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Werkstoffe
O-Ringe sind in vier Standard- und diversen Sonderwerkstoffen erhältlich. Hierbei handelt sich grösstenteils um Elastomerwerkstoffe. Als Ausgangsstoff für Elastomere dient Kautschuk, der als Naturkautschuk gewonnen werden kann, heute aber mehrheitlich als Synthesekautschuk in der chemischen Industrie hergestellt wird. Unterschieden werden die Elastomere durch das zugrunde liegende Basispolymer. Die Kurzbezeichnungen der Elastomere nach DIN ISO 1629 und ASTM D 1418 sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Kurzbezeichnungen der Basispolymere
Chemische Bezeichnung Acrylnitril-Butadien-Kautschuk Hydrierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk Fluor-Kautschuk Perfluor-Kautschuk Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk Silicon-Kautschuk Fluorsilicon-Kautschuk Chloropren-Kautschuk Polyester-Urethan Polyether-Urethan Natur-Kautschuk Acrylat-Kautschuk Styrol-Butadien-Kautschuk Ethylenoxid-Epichlorhydrin-Kautschuk Chlorsulphoniertes-Polyethylen Butadien-Kautschuk Isopren-Kautschuk Butyl-Kautschuk ( ) = in der Norm nicht enthalten Kurzbezeichnung DIN ISO 1629 NBR (HNBR) FPM (FFPM) EPDM VMQ FVMQ CR AU EU NR ACM SBR ECO CSM BR IR IIR ASTM D 1418 NBR HNBR FKM FFKM EPDM VMQ FVMQ CR AU EU NR ACM SBR ECO CSM BR IR IIR

Der fertige Werkstoff entsteht durch Mischen des Basispolymers mit entsprechenden Füllstoffen, Weichmachern, Verarbeitungshilfsmitteln, Vulkanisationsmitteln, Beschleunigern und anderen Zusatzstoffen. Dieses Verfahren erlaubt es, die gewünschten Werkstoffeigenschaften zu erzielen und dadurch Standardwerkstoffe mit breitem Einsatzgebiet sowie Sondermischungen für ganz spezielle Anwendungen anzubieten. Seine stabile Form erhält der O-Ring letztlich durch den Vulkanisationsprozess, bei dem die plastische Kautschukmischung in den gummielastischen Zustand übergeht, und der O-Ring seine endgültigen mechanischen Eigenschaften (Härte, Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Druckverformungsrest usw. ) erhält.

Standardwerkstoffe
Basiselastomer Acrylnitril-ButadienKautschuk Fluor-Kautschuk Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk Silicon-Kautschuk (Methyl-Vinyl-Polysiloxan) Kurzbezeichnung DIN ISO 1629 NBR FPM EPDM VMQ Härte (Shore A) 70 80 + 90 80 70 70 Farbe schwarz schwarz schwarz rotbraun Temperaturbereich (°C) tief hoch –30° 100–120° * –25° 100–120° * –15° 200° –45° 130° –55° 200° * kurzzeitig

Der Einsatztemperaturbereich und die Medienbeständigkeit sind Primärkriterien bei der Werkstoffauswahl. Dennoch müssen die mechanischtechnologischen Werte einer Elastomermischung in angemessener Weise berücksichtigt werden, da sie für die Lebensdauer der Dichtung mitbestimmend sind. Hinweise zur Medienbeständigkeit der verschiedenen Werkstoffe liefert die Beständigkeitsliste. NBR – Acrylnitril-Butadien-Kautschuk / Handelsname z.B. Perbunan® (Bayer) NBR ist der für O-Ringe meist verwendete Werkstoff wegen seiner guten mechanischen Eigenschaften und Beständigkeit gegen Schmieröle und -fette auf Mineralölbasis. Diese Eigenschaften werden im Wesentlichen durch den Acrylnitril-Gehalt (ACN zwischen 18% und 50%) bestimmt. Ein geringer ACN-Gehalt führt zu einer guten Tieftemperaturflexibilität, aber eingeschränkter Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe; bei steigendem ACN-Gehalt nimmt die Kälteflexibilität ab und die Öl- und Kraftstoffbeständigkeit zu. Der NBR-Standardwerkstoff für O-Ringe weist einen mittleren ACN-Gehalt auf, um mit ausgewogenen Eigenschaften einen breiten Anwendungsbereich abzudecken. Er zeigt gute mechanisch-technologische Werte, z. B. hohen Abriebwiderstand, geringe Gasdurchlässigkeit und gute Beständigkeit gegen Schmieröle und -fette auf Mineralölbasis, Hydrauliköle H, H-L, H-LP, schwer entflammbare Druckflüssigkeiten HFA, HFB, HFC, aliphatische Kohlenwasserstoffe, Siliconöle und -fette, Wasser bis ca. 80°C. Nicht beständig hingegen ist NBR generell unter anderem in aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen, Kraftstoffen mit hohem Aromatengehalt, polaren Lösungsmitteln, Bremsflüssigkeiten auf Glykolbasis und schwer entflammbarer Druckflüssigkeiten HFD. Die Ozon-, Witterungs- und Alterungsbeständigkeit ist gering. In den überwiegenden Anwendungsfällen wirkt sich das jedoch nicht nachteilig aus.

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Hans Saurer Kugellager AG O-Ringe

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