Häufige Ausfallarten von FFKM-Dichtungen und wie man sie verhindert

Eine beschädigte Dichtung sollte vor dem Austausch immer überprüft werden. Wählen Sie das offensichtlichste Symptom für eine Erstdiagnose aus und überprüfen Sie es dann anhand der Betriebshistorie und der Nut.

Der Druckverformungsrest ist eine der häufigsten Ursachen für langfristige Undichtigkeiten bei Elastomeren. Ein O-Ring dichtet ab, weil er zwischen zwei Oberflächen komprimiert wird und ständig versucht, sich in seine ursprüngliche Form zurückzubilden. Hitze und Chemikauswirkungen können diese Rückfederung verringern, bis der Querschnitt dauerhaft abgeflacht bleibt.

FFKM bietet eine extrem breite chemische Beständigkeit, es sollte jedoch bei keiner Mischung davon ausgegangen werden, dass sie jeder Flüssigkeit bei jeder Temperatur widersteht. Eine Inkompatibilität kann die Dichtung aufquellen, erweichen, härten, schrumpfen oder reißen lassen und ihre Zugfestigkeit verringern.

Geben Sie nicht nur “Säure”, “Lösemittel” oder “Amin” an. Die Beständigkeit hängt von der genauen Chemikalie, der Konzentration, dem Gemisch, der Temperatur und der Einwirkzeit ab.

Jede FFKM-Mischung hat thermische Grenzen. Einige Spezialmischungen können bei über 300 °C eingesetzt werden, während andere für nasschemische Anwendungen bei niedrigeren Temperaturen optimiert sind. Die Anwendung einer einzigen pauschalen Höchsttemperatur auf jede FFKM-Mischung ist ein häufiger Fehler.

Extrusion tritt auf, wenn Druck die FFKM-Dichtung in den Spalt zwischen den passenden Bauteilen drückt. Sobald Material in den Spalt gelangt, kann es durch wiederholte Druckzyklen geschnitten oder gerissen werden.

Bei Hochdruckgasanwendungen kann Gas in das FFKM diffundieren. Wenn der Druck zu schnell abfällt, dehnt sich das eingeschlossene Gas im Inneren der Dichtung aus und verursacht Risse, Blasen oder explosionsartig wirkende Brüche.

Eine allgemeine Chemikalienbeständigkeit bedeutet nicht, dass eine Verbindung gegenüber explosiver Dekompression beständig ist.

FFKM ist eher für seine Hitzebeständigkeit als für extreme Tieftemperaturflexibilität bekannt. Mit sinkendem Temperaturverlangsamt sich die Rückfederung und das Material reagiert möglicherweise nicht schnell genug auf Bewegungen oder Druckänderungen.

FFKM-Dichtungen können bei der Montage geschnitten, zerkratzt, verdreht, überdehnt oder eingeklemmt werden. Ein kleiner Defekt bleibt möglicherweise unsichtbar, bis Druck ausgeübt wird.

Eine moderate Dehnung ist in einigen Anwendungen normal, aber eine übermäßige Dehnung verringert den O-Ring-Querschnitt und verändert die Kompression in der Nut. FFKM-Dichtungen mit großem Durchmesser machen eine falsche Dimensionierung besonders kostspielig.

Übermäßige Pressung erhöht die Eigenspannung, die Wärmeentwicklung, den Druckverformungsrest, die Nutausfüllung und das Extrusionsrisiko. Chemisches Quellen und thermische Ausdehnung verschärfen das Problem.

Hin- und hergehende Stangen, Ventilschäfte, Kolben und rotierende Maschinen verursachen Reibung und Verschleiß. Die dynamische Eignung hängt von der gesamten Kontaktfläche ab – nicht allein von der Chemikalienbeständigkeit.

Für sehr geringe Reibung oder Hochgeschwindigkeitsbewegungen kann eine federgespannte PTFE-Dichtung eine bessere Lösung sein als ein FFKM-O-Ring.

Bei hin- und hergehenden Anwendungen kann ein O-Ring in der Nut rollen oder sich verdrehen, anstatt gleichmäßig zu gleiten. Wiederholte Torsion erzeugt ein charakteristisches spiralförmiges Schadensmuster.

Reaktive Radikale und energetische Ionen können eine FFKM-Oberfläche angreifen und Rauheit, Gewichtsverlust, Risse, Partikel, Freilegung von Füllstoffen und den Verlust der Dichtkraft verursachen. Sauerstoff-, Fluor- und Chlorplasma können unterschiedliche Abbau mechanismsen hervorrufen.

Ein hochtemperaturbeständiges FFKM ist nicht automatisch für Dampf geeignet. Einige Qualitäten sind für Dampf- und Heißwasserbeständigkeit ausgelegt, während andere hauptsächlich für trockene Hitze konzipiert sind.

Amine können für FFKM anspruchsvoll sein, insbesondere bei erhöhten Temperaturen in der Gaswäsche, Raffinerie, CO2-Abscheidung, chemischen Produktion und pharmazeutischen Verarbeitung.

Das FFKM mit der höchsten Temperatur ist nicht automatisch das am besten aminenbeständige Material.

FFKM wird häufig in Vakuumanlagen eingesetzt, aber Druckverformungsrest, Kontamination, Nutfehler, Beschädigung, Permeation, Ausgasung oder mangelhafte Tieftemperaturrückstellung können dennoch verhindern, dass das System den stabilen Basisdruck erreicht.

Verschiedene FFKM-Formulierungen sind auf unterschiedliche Ausfallrisiken optimiert. Eine Mischung, die nur deshalb ausgewählt wird, weil sie “FFKM” ist, kann in einer bestimmten Anwendung schlecht abschneiden.

Geben Sie nicht nur “Material: FFKM” an. Identifizieren Sie die genaue Mischung, Härte, Dichtungsgröße, Zertifizierung und die Prüfanforderungen.

Die beschädigte Dichtung enthält wertvolle Beweise. Befolgen Sie einen konsequenten Ablauf, bevor Sie sie reinigen, entsorgen oder ersetzen.

Bestätigen Sie die vollständigen Einsatzbedingungen, bevor Sie eine Werkstoffmischung, Größe oder Dichtungsauslegung freigeben. Das Fehlen nur einer Prozessbedingung kann eine ansonsten sorgfältige Auswahl ungültig machen.

Ändern Sie die Verbindung, wenn die Beweise auf eine Lücke zwischen Formulierung und Leistung hindeuten. Nutzen Sie keine Materialänderung, um Hardware- oder Installationsprobleme zu verdecken.

Eine Profil- oder Stützungsänderung kann effektiver sein, wenn Druck und Bewegung das Versagen dominieren. Die beste Lösung kann ein besser geeignetes Material mit einer besser geeigneten Geometrie kombinieren.

FFKM bietet eine außergewöhnliche Chemikalien- und Temperaturbeständigkeit, aber eine zuverlässige Abdichtung erfordert dennoch die richtige Konstruktion. Die teuerste Mischung kann eine falsche Nut oder unvollständige Anwendungsdaten nicht ausgleichen.

Stützen Sie die Schadensanalyse bei kritischen Anlagen auf die tatsächliche beschädigte Dichtung, die Betriebshistorie und die Nutgeometrie, bevor Sie ein Ersatzmaterial auswählen.