FKM vs. EPDM: Der Unterschied, der über die Dichtungslebensdauer entscheidet

Leitfaden für FKM- und EPDM-Dichtungsmaterialien

Wählen Sie FKM oder EPDM anhand des Expositionsrisikos.

Eine Dichtung kann in der Zeichnung korrekt aussehen und dennoch im Betrieb versagen. FKM und EPDM sind nicht zwei Leistungsstufen desselben Kautschuks. Sie decken unterschiedliche Belastungsrisiken ab, was die richtige Wahl für die jeweilige Dichtungsanwendung bestimmt.

Beginnen Sie mit dem Ausfallrisiko.Direkt zu den FAQs

Öl oder Kraftstoff

Beginnen Sie mit FKM, wenn der Kontakt mit Erdöl die Dichtung aufquellen oder aufweichen kann.

Wetter oder Wasser

Verwenden Sie EPDM, wenn Ozon, Sonnenlicht, Wasser oder Dampf die Lebensdauer beeinflussen.

Kompression

Härte allein genügt nicht. Die Rückstellfähigkeit nach Hitze und Belastung muss überprüft werden.

Genehmigung

Fordern Sie Testbedingungen an, nicht nur eine Hauptaussage zur Temperatur oder zum Widerstand.

Kurzantwort: Ordnen Sie das Polymer dem ersten Ausfallrisiko zu.

FKM bietet in der Regel einen höheren Schutz gegen Öl, Kraftstoffe und aggressive Flüssigkeiten. EPDM ist üblicherweise widerstandsfähiger gegen Witterungseinflüsse, Wasser und Dampf. Sind beide Risiken gegeben, sollte die Wahl des Materials anhand der tatsächlichen Einsatzbedingungen und nicht allein anhand des Polymernamens getroffen werden.

Beginnen Sie mit dem Fehlermodus.

Die Materialentscheidung sollte mit dem ersten Faktor beginnen, der am ehesten die Dichtung beschädigen könnte.

Öl, Ozon, Temperatur, Kompression und Chemikalieneinwirkung führen nicht zum gleichen Ausfallmechanismus.

Eine Substanz, die unter einer Bedingung gut funktioniert, kann schnell versagen, wenn sich die vorherrschende Belastung ändert.

Dieser Ansatz verändert die Diskussion. Der Preis spielt zwar weiterhin eine Rolle, aber erst, nachdem das erste Ausfallrisiko deutlich geworden ist.

Außerdem wird so ein häufiger Spezifikationsfehler vermieden: die Auswahl einer vertrauten Stufe vor der Definition der Serviceumgebung.

Was FKM besser macht

FKM ist dann von Vorteil, wenn die Lebensdauer der Dichtung durch Flüssigkeiten auf Erdölbasis und erhöhte Temperaturen bestimmt wird.

Durch seine fluorierte Polymerstruktur weist es eine hohe Beständigkeit gegenüber vielen Ölen, Kraftstoffen und aggressiven Flüssigkeiten auf.

Dieser Vorteil erweist sich vor allem dann als nützlich, wenn Quellung, Erweichung oder ein rascher Härteverlust die Dichtigkeit der Baugruppe beeinträchtigen würden.

• Wählen Sie FKM, wenn das Teil mit Kraftstoff oder Schmieröl in Berührung kommt.
• FKM sollte in Betracht gezogen werden, wenn herkömmlicher Gummi durch Hitze vorzeitig aushärtet.
• Fordern Sie Immersionsdaten an, wenn die Flüssigkeit nicht eindeutig definiert ist.

FKM ist noch keine universelle Alternative. Wenn das Bauteil hauptsächlich im Freien eingesetzt wird, könnte EPDM das Problem kostengünstiger lösen.

FKM-Typen unterscheiden sich auch hinsichtlich ihrer Flexibilität bei niedrigen Temperaturen, ihrer chemischen Beständigkeit und ihres Aushärtungssystems.

Eine generische FKM-Kennzeichnung ist daher für Kraftstoffmischungen, konzentrierte Chemikalien oder Kaltstartbedingungen unzureichend.

Was EPDM besser kann

EPDM ist für Witterungseinflüsse und polare Einsatzbedingungen konzipiert, nicht jedoch für den Kontakt mit Erdöl.

Seine hohe Beständigkeit gegenüber Ozon, Sonnenlicht, Wasser und vielen wasserbasierten Flüssigkeiten macht es effektiv für die Abdichtung im Außenbereich.

Wenn kein Öl vorhanden ist, bietet EPDM oft die erforderliche Lebensdauer ohne die Kosten einer ölbeständigen Mischung.

• Für Außendichtungen ohne Erdölkontakt ist EPDM die richtige Wahl.
• Für Wasser- oder Dampfanwendungen sollte EPDM nach Überprüfung der Temperatur in Betracht gezogen werden.
• EPDM sollte verwendet werden, wenn bei großflächigen Bauteilen die Materialkosten kontrolliert werden müssen.

EPDM birgt Risiken, wenn sich das Bauteil in der Nähe von Maschinen befindet. Schon geringe Ölkontaktmengen können die Materialentscheidung beeinflussen.

Dieses Risiko wird leicht übersehen, da gelegentliche Spritzer auch bei wiederholten Zyklen zu Schwellungen oder Erweichungen führen können.

Für die Datenbeschaffung im Tabellenformat, EPDM-Kautschukplatte ist relevant, wenn die Anwendung von Witterungseinflüssen oder Wassereinwirkung abhängt.

Der eigentliche Unterschied liegt in der Kompatibilität.

Datenblätter lassen oft beide Materialien robust erscheinen. Kompatibilitätsdaten zeigen jedoch, welches Material seine Funktion behält.

Die Kompatibilitätszulassung hängt davon ab, ob die Versiegelung nach der Einwirkung von Schadstoffen ihre Form behält und sich wieder erholt.

Es geht nicht darum, das Testen auszulassen. Es geht darum, zu vermeiden, zuerst das falsche Material zu testen.

Bei Flüssigkeitskontakt sollten Immersionsdaten bei der tatsächlichen Temperatur und Expositionsdauer angefordert werden.

Bei einem Test bei Raumtemperatur können Schwellungen verborgen bleiben, die erst nach Hitzeeinwirkung, Druck oder wiederholten Betriebszyklen auftreten.

Temperatur und Druckverformungsrest müssen separat geprüft werden.

Temperaturdiagramme sind zwar nützlich, aber sie beweisen nicht die Lebensdauer der Dichtung unter Kompression.

Ein Gummi kann die angegebene Temperatur überstehen und dennoch nach längerer Kompression seine Rückstellkraft verlieren.

Dieser Verlust der Rückstellkraft ist ein Problem der Druckverformung und kann zu Leckagen führen, ohne dass sichtbare Risse entstehen.

Nutzen Sie diese Zahlen als Ausgangspunkte. Das endgültige Ergebnis hängt weiterhin von der Zusammensetzung der Verbindung und den Testbedingungen ab.

Die Härte sollte unter Berücksichtigung der Nut, des Anpressdrucks und der Montageart ausgewählt werden.

Eine härtere Mischung kann zwar der Extrusion widerstehen, erfordert aber unter Umständen einen höheren Montageaufwand oder kann die Dichtigkeit bei niedrigen Temperaturen beeinträchtigen.

Aus diesem Grund sollte die Härte nicht als Ersatz für Druckverformungsrest- oder Kompatibilitätsdaten verwendet werden.

Fehlerarten, die die Materialentscheidung beeinflussen

Materialversagen lässt sich leichter verhindern, wenn das sichtbare Symptom mit seinem wahrscheinlichen Mechanismus in Verbindung gebracht wird.

Dasselbe Symptom kann unterschiedliche Ursachen haben. Eine geschwollene Dichtung deutet auf Kompatibilität hin, während eine undichte Dichtung auf eine Kompressionswiederherstellung hindeuten kann.

Wird das Material ausgetauscht, ohne den Mechanismus zu identifizieren, kann der Fehler bei einer teureren Materialqualität wiederholt auftreten.

Compound-Sorte, Geometrie und Herstellungsverfahren

Die Entscheidung zwischen FKM und EPDM ist nur die erste. Das Endergebnis hängt auch von der Werkstoffgüte und der Bauteilkonstruktion ab.

Zwei Verbindungen mit dem gleichen Polymernamen können sich aufgrund der Wahl des Füllstoffs, des Härtungssystems und der Zusammensetzung unterschiedlich verhalten.

Das Profil kann auch die erforderliche Härte beeinflussen. Eine dünne Abstreiflippe, eine statische Dichtung und ein großer Flansch tragen nicht die gleiche Last.

Extrudierte Profile benötigen über die gesamte Länge maßstabile Profile. Formdichtungen erfordern eine gleichmäßige Gratkontrolle und eine zuverlässige Trennlinie.

Bei Blech- oder Dichtungsteilen können Dickentoleranzen und Oberflächenbeschaffenheit die Kompression stärker beeinflussen als eine geringfügige Änderung der nominellen Härte.

Wie Tests die Zulassung unterstützen sollten

Ein Lieferantendatenblatt ist ein Ausgangspunkt, kein Ersatz für eine anwendungsbezogene Validierung.

Der Testplan sollte den Zustand nachbilden, der im fertigen Baugruppenmodell am wichtigsten ist.

Der Standard ist wichtig, aber die Testbedingungen sind genauso wichtig.

Ein kurzes Eintauchen in Raumtemperatur stellt möglicherweise keine Dichtung dar, die bei wiederholten Betriebszyklen heißem Brennstoff ausgesetzt ist.

Ebenso sollten bei der Berechnung des Druckverformungsrestes eine Temperatur und eine Dauer verwendet werden, die den tatsächlichen Montagebedingungen entsprechen.

Beim Vergleich von FKM und EPDM sollten die ursprünglichen Testbedingungen zusammen mit dem Ergebnis angefordert werden. Ein Prozentsatz ohne Angabe der Bedingungen ist schwer zu interpretieren.

Die Toleranzgrenze sollte mit der Montagefunktion verknüpft sein. Eine dekorative Dichtung und eine druckhaltende Dichtung haben nicht die gleiche Toleranz für Abweichungen.

Für die erste Genehmigung sollten die aktuelle Verbindung, die vorgeschlagene Verbindung und die zu erwartenden Einsatzbedingungen in einer einzigen Überprüfung verglichen werden.

Dadurch wird eine nachvollziehbare Entscheidung geschaffen.

Es verringert auch die Zustimmung, die sich ausschließlich auf einen attraktiven Temperaturbereich in den Schlagzeilen stützt.

Die Kosten sollten dem Risiko folgen.

EPDM ist oft in puncto Materialkosten im Vorteil, aber dieser Vorteil spielt nur dann eine Rolle, wenn die Umgebungsbedingungen zu EPDM passen.

Für FKM ist ein klarer technischer Grund erforderlich, wie z. B. Ölkontakt, hohe Temperaturen oder die Gefahr eines kostspieligen Ausfalls.

Der korrekte Vergleich erfolgt anhand der gesamten Servicekosten: Materialkosten, Kosten für Ersatzarbeit, Ausfallzeiten und das Risiko fehlerhafter Baugruppen.

Anwendungsbasierte Auswahl

Wählen Sie nicht allein nach dem Branchenlabel. Achten Sie darauf, mit welchem Material der Gummi tatsächlich in Berührung kommt.

Für einen umfassenderen Vergleich von Gummimaterialien verwenden Sie die Leitfaden für Gummisorten zusammen mit tatsächlichen Expositionsdaten.

Wenn es sich bei dem Projekt um ein Blech- oder Dichtungsformat handelt, Gummiblattseite kann eine frühzeitige Materialdiskussion unterstützen.

Wenn FKM und EPDM nicht ausreichen

Manche Anwendungsbereiche liegen außerhalb der Stärken beider Materialien. Eine erzwungene Wahl kann zu einem vorhersehbaren Versagen führen.

NBR ist möglicherweise praktischer, wenn eine moderate Ölbeständigkeit und kontrollierte Kosten wichtiger sind als die Witterungsbeständigkeit im Freien.

HNBR kann in Betracht gezogen werden, wenn ein Dichtungsteil eine höhere Hitzebeständigkeit, Ozonbeständigkeit und mechanische Belastbarkeit als Standard-NBR erfordert.

Silikon ist zwar aufgrund seiner Flexibilität in einem breiten Temperaturbereich nützlich, eignet sich aber möglicherweise nicht für Dichtungen mit hohem Verschleiß oder hoher Zugbeanspruchung.

FFKM gehört einer anderen Kostenkategorie an und ist in der Regel Fällen mit starker chemischer Belastung vorbehalten, bei denen die Folgen eines Versagens erheblich sind.

Die richtige Alternative hängt von der Belastung ab, der FKM oder EPDM nicht standhalten können, und nicht allein vom Materialnamen.

Häufige Spezifikationsfehler

Die meisten falschen Materialentscheidungen sind nicht fahrlässig. Sie sind unvollständig.

1. EPDM wird genehmigt, weil das Bauteil schwarz und kostengünstig ist.
2. Ich habe mich für FKM entschieden, weil das Produkt anspruchsvoll klingt.
3. Härteprüfung vor Prüfung der Chemikalienexposition.
4. Prüfung einer trockenen Probe für eine Anwendung mit Nass- oder Ölkontakt.
5. Verwendung einer einzigen Verbindung für Produkte mit unterschiedlichen Ausfallrisiken.

Was Sie vor der Angebotserstellung senden sollten

Eine kurze, aber klare Spezifikation kann verhindern, dass das falsche Muster angefertigt wird.

• Senden Sie die Zeichnung und die Zieltoleranz.
• Nennen Sie das Arbeitsmedium oder die Außenbelastung.
• Teilen Sie die Betriebstemperatur und den Kompressionszustand mit.
• Geben Sie die zu erwartende Nutzungsdauer bzw. den Bedarf an Ersatz an.
• Führen Sie alle für Ihr Projekt erforderlichen Prüfstandards auf.

Diese Informationen helfen bei der Entscheidung, welcher Gummi zuerst in die Probenahme gegeben werden soll.

Es ermöglicht dem Lieferanten außerdem, eine Materialfrage von einer Geometrie- oder Prozessfrage zu trennen.

Häufig gestellte Fragen

Kann EPDM FKM ersetzen, wenn das Bauteil nur gelegentlich mit Öl in Berührung kommt?

In der Regel nicht. Gelegentlicher Ölkontakt kann jedoch zu Quellungen oder Erweichungen führen. Prüfen Sie die genaue Exposition, bevor Sie EPDM akzeptieren.

Kann FKM EPDM für Außenteile ersetzen?

Manchmal, aber oft entstehen dadurch zusätzliche Kosten, ohne das Hauptrisiko zu lösen. EPDM ist in der Regel widerstandsfähiger gegen Witterungseinflüsse.

Welches Material eignet sich besser für Heißwasser oder Dampf?

EPDM ist oft der bessere Ausgangspunkt. Die Güteklasse muss jedoch noch hinsichtlich Temperatur und Einwirkungsdauer geprüft werden.

Welche Prüfung sollte für ein Dichtungsteil angefordert werden?

Fordern Sie Daten zur Druckverformung, Wärmealterung und zum Eintauchen in Flüssigkeiten an. Die Testbedingungen müssen der Anwendung entsprechen.

Wann sollte ein anderer Gummi in Betracht gezogen werden?

Ziehen Sie NBR, HNBR, Silikon oder FFKM in Betracht, wenn die Belastung außerhalb der Festigkeitsgrenzen von FKM und EPDM liegt.

Schlussbetrachtung

FKM vs. EPDM ist keine Materialrangfolge, sondern eine Frage der Materialeignung. FKM schützt ölberührende Teile, EPDM schützt witterungsberührende Teile. Die sicherste Wahl ergibt sich aus dem Risiko des ersten Ausfalls.