Die perfekte Kombination: Wie man die chemische Beständigkeit und Flüssigkeitsverträglichkeit von Materialien bewertet
Die Auswahl des richtigen Elastomers für eine Anwendung ist der Schlüssel zur Gewährleistung der optimalen Leistung eines O-Rings und zur Vermeidung eines vorzeitigen Ausfalls. Ein kritischer Faktor ist die Beständigkeit gegen Prozessflüssigkeiten. Verschiedene Elastomertypen haben eine unterschiedliche Beständigkeit gegenüber verschiedenen Flüssigkeiten, so dass die Materialauswahl für die Dichtungskonstruktion entscheidend ist. Wenn der Dichtungswerkstoff mit einem bestimmten Medium nicht kompatibel ist, könnte eine Dichtung aufquellen oder andere Auswirkungen haben, wie z. B. eine Veränderung der Härte oder eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit und Dehnung, was zu einem vorzeitigen Ausfall der Dichtung führen könnte.
Die Temperatur hat auch Auswirkungen auf die Fähigkeit eines Elastomers, chemischen Angriffen zu widerstehen. Wenn die Temperaturen steigen, kann sich die Fähigkeit eines Elastomers, seine Eigenschaften in einer Prozessflüssigkeit zu erhalten, verschlechtern. Ein Elastomer, das bei einer niedrigeren Temperatur eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit aufweist, kann bei einer höheren Temperatur nicht mehr so gut funktionieren. Es ist also wichtig, bei der Auswahl eines Materials die Auswirkungen der Temperatur zu berücksichtigen, um sicherzustellen, dass es seine Eigenschaften in der Flüssigkeit beibehalten kann.
Mit Hilfe von Eintauchversuchen bei bestimmten Temperaturen und über eine bestimmte Dauer wird die Beständigkeit eines bestimmten Materials gegenüber einer Reihe von Flüssigkeiten bewertet. Ein Beispiel für ein Testverfahren, um zu verstehen, wie sich ein bestimmtes Material in einer Heißwasserumgebung verhält, könnte wie folgt aussehen:
Nehmen Sie die physikalischen Eigenschaften eines -214 O-Rings und tauchen Sie ihn drei Tage lang in destilliertes Wasser bei 250° F ein. Nach der Entnahme aus dem Gefäß werden Messungen an dem O-Ring vorgenommen, um festzustellen, wie sich das Material während der Einwirkung des heißen Wassers verändert hat. Im Allgemeinen wird die Veränderung der folgenden Eigenschaften gemessen:
- Härte
- Zugfestigkeit
- Dehnung
- Volumenänderung
Eine Konvention zur Bewertung der chemischen Beständigkeit eines Elastomers besteht darin, die prozentuale Volumenänderung zu bestimmen und dann auf der Grundlage dieser Änderung eine Einstufung zu vergeben. Wird bei dieser Methode eine Volumenänderung von 10 Prozent oder weniger nach der Exposition gemessen, gilt das Material als für die Verwendung in dieser Flüssigkeit bei dieser Temperatur geeignet. Eine Volumenquellung zwischen 10 und 20 Prozent ist im Allgemeinen geeignet. Ein Material mit einer Quellung zwischen 20 und 40 Prozent kann in bestimmten Situationen immer noch geeignet sein, aber es ist besser, vor der Auswahl eines Materials mit einem Anwendungstechniker zu sprechen. Ein Elastomer mit einer Quellung von 40 Prozent oder mehr würde in dieser Flüssigkeit nicht als geeignetes Material angesehen werden.
Bei einer anderen Methode zur Bestimmung der chemischen Beständigkeit wird neben der Volumenquellung auch die Änderung der Zugfestigkeit berücksichtigt. In diesem Fall würde ein Elastomer mit einer Volumenquellung von weniger als 15 Prozent und einer Änderung der Zugfestigkeit von 15 Prozent als sehr gut verträglich mit der Flüssigkeit, in der es getestet wurde, eingestuft. Eine Veränderung des Volumens und der Zugfestigkeit zwischen 15 % und 30 % würde darauf hindeuten, dass das Elastomer eine leichte chemische Reaktivität mit der Tauchflüssigkeit aufweist. Eine Veränderung des Volumens oder der Zugfestigkeit um mehr als 30 % würde auf einen mäßigen chemischen Angriff hindeuten.
Durch die Prüfung der Veränderung der physikalischen Eigenschaften eines Elastomers in bestimmten Prozessflüssigkeiten, einschließlich der Auswirkungen von Temperaturen, kann das richtige Material empfohlen werden, um eine optimale Dichtungsleistung zu gewährleisten.