Was Sind Die Grenzen Von Silikondichtungen? Hauptschwächen In Bezug Auf Festigkeit & Chemische Beständigkeit

Im Grunde genommen ergeben sich die Hauptbeschränkungen einer Silikondichtung aus ihrer geringen physikalischen Festigkeit und spezifischen chemischen Anfälligkeiten. Während sie sich durch Temperaturbeständigkeit und Flexibilität auszeichnet, ist sie keine geeignete Wahl für Anwendungen, die hohe Drücke, Vakuum, Abrieb oder die Einwirkung von kohlenwasserstoffbasierten Ölen und Kraftstoffen beinhalten.

Die Entscheidung für eine Silikondichtung ist ein Kompromiss. Sie gewinnen eine außergewöhnliche Leistung über einen weiten Temperaturbereich und hervorragende Flexibilität, aber Sie opfern die mechanische Zähigkeit und breite chemische Beständigkeit, die bei anderen Elastomeren wie Nitril oder Viton zu finden sind.

Was sind die Grenzen von Silikondichtungen? Hauptschwächen in Bezug auf Festigkeit & chemische Beständigkeit

Dekonstruktion der „Geringen physikalischen Beständigkeit“

Die am häufigsten genannte Schwäche von Silikon ist sein Mangel an physikalischer Zähigkeit. Dies ist kein Einzelfall, sondern eine Kombination mehrerer damit zusammenhängender Eigenschaften, die es für mechanisch anspruchsvolle Aufgaben ungeeignet machen.

Geringe Reißfestigkeit

Silikondichtungen lassen sich relativ leicht einreißen oder beschädigen. Dies kann bei der Installation ein erhebliches Problem darstellen, wenn eine scharfe Kante am Gehäuse oder ein falsch platziertes Werkzeug die Dichtung beeinträchtigen kann, bevor sie überhaupt in Betrieb genommen wird.

Geringe Abriebfestigkeit

Dieses Material ist nicht für dynamische Dichtungsanwendungen konzipiert, bei denen Teile gegen die Dichtung reiben oder gleiten. Die Reibung würde das Material schnell abnutzen und zu einem Dichtungsversagen führen. Es eignet sich am besten für statische Flachdichtungsanwendungen, bei denen es komprimiert und ungestört bleibt.

Geringe Zugfestigkeit

Im Vergleich zu anderen Kautschuken kann Silikon hohen Dehnkräften nicht standhalten. In einem Hochdrucksystem kann eine Dichtung aus einem Material mit geringer Zugfestigkeit in den Freiraum zwischen den Gegenflächen extrudiert werden, was zu einem Leck führt.

Die Herausforderung der Eindämmung

Über die physikalische Zähigkeit hinaus stellt die molekulare Struktur von Silikon Einschränkungen bei der Eindämmung bestimmter Substanzen dar, insbesondere von Gasen und unter Druck stehenden Flüssigkeiten.

Hohe Gasdurchlässigkeit

Silikon ist von Natur aus gasdurchlässiger als viele andere Elastomere. Das bedeutet, dass Gasmoleküle langsam direkt durch das Material selbst wandern können. Diese Eigenschaft macht es zu einer schlechten Wahl für Hochvakuumanwendungen oder für die langfristige Abdichtung kritischer Gase.

Ungeeignetheit für Drucksysteme

Die Kombination aus geringer Zugfestigkeit und der Tendenz zur Verformung unter Last (Druckverformungsrest) macht Standard-Silikon zu einem Risiko in Hochdruck-Hydraulik- oder Pneumatiksystemen. Der Druck kann die Dichtung aus ihrer Position drücken und zu einem katastrophalen Ausfall führen.

Verständnis chemischer Unverträglichkeiten

Während Silikon eine gute Beständigkeit gegen Wasser, Ozon und UV-Licht aufweist, hat es mehrere bekannte chemische Schwächen, die entscheidend zu verstehen sind.

Aufquellen bei Kontakt mit Ölen und Kraftstoffen

Silikon ist sehr anfällig für Aufquellen und Zersetzung, wenn es vielen kohlenwasserstoffbasierten Flüssigkeiten ausgesetzt wird. Dazu gehören Benzin, Mineralöle und viele gängige Industrielösungsmittel. Das Material nimmt die Flüssigkeit auf, quillt erheblich auf und verliert seine strukturelle Integrität.

Zersetzung durch aggressive Chemikalien

Konzentrierte Säuren und Basen können das Silikonpolymer angreifen und zersetzen. Obwohl es milden Lösungen standhalten mag, ist es keine gute Wahl für aggressive chemische Verarbeitungsanwendungen.

Anfälligkeit gegenüber Hochdruckdampf

Obwohl Silikon eine ausgezeichnete Hochtemperaturbeständigkeit bei Trockenhitze aufweist, kann es im Laufe der Zeit durch überhitzten oder Hochdruckdampf zersetzt werden. Dieser Prozess, bekannt als Hydrolyse, baut das Polymergerüst des Materials ab.

Die richtige Wahl für Ihre Anwendung treffen

Die Auswahl des richtigen Dichtungsmaterials erfordert die Übereinstimmung der Materialeigenschaften mit den Anforderungen der Anwendung.

Wenn Ihr Hauptaugenmerk auf extremer Temperaturbeständigkeit (heiß oder kalt) in einer Niederdruck-, statischen Umgebung liegt: Silikon ist eine ausgezeichnete und oft ideale Wahl, beispielsweise für Ofentüren oder elektrische Gehäuse im Freien.
Wenn Ihre Anwendung hohen Druck, Vakuum oder dynamische Bewegung beinhaltet: Vermeiden Sie Silikon und ziehen Sie ein widerstandsfähigeres Material wie Nitril (Buna-N) für den allgemeinen Gebrauch oder Viton (FKM) für höhere Temperaturen und chemische Beständigkeit in Betracht.
Wenn die Dichtung Ölen, Kraftstoffen oder Kohlenwasserstofflösungsmitteln ausgesetzt wird: Verwenden Sie kein Silikon. Nitril ist die Standard-, kostengünstige Wahl für diese Anwendungen.

Letztendlich ist das Verständnis der Grenzen eines Materials der Schlüssel zu erfolgreichem Ingenieurdesign.

Zusammenfassungstabelle:

Einschränkung	Hauptproblem	Auswirkung auf die Anwendung
Geringe physikalische Festigkeit	Geringe Reiß- und Zugfestigkeit, schlechte Abriebfestigkeit	Ungeeignet für Hochdruck- oder dynamische Dichtungsanwendungen
Hohe Gasdurchlässigkeit	Gasmolküle wandern durch das Material	Schlechte Leistung bei Vakuum oder langfristiger Gasabdichtung
Chemische Unverträglichkeit	Quillt auf/zersetzt sich bei Kontakt mit Ölen, Kraftstoffen, Lösungsmitteln, Säuren, Basen	Kann nicht mit vielen gängigen Industrieﬂüssigkeiten verwendet werden
Dampfanfälligkeit	Zersetzt sich im Laufe der Zeit durch Hochdruckdampf	Begrenzte Verwendung in dampfbezogenen Anwendungen

Lassen Sie nicht zu, dass das falsche Dichtungsmaterial Ihre Anwendung beeinträchtigt

Die Auswahl der richtigen Dichtungskomponente ist entscheidend für Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit. Obwohl Silikon seinen Platz hat, erfordern viele anspruchsvolle Anwendungen in den Sektoren Halbleiter, Medizin, Labor und Industrie überlegene Materialien wie PTFE für außergewöhnliche chemische Beständigkeit, Stabilität und geringe Durchlässigkeit.

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