Warum werden Kältedichtungen hart oder undicht?
Der Modul steigt mit sinkender Temperatur; die Anpassung an die Kontaktfläche nimmt ab.
Nach langer Kompression kann die Rückstellung den Spalt bei Kälte nicht ausgleichen.
Metall, Kunststoff und Silikonkautschuk schrumpfen unterschiedlich.
Vorpressung, Nut oder Montagetoleranz können ungeeignet sein.
Kalte Medien können Quellen, Schrumpfen, Extraktion oder andere Änderungen verursachen.
Beim Kaltstart steigt die Reibung; die Dichtlippe folgt der Bewegung nicht.
Unter-/Übervulkanisation, schlechte Füllstoffverteilung, Grat oder innere Fehler sind möglich.
IOTA weist öffentlich auf die Kälteflexibilität von Silikonkautschuk hin; Standard- und Spezialtypen können jedoch stark abweichen. Der Werkstoffname ersetzt keine Typ- und Bauteilprüfung.
Zuerst den Leckagezeitpunkt bestimmen
Siehe Tabelle 1. Nur die Mindesttemperatur zu notieren, ohne den ersten Leckageabschnitt, trennt Material- und Strukturursachen nicht.
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Fehlerphase
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Mögliche Ursache
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Vorrangige Prüfung
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Beim Abkühlen
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Schrumpfung, Modulanstieg, zu geringe Vorpressung
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Temperaturkurve, Nut, Kompression
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Nach Kältehaltezeit
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Mangelnde Rückstellung/Relaxation
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Haltezeit, Kontaktdruck, Druckverformungsrest
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Beim Kaltstart
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Reibung/ungenügendes Folgen
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Losbrechkraft, Geschwindigkeit, Rauheit
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Nach Erwärmung keine Erholung
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Langzeitverformung, Medium, Schaden
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Aufwärmzeit, Restverformung, Volumen
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Nach mehreren Zyklen
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Ermüdung, Verschleiß, Lockerung
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Zyklen, Verschleißort, Struktur
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Lokaler Riss/Schaden
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Spannung, Versprödung, Formfehler
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Rissort, Formqualität, Montage
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Warum hilft eine geringere Shore-Härte nicht immer?
Raumtemperatur-Shore-Härte beschreibt nur die Eindringhärte unter Normbedingungen.
Weicher bedeutet nicht automatisch bessere Kälterückstellung.
Niedrigere Härte kann Extrusion, Riss und Montageverformung fördern.
Fehler bei Nut, Vorpressung oder Spalt bleiben bestehen.
Dynamische Dichtungen brauchen Reibungs-, Verschleiß- und Folgeverhaltenstests.
Medienbedingtes Quellen oder Schrumpfen wird nicht durch Härte korrigiert.
Kältemodul, Rückfederung, Druckverformungsrest, Spannungsrelaxation und reale Dichtheit gemeinsam bewerten.
VMQ und PMVQ vergleichen
Siehe Tabelle 2. Ein von IOTA veröffentlichter PMVQ-Typ ist für gute Kälteflexibilität vorgesehen und nennt produktspezifische Temperaturen. Diese Werte dürfen nicht als Garantie für andere Marken, Rezepturen oder Formteile übernommen werden.
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Werkstoff
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Zu bewertender Bedarf
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Grenze
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VMQ
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Allgemeine Kalt-/Warmdichtung, reife Verarbeitung
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Bei extremer Kälte Rückstellung/Druck prüfen
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PMVQ
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Strenge Kälteflexibilität, große Temperaturspanne
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Phenylstruktur, Rezeptur, Vulkanisation, Mechanik prüfen
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Fluorsilikon
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Kraftstoff, Öl, bestimmte Chemikalien
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Kälte, Medium und Festigkeit abwägen
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Andere Kälteelastomere
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Spezielle Medien, Reibung, Gasdichtheit, Kosten
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Bauteilprüfung statt Kategorieentscheidung
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Welche Betriebsdaten sind erforderlich?
Siehe Tabelle 3. Ohne vollständige Daten keine direkte Festlegung von PMVQ-Typ, Härte oder Mindesttemperatur.
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Bedingung
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Erforderliche Angaben
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Temperatur
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Minimum/Dauer, Abkühlrate, Haltezeit, Zyklen
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Dichtung
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O-Ring, Flachdichtung, Membran, Lippe, Balg usw.
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Bewegung
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Statisch, hub-, dreh-, schwingend, Kaltstart
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Kompression
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Anfangskompression, Spalt, Kontaktdruck, Toleranz
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Medium
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Luft, Feuchte, Kraftstoff, Öl, Kältemittel usw.
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Druck
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Atmosphäre, Über-/Unterdruck, Schwankung, Spitze
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Fehler
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Härte, Leck, Rückstellung, Riss, Extrusion, Verschleiß
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Fertigung
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Mischung, Vulkanisation, Nachhärtung, Maße
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Bewertung
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Kältedichtheit, Rückstellung, Losbrechen, Lebensdauer, Alterung
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Welche Kennwerte sind zu validieren?
Siehe Tabelle 4. ISO 815-2:2019 beschreibt den Druckverformungsrest bei niedriger Temperatur und den Einfluss glasartiger Verhärtung bzw. Kristallisation; 2024 bestätigt.
ASTM D1329-16(2021) bewertet mit Tieftemperatur-Rückstellung Kristallisation und Viskoelastizität, ersetzt aber keine reale Dichtungsprüfung.
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Prüfung
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Zweck
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Ersetzt nicht
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RT-Härte
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Grundhärte/Montagegefühl
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Kälteelastizität
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TR/Rückstellung
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Viskoelastizität/Kristallisation
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Bauteil-Einsatzgrenze
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Kälte-Druckverformungsrest
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Rückstellung nach Kompression
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Gesamte Dichtungsstruktur
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Kältebruch/Schlag
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Bruch unter definiertem Schlag
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Statische Dichtheit
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Medienlagerung
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Masse, Volumen, Eigenschaften
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Reales Medium und Temperatur
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Temperaturwechsel-Dichtheit
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Leckänderung im Bauteil
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Realer Druck/Montage
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Dynamik/Lossbrechen
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Reibung und Folgen
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Statische Probe
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Vergleichsprüfung gestalten
Identische Geometrie, Maße und Oberfläche verwenden.
Bestandsmischung, weichere Mischung und PMVQ-Kandidat vergleichen.
Nut, Kompression, Montage und Kontaktfläche konstant halten.
Reale Abkühlrate, Mindesttemperatur und Haltezeit verwenden.
Leckage beim Abkühlen, Halten, Kaltstart und Aufwärmen getrennt erfassen.
Härte, Maße, Rückstellung, Risse und Medienänderung vorher/nachher vergleichen.
Bei Dynamik Losbrechkraft, Reibung, Verschleiß und Oberfläche erfassen.
Mehrere Temperaturzyklen statt einer Kälteexposition durchführen.
Häufige Irrtümer
Geringere Raumtemperaturhärte bedeutet sichere Kältedichtung.
Kein Kälteriss bedeutet keine Leckage.
Eine Kältekennzahl wird ohne Prüfverfahren als Einsatzgrenze verwendet.
PMVQ löst Nut-, Vorpressungs-, Medien- oder Montageschäden automatisch.
Nur Normprobekörper werden geprüft; reale Struktur, Druck und Zyklen fehlen.
Empfohlene Auswahl
Mindesttemperatur, Dauer und Zyklen festlegen.
Leckagephase bestimmen.
Nut, Kompression, Toleranz und Kontakt prüfen.
Medium, Druck und Bewegung klären.
VMQ, PMVQ und weitere Elastomere vergleichen.
Kälterückstellung, Medienalterung und Bauteil-Dichtheit prüfen.
Mehrchargen- und Zyklenresultate für Werkstoff und Bauteil nutzen.
IOTA Silicone Oil (Anhui) Co., Ltd. unterstützt als Anbieter ganzheitlicher Silikonlösungen bei der Vorauswahl von Phenylkautschuk, PMVQ, VMQ und verwandten Werkstoffen. Die endgültige Lösung richtet sich nach Temperatur, Konstruktion, Medium, Druck, Vulkanisation und Validierung.
FAQ
Hilft eine weichere Mischung?
Nicht zwingend; Rückstellung, Spalt, Schrumpfung und Medium bleiben mögliche Ursachen.
Warum PMVQ prüfen?
Einige Rezepturen bieten bessere Kälteflexibilität; die Grenze hängt von Rezeptur, Bauteil und Prüfung ab.
Ist die Sprödigkeitstemperatur die Einsatzgrenze?
Nein; sie beschreibt Schlagbruch, nicht Kontaktdruck und Rückstellung.
Warum Kälte-Druckverformungsrest?
Ohne Rückstellung kann ein beim Abkühlen entstehender Spalt offen bleiben.
Kälte und Ölbeständigkeit zugleich?
Nur nach Medienprüfung; Kälteflexibilität beweist keine Kraftstoff-, Öl- oder Lösemittelbeständigkeit.
Nach Erwärmung wieder dicht: weiterverwenden?
Nicht allein daraus schließen; Zyklen können Relaxation, Verschleiß oder bleibende Verformung verursachen.