Wenn Sie im Bereich der industriellen Dichtungen tätig sind – sei es, dass Sie eine Schiffsautomatisierungswerkstatt, eine Produktionslinie für Offshore-Pumpen oder sogar eine Lebensmittelverarbeitungsanlage betreiben, die Salzlaken verwendet –, haben Sie wahrscheinlich Schwierigkeiten, eine Dichtung zu finden, die sich nicht schnell verschlechtert, wenn sie Salzwasser ausgesetzt wird. Als jemand, der jahrelang FKM-Y-Ringe an Profis in genau diesen Bereichen geliefert hat, verstehe ich: Salzwasser ist eine der härtesten Testumgebungen für jedes Dichtungsmaterial.
Viele Kunden wenden sich mit der Frage an uns, warum ihre NBR-Y-Ringe im Salzwasser so schnell versagen – sie erwähnen Risse, Schwellungen und Undichtigkeiten genau dann, wenn sie Zuverlässigkeit am meisten benötigen. Aus diesem Grund wollte ich genau aufschlüsseln, wie sich unsere FKM-Y-Ringe in dieser rauen Salzwasserumgebung schlagen und warum dieser Vorteil nicht nur auf die Auswahl eines Premium-Materials zurückzuführen ist; er wird durch die tatsächliche Feldleistung bestätigt.
Lassen Sie uns dies zunächst einfach und ohne allzu komplexen Fachjargon halten. FKM ist die Abkürzung für Fluorelastomer, oder? Es handelt sich um einen synthetischen Kautschuk, genau wie NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk), zu dem die meisten Menschen zuerst greifen, insbesondere für allgemeine Dichtungen. Aber hier ist der entscheidende Unterschied: Wenn NBR auf Salzwasser trifft – sehr reich an Natriumchlorid und oft vermischt mit Chemikalien wie Chlor oder Nebenprodukten aus dem Meereswachstum – kommt es zu einem sogenannten hydrolytischen Abbau. Die Salzionen brechen die molekularen Bindungen im NBR auf, was zu einer Schwellung, Verhärtung oder Erweichung führt, die die Dichtungsleistung beeinträchtigt. Ich habe Pumpenausfälle auf einer Offshore-Bohrinsel an der Golfküste beobachtet, weil deren NBR-Ring in nur zwei Wochen Salzwassereinwirkung um 15 % anschwoll. Deshalb verweise ich immer auf einen herkömmlichen Y-Ring aus NBR-Gummi, wenn sie in milden, nicht salzhaltigen Umgebungen arbeiten, wie zum Beispiel bei normalen Hydraulikleitungen in trockenen Lagerhallen oder Frischwassersystemen. Wenn jedoch Salz im Spiel ist, kann Standard-NBR den Einsatzumgebungen mit Salzeinwirkung nicht standhalten.
Was zeichnet FKM aus? Seine molekulare Struktur ist viel widerstandsfähiger gegen diesen ionischen Angriff. Die Polymere von FKM verfügen über starke Kohlenstoff-Fluor-Bindungen, die für Salzwasserionen viel schwieriger zu brechen sind. Im Gegensatz zu NBR, das Salzwasser aufnimmt, aufquillt und zu einem schlechten Sitz der Dichtung führt, absorbiert FKM nach 1.000 Stunden in einer 3,5-prozentigen Salzwasserlösung (das entspricht ungefähr Meerwasser) nur einen winzigen Bruchteil, d. Sie quellen nicht mehr als 0,3 % auf, keine Risse, keine Härteveränderung. In der Zwischenzeit haben wir die NBR-Proben untersucht? Nach drei Monaten waren sie um 12 % angeschwollen, und bei einer Probe bekamen sie beim Zusammenbau sogar Risse.
Aber warten Sie, es geht nicht nur darum, im Salzwasser zu sitzen – es müssen auch Druck und Temperatur berücksichtigt werden. Bei Hydrauliksystemen an Bord von Offshore-Schiffen ist Salzwasser nicht statisch; es fließt unter Druck und manchmal mit Öl oder anderen Chemikalien vermischt. FKM hält sich hier deutlich besser als NBR. NBR neigt dazu, schneller zu zerfallen, wenn Sie Salzwasser mit Druck kombinieren, und gequollenes NBR-Material neigt unter Last eher dazu, die Extrusion abzudichten. Die Zugfestigkeit von FKM (das heißt, wie gut es unter Spannung standhält) ist fast doppelt so hoch wie die von NBR, sodass es dieser zusätzlichen Belastung ohne Ausfall standhält. Ein Kunde verwendete unsere FKM-Y-Ringe auf einer Salzwasser-Ansaugpumpe einer Yacht, die zwei Jahre lang ununterbrochen lief, ohne Lecks und ohne Austausch, und er erzählte mir, dass die zuvor verwendeten NBR-Ringe alle drei Monate ausgetauscht werden müssten.
Allerdings weiß ich, dass nicht jeder Job FKM erfordert. Wenn Ihr Projekt kundenspezifische Größen erfordert (wir fertigen viele kundenspezifische Teile) und Sie sehr mildem Salzwasser ausgesetzt sind – wie bei einer kleinen Bewässerungsleitung, an der gelegentlich Salz abfließt. In solchen Fällen verweise ich die Leute immer noch auf unser zuvor erwähntes Y-Ring-Verbindungsstück aus natürlichem NBR-Gummi, weil es billiger ist und sich hervorragend für Umgebungen mit geringer Belastung und niedrigem Salzgehalt eignet. Und wenn Sie eine individuelle Passform benötigen, sei es aus NBR oder einem anderen Gummi, bieten wir maßgeschneiderte NBR-Y-Ringe und maßgeschneiderte Y-Ring-Gummidichtungen für maßgeschneiderte Anforderungen an. Wir arbeiten mit Spezifikationen, egal wie ungewöhnlich, sodass Sie nicht gezwungen sind, Standardprodukte zu verwenden, die nicht zu Ihrem Systemdesign passen.
Aber seien wir mal ehrlich: Es besteht die falsche Vorstellung, dass alle FKM gleich sind und dass sie für jedes Salzwasserszenario funktionieren. Das stimmt nicht. Wenn Sie mit wirklich rauem Salzwasser arbeiten, dem Chemikalien zugesetzt sind, wie z. B. saures Salzwasser (häufig in industriellen Solesystemen) oder Salzwasser mit Chlor aus der Wasseraufbereitung, benötigen Sie eine bestimmte FKM-Qualität. Unsere FKM-Y-Ringe verwenden eine Spezialqualität, die nicht nur Salzwasser, sondern auch diesen zusätzlichen chemischen Zusätzen widersteht. Einige minderwertige FKM-Produkte können in solch aggressiven chemischen Umgebungen aufgrund von Unterschieden in der Polymerformulierung versagen. Bei der Auswahl von Dichtungslieferanten ist es ratsam, die FKM-Qualitäten zu prüfen und unterstützende Testdaten anzufordern. Auf Anfrage können wir Ihnen unsere internen Labortestergebnisse für FKM-Proben in Salzwasser mitteilen.
Eine weitere Frage, die ich oft gefragt werde: „Wie verhält sich FKM in kaltem Salzwasser?“ Denn die Meeresumgebung kann ziemlich kalt werden, insbesondere in nördlichen Gewässern. NBR wird bei Kälte steif, verliert an Flexibilität und wird anfällig für Risse. FKM bleibt bis etwa -20 °C flexibel, was kälter ist als die meisten Meereswassertemperaturen. Auch für Geräte, die in kalten Küstengebieten eingesetzt werden. Selbst wenn sich Ihr System in einem kalten Küstengebiet befindet, behalten FKM-Y-Ringe ihre Form und Dichtung, wohingegen NBR nach wiederholten Frost-Tau-Zyklen in Salzwasser reißen würde.
Lassen Sie uns nun über reale Misserfolge sprechen, mit denen ich zu tun hatte. Ein Ansprechpartner in einer Verarbeitungsanlage für Meeresfrüchte kontaktierte mich wegen hydraulischer Dichtungen – er hatte Probleme mit den hydraulischen Dichtungen seiner Förderbänder, die ständig Salzlake ausgesetzt waren. Sein früherer Lieferant lieferte ihm Y-Ringe aus NBR, und diese waren so stark undicht, dass wöchentliche Produktionsstillstände zum Austausch der Dichtungen erforderlich waren. Wir schickten ihm ein Muster unserer FKM-Y-Ringe, und einen Monat später teilte er mir mit, dass sie einen stabilen Betrieb ohne Undichtigkeiten bestätigten und sechs Wochen in Folge liefen, ohne die Produktion wegen Dichtungswartung zu unterbrechen. Das ist die Art von Sieg, für die wir leben.
Ich möchte auch erwähnen, dass es auch wichtig ist zu beachten, dass FKM in Salzwasser haltbar, aber nicht unzerstörbar ist. Für Anwendungen, die Salzwasser mit Temperaturen über 150 °C kombinieren, wird eine alternative Formulierung benötigt, aber die meisten Salzwasseranwendungen liegen weit darunter – Schiffspumpen, Hydraulikleitungen, Solesysteme, alle laufen bei Temperaturen unter 100 °C, was unser FKM perfekt verträgt. Und wenn Sie unsicher sind, welches Material für Ihre Anwendung optimal ist, wenden Sie sich bitte an uns. Wir können Ihre Arbeitsbedingungen überprüfen, Ihnen sagen, was funktioniert, und Ihnen sogar Muster zusenden, die Sie selbst testen können.
Letztendlich sorgt Salzwasser für schwierige Betriebsbedingungen. Eine schlechte Abdichtung führt nicht nur zu Undichtigkeiten: Sie führt auch zu Geräteausfällen, Produktverlusten und zusätzlichen Betriebskosten. Aus diesem Grund haben wir jahrelang unsere FKM-Y-Ringe verfeinert, um diesen rauen Umgebungen standzuhalten, und bieten gegebenenfalls weiterhin NBR-Optionen an.
Wenn Sie genug von vorzeitigen Dichtungsausfällen im Salzwasser haben oder maßgeschneiderte Y-Ringe benötigen, die genau auf Ihre Systemanforderungen zugeschnitten sind, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen, die richtige Dichtungslösung zu finden, mit einem unkomplizierten technischen Gespräch statt Verkaufsrummel.
Referenzen
- Verwaltung für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz. (2021). Chemische Beständigkeit von Elastomeren. US-Arbeitsministerium.
- Gesellschaft der Automobilingenieure. (2019). Dichtungsmaterialien für Schiffshydrauliksysteme. SAE International.
- Verband der Gummihersteller. (2020). Hydrolytischer Abbau synthetischer Kautschuke in Salzwasser. Technisches RMA-Bulletin.
