit aus. Darüber hinaus wird er häufig für Dichtungen, Isolierungen und andere Anwendungen eingesetzt, bei denen die Reibungsbelastung extrem gering ist.
Vergleichstabelle: Gummis mit hoher vs. niedriger Abriebfestigkeit
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, in der abriebfeste Gummisorten mit abriebfesten Gummisorten anhand ihrer üblichen Verwendungszwecke, ihrer Haltbarkeit und der Temperaturen, denen sie standhalten können, verglichen werden.
| Gummiart | Abriebfestigkeit | Temperaturbereich | Haltbarkeit unter Belastung | Common-Gebrauch |
|---|---|---|---|---|
| Naturkautschuk (NR) | Sehr hoch | -50 ° C bis + 80 ° C | Ausgezeichnet | Förderbänder, Reifen, Kupplungen |
| Nitrilkautschuk (NBR) | Hoch | -30 ° C bis + 100 ° C | Sehr gut | Dichtungen, Schläuche, Rollen |
| Neopren (CR) | Mittel–Hoch | -35 ° C bis + 100 ° C | Gut | Industriebänder, Abdeckungen |
| EPDM | Medium | -50 ° C bis + 150 ° C | Moderat | Mechanische Teile im Außenbereich |
| Viton (FKM) | Hoch | -20 ° C bis + 250 ° C | Ausgezeichnet | Chemikalien- und Kraftstoffhandhabungssysteme |
| Silikon | Niedrig | -60 ° C bis + 200 ° C | schlecht | Statische Dichtungen, Isolierung |
| Butyl (IIR) | Niedrig | -40 ° C bis + 120 ° C | schlecht | Gasdichtungen, Auskleidungen |
Wie man den besten Gummi für Abriebfestigkeit auswählt
Die Wahl des richtigen, abriebfesten Gummis ist nicht schwer. Beginnen Sie einfach mit der Bestimmung des Anwendungsbereichs. Prüfen Sie, ob der Gummi rollt, gleitet oder Stoßverschleiß ausgesetzt ist. Für Gleitabrieb eignet sich Naturkautschuk, für Rollabrieb NBR oder Neopren. Stoßabrieb erfordert Gummis mit höherer Elastizität und Zugfestigkeit.
Bewerten Sie anschließend die Umgebungsbedingungen, denen die Gummiausrüstung ausgesetzt sein muss. Berücksichtigen Sie dabei, ob der Gummi hohen Temperaturen, Chemikalien, Ölen, Kraftstoffen, Wasser oder anderen Einflüssen ausgesetzt sein wird. Abhängig von diesen Umgebungsbedingungen können Sie zwischen Viton, Nitril oder EPDM wählen.
Wählen Sie das Material schließlich passend zu den erwarteten Funktionen. Naturkautschuk eignet sich beispielsweise, wenn in sauberen und ölfreien Umgebungen maximale Abriebfestigkeit erforderlich ist.
Nitril ist jedoch die bessere Wahl, wenn Abriebfestigkeit und Ölbeständigkeit erforderlich sind. Ebenso lohnt sich die Investition in Viton, wenn die Anwendung mit aggressiven Chemikalien und extremen Temperaturen einhergeht.
Fazit
Abriebfeste Kautschuke wie Naturkautschuk, Nitrilkautschuk, Viton und andere sind zuverlässige Partner für Ihre industriellen Anforderungen. Wählen Sie das passende Material unter Berücksichtigung Ihrer Bedürfnisse, der Umgebungsbedingungen und der betrieblichen Anforderungen. Achten Sie darauf, nur von einem zuverlässigen Kautschukhersteller und -lieferanten zu beziehen.
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Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Was ist, wenn ich sowohl Abriebfestigkeit als auch Chemikalien-/Ölbeständigkeit benötige?
In diesem Fall empfiehlt sich entweder Nitrilkautschuk (NBR) oder Viton (FKM). Beide Kautschuksorten bieten eine ausgewogene Kombination aus Chemikalien- und Verschleißbeständigkeit.
Frage 2: Wie wähle ich den richtigen abriebfesten Gummi für meine Anwendung aus?
Hierfür empfehlen wir Ihnen, Faktoren wie Kontaktfläche, Druck, Temperatur, Vorhandensein von Chemikalien und dynamische Bewegungen zu berücksichtigen. Unsere Ingenieure können Ihnen auf Basis von Praxistests optimierte Materialien empfehlen , die Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit für Ihren spezifischen Anwendungsfall gewährleisten.
Q3: Was ist Ihre Produktionszeit?
Der durchschnittliche Produktionszyklus für unsere Produkte beträgt 9-15 Arbeitstage, kann jedoch je nach Auftragsmenge, Komplexität unserer Produkte und den verschiedenen Jahreszeiten variieren.
F4: Über welche Zertifizierungen verfügt Ihre Fabrik?
Wir sind ein nach ISO 9001 zertifizierter Hersteller von Silikonkautschukprodukten. Unsere Produkte verfügen zudem über CE- und FDA- Zertifikate. Gerne beantragen wir diese auch für Sie, falls Sie spezielle Zertifizierungsanforderungen für Ihren Markt haben.
