Einführung
Elastomere Maschinenteile und -komponenten können eine kostengünstige Alternative zu Metallkomponenten sein, und eine ordnungsgemäße Schmierung kann ihre Lebensdauer und Leistung verlängern. Einige herkömmliche Schmierstoffformulierungen sind jedoch nicht mit Elastomeren kompatibel und können das Teil schwächen oder beschädigen, sodass Tests für die Bestimmung des richtigen Schmierstoffs für eine bestimmte Anwendung von entscheidender Bedeutung sind. Es gibt zwar Kompatibilitätstabellen, diese stellen jedoch allgemeine Startrichtlinien dar und sind unvollständig.
„Kompatibilität“ liegt in diesem Sinne vor, wenn das Fett oder andere Schmiermittel nur minimale Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften des Polymers oder Elastomers in Bezug auf Größe, Härte oder Sprödigkeit hat. Die Akzeptanz von Änderungen am Polymer und Schmiermittel hängt von der Anwendung ab, in der sie verwendet werden sollen. Die Anwendung der in diesem Artikel beschriebenen Testmethode erleichtert die Auswahl und hilft Benutzern, profitable und unrentable Fettoptionen zu identifizieren, indem die Quellung berechnet und Farb- und/oder Texturänderungen beobachtet werden.
Die Abbildung zeigt ein Beispiel einer EPDM-O-Ring-Inspektion im Vergleich zu einem nachbearbeiteten O-Ring-Test (82 % Quellung).
Gummiverträglichkeitstest
Testmethoden
Beispiele für Testmethoden zur Beurteilung der Verträglichkeit von Elastomeren und Polymeren unter verschiedenen Bedingungen sind in der Tabelle aufgeführt.
Standardisierte Methoden zur Prüfung der Kompatibilität von Polymer-/Elastomermaterialien
| Standardisierte Methode | Eigenschaften bewertet |
| ASTM D4289 | Schmierstoffverträglichkeit mit Elastomeren: Fette und Flüssigkeiten |
| ASTM D471,ASTMD543,ISO 175 | Die Wirkung flüssiger Chemikalien auf Polymermaterialien |
| ASTM E831 | Wärmeausdehnung fester Materialien |
| ASTM D7264,ASTMD790,ISO 178 | Biegeeigenschaften von Polymermaterialien |
| ASTM D638, ISO 527 | Messung von Zugeigenschaften |
ASTM D4289 erläutert eine Methode zum Vergleich der Auswirkungen von Schmiermitteln auf Elastomere unter Verwendung von Plattenmaterialien zur Bewertung von Quellung und Härte. Dieser Artikel beschreibt ein vereinfachtes Beispiel eines Elastomer-Kompatibilitätstests unter Verwendung von O-Ringen und ohne Berücksichtigung der Härte. O-Ringe wurden aufgrund ihrer Oberflächenkonsistenz ausgewählt; Die Härte wurde weggelassen, da frühere Experimente einen direkten Zusammenhang zwischen Quellung und Änderung der Härte (Quellen/Erweichen vs. Schrumpfen/Verhärten) zeigten.
Hinweis: Diese Methode wird als erster Screening-Test empfohlen und ist nicht dazu gedacht, die Elastomer-/Schmiermittelkompatibilität unter allen Expositionsbedingungen zu garantieren.
Verfahren
Figurenwaage, ausgestattet mit einem Dichtebestimmungskit
- Mit einer Analysenwaage, die mit einem Dichtebestimmungsset ausgestattet ist und eine Genauigkeit von 0,0001 g aufweist, werden die Massen der O-Ringe vor dem Eintauchen in das Schmiermittel gemessen.
- Eine dicke Schicht des ausgewählten Schmiermittels wird entlang der Aluminiumfolie verteilt.
- Die ausgewählten O-Ringe werden auf das Fett gelegt, mit viel Platz zwischen den O-Ringen und nur 1 Elastomersorte pro Folienblatt.
- Um die O-Ringe an Ort und Stelle zu halten, wird jeder Elastomer-O-Ring vorsichtig in das Fett gedrückt.
- Anschließend wird eine zweite dicke Schicht auf die O-Ringe aufgetragen, um sicherzustellen, dass diese vollständig bedeckt sind und sich keine Luftblasen im Fett befinden.
- Jede Testprobe aus Aluminiumfolie wird auf ein Tablett gelegt und in einen Ofen bei 125 °C gestellt.
- Nach 3 Tagen (72 Stunden) bei 125 °C werden die Fettpackungen aus dem Ofen genommen
- Nachdem das Material 15 Minuten lang abgekühlt ist, werden die Elastomere entfernt und mit einem trockenen, sauberen Tuch abgewischt.
- Nach einem zweiten Abwischen mit einem sauberen Tuch werden die O-Ringe erneut gewogen.
- Die Bestimmung der volumetrischen Quellung (ΔV%) wird berechnet:
wobei: ΔV = Volumenänderung, %
M1 = Anfangsmasse der Probe in Luft, g
M2 = Anfangsmasse der Probe in Wasser, g
M3 = Masse der Probe in Luft nach dem Eintauchen, g
M4 = Masse der Probe in Wasser nach dem Eintauchen, g - Überprüfen oder messen Sie Längenänderungen visuell und treffen Sie eine Entscheidung anhand der folgenden Tabelle:
Schlussfolgerungen
Elastomere Maschinenteile und -komponenten können eine kostengünstige Alternative zu Metallkomponenten sein, und eine ordnungsgemäße Schmierung kann die Lebensdauer und Leistung dieser Komponenten verlängern. Einige herkömmliche Schmiermittelformulierungen sind jedoch nicht mit Kunststoffen kompatibel und können das Teil schwächen oder beschädigen. Daher sind Tests von entscheidender Bedeutung, um das richtige Schmiermittel für Ihre Anwendung zu ermitteln.
Die Anwendung der in diesem Artikel beschriebenen Testmethode kann den Auswahlprozess erleichtern und Benutzern dabei helfen, profitable und unrentable Fettoptionen zu identifizieren, indem die Quellung berechnet und Farb- und/oder Texturänderungen beobachtet werden.
Dieser Artikel basiert auf einer Veröffentlichung von Dr. Cassie J. Fhaner, Forscherin für MOLYKOTE®-Spezialschmierstoffe, und William Fick, Anwendungsingenieur bei DuPont.
Kompatible Schmierstoffe zum Schmieren von Gummi und Elastomeren wurden in einem früheren Artikel beschrieben. Welche Schmiermittel eignen sich am besten zum Schmieren von Gummi?
Molykote 111 Silikonmischung
Molykote Separator Spray, lebensmittelechtes Silikonöl NSF H1 – 400 ml
Lebensmittelechtes Silikonöl in Aerosolform, das als Trennmittel verwendet wird.
Anwendungen und Verwendungen
Trennmittel bei der Herstellung von Gummi- und Kunststoffprodukten sowie Kartonverpackungen.
MOLYKOTE® G-4500 FM mit PTFE
Weißes synthetisches Mehrzweckfett in Lebensmittelqualität, das mit Gummi und Elastomeren kompatibel ist
Es ist mit einem Aluminiumkomplex verdickt und verwendet weiße Feststoffe und PTFE als Festschmierstoffe. Darüber hinaus ist es von NSF für den gelegentlichen Lebensmittelkontakt H1-zertifiziert.
WEICON PTFE Spray Dry Teflonfett
Trockenschmierstoff, tolle Gleiteigenschaften
„WEICON PTFE-Spray ist ein ölfreies, trockenes Fett auf PTFE-Basis mit hervorragenden Gleiteigenschaften. Haftet auf allen Metall-, Holz- und Gummioberflächen. Hoher Gehalt
PTFE reduziert den Reibungskoeffizienten, die Schmierstoffbeschichtung selbst nimmt weder Staub, Schmutz noch Wasser auf und ist beständig gegen Fette, Öle und viele Chemikalien.
MOLYKOTE® 3451 Chemisch beständiges Fett, kompatibel mit Gummi und Elastomeren
Chemisch beständiges Fluorsilikonfett, verdicktes PTFE-Fett, geeignet zur Gummischmierung.
Krytox GPL 205 Fluor, nicht brennbares Fett
Hochwertiges, nicht brennbares Fett, zugelassen für den Kontakt mit Sauerstoff, weiß, sauber, ungiftig, nicht reaktiv. Kompatibel mit Gummi.
Fluorfett auf Basis von Perfluorpolyether PFPE, enthält keine Zusatzstoffe und kann auf Elementen verwendet werden, die mit Chemikalien in Kontakt kommen. Wird zur Schmierung von Dichtungen und O-Ringen in der Luftfahrtindustrie verwendet.
Molykote HP-300 PFPE-Fett für extreme Bedingungen – 500 g
Vollständig fluoriertes Fett bietet außergewöhnliche Leistung unter extremen Bedingungen. Fett auf PFPE-Basis mit einer Grundölviskosität von 160 cSt bei 40 °C, verwendet PTFE als Festschmierstoff.
Wird häufig in rauen Umgebungen wie niedrigen oder hohen Temperaturen, korrosiven Umgebungen, Lösungsmitteln, verflüssigten Erdgasen, Hochvakuum usw. verwendet. Kann in Reinraumgeräten und Halbleiterfertigungsanlagen verwendet werden, in denen die Verflüchtigung von Schmiermitteln unerwünscht ist, einschließlich Dichtungen aus Gummi und Elastomeren
