Wielu projektantów inżynierów i zespołów zakupowych nie docenia, jak bardzo wybór materiału wpływa na czas użytkowania elementów gumowych. Bardzo często można zaobserwować pęknięcie, rozdęcie, utwardzenie lub wyciek uszczelek przed upływem ich przewidywanego okresu eksploatacji wyłącznie z powodu nieodpowiedniego do warunków pracy stopnia elastomeru.
Jeśli próbujesz określić jak wybrać materiał gumowy dla swojego nadchodzącego projektu, ten praktyczny przewodnik omawia szeroko stosowane przemysłowe odmiany gumy, ich rzeczywiste zalety i wady oraz konkretne przypadki zastosowania, aby pomóc Ci uniknąć kosztownych prób i błędów.
Główne kategorie gumy przemysłowej: guma naturalna i guma syntetyczna
Wszystkie elastyczne materiały gumowe można podzielić na dwie ogólne grupy: guma naturalna i guma syntetyczna. Zrozumienie kluczowych różnic między nimi stanowi solidny punkt wyjścia do selekcji materiału.
Kauczuk naturalny (NR)
Pobierany z lateksu drzewa kauczukowego, naturalny kauczuk charakteryzuje się wyjątkową odpornością, wysoką wytrzymałością na rozciąganie oraz niezawodną odpornością na rozdzieranie. Doskonale sprawdza się również w zastosowaniach wymagających tłumienia drgań.
Siły: Wydjątkowa elastyczność, dobra odporność na zużycie, łatwe sklejanie z wkładkami metalowymi, konkurencyjna cena dla ogólnych elementów giętkich
Ograniczenia: Słaba odporność na oleje mineralne, paliwa, ozon i promieniowanie UV. Elementy szybko starzeją się przy ciągłym użytkowaniu na zewnątrz
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Podpórki udarowe, podkładki izolujące drgania, wałki gumowe, giętkie bufory oraz elastyczne akcesoria nieprzeznaczone do kontaktu z olejami
Kauczuk akrylonitrylowo-butadienowy (NBR / Buna-N)
Dla kupujących szukających który kauczuk jest odporny na oleje , NBR pozostaje najbardziej opłacalnym standardowym rozwiązaniem w sektorach maszynowych na całym świecie.
Siły: Wysoka odporność na oleje mineralne, smary, ciecze hydrauliczne i benzynę; zrównoważone właściwości mechaniczne w umiarkowanych temperaturach
Ograniczenia: Nie przeznaczony do długotrwałej instalacji na zewnątrz; słaba odporność na ozon i promieniowanie UV; zakres temperatur roboczych ma wyraźne górne ograniczenia.
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Uszczelki olejowe, uszczelki paliwowe, pierścienie uszczelniające hydrauliczne typu O-ring, gumowe elementy montażowe do zastosowań motocyklowych i samochodowych, uszczelki maszynowe narażone na działanie środków smarujących.

EPDM (monomer etylenowo-propylenowy diene)
Gdy projekty wymagają materiałów przeznaczonych do długotrwałej instalacji na zewnątrz, większość inżynierów wybiera kauczuk EPDM. Dlatego też wielu użytkowników wyszukuje najlepszy kauczuk do zastosowań zewnętrznych, kauczuk odporny na parę wodną i gorącą wodę.
Siły: Doskonała odporność na ozon, promieniowanie słoneczne oraz starzenie się pod wpływem warunków atmosferycznych; stabilne właściwości przy użyciu w gorącej wodzie i nasyconej parze wodnej; zachowanie elastyczności w niskich temperaturach
Ograniczenia: Nigdy nie należy stosować razem z ropopochodnymi olejami, smarami lub paliwami węglowodorowymi. Wystąpi poważne rozprężenie i awaria uszczelki
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Uszczelki zewnętrzne, uszczelki do instalacji sanitarnej, przewody chłodnicze, profile gumowe do systemów fotowoltaicznych i budownictwa, elementy kontaktujące się z wodą pitną.
Kauczuk krzemionkowy (VMQ / silikon)
Kauczuk krzemionkowy wyróżnia się stabilnymi właściwościami w ekstremalnych zakresach temperatur oraz cechami higienicznymi. Wielu klientów szuka kauczuku krzemionkowego do zastosowań w wysokich temperaturach oraz w kontakcie z żywnością.
Siły: Zakres roboczy w przybliżeniu od -60°C do 220°C; dostępne są bezwonny i nietoksyczny warianty składu; niezawodna odporność na warunki atmosferyczne oraz izolacja elektryczna
Ograniczenia: Ograniczona odporność na oleje i wiele rozpuszczalników; stosunkowo niska wytrzymałość na rozciąganie przy ciągłym tarcie dynamicznym
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Uszczelki do sprzętu do przetwórstwa spożywczego, elementy gumowe do zastosowań medycznych, uszczelki do drzwi piekarników, części izolacji elektrycznej
fKM (guma fluorowęglowa, odpowiednik Viton®)
FKM to wysokiej klasy elastomer opracowany do pracy w trudnych warunkach eksploatacyjnych. Użytkownicy poszukujący gum odpornych na chemikalia do ekstremalnych środowisk często napotykają ten materiał.
Siły: Najwyższa odporność na wysokie temperatury, paliwa, stężone chemikalia, kwasy i rozpuszczalniki; niski ubytek odkształcenia trwałego pod długotrwałym obciążeniem statycznym
Ograniczenia: Znacznie wyższy koszt surowca; elastyczność gwałtownie spada w temperaturach poniżej zera
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Uszczelki silników samochodowych, uszczelki do sprzętu chemicznego, elementy układów paliwowych, sprzęt przemysłowy narażony na agresywne media.
Guma neoprenowa (CR, guma chloroprenowa)
Siły: Zrównoważona wydajność w warunkach narażenia na czynniki atmosferyczne, ozon, łagodne oleje oraz rozprzestrzenianie się płomienia; wysoka wytrzymałość fizyczna.
Ograniczenia: Średnia odporność na oleje; nie nadaje się do środowisk zawierających silne rozpuszczalniki.
ZASTOSOWANIE TYPICZNE: Płaszcz zewnętrzny przewodów, ogólnego przeznaczenia poduszki zewnętrzne, podkładki zapobiegające wibracjom, rękawy wodoszczelne.
Kluczowe czynniki do oceny przed wybraniem materiału gumowego
Po zapoznaniu się z różnymi rodzajami gumy sprawdź następujące kluczowe warunki, aby zawęzić wybór:
1. Środowisko kontaktowe : Czy element gumowy będzie stykał się z olejem, paliwem, wodą, parą, kwasami, zasadami, rozpuszczalnikami lub innymi środkami chemicznymi? Materiał musi być odporny na konkretne medium, z którym będzie się kontaktował w trakcie eksploatacji.
2. Temperatura : Należy uwzględnić zarówno temperaturę ciągłej pracy, jak i okresową temperaturę szczytową. Guma skutecznie działająca w temperaturze pokojowej może szybko ulec uszkodzeniu przy długotrwałym oddziaływaniu wysokiej temperatury.
3. Ciśnienie : Uszczelki, uszczelki pierścieniowe oraz inne elementy gumowe pracujące pod wysokim ciśnieniem wymagają odpowiedniej twardości, odporności na odkształcenie permanentne oraz właściwego projektu konstrukcyjnego.
4. Certyfikacja zastosowania związane z kontaktem z żywnością, wodą pitną, częściami medycznymi lub sprzętem elektrycznym mogą wymagać zgodności ze standardami FDA, REACH, RoHS lub innymi lokalnymi przepisami.
5. Koszt zbilansuj początkowy koszt materiału z przewidywanym czasem jego użytkowania. Tańsza gatunkowość gumy może okazać się droższa, jeśli materiał ulegnie szybkiemu uszkodzeniu.

Powszechne błędy do unikania przy doborze materiału
Wiele awarii gumy nie wynika z wad produkcyjnych, lecz z nieodpowiedniego doboru materiału.
· Zastosowanie EPDM w środowisku olejowym może spowodować intensywne pęcznienie i wycieki.
· Zastosowanie NBR w długotrwałej instalacji na zewnątrz może prowadzić do pękania powierzchni po kilku miesiącach.
· Zastosowanie silikonu w warunkach intensywnego, dynamicznego ścierania może skutkować szybkim rozdarciem pod wpływem wielokrotnego tarcia.
· Zastosowanie kauczuku naturalnego w kontakcie z paliwami lub olejami zwykle prowadzi do mięknięcia, pęcznienia lub degradacji.