Najważniejsze cechy Simmeringów FPM (FKM)
Właściwości materiałowe FKM
- bardzo wysoka odporność temperaturowa: do +200°C, chwilowo do +220°C
- odporność na ozon, UV, warunki atmosferyczne i starzenie
- możliwość pracy w trudnych mediach, także agresywnych
- doskonała odporność chemiczna na oleje mineralne, syntetyczne, paliwa, ATF, węglowodory aromatyczne i chlorowane
- niska przepuszczalność gazów
Zalety konstrukcyjne Simmeringów FKM Viton
- pełne pokrycie metalowej obudowy elastomerem → brak korozji, wysoka szczelność obudowy
- nowoczesna geometria wargi – duża stabilność i efektywne odprowadzanie filmu olejowego
- sprężyna ze stali nierdzewnej 1.4301 o wysokiej odporności na korozję
- wysoka odporność na rozszerzalność cieplną obudów aluminiowych
- idealne do obudów o zwiększonej chropowatości lub dzielonych
- brak ryzyka korozji ciernej (fretting corrosion)
- dodatkowo: warga przeciwpyłowa chroniąca przed zanieczyszczeniami od strony powietrznej
Parametry eksploatacyjne
- zakres temperatur: –25°C do +160°C (bezpieczny zakres roboczy)
- wysoka prędkość obrotowa – lepsza niż dla NBR, szczególnie przy dużych średnicach wału i v > 15 m/s
- dopuszczalne ciśnienie robocze: do 0,05 MPa (bezciśnieniowe układy smarowania)
- wysoka stabilność termiczna filmu olejowego na wargach uszczelniających
- wysoka odporność na tarcie i niski poziom zużycia
Kompatybilność z mediami
- odporne na większość olejów silnikowych, przekładniowych, hydraulicznych
- odporne na paliwa (benzyny, ON, biodiesel), ATF, smary
- kompatybilne z nowoczesnymi syntetycznymi środkami smarnymi (również wysoko addytywowanymi)
- nieodporne na: gorącą wodę i parę przegrzaną, aminowe dodatki, niektóre rozpuszczalniki polarne (np. aceton) – jak wskazuje dokumentacja
Trwałość i niezawodność
- bardzo niski poziom starzenia materiału w czasie
- wysoka odporność na działanie ozonu i tlenu bez konieczności stosowania dodatkowych stabilizatorów
- długa żywotność nawet przy ekstremalnych warunkach pracy
- odporność na promieniowanie UV – idealne do aplikacji zewnętrznych
Cechy montażowe i eksploatacyjne
- dobra elastyczność wargi uszczelniającej – stabilne dopasowanie do wału
- łatwość montażu – kompatybilność z gniazdami o tolerancji H8
- odporność na niewielkie błędy współosiowości i drgania wału
- zalecane do wałów o chropowatości Ra 0,2–0,8 μm dla optymalnej pracy wargi uszczelniającej
Ograniczenia Simeringów Viton FKM
Orgraniczenia Materiałowe
- Ograniczona odporność na gorącą wodę i przegrzaną parę – FKM nie jest odporny na długotrwały kontakt z parą wodną powyżej ok. 120°C
- Wrażliwość na aminy i zasady – FKM nie powinien być stosowany w środowisku zawierającym aminy, silne zasady ani niektóre niskocząsteczkowe kwasy organiczne (np. kwas octowy)
- Nieodporność na niektóre rozpuszczalniki polarne (np. aceton) – mogą prowadzić do degradacji elastomeru.
- Temperatura minimalna standardowych mieszanek to ok. –15°C do –25°C; specjalne wersje dochodzą do –35°C – jest to gorszy wynik niż w elastomerach NBR/VMQ przy bardzo niskich temperaturach
Ograniczenia konstrukcyjne i eksploatacyjne
- Simmeringi standardowe FKM nie są przeznaczone do pracy pod ciśnieniem – dopuszczalne jest jedynie maks. 0,05 MPa, przy czym wymagana jest redukcja prędkości obrotowej wg DIN 3760
-
Przy wyższym ciśnieniu może dojść do: przegrzewania wargi, zwiększonego tarcia, deformacji wargi uszczelniającej, ryzyka wyparcia simmeringu z gniazda.
-
Wysoka temperatura pracy generuje dodatkowe obciążenie cieplne – wg dokumentacji lokalna temperatura w szczelinie uszczelniającej może wzrosnąć nawet o 80°C powyżej temperatury oleju, co może prowadzić do utwardzenia i pęknięć materiału wargi
-
Ograniczenia przy niewłaściwej obróbce wału: zbyt gładka powierzchnia (poniżej Ra 0,2 µm) powoduje pogorszenie podawania filmu olejowego i wzrost temperatury, zbyt chropowaty wał zwiększa zużycie wargi i skraca żywotność, powierzchnia wału musi być lead-free – obecność mikronawojów prowadzi do przecieków.
Ograniczenia prędkościowe
Ograniczenia montażowe
- Niewłaściwy montaż stanowi jedną z głównych przyczyn awarii (ok. 1/3 przypadków) – uszkodzenia mechaniczne wargi, skrzywienie obudowy lub przesunięcie podczas wciskania prowadzą do natychmiastowych przecieków
-
Simmeringi FKM z wargą PTFE wymagają specjalnych procedur montażowych – konieczne jest stosowanie stożków montażowych, a minimalny promień prowadzący wału to 1 mm
-
Brak odpowiedniej fazy wejściowej lub obecność ostrych krawędzi może doprowadzić do rozerwania wargi uszczelniającej.
Ograniczenia wynikające z geometrii pracy
Ograniczenia w środowiskach silnie zanieczyszczonych
-
Standardowe simmeringi FKM nie są przeznaczone do pracy w bardzo zabrudzonym otoczeniu – wymagane są wtedy wersje z wargą przeciwpyłową lub specjalne uszczelnienia kasetowe.
-
Nadmierne zanieczyszczenia mogą: powodować wnikanie pyłu między wargę a wał, prowadzić do wycierania filmu olejowego, przyspieszać zużycie.
Ograniczenia ekonomiczne
Simmeringi Viton (FKM) – budowa, właściwości, parametry techniczne i zastosowania
Simmeringi wykonane z elastomeru FPM/FKM/Viton (fluoroelastomer) stanowią najwyższą klasę uszczelnień promieniowych wałów stosowanych w maszynach o podwyższonych wymaganiach temperaturowych, chemicznych i prędkościowych. Na podstawie danych technicznych z katalogu Rotary Seals są obecnie preferowanym rozwiązaniem w zastosowaniach wymagających ekstremalnej trwałości i niezawodności.
Czym jest simmering Viton / FKM?
Simmering jest uszczelnieniem promieniowym występującym w formie pierścienia z:
Wersje FKM/BROWN (FKM 80 ShA) zapewniają najwyższą odporność chemiczną i temperaturową spośród elastomerów stosowanych w standardowych simmeringach.
Zastosowania Simmeringów FKM
Simmeringi FKM rekomendowane są wszędzie tam, gdzie uszczelnienie pracuje:
-
w wysokich temperaturach,
-
w obecności agresywnych chemikaliów i nowoczesnych syntetycznych środków smarnych,
-
przy wysokich prędkościach obrotowych,
-
w środowisku narażonym na działanie ozonu, warunków atmosferycznych i promieniowania UV.
Kluczowe zalety Simmeringów FKM
Odporność temperaturowa
Zgodnie z pełną charakterystyką materiałową:
Bardzo wysoka odporność chemiczna
FKM jest odporny m.in. na:
-
oleje mineralne i syntetyczne (ATF, oleje silnikowe, przekładniowe),
-
paliwa,
-
węglowodory aromatyczne i chlorowane,
-
większość chemikaliów przemysłowych,
-
ozon, warunki atmosferyczne i starzenie materiału
Odporność ta powoduje, że Simmeringi FKM stosuje się także w aplikacjach z agresywnymi mediami.
Trwałość przy wysokich prędkościach obrotowych
Zgodnie z wykresem granicznych prędkości z dokumentacji:
-
simmeringi FKM pracują bezpiecznie w obszarze wyższych prędkości obrotowych niż NBR,
-
przy prędkościach obwodowych często powyżej 25–35 m/s, zależnie od średnicy wału i warunków odprowadzania ciepła
Doskonała odporność na starzenie
FKM praktycznie nie ulega degradacji:
-
w obecności tlenu, ozonu i UV,
-
w długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze,
-
przy kontakcie z wieloma trudnymi mediami.
To predestynuje go do aplikacji długowiecznych (urządzenia przemysłowe > 20 lat pracy).
Konstrukcja Simmeringów FKM – typy A i AS