Oring NBR, EPDM czy FKM – jaki materiał wybrać?

Na pierwszy rzut oka dwa oringi o identycznych wymiarach mogą wyglądać dokładnie tak samo. W praktyce ich właściwości mogą jednak znacząco się różnić. Decyduje o tym przede wszystkim materiał, z którego wykonano uszczelnienie. To on wpływa na odporność pierścienia na temperaturę, oleje, paliwa, wodę, parę wodną, czynniki atmosferyczne czy różnego rodzaju substancje chemiczne.

Wśród najczęściej wykorzystywanych materiałów znajdują się NBR, EPDM oraz FKM. Każdy z nich ma inne właściwości i sprawdza się w innych warunkach. NBR jest powszechnie wykorzystywany między innymi w kontakcie z olejami i w typowych zastosowaniach hydraulicznych. EPDM znajduje szerokie zastosowanie w instalacjach związanych z wodą i parą, natomiast FKM jest wybierany m.in. wtedy, gdy uszczelnienie musi pracować w wyższej temperaturze lub w kontakcie z bardziej wymagającymi mediami.

Nie oznacza to jednak, że materiał można dobierać według jednej prostej zasady. Znaczenie mają również dokładny skład medium, temperatura, ciśnienie i charakter pracy całego układu. Warto więc przyjrzeć się bliżej właściwościom NBR, EPDM i FKM oraz sprawdzić, który oring najlepiej odpowiada wymaganiom konkretnego zastosowania.

Dlaczego materiał, z którego wykonano oring, ma tak duże znaczenie?

Podstawowym zadaniem oringa jest zachowanie szczelności przez cały zakładany okres eksploatacji. Aby było to możliwe, materiał uszczelnienia musi utrzymywać odpowiednie właściwości w środowisku, w którym pracuje. Szczególne znaczenie ma jego kompatybilność z uszczelnianym medium. Kontakt z olejem, paliwem, wodą, parą czy określonymi substancjami chemicznymi może zupełnie inaczej oddziaływać na poszczególne elastomery.

Równie istotna jest temperatura. Zbyt wysoka może przyspieszać starzenie materiału, powodować jego twardnienie i prowadzić do utraty elastyczności. Z kolei w niskich temperaturach niektóre elastomery stają się mniej elastyczne, przez co trudniej zachowują odpowiedni kontakt z uszczelnianymi powierzchniami.

Materiał powinien być również dostosowany do pozostałych czynników występujących w danej aplikacji. W zależności od miejsca zastosowania mogą to być między innymi ozon, promieniowanie UV, warunki atmosferyczne, ciśnienie oraz obciążenia związane z ruchem współpracujących elementów.

Niewłaściwy wybór może skutkować pęcznieniem, kurczeniem, pękaniem lub trwałym odkształceniem pierścienia. W rezultacie nawet oring o idealnie dopasowanych wymiarach może stosunkowo szybko przestać zapewniać szczelność. Dlatego NBR, EPDM i FKM nie należy traktować jako zamienników różniących się jedynie nazwą – są to materiały przeznaczone do pracy w różnych warunkach.

Oringi NBR – uniwersalne rozwiązanie do olejów i hydrauliki

NBR, czyli kauczuk butadienowo-akrylonitrylowy, jest jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów do produkcji oringów. Jego popularność wynika przede wszystkim z dobrych właściwości użytkowych, szerokiego zakresu zastosowań oraz korzystnej relacji pomiędzy trwałością a ceną.

Jedną z najważniejszych zalet NBR jest dobra odporność na oleje mineralne, smary oraz wiele cieczy hydraulicznych. Z tego względu oringi wykonane z tego materiału są powszechnie spotykane w hydraulice i pneumatyce, a także w różnego rodzaju maszynach oraz urządzeniach przemysłowych. Mogą być stosowane między innymi w pompach, siłownikach, zaworach czy elementach układów smarowania.

NBR sprawdza się przede wszystkim w standardowych warunkach eksploatacyjnych, w których nie występują ekstremalnie wysokie temperatury ani media wymagające zastosowania bardziej odpornych elastomerów. Dzięki temu w wielu typowych aplikacjach przemysłowych stanowi praktyczny i ekonomiczny wybór.

Nie jest jednak materiałem uniwersalnym. NBR ma ograniczoną odporność między innymi na ozon, intensywne działanie czynników atmosferycznych oraz niektóre substancje chemiczne. W zastosowaniach narażonych na takie warunki lepszym rozwiązaniem może okazać się EPDM, FKM lub inny materiał dobrany do specyfiki konkretnej aplikacji.

Dlatego oring NBR warto wybierać przede wszystkim wtedy, gdy jego właściwości rzeczywiście odpowiadają medium oraz warunkom pracy. Sama popularność tego materiału nie oznacza, że będzie on właściwym rozwiązaniem w każdym układzie.

Oringi EPDM – dobry wybór do wody, pary i zastosowań zewnętrznych

EPDM, czyli kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy, ma właściwości wyraźnie odmienne od NBR. Materiał ten wyróżnia się przede wszystkim dobrą odpornością na wodę, parę wodną, ozon oraz działanie czynników atmosferycznych. Dzięki temu znajduje zastosowanie w wielu instalacjach, w których standardowy NBR nie byłby optymalnym rozwiązaniem.

Oringi EPDM są wykorzystywane między innymi w instalacjach wodnych, grzewczych i sanitarnych oraz w urządzeniach pracujących w kontakcie z wodą. W zależności od parametrów konkretnego materiału mogą być również stosowane w aplikacjach związanych z gorącą wodą i parą. Odporność na ozon, promieniowanie UV i warunki atmosferyczne sprawia ponadto, że EPDM dobrze sprawdza się w wielu zastosowaniach zewnętrznych.

Bardzo ważne jest jednak jedno ograniczenie. EPDM nie jest odpowiednim materiałem do kontaktu z olejami i paliwami na bazie mineralnej. Zastosowanie takiego uszczelnienia w niewłaściwym środowisku może prowadzić do zmian jego właściwości, a w konsekwencji do utraty szczelności.

EPDM stanowi więc dobry przykład tego, dlaczego materiał oringa należy dobierać przede wszystkim do medium. Jeżeli uszczelnienie ma pracować z wodą, parą lub być narażone na działanie warunków atmosferycznych, warto rozważyć właśnie ten elastomer. Jeżeli jednak w układzie występują oleje mineralne lub paliwa, konieczne będzie zastosowanie materiału o innych właściwościach.

Oringi FKM – gdy liczy się odporność na temperaturę i wymagające media

FKM to grupa kauczuków fluorowych stosowanych tam, gdzie od uszczelnienia oczekuje się większej odporności niż w wielu standardowych zastosowaniach. Materiał ten jest często kojarzony z nazwą Viton®, będącą nazwą handlową jednego z rodzajów fluoroelastomerów. Oringi FKM są szczególnie cenione za odporność na podwyższone temperatury oraz szeroką grupę olejów, paliw i substancji chemicznych.

Właściwości te sprawiają, że FKM znajduje zastosowanie między innymi w przemyśle, motoryzacji oraz różnego rodzaju instalacjach technologicznych. Materiał może być dobrym wyborem w miejscach, w których NBR nie zapewnia wystarczającej odporności termicznej lub chemicznej. Wykorzystuje się go więc w wymagających układach paliwowych, olejowych czy urządzeniach pracujących w podwyższonej temperaturze.

FKM charakteryzuje się również dobrą odpornością na ozon, warunki atmosferyczne oraz procesy starzenia. Dzięki temu wykonane z niego uszczelnienia mogą zachowywać swoje właściwości w środowisku, które byłoby bardziej obciążające dla niektórych popularnych elastomerów.

Nie oznacza to jednak, że FKM jest automatycznie najlepszym wyborem do każdego zastosowania. Wyższa odporność idzie zazwyczaj w parze z wyższą ceną, a ponadto również fluoroelastomery mają określone ograniczenia dotyczące kompatybilności z poszczególnymi mediami. Jeżeli warunki pracy nie wymagają ich właściwości, zastosowanie NBR lub EPDM może być rozwiązaniem bardziej uzasadnionym technicznie i ekonomicznie.

Wybór FKM warto więc rozważyć przede wszystkim wtedy, gdy rzeczywiste parametry układu – zwłaszcza temperatura oraz rodzaj medium – wymagają zastosowania materiału o zwiększonej odporności.

NBR, EPDM i FKM – najważniejsze różnice

Wybór pomiędzy NBR, EPDM i FKM staje się łatwiejszy, gdy zestawi się ich najważniejsze właściwości. Każdy z tych materiałów ma obszary, w których sprawdza się szczególnie dobrze, ale również zastosowania, do których nie powinien być wybierany.

Cecha	NBR	EPDM	FKM
Oleje i smary mineralne	bardzo dobra odporność	niewskazany	bardzo dobra odporność
Woda	dobra odporność	bardzo dobra odporność	zależna od warunków
Para wodna	ograniczona, zależna od parametrów	bardzo dobra odporność	zależna od warunków
Paliwa	zależna od rodzaju paliwa i mieszanki NBR	niewskazany	bardzo dobra odporność na wiele paliw
Podwyższona temperatura	umiarkowana odporność	dobra odporność	bardzo dobra odporność
Ozon i warunki atmosferyczne	ograniczona odporność	bardzo dobra odporność	bardzo dobra odporność
Typowe zastosowania	hydraulika, pneumatyka, układy olejowe	instalacje wodne i grzewcze, zastosowania zewnętrzne	układy paliwowe, olejowe, przemysłowe i wysokotemperaturowe
Koszt	zazwyczaj najniższy	umiarkowany	zazwyczaj wyższy

W praktyce NBR jest często pierwszym wyborem w typowych układach olejowych i hydraulicznych, natomiast EPDM dobrze odpowiada wymaganiom wielu instalacji związanych z wodą, parą oraz pracą na zewnątrz. FKM znajduje zastosowanie przede wszystkim tam, gdzie potrzebna jest większa odporność na wysoką temperaturę, paliwa, oleje lub bardziej wymagające środowisko chemiczne.

Takie porównanie należy jednak traktować jako punkt wyjścia, a nie uniwersalną instrukcję doboru. Odporność konkretnego oringa może zależeć m.in. od dokładnego składu mieszanki elastomerowej, rodzaju i stężenia medium, temperatury oraz czasu kontaktu. Dlatego przed zastosowaniem uszczelnienia w wymagającym środowisku warto zweryfikować jego parametry dla konkretnych warunków eksploatacji.

Jaki oring wybrać? Zacznij od medium i temperatury pracy

Przy wyborze odpowiedniego materiału w pierwszej kolejności warto ustalić, z jakim medium będzie miał bezpośredni kontakt oring. To właśnie rodzaj cieczy lub gazu pozwala wstępnie zawęzić listę materiałów, które mogą być wykorzystane w danym układzie.

W przypadku typowych zastosowań związanych z olejami mineralnymi, smarami czy hydrauliką często odpowiednim rozwiązaniem będzie NBR. Jeżeli natomiast uszczelnienie ma pracować przede wszystkim z wodą, gorącą wodą lub parą, pod uwagę warto wziąć EPDM. W układach wymagających zwiększonej odporności na temperaturę, paliwa, oleje i wiele bardziej wymagających mediów stosuje się z kolei FKM.

Drugim istotnym kryterium jest temperatura. Ten sam materiał może prawidłowo spełniać swoją funkcję w standardowych warunkach, ale znacznie szybciej tracić właściwości po przekroczeniu dopuszczalnego zakresu pracy. Trzeba przy tym uwzględnić zarówno temperaturę medium, jak i otoczenia oraz ewentualne krótkotrwałe skoki temperatury występujące podczas działania urządzenia.

Schemat olej – NBR, woda i para – EPDM, wysoka temperatura i wymagające media – FKM jest więc przydatnym punktem wyjścia, ale nie powinien zastępować dokładnej analizy. Przy ostatecznym wyborze trzeba uwzględnić również ciśnienie, stężenie i skład medium, charakter pracy uszczelnienia oraz pozostałe warunki panujące w układzie. Dopiero zestawienie tych informacji pozwala dobrać materiał, który zapewni odpowiednią trwałość i szczelność.

Najczęstszy błąd – dobór oringa wyłącznie na podstawie wymiaru

Podczas wymiany zużytego uszczelnienia łatwo założyć, że wystarczy znaleźć nowy pierścień o takiej samej średnicy wewnętrznej i grubości przekroju. Tymczasem zgodność wymiarowa nie oznacza jeszcze, że nowy oring będzie właściwym zamiennikiem. Równie istotny jest materiał, z którego został wykonany.

Problem pojawia się szczególnie wtedy, gdy nie wiadomo, czy poprzednie uszczelnienie było wykonane z NBR, EPDM, FKM czy innego elastomeru. Założenie pierścienia o identycznych wymiarach, ale niewłaściwej odporności na medium lub temperaturę może początkowo nie powodować żadnych niepokojących objawów. Dopiero podczas eksploatacji materiał może zacząć pęcznieć, twardnieć, tracić sprężystość lub ulegać przyspieszonemu zużyciu.

Dlatego przy wymianie oringa warto ustalić nie tylko jego wymiary, ale również warunki panujące w miejscu montażu. Kluczowe informacje to rodzaj medium, temperatura i ciśnienie pracy oraz charakter połączenia. Jeśli znane są parametry techniczne urządzenia lub oznaczenie zastosowanego wcześniej materiału, dobór odpowiedniego zamiennika staje się znacznie prostszy.

Szczególną ostrożność należy zachować w wymagających instalacjach przemysłowych, gdzie niewłaściwe uszczelnienie może oznaczać nie tylko powstanie przecieku, ale również konieczność ponownego demontażu urządzenia lub zatrzymania jego pracy. Wymiar mówi więc, czy oring pasuje do miejsca montażu, natomiast materiał w dużej mierze decyduje o tym, czy będzie mógł prawidłowo pracować w danym środowisku.

NBR, EPDM czy FKM? Dobierz oring do zastosowania z ofertą SuperSeal

Nie ma jednego materiału, który sprawdzi się najlepiej w każdych warunkach. NBR, EPDM i FKM mają odmienne właściwości, dlatego wybór powinien wynikać przede wszystkim z rodzaju medium, zakresu temperatur, ciśnienia oraz pozostałych parametrów konkretnej aplikacji. NBR jest często stosowany w układach olejowych i hydraulicznych, EPDM sprawdza się w wielu zastosowaniach związanych z wodą i parą, natomiast FKM warto rozważyć przy wyższych temperaturach oraz bardziej wymagających mediach.

W ofercie SuperSeal dostępny jest szeroki wybór oringów wykonanych z NBR, EPDM i FKM, a także innych materiałów przeznaczonych do zastosowań specjalistycznych. Duża liczba dostępnych rozmiarów i wariantów materiałowych pozwala dopasować uszczelnienie zarówno do popularnych urządzeń i instalacji, jak i bardziej wymagających układów przemysłowych.

Przy wyborze warto więc spojrzeć szerzej niż tylko na średnicę i grubość pierścienia. Właściwie dobrany materiał pomaga zachować szczelność, ograniczyć przedwczesne zużycie uszczelnienia oraz zmniejszyć ryzyko problemów podczas eksploatacji urządzenia.

Sprawdź ofertę SuperSeal i wybierz oring NBR, EPDM lub FKM dopasowany do warunków pracy Twojego układu. W przypadku bardziej wymagających zastosowań warto również skorzystać z dostępnych informacji technicznych i dobrać rozwiązanie odpowiadające konkretnemu medium, temperaturze oraz pozostałym parametrom eksploatacyjnym.

Źródło grafiki: Materiał Partnera