Pri objednávaní tesnení sa v praxi často rozhoduje predovšetkým podľa ceny, pretože rozdiel medzi bežnou NBR gumou a odolnejším FKM (Viton) materiálom môže byť aj niekoľkonásobný. Problém nastáva vtedy, keď sa toto rozhodnutie urobí bez ohľadu na skutočné prevádzkové podmienky. Tesnenie, ktoré vyzerá rovnako, sa v kontakte s konkrétnym médiom, teplotou alebo chemikáliou správa úplne inak a jeho predčasné zlyhanie potom stojí násobne viac, než aká bola pôvodná úspora. Práve preto má zmysel poznať, kde sú reálne hranice oboch materiálov a kedy sa príplatok za FKM oplatí a kedy je zbytočný.
Pri výbere správneho tesniaceho materiálu pre konkrétnu aplikáciu je užitočné mať k dispozícii širokú ponuku tesnení a tesniacej techniky od AFINIS Group, ktorá vďaka 31-ročným skúsenostiam a viac ako 85 000 skladovým položkám dokáže poradiť aj pri neštandardných alebo chemicky náročných prevádzkových podmienkach.
Čo je NBR a prečo je štandardom
NBR (nitrilová guma, nitrilbutadiénový kaučuk) je najbežnejšie používaný elastomér pre tesnenia v hydraulike, pneumatike aj v bežných priemyselných aplikáciách. Jeho popularita nie je náhodná, kombinuje totiž dobrú odolnosť voči minerálnym olejom a mazivám s priaznivou cenou a jednoduchou dostupnosťou v rôznych tvrdostiach a rozmerových radoch.
Typické vlastnosti NBR
- Bežný pracovný teplotný rozsah približne od -30 °C do 100 °C, pri niektorých zmesiach krátkodobo aj vyššie
- Dobrá odolnosť voči minerálnym olejom, tukom a hydraulickým kvapalinám na báze ropy
- Dobrá mechanická odolnosť voči oderu a dobré elastické vlastnosti pri bežných prevádzkových teplotách
- Nižšia odolnosť voči ozónu, UV žiareniu a poveternostným vplyvom pri dlhodobom vonkajšom vystavení
- Obmedzená odolnosť voči agresívnym chemikáliám, silným kyselinám, brzdovým kvapalinám na báze glykolu a niektorým rozpúšťadlám
Práve tieto vlastnosti robia z NBR prirodzenú voľbu pre hydraulické valce, čerpadlá, prevodovky a väčšinu bežnej strojárskej výroby, kde tesnenie prichádza do kontaktu predovšetkým s olejom alebo vodou pri stredných teplotách.
Čo je FKM (Viton) a v čom je jeho výhoda
FKM, komerčne často označovaný podľa obchodnej značky Viton, je fluórovaný kaučuk vyvinutý pre výrazne náročnejšie prevádzkové podmienky. Jeho hlavnou výhodou je kombinácia vysokej teplotnej odolnosti a odolnosti voči širokému spektru chemikálií, ktoré bežná NBR guma nezvláda.
Typické vlastnosti FKM
- Pracovný teplotný rozsah spravidla od -20 °C do 200 °C, pri špeciálnych zmesiach aj vyššie
- Vysoká odolnosť voči minerálnym aj syntetickým olejom, palivám, niektorým kyselinám a širokému spektru priemyselných chemikálií
- Výborná odolnosť voči ozónu, UV žiareniu a starnutiu, čo je výhodné pri exteriérových aplikáciách alebo dlhodobom skladovaní
- Nižšia pružnosť pri nízkych teplotách v porovnaní s NBR, čo môže byť nevýhodou v mrazivých podmienkach
- Vyššia obstarávacia cena, spravidla niekoľkonásobne vyššia než pri porovnateľnom NBR tesnení
FKM sa preto typicky nasadzuje tam, kde zlyhanie tesnenia znamená vážne bezpečnostné, prevádzkové alebo environmentálne riziko, napríklad pri kontakte s palivami, agresívnymi médiami alebo pri vysokých prevádzkových teplotách.
Kedy sa príplatok za FKM oplatí
Rozhodovanie medzi NBR a FKM by nemalo vychádzať len z ceny materiálu, ale z celkových nákladov na prevádzku vrátane rizika odstávky a nákladov na výmenu. Nasledujúce situácie sú typickým signálom, že sa vyššia investícia do FKM vráti.
Vysoká prevádzková teplota. Ak tesnenie dlhodobo pracuje pri teplotách nad 100 °C, NBR guma začína strácať pružnosť a stárne rýchlejšie, čo skracuje jej životnosť a zvyšuje riziko netesnosti.
Kontakt s palivami alebo agresívnymi chemikáliami. Pri styku s naftou, benzínom, niektorými rozpúšťadlami alebo koncentrovanými chemikáliami NBR postupne napučiava alebo degraduje, zatiaľ čo FKM si zachováva mechanické vlastnosti podstatne dlhšie.
Ťažko dostupné miesto montáže. Ak je výmena tesnenia spojená s náročnou odstávkou, demontážou alebo prácou vo výškach či v uzavretých priestoroch, dlhšia životnosť FKM zníži frekvenciu zásahov a s tým spojené náklady.
Vonkajšie alebo dlhodobo skladované komponenty. Tesnenia vystavené slnečnému žiareniu a ozónu, napríklad na vonkajších zariadeniach alebo v skladových zásobách s dlhou dobou obratu, profitujú z výrazne vyššej odolnosti FKM voči starnutiu.
Kedy je NBR dostatočnou a ekonomickejšou voľbou
Nie každá aplikácia si vyžaduje FKM a v mnohých prípadoch by bol príplatok zbytočný.
Bežné hydraulické a pneumatické systémy pracujúce s minerálnym olejom pri teplotách do približne 80 až 100 °C
- Aplikácie s krátkou životnosťou komponentu, kde sa tesnenie aj tak pravidelne vymieňa v rámci plánovanej údržby
- Prevádzky bez kontaktu s agresívnymi chemikáliami, palivami alebo extrémnymi teplotami
- Vnútorné aplikácie chránené pred UV žiarením a ozónom
V týchto prípadoch je NBR overenou a ekonomicky výhodnou voľbou, ktorá pri správnom rozmerovaní a montáži spoľahlivo slúži po celú plánovanú životnosť zariadenia.
Porovnanie NBR a FKM
| Parameter | NBR | FKM (Viton) |
|---|---|---|
| Teplotný rozsah | približne -30 °C až 100 °C | približne -20 °C až 200 °C |
| Odolnosť voči minerálnym olejom | dobrá | veľmi dobrá |
| Odolnosť voči palivám a agresívnym chemikáliám | obmedzená | vysoká |
| Odolnosť voči ozónu a UV žiareniu | nízka | vysoká |
| Pružnosť pri nízkych teplotách | dobrá | nižšia |
| Obstarávacia cena | nižšia | vyššia, spravidla niekoľkonásobne |
| Typické použitie | bežná hydraulika, pneumatika, strojárstvo | palivové systémy, vysoké teploty, agresívne médiá |
Ako sa rozhodnúť pri konkrétnej aplikácii
Pri výbere medzi NBR a FKM sa oplatí postupovať systematicky a zohľadniť tieto faktory súčasne, keďže jednotlivo posudzovaný parameter môže viesť k nesprávnemu záveru.
Overiť skutočné médium, s ktorým bude tesnenie v kontakte, vrátane prípadných prísad a nečistôt
- Zistiť maximálnu aj minimálnu prevádzkovú teplotu, nielen priemernú hodnotu
- Zhodnotiť dôsledky prípadného zlyhania tesnenia z hľadiska bezpečnosti a nákladov na odstávku
- Zvážiť dostupnosť náhradného dielu a náročnosť jeho výmeny v prípade poruchy
- Porovnať celkové náklady počas životnosti komponentu, nielen obstarávaciu cenu tesnenia
Pri neistote v ktoromkoľvek z týchto bodov je vhodnejšie konzultovať konkrétny prípad s dodávateľom, ktorý dokáže na základe výkresovej dokumentácie a znalosti materiálov odporučiť optimálne riešenie, prípadne pripraviť tesnenie na mieru.
Časté otázky
Je Viton to isté ako FKM? Viton je registrovaná obchodná značka fluórovaného kaučuku od spoločnosti Chemours, FKM je všeobecné technické označenie tejto skupiny materiálov. V praxi sa oba pojmy bežne používajú ako synonymá.
Dá sa FKM tesnenie použiť namiesto NBR bez úprav rozmerov? Vo väčšine prípadov áno, pokiaľ je zachovaný rovnaký rozmerový rad a tvrdosť materiálu, keďže oba materiály sa vyrábajú v porovnateľných normalizovaných rozmeroch.
Prečo FKM tesnenia horšie znášajú mráz? FKM má pri nízkych teplotách vyššiu tuhosť a nižšiu elasticitu než NBR, čo môže pri teplotách pod približne -20 °C zhoršiť tesniaci účinok. Pre extrémne nízke teploty existujú špeciálne nízkoteplotné zmesi FKM.
Oplatí sa FKM aj pri bežnej domácej alebo menej náročnej prevádzke? Spravidla nie, pri štandardných podmienkach bez kontaktu s agresívnymi médiami alebo vysokými teplotami je NBR dostatočná a ekonomickejšia voľba.
Ako zistím, ktorý materiál mám v existujúcom tesnení? Presnú identifikáciu materiálu je najspoľahlivejšie overiť u dodávateľa na základe označenia dielu alebo laboratórnej analýzy, vizuálne rozlíšenie NBR a FKM totiž nie je spoľahlivé.
(PR)
