Einer der am häufigsten übersehenen Faktoren in vielen Fertigungsumgebungen ist die Auswahl der Dichtungen. Wenn eine Dichtung versagt, kann dies eine Kettenreaktion in der gesamten Produktionslinie auslösen, insbesondere wenn der Ausfall katastrophal war und eine Maschine nun repariert oder ersetzt werden muss. Selbst die besten Dichtungskonstruktionen der Welt erbringen keine Leistung, wenn sie mit einem inkompatiblen Medium in Kontakt kommen. Chemische Wechselwirkungen führen dazu, dass Dichtungen unbemerkt degradieren, quellen, erhärten oder verspröden, bis sie schließlich versagen. OEMs, die eine Prüfung der Medienverträglichkeit auslassen oder übereilen, zahlen im weiteren Verlauf oft ein Vielfaches dafür. In diesem Artikel gehen wir darauf ein, wie Medienverträglichkeit funktioniert, was schiefgehen kann und wie man das Thema von Anfang an angeht, um sicherzustellen, dass Ihr Dichtungssystem mit allen Medien kompatibel ist, auf die es treffen könnte.
Was ist Medienverträglichkeit und warum ist sie wichtig?
Dies bezieht sich darauf, wie gut ein Dichtungsmaterial chemischen, thermischen und physikalischen Veränderungen widerstehen kann, wenn es bestimmten Medien ausgesetzt ist. Chemisch gesehen können zwei interagierende Kräfte milde oder starke Reaktionen zeigen, oder es findet keine Wechselwirkung statt – das nennt man „inert“. Zusätzlich zu den Medien, die sich durch ein System bewegen, müssen Hersteller berücksichtigen, welche Arten von Ölen, Kraftstoffen, Gasen, Kühlmitteln, Reinigungsmitteln und sogar Dampf in einer bestimmten Maschine auf eine Dichtung einwirken.
Widerstand in Dichtungen ist die häufigste Befürchtung; sie sind dazu da, den Widerstand zu verringern. Es gibt andere Arten von Verschleiß an Dichtungen wie Quellen, Erweichen, Schrumpfen, Rissbildung und Permeabilität. Einige davon sind mit bloßem Auge nicht einmal erkennbar und erfordern eine physische Untersuchung der Dichtung nach dem Ausbau. Selbst chemisch „beständiges“ Material kann versagen, wenn es Flüssigkeiten absorbiert und seine Form verändert. Eine Dichtung mag einer korrosiven Chemikalie widerstehen, aber wenn sie falsch installiert ist, sich ineffizient bewegt und durch Reibung mehr Hitze erzeugt, wird die Dichtung unweigerlich den korrosiven Auswirkungen des Mediums erliegen.
Dichtungskonstruktionen, die Verunreinigungen fernhalten
Reale Folgen inkompatibler Dichtungen
Lassen Sie uns über Quellung und Extrusion sprechen. Gequollene Dichtungen können sich verformen, aus ihrer Position gedrückt werden oder unter Druck oder Reibung komplett reißen. Elastomere sind hierfür anfälliger, da sie – nun ja – elastischer sind. Wenn Elastomere Kohlenwasserstoffen und bestimmten synthetischen Schmierstoffen ausgesetzt sind, können sie das Medium absorbieren und quellen, was die Ausfallwahrscheinlichkeit erhöht.
Als Nächstes folgen Erhärtung und Rissbildung, die auf einen direkten Verlust an Flexibilität zurückzuführen sind. Wenn die Flexibilität einer statischen Dichtung beeinträchtigt ist, führt dies zu Leckagen, und dynamische Dichtungen reißen bei Bewegungen in der Maschine. Das Erhärten und Reißen von Dichtungen wird durch gängige Oxidationsmittel, UV-Exposition und aggressive Lösungsmittel verursacht.
Drittens haben wir Auswaschung und Kontamination. Kontamination ist sehr eindeutig. Wenn Ablagerungen unter die Dichtung gelangen, während diese aktiv im Einsatz ist, reiben sie diese auf. Dies führt dazu, dass die Kanten der Dichtung rau und weniger effektiv werden. Einige Material-Medien-Kombinationen setzen Weichmacher oder andere Verbindungen in das Medium frei. Dies kann das Produkt kontaminieren, insbesondere bei Lebensmitteln, Pharmazeutika oder in hochreinen Umgebungen wie der Robotik.
Die Auswahl dieser Polymere im Vorfeld kann die Lebensdauer einer Dichtung im Vergleich zu herkömmlichen Gummidichtungen um das Drei- bis Fünffache verlängern. Mit der verlängerten Lebensdauer gehen weniger Ausfallzeiten, weniger Wartung, weniger Austauschvorgänge und weniger Schmierung einher – faktisch weniger von allem, was wir bisher erwähnt haben und was Ihre gesamte Produktion belasten kann.
So vermeiden Sie Kompatibilitätsfehler
Allgemeine Regeln können hier Ihr Feind sein; chemische Reaktionen müssen immer sorgfältig geprüft und nicht einfach in einer allgemeinen Vorlage für die Dichtungsinstallation abgehandelt werden. Nur weil eine Dichtung „beim letzten Mal funktioniert hat“, bedeutet das NICHT, dass sie die richtige Dichtung für ein bestimmtes Medium, eine Mischung von Medien oder bestimmte Medien bei bestimmten Temperaturen ist. Greifen Sie immer auf eine aktuelle Medienverträglichkeitstabelle zurück. Höchstwahrscheinlich stellt ein Dichtungshersteller diese zusammen mit seinem Katalog zur Verfügung.
Medienrezepturen variieren je nach Marke, Region und Einzelfall; Additive können je nach Hersteller vorhanden sein. Das Verständnis der physikalischen Formel eines Öls, Schmierstoffs oder Gases kann die Basis für den Erfolg bei der Auswahl eines Polymers bilden. Es gibt Systeme, die viele verschiedene Medien verwenden, und es ist wichtig, jedes einzelne Medium zu erfassen, auf das die Dichtung treffen könnte.
Die meisten, wenn nicht alle Dichtungshersteller verfügen über einen Leitfaden zur Medienverträglichkeit für ihre Dichtungen; unseren Leitfaden und unser Tool finden Sie hier. Stellen Sie sicher, dass Sie mit Ihrem Dichtungshersteller zusammenarbeiten, um zu bestimmen, welche Medien auf Ihre Dichtungen treffen werden.
Risikobranchen
Öl und Gas – Sauergas, Amine und synthetische Bohrspülungen reagieren alle negativ mit Elastomeren und Polymeren. Eine Standarddichtung wird der Korrosion durch Ablagerungen erliegen oder von korrosiven Gasen zerfressen werden.
Lebensmittel und Getränke – Lebensmittelverarbeitungsbetriebe kommen mit Desinfektionsmitteln, Hochtemperaturreinigungen und Aromastoffen in Kontakt. Diese können alle ein Quellen oder Auswaschen in das Produkt auslösen.
Chemische Verarbeitung – Dichtungen in dieser Branche werden zweifellos oft gewechselt werden müssen; keine Dichtung ist unbesiegbar, und Korrosion wird einsetzen. Aggressive Säuren und Lösungsmittel können zusammen mit hohen Temperaturen die Dichtung schnell zerfressen. Ohne sorgfältige Planung können Ihre Dichtungen schnell versagen.
Pharmazeutik und Biotechnologie – Jegliche Dichtungsausfälle in diesen Branchen können Chargen von Medikamenten oder empfindliche Komponenten wie Prozessoren ruinieren. Kompatibilität beeinflusst hier oft die Compliance und Zertifizierung; es geht nicht nur um die Langlebigkeit.
Fazit – Die falsche Dichtung kann teuer werden
Selbst die beste Dichtung der Welt hat Schwachstellen; keine Dichtungslösung ist unbesiegbar. Wenn sie dem falschen Medium ausgesetzt werden, können selbst die „stärksten“ Dichtungen degradieren und im Betrieb zerreißen. OEMs können die Betriebszeit, die Produktintegrität und den Return on Investment schützen, indem sie der Medienverträglichkeit vom ersten Tag an Priorität einräumen.
Die Investition in die richtige Materialauswahl ist wichtig für den Betrieb Ihrer Anlagen und die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter und trägt dazu bei, den Arbeitsaufwand insgesamt zu verringern, damit sich Ihre Ingenieure auf andere dringende Aufgaben konzentrieren können.
Raten Sie nicht, welche Dichtung funktionieren könnte. Sie können uns hier bei System Seals jederzeit anrufen und mit einem Ingenieur sprechen, der Sie gerne durch die Welt der Medienverträglichkeit führt.
