Materialguiden: Elastomerer, Termoplaster & Kompositer för Industriell Tätning
Valet av rätt tätningsmaterial är ofta skillnaden mellan en driftsäker process och kostsamma, oplanerade stopp. I en industriell applikation är tätningen (O-ringen, packningen, ventilsätet) ofta den mest sårbara komponenten.
Ett material som fungerar i tio år i en applikation kan lösas upp på tio minuter i en annan. Ingenjörer och inköpare måste väga samman kemisk kompatibilitet, temperaturgränser, systemtryck och mekanisk nötning.
Denna guide är ett referensverk. Vi täcker hela spektrat från standardgummi till högpresterande elastomerer och avancerade konstruktionsplaster (termoplaster) som används för ventilsäten och stödringar.
VIKTIGT OM GRÄNSVÄRDEN (Tryck & Temp):
- Temperatur: De angivna områdena är generella riktvärden för materialfamiljen.
- Tryck (Bar): De angivna maxvärdena är indikativa för statiska applikationer under optimala förhållanden. En tätnings faktiska trycktålighet avgörs primärt av den mekaniska designen (t.ex. spaltstorlek/extrusiongap) och användandet av stödringar. För ventilsäten i termoplast gäller andra designregler. Konsultera alltid en expert för kritiska applikationer.
ÖVERSIKT: Materialtabellen
Denna tabell ger en översikt för identifiering. Tabellen är uppdelad i Elastomerer (Gummi) och Termoplaster (Hårda plaster/Kompositer).
| ISO/ASTM Kod | Exempel NI-Kod | Fullständigt Namn / Varumärken (ex.) | Temp.område (ca. °C) | Max Tryck (Bar)* | Huvudstyrka (Kortfattat) | Typiska Svagheter (Kortfattat) |
| ELASTOMERER (GUMMI) | ||||||
| NBR | NB 70 | Nitrilgummi (Perbunan®) | -25° till +100° | 100 | Industristandard för olja, bränsle & hydraulik. Prisvärd. | Ånga, ozon, UV-ljus, väder, starka syror. |
| HNBR | HN 80 | Hydrogenerat Nitril (Therban®) | -30° till +150° | 150 | Som NBR men klarar betydligt högre värme & nötning. | Dyrare än NBR. Sämre köldflexibilitet än special-NBR. |
| XNBR | XN 75 | Karboxylerat Nitril | -20° till +100° | 120 | Extrem slitstyrka i oljiga/smutsiga miljöer. | Sämre elasticitet och varmvattenmotstånd än NBR. |
| EPDM | EP 70 | Etenpropengummi (Keltan®, Nordel®) | -40° till +150° | 140 | Hetvatten, ånga, bromsvätska, ozon & utomhusbruk. | OBS! Förstörs totalt och omedelbart av mineralolja & fett. |
| CR | CR 60 | Kloropren (Neoprene®) | -40° till +100° | 60 | Allround. Köldmedier (freon), väder. Flamskyddad. | Måttlig oljeresistens. Ej för starka syror eller bränslen. |
| FKM | VI 75 | Fluorgummi (Viton®, Tecnoflon®) | -20° till +200° | 100 | Standard för het kemi, olja, bränsle & syror. | Het ånga, aminer, ketoner (aceton), låga temperaturer. |
| FKM (GF/LT) | VI 80 GF | Högprestanda FKM (Peroxidhärdad) | -40° till +220° | 120 | Specialvarianter som klarar ånga, bättre kyla & kemi. | Betydligt dyrare än standard FKM (Typ A). |
| FFKM | KA 80 | Perfluorelastomer (Kalrez®, Chemraz®, Simriz®, Perlast®) | -20° till +325°C | 150+ | Den ultimata kemiska resistensen (nära PTFE) + elasticitet. | Extremt högt kilopris. Vissa typer har sämre mekanik. |
| AFLAS® | FE 80 | FEPM (Tetrafluoreten-propen) | -5° till +200° | 120 | Nisch: Het olja i kombination med Ånga/Aminer/”Surgas”. | Dålig köldflexibilitet och sämre mekaniska egenskaper. |
| VMQ | SI 70 | Silikon (Silastic®, Silopren®) | -55° till +200° | 60 | Extrem kyla/värme. Renhet (FDA/Medicin). | Mekaniskt svag. Ej för olja, bränsle eller dynamisk drift. |
| FVMQ | FSI 70 | Fluorsilikon (Silastic® LS) | -60° till +175° | 80 | Unik kombo: Extrem kyla + Jetbränsle/Mineralolja. | Mekaniskt svag. Mycket dyr. |
| ACM | AC 75 | Polyakrylat (HyTemp®) | -15° till +150° | 80 | Het växellådsolja (ATF) & motorolja. | Dålig i kyla och vatten/ånga. |
| AEM | AE 75 | Eten-akryl (Vamac®) | -40° till +150° | 100 | Bra balans: Het olja, ozon & viss kyla. Vibrationsdämpande. | Känslig för starka syror/baser, bensin & bromsvätska. |
| ECO | EC 70 | Epiklorhydrin (Hydrin®) | -40° till +125° | 80 | Bra mix av olje-, ozon- och köldbeständighet. Gastät. | Kan korrodera metall i fukt/värme. Ej för sur gas. |
| IIR | BU 70 | Butylgummi (X_Butyl®) | -30° till +120° | 60 | Extremt gastät (vakuum). Bra mot kemi & väder. | Sväller kraftigt i mineralolja & bränsle. Dålig ”studs”. |
| CSM | HY 75 | Klorsulfonerad PE (Hypalon®) | -20° till +120° | 60 | Starka oxiderande syror, ozon & väder. Färgstabil. | Begränsad oljeresistens. Sätter sig (tappar formen) i värme. |
| AU / EU | PU 90 | Polyuretan (Vulkollan®, Desmopan®) | -30° till +80° | 300+ | Extremt slitstark & trycktålig. Hydraulikmästare. | Känslig för hydrolys (bryts ner av varm fukt/vatten >50°C). |
| TERMOPLASTER (HÅRDA KOMPOSITER) | ||||||
| PTFE (Ren) | TF 00 | Virgin Polytetrafluoreten (Teflon®) | -200° till +260° | 50** | Nära total kemisk resistens. Lägst friktion. FDA. | Kallflyter (kryper) kraftigt under tryck. Ingen elasticitet. |
| PTFE (Glas) | TF GL | Glasfiberfylld PTFE (15-25%) | -200° till +260° | 150** | Bättre trycktålighet och slitstyrka än ren PTFE. | Något högre friktion. Glaset sliter abrasivt på mjuka motytor. |
| PTFE (Kol) | TF CA | Kolfylld PTFE (Carbon/Graphite) | -200° till +260° | 120** | Bra värmeavledning, torrlöpning & ånga. Kemiskt resistent. | Svart färg (ej för rena processer). Elektriskt ledande. |
| PTFE (Brons) | TF BR | Bronsfylld PTFE (40-60%) | -200° till +260° | 200+** | Extrem trycktålighet och extrusionresistens (hydraulik). | OBS! Ej kemiskt resistent (bronsen angrips av syror/baser). |
| PA | PA 66 | Polyamid (Nylon) | -40° till +110° | 300+ | Mycket stark, seg och slitstark. Vanlig som stödring. | Absorberar vatten (sväller och tappar styrka). Ej för starka syror. |
| UHMW-PE | PE 1000 | Ultra-High-Mol.-Weight PE (RCH1000®) | -200° till +80° | 150 | Extrem nötningsbeständighet, låg friktion, kemiskt resistent. | Låg temperaturtålighet (smälter/deformeras tidigt). |
| PVDF | PV 100 | Polyvinylidenfluorid (Kynar®) | -30° till +150° | 200+ | Mycket hög kemisk renhet. Utmärkt mot starka syror/klor. Styv. | Sämre mekanisk styrka vid höga temperaturer än t.ex. PEEK. |
| PEI | PEI 100 | Polyeterimid (Ultem®) | -50° till +170° | 300+ | Mycket hög styrka och styvhet vid höga temperaturer. | Känslig för vissa polära lösningsmedel och starka baser. |
| PI | PI V1 | Polyimid (Vespel®, Meldin®) | -200° till +300° (Kortv. +400°) | 400+ | Den ultimata högtemperaturplasten. Extrem styrka & nötning. | Extremt högt pris. Svår att bearbeta. Hydrolyskänslig vid hög temp. |
( * ) Max tryck är ett indikativt värde för statisk tätning och starkt beroende av design (gap, hårdhet, stödringar).
( ** ) PTFE kallflyter om det inte är inneslutet. Tryckvärden förutsätter korrekt inbyggnad/fyllnadsmedel.
Analys av Material och Varianter
Här går vi på djupet och förklarar de kritiska skillnaderna för varje materialkategori som listas i tabellen ovan.
1. Oljebeständiga Standardgummin (NBR-familjen)
NBR (Nitrilgummi) – Industrins arbetshäst
Nitril är basen i all hydraulik och pneumatik. Egenskaperna styrs helt av halten akrylnitril (ACN) i receptet.
- Hög ACN: Max beständighet mot olja/bensin, men styv som glas vid -10°C.
- Låg ACN: Flexibel ner till -50°C, men sväller mer i olja.
- Varning: NBR ska aldrig användas utomhus (UV/ozon) eller i ånga.
HNBR & XNBR – Uppgraderad Nitril
- HNBR (Hydrogenerad NBR): En ”super-nitril” där polymerkedjan mättats med väte. Klarar +150°C kontinuerligt, tål aggressivare oljor med additiv, samt motstår ozon och nötning mycket bättre än NBR.
- XNBR (Karboxylerad NBR): Optimerad för extrem nötningsbeständighet. Används där tätningen möter slam, sand eller smuts. Sämre elasticitet och varmvattenbeständighet.
ACM & AEM – För heta motorer och transmissioner
Nischmaterial för fordonsindustrin.
- ACM (Polyakrylat): Tätar het växellådsolja (ATF) och motorolja upp till +150°C där NBR blir hårt. Dålig i kyla och vatten.
- AEM (Eten-akryl / Vamac®): Bättre köldegenskaper än ACM och mycket god beständighet mot motoroljor och ozon. Känsligt för starka syror/baser och bensin.
2. Specialister på Vatten, Väder och Kemi
EPDM – Kungen av vatten och ånga
EPDM är enastående i vatten, ånga, bromsvätskor (glykol) och utomhus. Det finns en kritisk skillnad i härdning:
- Svavelhärdad: Billigare, max +120°C.
- Peroxidhärdad: Industristandard för processer. Klarar +150°C kontinuerligt (kortvarigt +160°C) och är överlägsen i hetvatten/ånga.
- Kritisk Varning: EPDM förstörs omedelbart av mineralolja och fett.
CR (Neoprene®) – Allroundern
Bra på mycket men inte bäst på något. Unik tålighet mot köldmedier (Freoner, ammoniak). Bra balans mellan viss oljebeständighet och väderbeständighet. Flamskyddad.
IIR (Butyl), CSM (Hypalon) & ECO (Epiklorhydrin)
- Butyl (IIR): Extremt tät molekylstruktur. Förstahandsval för vakuum och gastätning.
- Hypalon (CSM): Extrem tålighet mot oxiderande kemikalier (t.ex. kromsyra) och utomhusmiljö.
- ECO: Kombinerar oljebeständighet med bra väder- och köldegenskaper. Gastät.
3. Högpresterande Elastomerer för Het Kemi
FKM (Viton® m.fl.) – Familjen för het olja och kemi
Standardlösningen för aggressiv kemi och hög värme (+200°C). Viktiga varianter:
- Typ A (Standard): Bra mot de flesta oljor. Dålig mot het ånga, baser och kyla (-15°C).
- Typ GF/GFLT (Peroxidhärdad): ”Top-of-the-line” FKM. Överlägsen beständighet mot hetvatten, ånga och bättre köldegenskaper (-40°C).
AFLAS® (FEPM) – Nischen för Ånga + Olja
Tål kombinationen av het olja OCH hetvatten/ånga, samt starka baser och aminer (korrosionsinhibitorer). Standard inom ”surgas” (H₂S).
FFKM (Perfluorelastomer) – Den ultimata problemlösaren
Varumärken: Kalrez®, Chemraz®, Simriz®, Perlast® m.fl.
Har en kemisk resistens i klass med PTFE (tål nästan allt, inkl. etrar, ketoner, aminer) men är elastiskt. Klarar upp till +325°C. Används i de mest kritiska processerna där ett haveri kostar mer än tätningen.
4. Köld och Renhet (Silikonfamiljen)
VMQ (Silikon) & FVMQ (Fluorsilikon)
- Silikon (VMQ): Väljs för extremt temperaturområde (-55°C till +200°C) och renhet (FDA/Medicin). Mekaniskt svagt, ej för olja.
- Fluorsilikon (FVMQ): Det enda valet för extrem kyla (-60°C) i kombination med flygbränsle eller olja. Mycket dyrt.
5. Hög Last och Slitage (Polyuretan)
AU / EU (Polyuretan) – Tryckmästaren
Extremt starkt och nötningsbeständigt, klarar tryckspikar i hydraulik som krossar gummi.
- AU (Polyester): Bäst slitstyrka och oljebeständighet, men förstörs av varmt vatten (hydrolys).
- EU (Polyeter): Klarar vatten och fukt bättre, men något sämre slitstyrka.
6. Konstruktionsplaster och Termoplaster (Ventilsäten & Stödringar)
Dessa material är hårda och används där gummi inte räcker till mekaniskt eller kemiskt.
PTFE (Teflon®) och dess kompositer
- Virgin PTFE: Total kemisk resistens, extremt låg friktion. Men ”kallflyter” (deformeras permanent) under tryck.
- Glasfiberfylld PTFE: Ökad trycktålighet och motstånd mot kallflytning. Glaset kan nöta på motytor.
- Kolfylld PTFE: Bra för torrlöpning, värmeavledning och ånga.
- Bronsfylld PTFE: Extremt trycktålig för hydraulik, men inte kemiskt resistent (bronsen angrips av syror/baser).
PA (Nylon) – Standardplasten
Mycket stark, seg och slitstark. Vanligaste materialet för stödringar (back-up rings) i hydraulik för att förhindra att O-ringen pressas sönder. Absorberar vatten och sväller, vilket måste beaktas vid design.
UHMW-PE (RCH1000®) – Slitvargen
Extrem nötningsbeständighet (bättre än stål i vissa fall), mycket låg friktion och god kemisk resistens. Begränsas av låg temperaturtålighet (max 80°C). Vanlig i pumphus och som ventilsäten i lågtemp-applikationer.
PVDF (Kynar®) – Den rena kemiplasten
Utmärkt beständighet mot starka syror, klor och oxidationsmedel. Mycket hög renhet, används ofta inom kemi-, halvledar- och vattenrening. Styv och stark upp till 150°C.
PEI (Ultem®) – Högtemp-konstruktion
En amorf termoplast med mycket hög styrka, styvhet och dimensionstabilitet vid höga temperaturer (upp till 170°C kontinuerligt). Bra kemisk resistens, ofta translucent bärnstensfärgad.
PI (Vespel®, Meldin®) – Det ultimata plastmaterialet
Polyimid (PI) ligger i toppen av prestandapyramiden för plaster. Det klarar extrema temperaturer (upp till 300°C kontinuerligt, toppar på 400°C+) och bibehåller sin mekaniska styrka där andra plaster smälter. Extremt bra nötningsegenskaper i torrlöpning. Används i de mest krävande ventil- och flygapplikationerna. Extremt högt pris och svårt att bearbeta.