Druckverformungsrest: Erklärung und Bedeutung für Gummiteile

Elastomere besitzen verschiedene Eigenschaften, die mit entsprechenden Prüfverfahren getestet werden können.

Zum Beispiel gibt es die Härte, die den Widerstand eines Gummis gegen das Eindringen einer anderen, härteren Substanz angibt. Außerdem gibt es den Weiterreißwiderstand. Er beschreibt die Kraft, die dem weiteren Zerreißen eines bereits angerissenen Gummiteils entgegensteht. Und natürlich spielt der Druckverformungsrest eine große Rolle, der eine weitere wertvolle Eigenschaft von Gummiteilen ist.

Aber warum ist der Druckverformungsrest so wichtig? Ist er nur für bestimmte Teile wie Dichtungen entscheidend oder ist er für alle Materialien relevant? Bei näherer Betrachtung stellt sich heraus, dass bei sehr vielen Gummiformteilen dem Druckverformungsrest eine wichtige Bedeutung zukommt.

Im folgenden Blogbeitrag möchten wir daher näher auf den Druckverformungsrest und seine Bedeutung bei Gummiteilen eingehen.

Was bedeutet Druckverformungsrest?

Bei der Druckverformungsrest-Prüfung wird die Fähigkeit von Gummiteilen gemessen, in ihre ursprüngliche Dicke zurückzukehren, nachdem sie bei bestimmten Verformungen und Temperaturen einer Druckbelastung ausgesetzt waren. Wenn Materialien für eine längere Zeit komprimiert werden, verlieren sie ihre Fähigkeit, in ihren ursprünglichen Zustand zurückzukehren.

Der Verlust der Elastizität des Teils kann die Leistungsfähigkeit über lange Zeiträume hinweg verringern. Dies ist besonders bei Teilen wie O-Ringen, Profildichtungen und Formdichtungen der Fall. Wenn das Gummiteil durch die falsche Auswahl des geeigneten Kautschuks nicht in der Lage ist, einer dauerhaften Verformung unter bestimmten Bedingungen standzuhalten, kann zu Leckagen oder Schäden an den Geräten führen und somit zu Fehlern in der Anwendung kommen.

Wie wird der Druckverformungsrest normalerweise gemessen?

Die Ergebnisse eines Druckverformungstests werden in Prozent angegeben. Im Allgemeinen gilt: Je niedriger der Prozentsatz, desto wahrscheinlicher ist es, dass das Material einer Verformung in bestimmten Temperaturbereichen und bei bestimmten Verformungen widerstehen kann.

Es gibt mehrere Prüfverfahren zur Bestimmung des Druckverformungsrestes von Gummiteilen. So gibt es Normen für das standardisierte Prüfverfahren für den Druckverformungsrest, die den Vergleich verschiedener Rohgummis und Elastomer-Mischungen ermöglichen. Diese einheitlichen Prüfverfahren sind z. B. in ISO 815, der älteren DIN 53517, ASTM D 395 und ASTM D-1414 beschrieben. Zwei der gängigsten Verfahren sind ASTM D-395 und ASTM D-1414. Bei diesen beiden Tests wird die gleiche Ausrüstung verwendet, aber es werden unterschiedliche Materialien geprüft. Das Verfahren ist wie folgt:

1. Zunächst wird das Gummiteil vermessen, um seine Höhe zu bestimmen.

2. Dann werden Distanzstücke benötigt, die auf 75% der Höhe des Gummiteils berechnet und gefertigt sind.

3. Das Gummiteil wird mit den Distanzstücken zwischen Metallplatten gelegt. Die Metallplatten werden angezogen, bis sie auf die Distanzstücke treffen.

4. Das Gummiteil wird für einen bestimmten Zeitraum bei einer bestimmten Temperatur in eine Wärme-Kammer gelegt. Die vorherrschende Temperatur und die Dauer von Test zu Test unterschiedlich sein. Typische Test-Settings sind:

100 °C/24 Std.

  70 °C/24 Std.

175 °C/22 Std.

175 °C/24 Std.

200 °C/70 Std.

5. Nachdem das Gummiteil eine bestimmte Zeit lang belastet wurde (siehe Punkt 4.), werden die Metallplatten entfernt. Das Gummiteil soll dann bei Raumtemperatur 30 Minuten lang ruhen.

6. Die Höhe wird gemessen und das Ergebnis berechnet. Die Formel zur Berechnung des Druckverformungsrestes lautet:

Innerhalb der ASTM D-395 und ASTM D-1414 gibt es mehrere Methoden und Optionen, die sich auf die verschiedene Arten und Prüfkörpern von Gummiteile beziehen. Zum Beispiel bezieht sich ASTM D-385 Methode B/Option 2/Typ 2 auf drei Gummiteile mit einer Dicke von 0,24 Zoll und einem Durchmesser von 0,51 Zoll. Die ASTM D-1414 Methode B hingegen ist speziell für die Prüfung von O-Ringen oder O-Ring-Querschnitten gedacht.

Die jeweiligen Testbedingungen bzw. die zugrunde liegende Norm ist in der Regel immer im jeweiligen technischen Datenblatt der Gummi-Mischung angegeben. Vergleiche über unterschiedliche Gummimischungen können jedoch nur dann angestellt werden, die unter denselben Bedingungen geprüft wurden.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass man durch die verschiedenen Prüfverfahren verwirrt wird. Wenden Sie sich einfach HEPAKO, die Ihnen hinsichtlich der verschiedenen Prüfmethoden weiterhelfen kann.

Warum ist das Ergebnis des Druckverformungsrests für Gummiteile wichtig?

Es ist von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie sich Ihre Gummiteile unter bestimmten Bedingungen verhalten werden. Es gibt viele verschiedene Kautschuke und noch viel mehr unterschiedliche Gummimischungen, so dass es wichtig ist, die Auswahl einzuschränken, indem man zumindest die Eigenschaften der einzelnen Kautschuke kennt.

Wenn Sie beispielsweise eine Gummidichtung designen, werden Sie möglicherweise die Materialstärke so dünn wie möglich wählen, ohne die Performance der Anwendung negativ zu beeinflussen. Dickere Materialien können gegebenenfalls Probleme verursachen, die sich auf die Fähigkeit der Dichtung auswirken, Spitzenleistungen zu erbringen, da sie möglicherweise zu steif und unflexibel sind. Sie erhöhen auch die Wahrscheinlichkeit von Leckagen. Wenn das Material jedoch zu dünn ist, bietet es nicht genug Kraft, um abzudichten. Daher ist ein Verständnis des Druckverformungsrests und die jeweilige Einbausituation so wichtig.

Bei welcher Art von Gummiteilen ist der Druckverformungsrest besonders wichtig?

Der Druckverformungstest ist besonders wichtig für Dichtungsmaterialien und O-Ringe. Dabei wird gemessen, wie viel Widerstand das Gummiteil leistet. Ein Material mit einem hohen Druckverformungsrest entspannt sich also auch schneller. Die Widerstandsfähigkeit ist entscheidend für eine langfristige Abdichtung. Je höher der Gegendruck des Gummiteils, desto größer die Fähigkeit der Dichtung, Staub, Flüssigkeiten oder sonstige Fremdpartikel aus der Anwendung fernzuhalten.

Die Art des Gummimaterials ist dabei von großer Bedeutung. Silikonmaterialien sind beispielsweise hitzebeständiger als andere Elastomere.

Welche Gummimaterialien haben einen niedrigen Druckverformungsrest?

Nicht alle Gummimaterialien haben einen niedrigen (d. h. guten) Druckverformungsrest. Es gibt Anwendungen, in denen die Gummiteile ständig belastet werden und daher einen niedrigeren Wert erfordern. Der niedrige Druckverformungsrest ermöglicht es dem Teil, nach dem Zusammendrücken wieder seine ursprüngliche Form anzunehmen, was zu einer längeren Lebensdauer führt und den Bedarf an häufigem Austausch verringert.

Sowohl Silikonkautschuk als auch Flüssigsilikonkautschuk (LSR) gelten als die besten Materialien, wenn ein niedriger Druckverformungsrest erforderlich ist. Darüber hinaus hat Silikonkautschuk einen deutlichen Vorteil gegenüber anderen Kautschukarten, da seine hervorragenden Druckverformungseigenschaften über einen weiten Temperaturbereich relativ stabil bleiben, während sich die gleichen Eigenschaften bei vielen anderen Materialien bei Kälte oder Hitze deutlich verschlechtern.

Zwei weitere sehr wichtige Gummimaterialien mit niedrigem Druckverformungsrest sind FKM und EPDM. FKM ist sehr quellbeständig, wenn es bestimmten Elementen ausgesetzt wird, und eignet sich daher für eine Vielzahl von Anwendungen wie komplexe Vakuumdienste, Membranpumpen oder Instrumente, die aggressiven Chemikalien ausgesetzt sind. Die Druckverformungseigenschaften von FKM sind bei Raumtemperatur oder unter heißen Bedingungen sehr gut. EPDM hingegen ist ideal für die Abdichtung von Bremssystemen, Heißwasser und Dampf. Es wird auch häufig als Material für Membranen oder Dichtungen verwendet. Wird das EPDM-Material mit Peroxid vernetzt, ist es auch für höhere Temperaturen geeignet und weist eine deutlich verbesserte Druckverformungsrestleistung auf.

Wer kann Ihnen bei der Auswahl der richtigen Gummiteile helfen?

Der Druckverformungsrest und die entsprechenden Prüfungen können durchaus verwirrend sein. Da viele Variablen in die Bewertung einfließen, kann es schwierig sein, die richtigen Einstellungen und die beste Messung für das Gummiteil zu finden. Es ist jedoch wichtig, diese Eigenschaft zu verstehen, damit Sie wissen, ob der Artikel Ihren Anforderungen entspricht.

Sie müssen nicht all dieses Wissen in Ihrem Kopf speichern oder ein gründliches Verständnis für alle einzelnen Eigenschaften haben. Hier können wir Ihnen helfen. HEPAKO bietet Gummimaterialien nach Ihren spezifischen Anforderungen an.

Für viele Unternehmen in aller Welt ist HEPAKO der erste Ansprechpartner, wenn es um präzise Gummiartikel geht. Wenn Sie Gummiteile für Ihr Unternehmen benötigen, setzen Sie sich noch heute mit HEPAKO in Verbindung, um zu besprechen, wie wir Ihnen helfen können.

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