Was ist ein Viton-Material?
Viton ist ein proprietäres Elastomer, das in den 1950er Jahren von DuPont auf Fluorkohlenstoffbasis entwickelt wurde. Es handelt sich um einen speziellen Synthesekautschuk, der für Hochtemperaturanwendungen gedacht ist. Viton ist ein Markenname und der wissenschaftliche Name für diesen einzigartigen Gummi ist Vinylidienfluoridhexafluorpropylen, abgekürzt als FKM.
Da ist der Gummi dafür ausgelegt hohe Temperatur Anwendungen eignen sich Viton-Dichtungen und O-Ringe hervorragend für Automotoren und andere schwere Maschinen.
Was ist ein Buna-Elastomer?
Buna ist ein synthetischer Kautschuk auf Butadienbasis, der 1934 von zwei deutschen Chemikern erfunden wurde. Es handelt sich um eine kostengünstige Gummilösung mit außergewöhnlich hoher Zugfestigkeit und guter Chemikalienbeständigkeit. Bei der Herstellung wird häufig Buna-Gummi verwendet Dichtungen, O-Ringe, und OP-Handschuhe.
Buna-Gummi gibt es je nach Inhaltsstoffen in zwei Varianten. Buna mit einer Acrylnitrilgruppe genannt Buna-N oder NBR (Acrylnitril-Butadien), während eines mit einer Styrolgruppe Buna-S oder SBR (Styrol-Butadien) genannt wird.
Der Begriff Buna wird im Allgemeinen für Buna-N verwendet, während SBR für Buna-S verwendet wird. Es ist auch üblich, dass Buna-Gummi unter dem Markennamen Nitril vermarktet wird.
Was ist der Unterschied zwischen Viton- und Buna-O-Ringen?
Viton und Buna sind zwei sehr unterschiedliche Gummimischungen, die für unterschiedliche Anwendungen erfunden wurden. Zum leichteren Verständnis können wir die Unterschiede zwischen den beiden Belägen vereinfachen. Buna ist stärker und dehnbarer, während Viton hitzebeständig ist. Im Folgenden finden Sie eine Aufschlüsselung weiterer Unterschiede zwischen den beiden Materialien. Lasst uns gemeinsam einen Blick darauf werfen!
Mechanische und physikalische Eigenschaften
Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften eines Gummis bestimmen seine Festigkeit, Dehnbarkeit, Reißfestigkeit und Elastizität, die Fähigkeit, in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Hier ist eine Liste gemeinsamer mechanischer Eigenschaften, die die Gesamtleistung von Buna- und Viton-O-Ringen beeinflussen.
| Mechanische und physikalische Eigenschaften | Viton (FKM) | Buna (NBR) |
| Härte | 50 95 Shore A | 20-95 Ufer A. |
| Zugfestigkeit | 500-2000 psi | 200-3500 psi |
| Bruchdehnung | 400-500 % | 350-650 % |
| Abriebfestigkeit | Gut | Groß |
| Komprimierungssatz | Groß | Groß |
| Schlagfestigkeit | Gut | Fair |
| Elastizität | schlecht | Gut |
| Reißfestigkeit | Gut | Groß |
| Vibrationsdämpfung | Fair | Fair |
Wie wir sehen können, sind Buna und Viton hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften ähnlich. Beide Materialien weisen eine hervorragende Beständigkeit auf Kompressionssatz und eine gute Shorehärte range. Buna ist jedoch zugfester und weist eine bessere Abrieb- und Reißfestigkeit auf.
Buna-Gummi ist im Allgemeinen eine gute Wahl für die meisten Anwendungen, bei denen die Materialfestigkeit die einzige Überlegung ist. Sie finden Buna-O-Ringe in Küchengeräten, Smartphones, Bauwerkzeugen und mehr. Buna-Gummi ist auch eine kostengünstigere Option, sodass die Wahl von Viton für alltägliche Anwendungen wenig Sinn macht.
Thermische Eigenschaften
Gummimischungen schmelzen oft bei hohen Temperaturen und werden in kälteren Umgebungen spröde. Diese Temperaturbeschränkungen schränken die Dichtungsanwendungen von Gummi-O-Ringen erheblich ein.
In Bezug auf die Temperaturbeständigkeit des Gummis messen wir die Betriebstemperatur getrennt für hohe und niedrige Temperaturen. Das Folgende ist ein Viton-Temperaturdiagramm, das es direkt mit dem Buna-N-Temperaturbereich vergleicht.
| Temperatureigenschaften | Viton (FKM) | Buna (NBR) |
| Kältewiderstand | -30º bis 0º F | -70º bis 0º F |
| Hitzebeständigkeit | 450º bis 500º F | 210º bis 250º F |
Der Unterschied in der Temperaturbeständigkeit ist zu erwarten, da Viton-Dichtungen speziell für Motorblöcke ausgelegt sind. Viton hat eine bessere Hitzebeständigkeit, während Buna eine bessere Kältebeständigkeit hat.
Es sollte beachtet werden, dass für kältere Standorte wie Island oder Alaska die Kältebeständigkeit von Buna hilfreicher ist. Während der Viton-Dichtungstemperaturbereich viel umfassender ist, ist er eine bessere Option für industrielle Hochleistungsanwendungen. DuPont Viton wird explizit für Hochleistungs-Verbrennungsmotoren vermarktet.
Umweltbeständigkeit
Umweltbeständigkeit bezieht sich auf den Materialschutz vor natürlichen Elementen wie Ozon, Wasser oder UV-Strahlung. Für die Langlebigkeit eines O-Rings ist eine gute Umweltbeständigkeit erforderlich.
| Umweltbeständigkeit | Viton (FKM) | Buna (NBR) |
| Färbbarkeit | Groß | Ausgezeichnet |
| Flamme | Groß | schlecht |
| Gasdurchlässigkeit | Groß | Gut |
| Ozon | Ausgezeichnet | Fair |
| Sonnenlicht | Groß | Gut |
| Wasser | Ausgezeichnet | Groß |
Hier sehen wir, dass die Umweltbeständigkeit von Viton der von Buna meilenweit voraus ist. Buna-Dichtungen und O-Ringe halten nur kurzzeitiger Einwirkung von Wasser und Sonnenlicht stand. Im Gegensatz dazu können Viton-Produkte ohne Angst vor Umweltschäden im Außenbereich eingesetzt werden.
Eine andere Sache, die hier zu berücksichtigen ist, ist, dass die Gasdurchlässigkeit die Fähigkeit eines Gases ist, sich durch ein Material zu bewegen. Eine schlechtere Durchlässigkeit bedeutet also, dass der Gummi-O-Ring keine Gase durchlässt.
Chemische Resistenz
Alle Synthese- und Naturkautschukmischungen sind sehr empfindlich gegenüber chemischer Beschädigung. Kautschuke in Hochleistungsanwendungen werden oft aggressiven chemischen Flüssigkeiten und Gasen ausgesetzt.
Diese Chemikalien können Gummidichtungen und O-Ringe schnell auflösen und angreifen. Für den Einsatz in großen Industrieräumen und gefährlichen Umgebungen benötigen Sie also eine Gummimaterial mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen alle Chemikalien.
| Chemische Resistenz | Viton (FKM) | Buna (NBR) |
| Säuren | Groß | Fair |
| Alkalien | Fair | Gut |
| Amine | schlecht | schlecht |
| Pflanzenöle | Ausgezeichnet | Groß |
| Fuels | Ausgezeichnet | Gut |
| Ketone | schlecht | schlecht |
| Petrochemie | Ausgezeichnet | Gut |
| Kältemittel | Groß | Groß |
| Silikonöl | Ausgezeichnet | Gut |
| Lösungsmittel | Ausgezeichnet | Groß |
Buna-Gummi hat eine bessere chemische Beständigkeit als die meisten üblicherweise verwendeten Elastomere. Aber es scheitert im Vergleich zu Viton mit seiner hervorragenden Beständigkeit gegen Schmierstoffe auf Mineralölbasis, Mineralsäuren, Silikonfette und andere Lösungsmittel.
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Wie können Sie feststellen, ob ein O-Ring aus Viton oder Buna besteht?
Alle synthetischen Kautschuke sehen sehr ähnlich aus und sind durch die Hinzufügung von Farben nicht schnell zu unterscheiden. Sie können jedoch einige Methoden anwenden, um festzustellen, ob ein O-Ring aus Viton- oder Buna-Gummi besteht.
1. Ungefärbtes Gummi-Aussehen
Reine, ungefärbte Viton-O-Ringe haben einen grünlich-braunen Farbton. Im Vergleich dazu haben ungefärbte Buna-N O-Ringe einen leichten Gelbstich.
Ungefärbt bedeutet hier, dass keine künstlichen Farbstoffe verwendet wurden, um die Farbe des Gummis zu verändern. Leider sind die meisten im Handel erhältlichen O-Ringe für eine bessere Ästhetik schwarz gefärbt.
2. Dehnungsfähigkeiten
Buna-N kann viel weiter gedehnt werden als Viton, bevor es bricht. Ein Standard-Buna-N-O-Ring ist unter Standard-Betriebsbedingungen fast doppelt so dehnbar wie ein Viton-O-Ring.
3. Reaktion auf große Hitze
Eine andere Möglichkeit, zwei O-Ringe voneinander zu unterscheiden, besteht darin, ein kleines Stück davon in einen Ofen mit 300º-350ºF zu legen. Wenn die Gummistücke innerhalb einer Minute schmelzen, besteht es aus Buna. Ansonsten ist es Viton.
Eine wichtige Sache, die hier zu beachten ist, ist, dass andere synthetische Kautschuke wie Silikon und Fluorsilikon hält auch hohen Temperaturen stand. Möglicherweise wurde Ihnen also ein Silikon-O-Ring anstelle von Viton verkauft.
4. Eintauchen in eine aggressive Chemikalie
Wenn alles andere fehlschlägt, können Sie den O-Ring in aggressive Chemikalien eintauchen, um seine Beständigkeit zu überprüfen. Wird der O-Ring in einem halogenierten Lösungsmittel gelöst, besteht er aus Buna. Löst es sich im Kältemittel Ammoniak, besteht es aus Viton.
Viton vs. Buna: Was ist besser für O-Ringe?
Alle O-Ringe haben eine am besten geeignete Anwendung und eine am schlechtesten geeignete Anwendung. Also der Unterschied zw Gummi-O-Ringe ist als relative Einschätzung zu sehen.
Wann sollten Sie Viton-O-Ringe verwenden?
Viton-O-Ringe sind besser für die Automobil- und Kraftstoffraffinerieindustrie. Der höhere Ölbeständigkeit hilft ihnen in der Kraftstoffindustrie, wo sie ständig erdölbasierten Ölen, Benzin und Hydraulikflüssigkeiten ausgesetzt sind. Während die Beständigkeit gegenüber höheren Temperaturen in extremen Umgebungen wie Motorblöcken hilfreich ist.
Vision ist zudem recht teuer und sollte Hochleistungsanwendungen vorbehalten bleiben.
EPDM ist eine schwächere Version von Viton. Es kann nicht mit der chemischen Kompatibilität und thermischen Leistung von Viton mithalten. Aber in seltenen Fällen kann EPDM die Leistung übertreffen Viton Gummi. Insbesondere bei Kontakt mit Alkoholen, Ketonen und konzentrierten Säuren.
Wann sollten Sie Buna O-Ringe verwenden?
Buna-Dichtungen und O-Ringe sind sehr widerstandsfähig und können Anwendungen bei moderaten Temperaturen standhalten. Sie können daher in den meisten Anwendungen unter angemessenen Betriebsbedingungen eingesetzt werden. Die beste Anwendung für Buna-O-Ringe könnten jedoch industrielle Hochleistungsanwendungen sein, die ihre überlegene Festigkeit voll ausnutzen können.
Die niedrigeren Kosten von Buna machen es zu einer besseren Option für kostengünstige Anwendungen wie Haushaltsgeräte.
Buna-N vs. Silikon
| Immobilien | Buna-N (Nitril) | Silikon |
|---|---|---|
| Ölbeständigkeit | Gut | schlecht |
| Kraftstoffbeständigkeit | Gut | schlecht |
| Temperaturbereich | -40 bis 120 ° C (-40 bis 248 ° F) | -55 bis 230 ° C (-67 bis 446 ° F) |
| Bewitterung | schlecht | Ausgezeichnet |
| Ozonbeständigkeit | schlecht | Ausgezeichnet |
| UV-Beständigkeit | schlecht | Ausgezeichnet |
| Abriebfestigkeit | Gut | schlecht |
| Zugfestigkeit | Gut | Fair |
| Säurebeständigkeit | Fair bis Arm | Fair bis gut |
| Alkalibeständigkeit | Gut | Gut |
| Elektrische Isoliereigenschaften | schlecht | Ausgezeichnet |
Silikon ist ein robusteres Gummimaterial mit besserer Dehnbarkeit und Umweltbeständigkeit. Aber es fehlt die chemische Kompatibilität von Buna-N. Buna-N kann verwendet werden, um Silikon-O-Ringe für eine höhere Leistung zu ersetzen.
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Schlussfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Viton-O-Ringe als auch Buna-O-Ringe häufig zur Abdichtung in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, darunter pneumatische Systeme, hydraulische Systeme und chemische Verarbeitungssysteme. Abhängig von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Aufgabe kann jedoch ein Material besser geeignet sein als das andere.
Im Allgemeinen hängt die Wahl zwischen Viton- und Buna-O-Ringen von den spezifischen Anforderungen und Einschränkungen der Anwendung ab. Beide Materialien haben ihre eigenen Vor- und Nachteile, und die beste Option muss basierend auf den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Aufgabe ausgewählt werden.
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