FKM afdichtingen

Wat zijn FKM afdichtingen?

FKM is de afkorting voor een fluorrubbermengsel, dat vroeger ook wel FPM werd genoemd. Om de begrippen van elkaar te onderscheiden: FKM is de internationale ISO-benaming voor alle fluoreelastomeren, terwijl FPM de Duitse DIN-benaming omvat. Hieronder valt een hele groep verschillende synthetische polymeermengsels, die als gemeenschappelijk kenmerk het monomeer VDF (vinylideendifluoride) hebben. Het materiaal behoort tot de M-groep van de rubbers, die zich kenmerken door een verzadigde koolstofhoofdketen. Het fluorrubbermengsel wordt onder de handelsnamen Tecnoflon®, Dai-El® en andere op de markt gebracht. Viton® is een van de belangrijkste FKM-merken en is een merknaam voor fluoreelastomeren, die door het Amerikaanse bedrijf DuPont is geïntroduceerd. In de praktijk worden Viton-afdichtingen ook gebruikt als synoniem voor benodigde afdichtingsoplossingen van FKM. Indien in uw tekeningen of stuklijsten afdichtingen van Viton zijn gespecificeerd, helpen wij u graag bij de keuze van de geschikte FKM-kwaliteit. Het materiaal (bijv. de kwaliteitFKM 75 Shore) is van zeer hoge kwaliteit en beschikt over uitstekende eigenschappen, waardoor het als een „allround“-elastomeer wordt beschouwd. Dit is te danken aan de combinatie van een goede hitte- en ozonbestendigheid met een hoge bestendigheid tegen een groot aantal chemicaliën.

Afhankelijk van het fluorubbermengsel heeft het materiaal verschillende eigenschappen voor verschillende gedefinieerde toepassingsgebieden. De belangrijkste types zijn de copolymeren VDF en HFP (hexafluorpropyleen) en terpolymeren VDF, HFP en TFE (tetrafluorethyleen).

Terpolymeren zijn beter bestand tegen chemicaliën dan copolymeren door hun hogere fluorgehalte en zijn ook beter bestand tegen hoge temperaturen. Copolymeren hebben daarentegen voordelen op het gebied van compressieset en zijn flexibeler bij lage temperaturen. Vlakke pakkingen van FKM hebben een aanzienlijk hogere dichtheid dan andere elastomeren zoals vlakke pakkingen van EPDM of NBR. In vergelijking met andere afdichtingsmaterialen is er een grotere massa nodig om het vereiste volume te bereiken. Uitrekken met vulstoffen en weekmakers is niet mogelijk, wat het productieproces veel ingewikkelder maakt.

De functionele eigenschappen van het FKM worden voornamelijk bepaald door het gebruikte vernettingssysteem, waarvan er drie zijn. Verknoping met geblokkeerde diamines maakt het materiaal niet dampbestendig. Als het afdichtingsmateriaal bisfenolisch vernet is, zijn de producten die van het materiaal gemaakt worden veiliger om te verwerken, maar minder bestand tegen sommige brandstoffen. Peroxide vernetting maakt het materiaal zeer resistent tegen hydrolyse en damp. Samenvattend kan worden gezegd dat de gebruikte copolymeren en het gebruikte vernettingssysteem een bijzondere invloed hebben op het bedrijfstemperatuurbereik van FKM-afdichtingen.

De fysische eigenschappen van FKM zijn zodanig dat de stabiele fluorkoolstofverbindingen een hoge contactweerstand bereiken, waardoor het materiaal een goede elektrische isolator is. Het afdichtingsmateriaal is ook gasdicht en zeer slijtvast.

In termen van mechanische eigenschappen zijn vlakke pakkingen gemaakt van FKM zeer resistent en vertonen ze een lage slagelasticiteit. De breukrek van dit materiaal is >200%. Een ander doorslaggevend voordeel met betrekking tot de mechanische eigenschappen heeft te maken met de lage compressie set, wat betekent dat het materiaal slechts heel licht vervormt wanneer het onder druk wordt gezet.

Wat de thermische eigenschappen betreft, is het materiaal hittebestendig tot respectievelijk 200°C en 250°C. We vermelden ze daarom als hittebestendige vlakke pakkingen onder pakkingmaterialen voor speciale vereisten.

Door het hoge fluorgehalte van ongeveer 65 tot 70% worden vlakke pakkingen van FKM als moeilijk ontvlambaar beschouwd.

FKM-vlakke afdichtingen behoren, dankzij hun uitstekende eigenschappen, tot de meest hoogwaardige elastomeerafdichtingen in veeleisende industriële toepassingen. Met name in omgevingen waar de afdichting tegelijkertijd aan meerdere belastingen wordt blootgesteld, zijn afdichtingen van fluorrubber superieur aan andere afdichtingsmaterialen. Het materiaal onderscheidt zich met name door zijn hoge temperatuurbestendigheid, zijn zeer goede bestendigheid tegen oliën en brandstoffen en een hoge weerstand tegen de meest uiteenlopende chemicaliën. De specifieke eigenschappen van FKM zijn afhankelijk van het fluorgehalte in het materiaal. Hoe hoger het fluorgehalte, hoe beter de eigenschappen, terwijl tegelijkertijd de flexibiliteit bij lage temperaturen afneemt. 

Hoge temperatuurbestendigheid

Afdichtingen van FKM zijn bijzonder hittebestendig en kunnen daarom binnen een breed temperatuurbereik worden gebruikt. Afhankelijk van de gebruikte materiaalsamenstelling zijn gebruikstemperaturen van ongeveer 200 °C en hoger mogelijk. Afhankelijk van de gebruikte samenstelling, het verknopingssysteem, de gebruiksduur en het medium varieert de specifieke gebruikstemperatuur van de vlakke afdichting van FKM. Daarom kunnen speciale FKM-kwaliteiten kortstondig ook hogere temperaturen weerstaan. Deze eigenschappen maken het gebruik ervan onder andere geschikt voor toepassingen in de machine- en installatiebouw, de motorenbouw, de energieopwekking en in thermisch belaste leiding- en flensverbindingen.

Zeer goede bestendigheid tegen olie en brandstof

Naast de uitstekende temperatuurbestendigheid van het materiaal vertoont fluorrubber ook een uitstekende chemische bestendigheid tegen een groot aantal verschillende oliën en brandstoffen. Afhankelijk van de mengverhouding van het basismateriaal zijn vlakke afdichtingen van FKM geschikt voor contact met minerale oliën of smeeroliën, benzine of brandstoffen, evenals talrijke koolwaterstoffen. Dankzij deze zeer goede chemische en thermische bestendigheid kunnen ze worden ingezet in toepassingen waarbij tegelijkertijd hoge temperaturen en langdurig contact met oliën of brandstoffen voorkomen. Om deze reden worden vlakke afdichtingen van FKM gebruikt in motoren, versnellingsbakken, pompen, brandstofsystemen en industriële installaties.

Hoge chemische bestendigheid

Naast de zeer goede bestendigheid tegen olie en brandstof is FKM ook zeer goed bestand tegen talrijke agressieve media en chemische stoffen. De exacte bestendigheid hangt echter af van de betreffende FKM-samenstelling, de concentratie van het medium en de bedrijfstemperatuur. Daardoor zijn chemisch bestendige FKM-afdichtingen geschikt voor talrijke toepassingen in de bouw van chemische installaties, de procestechniek, de machinebouw en de petrochemische industrie.

Zeer goede bestendigheid tegen ozon, UV-straling en weersinvloeden

Fluorrubber heeft eveneens een uitstekende bestendigheid tegen ozon, UV-straling en weersinvloeden. In vergelijking met andere elastomeren verouderen FKM-afdichtingen ook bij langdurige belasting relatief langzaam, waardoor FKM-afdichtingen ook als duurzaam en vooral verouderingsbestendig worden beschouwd. Dankzij deze eigenschap is het gebruik van FKM mogelijk in toepassingen waarbij de afdichting gedurende langere tijd wordt blootgesteld aan hoge temperaturen, zuurstof of wisselende omgevingsomstandigheden. In de machine- en installatiebouw kan dit bijdragen aan langere onderhoudsintervallen en een hogere bedrijfszekerheid.

Goede mechanische eigenschappen

Naast hun hoge temperatuur- en mediumbestendigheid beschikken afdichtingen van FKM over goede mechanische eigenschappen. Afhankelijk van de kwaliteit van het materiaal vallen bij de mechanische eigenschappen vooral de hoge mechanische verouderingsbestendigheid, de goede slijtvastheid van het materiaal en de zeer goede drukvervormingseigenschappen op. Hierdoor is FKM niet alleen geschikt voor statische vlakke afdichtingen, maar in het algemeen voor veeleisende afdichtingsoplossingen in een groot aantal uiteenlopende toepassingsgebieden.

Ondanks de zeer goede bestendigheid tegen temperatuur, olie en chemicaliën zijn platte afdichtingen van FKM niet de optimale oplossing voor deze toepassing, omdat zelfs het hoogwaardige elastomeer FKM beperkte bestendigheid en grenzen kent.  Zo is het materiaal slechts in beperkte mate geschikt voor toepassingen met heet water of waterdamp. Met name de voortdurend hoge temperaturen van de waterdamp leiden tot een verslechtering van de materiaaleigenschappen van de Viton-vlakke afdichtingen.

Ook wat betreft de chemische bestendigheid zijn afdichtingen van fluorrubber niet universeel bestand tegen alle media. Alle vlakke afdichtingen van FKM zijn niet bestand tegen polaire oplosmiddelen, remvloeistoffen op glycolbasis en organische zuren met een laag molecuulgewicht. Ook is FPM, en met name Viton®, niet compatibel met ketonen en esteroplossingen. Daarnaast zijn afdichtingen van FKM niet bestand tegen fluorwaterstof, ammoniumverbindingen en methanol.

Een ander nadeel van het afdichtingsmateriaal is de beperkte koudebuigzaamheid, waardoor de FKM-flensafdichtingen bij dalende temperaturen steeds harder worden en daardoor aan elasticiteit verliezen. Om deze reden mogen standaard FKM-afdichtingen niet worden gebruikt in toepassingen met zeer lage omgevingstemperaturen of sterk schommelende temperatuurbereiken.

Gezien de vele positieve eigenschappen en voordelen van FKM zijn de materiaalkosten echter ook hoger in vergelijking met andere elastomeren. Het gebruik van vlakke afdichtingen van FKM is dan ook alleen economisch zinvol als daadwerkelijk gebruik wordt gemaakt van de bijzondere eigenschappen van het afdichtingsmateriaal. Indien de bedrijfsomstandigheden wat betreft media, temperaturen en mechanische belastingen minder veeleisend zijn, kunnen goedkopere elastomeren technisch gezien volkomen toereikend zijn.

Afdichtingen van FKM en EPDM worden gekenmerkt door hun weerstand tegen polaire media. Bovendien zijn beide materialen bestand tegen UV-licht, ozon en verwering. Beide afdichtingsmaterialen hebben ook goede isolerende eigenschappen. Er zijn echter verschillen in temperatuurbereik, brandstofbestendigheid en bestendigheid tegen hete stoom en waterdamp. Terwijl EPDM pakkingen temperatuurbestendig zijn in een temperatuurbereik tussen -30 en +100°C en bestand zijn tegen hete stoom en waterdamp, zijn FKM pakkingen hittebestendig tot 200°C of 250°C en bestand tegen brandstof.

Als het gebruik van vlakke pakkingen van NBR is uitgesloten vanwege hoge bedrijfstemperaturen en complexe chemische vereisten, kunnen vlakke pakkingen van FKM worden beschouwd als een geschikt alternatief.

De FKM-kwaliteiten die bij ons verkrijgbaar zijn en standaard op voorraad liggen, worden eerst onderworpen aan een kwaliteitscontrole op de afdeling inkomende goederen. Na goedkeuring wordt het afdichtingsmateriaal in de vorm van rollen en platen opgeslagen op de juiste opslaglocatie. Alleen dan kunnen we een constante hoge kwaliteit garanderen, ook met betrekking tot het betreffende afdichtingsmateriaal.

FKM behoort tot de groep afdichtingsmaterialen die in al onze productieprocessen kan worden verwerkt. De keuze van het meest geschikte productieproces voor uw vlakke afdichtingen van dit materiaal hangt af van het aantal stuks, de gewenste contour en de dikte van het betreffende materiaal. Het onbewerkte rol- of plaatmateriaal wordt vervolgens volgens het gekozen proces verwerkt tot uw individuele FKM-vlakke afdichting. 

Daarnaast bestaat de mogelijkheid om het rol- of plaatmateriaal vooraf te voorzien van een zelfklevende folie en dit vervolgens, met behulp van onze productieprocessen, te verwerken tot uw zelfklevende afdichtingen. Zelfklevende FKM-afdichtingen dienen uitsluitend als montagehulp, zonder dat de materiaaleigenschappen hierdoor worden gewijzigd. Naast de productie van flens- en vlakke afdichtingen bieden wij ook onbewerkt rol- of plaatmateriaal aan, evenals op maat gesneden materiaal per meter voor eigen verdere verwerking. Ook hier bestaat de mogelijkheid dat wij het materiaal vooraf voorzien van een zelfklevende laag.

Na voltooiing van de productie en een verdere kwaliteitscontrole worden de vlakke of flenspakkingen verpakt en naar u verzonden.

Vanwege hun zeer goede bestendigheid tegen oliën, brandstoffen en een groot aantal chemicaliën worden vlakke afdichtingen of flensafdichtingen van FKM overal ingezet waar conventionele afdichtingsmaterialen hun grenzen bereiken. Vooral bij een combinatie van hoge temperaturen, agressieve media en veeleisende bedrijfsomstandigheden krijgen fluorrubber- of Viton-afdichtingen de voorkeur boven NBR- en EPDM-afdichtingen en zijn ze geschikt voor talrijke industriële toepassingen.

Vlakke afdichtingen van FKM worden vaak in de chemische en procesindustrie gebruikt voor het afdichten van agressieve of veeleisende media bij hoge temperaturen.

Daarnaast staan op maat gemaakte vlakke afdichtingen en flensafdichtingen van FKM bekend als beproefde oplossingen in de machine- en installatiebouw. Met name bij toepassingen waarbij aan hoge thermische eisen moet worden voldaan en waarbij contact ontstaat met smeermiddelen, hydraulische oliën of andere bedrijfsmedia.

Dankzij de zeer goede bestendigheid tegen olie, minerale olie en brandstof kan het materiaal worden toegepast in de auto- en motortechniek. In principe vormen FKM-afdichtingen op maat een geschikte oplossing voor veeleisende afdichtingspunten in industriële verbrandingsmotoren en aggregaten. Dit geldt met name in toepassingen waar sprake is van permanent contact met brandstof.

Andere, bij ons bekende toepassingsgebieden van Viton-afdichtingen zijn bijvoorbeeld installaties in de olie-, gas- en energietechniek, de lucht- en ruimtevaart en de pompen- en afsluitentechniek. Door de hoge temperatuurbestendigheid en de relatief lage gasdoorlaatbaarheid is ook gebruik in vacuümtoepassingen mogelijk.

Typische toepassingsscenario’s in de beschreven toepassingsgebieden voor vlak- en flensafdichtingen zijn bijvoorbeeld in pompen, kleppen, leidingen, procesinstallaties, compressoren en armaturen.

We vertellen je graag of het materiaal ook geschikt is voor jouw doeleinden. Neem contact op met onze klantenservice voor advies.