Mieszanki gumowe i silikonowe w praktyce przemysłowej – jak dobrać NBR, EPDM, FKM, SBR i silikon do swojej aplikacji?

Jaką mieszankę gumową wybrać do oleju, jaką do wody i pary, a jaką do agresywnej chemii albo kontaktu z żywnością? To jedno z najczęstszych pytań, z którymi trafiają do FliGUM inżynierowie utrzymania ruchu, konstruktorzy i technolodzy. Odpowiedź brzmi: „to zależy” – ale zależy w bardzo konkretny sposób od medium, temperatury, środowiska pracy i oczekiwanej żywotności uszczelnienia. W tym artykule pokazujemy, jak w praktyce podchodzimy do doboru mieszanek NBR, EPDM, FKM, SBR i silikonu, na co zwrócić uwagę przy zapytaniu ofertowym i jak wygląda proces, gdy w grę wchodzi kontakt z żywnością lub wodą pitną.

Dlaczego dobór mieszanki gumowej jest ważniejszy niż kształt uszczelki?

Geometria uszczelki jest ważna, ale to mieszanka gumowa „wygrywa lub przegrywa” aplikację. Nawet najlepszy profil czy idealnie wycięta uszczelka zawiedzie, jeśli guma nie jest odporna na:

• medium (oleje, paliwa, woda, para, chemikalia),
• temperaturę pracy ciągłej i chwilowej,
• warunki środowiskowe (ozon, UV, wahania temperatury),
• obciążenia mechaniczne (ścieranie, cykle ściskania).

Dlatego w FliGUM od lat budujemy kompetencje nie tylko w samej produkcji uszczelnień, ale przede wszystkim w doborze mieszanek gumowych i silikonowych do konkretnych warunków eksploatacyjnych.

Najpopularniejsze mieszanki gumowe w przemyśle – przegląd praktyczny

Poniżej znajdziesz krótki przewodnik po mieszankach, które najczęściej pojawiają się w projektach realizowanych przez FliGUM.

NBR – „klasyka gatunku” do olejów, paliw i smarów

NBR (kauczuk nitrylowy) to podstawowy wybór wszędzie tam, gdzie uszczelka ma kontakt z:

• olejami mineralnymi i smarami,
• paliwami, niektórymi mediami hydraulicznymi,
• emulsjami olejowo-wodnymi.

NBR wyróżnia się:

• bardzo dobrą odpornością na oleje i smary,
• przyzwoitą odpornością na ścieranie,
• dobrymi parametrami mechanicznymi.

Dlatego często stosuje się go w:

• uszczelkach i oringach w układach hydraulicznych,
• uszczelnieniach obudów przekładni, pomp, silników,
• uszczelnieniach maszyn i urządzeń pracujących w zaolejonym środowisku.

Jeśli w zapytaniu pojawia się słowo „olej” – w wielu przypadkach pierwszym kandydatem będzie właśnie NBR.

EPDM – ekspert od wody, pary i warunków atmosferycznych

EPDM to mieszanka, którą wybiera się przede wszystkim tam, gdzie kluczowa jest odporność na:

• wodę (zimną i gorącą),
• parę wodną,
• warunki atmosferyczne, ozon i promieniowanie UV.

EPDM bardzo dobrze sprawdza się w:

• instalacjach wodnych i grzewczych,
• uszczelkach armatury, zbiorników, wymienników,
• uszczelnieniach pracujących na zewnątrz budynków, w zmiennych warunkach pogodowych.

To materiał, który świetnie radzi sobie z wodą i pogodą, ale nie jest optymalny do zastosowań typowo olejowych – tam lepiej pozostać przy NBR lub rozważyć inne mieszanki.

SBR / NR – mieszanki do zadań ogólnych

SBR oraz NR to mieszaniny, które często stosuje się w aplikacjach:

• mniej wymagających chemicznie,
• o charakterze „ogólnym”,
• gdzie ważne są dobre właściwości mechaniczne i korzystna cena.

W FliGUM takie mieszanki wybieramy tam, gdzie medium nie jest agresywne, temperatury są umiarkowane, a kluczowe są właściwości robocze (elastyczność, amortyzacja, tłumienie drgań) i ekonomika projektu.

FKM – gdy w grę wchodzi wysoka temperatura i agresywna chemia

FKM (fluoroelastomer) to materiał z „wyższej półki”, wybierany do najbardziej wymagających aplikacji, m.in.:

• wysokie temperatury pracy – typowo do ok. 200°C, w zależności od mieszanki,
• kontakt z paliwami, rozpuszczalnikami, agresywnymi chemikaliami,
• uszczelnienia w przemyśle chemicznym, rafineryjnym, energetycznym.

FKM sprawdza się tam, gdzie NBR i EPDM „odpuszczają” – gdy temperatura jest po prostu zbyt wysoka, a medium zbyt agresywne, żeby tradycyjne gumy wytrzymały długi czas bez uszkodzeń.

Silikon (VMQ) – ekstremalne temperatury i czystość procesu

Silikon (VMQ) to mieszanka, którą w przemyśle wybiera się wtedy, gdy:

• uszczelka ma pracować w bardzo szerokim zakresie temperatur,
• liczy się stabilność parametrów w wysokiej temperaturze,
• ważna jest „czystość” materiału i łatwość utrzymania higieny.

Typowe zakresy temperatur dla wielu mieszanek silikonowych sięgają od ok. -50°C do ponad 200°C, w zależności od konkretnego składu.

Dlatego silikon bardzo często stosuje się w:

• przemyśle spożywczym i farmaceutycznym,
• aplikacjach z wodą pitną,
• urządzeniach, w których ważna jest powtarzalna praca uszczelnienia przy cyklach nagrzewania i chłodzenia.

Jak dobrać mieszankę gumową krok po kroku?

Żeby dobrać właściwą mieszankę gumową lub silikonową, warto odpowiedzieć na kilka prostych pytań. W FliGUM bardzo często zaczynamy konsultację właśnie od takiej checklisty:

1. Jakie medium uszczelniamy?
   • oleje, paliwa, smary,
   • woda zimna / gorąca / para,
   • chemikalia procesowe, detergenty myjące,
   • produkty spożywcze, farmaceutyczne, woda pitna.
2. W jakiej temperaturze będzie pracować uszczelnienie?
   • temperatura ciągła,
   • temperatury chwilowe (np. podczas mycia, sterylizacji, rozruchu).
3. Jak wygląda środowisko pracy?
   • wewnątrz czy na zewnątrz,
   • narażenie na ozon, UV, zmiany warunków atmosferycznych,
   • obecność wibracji, zabrudzeń, pyłu.
4. Jakie są wymagania mechaniczne?
   • czy uszczelka pracuje statycznie, czy dynamicznie,
   • czy ważna jest odporność na ścieranie, uderzenia, odkształcenia,
   • jaka powinna być twardość – tu przydaje się znajomość skali Shore’a i doświadczenie FliGUM w doborze optymalnego kompromisu między elastycznością a sztywnością.

Im więcej tych informacji pojawi się w zapytaniu, tym szybciej można dobrać mieszankę, przygotować ofertę i uniknąć kosztownych „prób i błędów” już na maszynie.

Przykłady doboru: jaka guma do oleju, jaka do wody, jaka do chemikaliów?

Dla uproszczenia można przyjąć kilka praktycznych wskazówek:

• Do olejów i smarów – najczęściej NBR; w bardzo wymagających aplikacjach (wysoka temperatura, agresywne medium) rozważa się FKM.
• Do wody, pary i zastosowań zewnętrznych – EPDM jest pierwszym naturalnym wyborem, ze względu na odporność na wodę, parę i warunki atmosferyczne.
• Do agresywnej chemii i wysokiej temperatury – FKM lub specjalne mieszanki dobrane indywidualnie do konkretnego medium.
• Do aplikacji wymagających wysokiej czystości i stabilności w wysokiej temperaturze (np. procesy spożywcze) – silikon (VMQ), często w połączeniu z dodatkowymi procesami obróbki opisanymi poniżej.

To oczywiście uproszczony obraz – w praktyce każda aplikacja wymaga indywidualnego podejścia i zweryfikowania warunków pracy uszczelnienia.

Mieszanki i silikon do kontaktu z żywnością – jak wygląda to w praktyce FliGUM?

W wielu projektach dla przemysłu spożywczego czy producentów armatury do wody pitnej kluczowe pytanie brzmi: „czy ta guma/silikon nadaje się do kontaktu z żywnością?”. Poniżej opisujemy, jak wygląda to w praktyce, bez wchodzenia w szczegóły formalnych norm.

Mieszanki gumowe „food grade”

Jeśli Klient potrzebuje uszczelek gumowych do kontaktu z żywnością, w FliGUM:

1. Zamawiamy odpowiednią mieszankę u producenta gumy – taką, która ma stosowny atest potwierdzający jej przeznaczenie do kontaktu z żywnością i określoną twardość.
2. Produkujemy elementy dokładnie z tej mieszanki, bez wprowadzania dodatkowych składników w procesie technologicznym.
3. Wystawiamy wewnętrzny dokument potwierdzający, że:
   • użyto certyfikowanej mieszanki,
   • w czasie produkcji nie dodano niczego ponad to, co zawiera mieszanka gumowa,
   • gotowy wyrób jest „1:1” wykonany z certyfikowanego materiału.

Na tym etapie produkt jest przygotowany w taki sposób, aby mógł przejść badania w niezależnym laboratorium (np. PZH) i uzyskać formalny atest, ale sam atest pojawia się dopiero po wykonaniu badań.

Nie wszyscy Klienci potrzebują oficjalnego dokumentu z laboratorium – część firm zatrzymuje się na dokumencie FliGUM, który opisuje użyty materiał i proces produkcji. Jeśli jednak produkt ma być szeroko oferowany na rynku, we współpracy z Klientem można zlecić badania i certyfikację konkretnej partii wyrobu.

Silikon do kontaktu z żywnością – kluczowa rola wygrzewania

W przypadku wyrobów silikonowych sytuacja wygląda inaczej, choć w praktyce jest bardzo uporządkowana:

• co do zasady silikon świetnie nadaje się do kontaktu z wodą i żywnością,
• aby mieć pewność, że w gotowym wyrobie nie ma pozostałości substancji lotnych, stosujemy dodatkowy proces obróbki cieplnej.

W FliGUM wygląda to następująco:

1. Produkujemy element silikonowy zgodnie z ustalonym projektem.
2. Gotowy wyrób trafia do pieca, gdzie jest wygrzewany przez około 4 godziny w temperaturze 200°C.
3. W tym czasie z silikonu „uciekają” resztki substancji lotnych, a materiał staje się bezpieczny w kontakcie z wodą pitną czy żywnością.

Po takim procesie możemy wystawić dokument potwierdzający, że dany wyrób:

• został wykonany z odpowiedniej mieszanki silikonowej,
• przeszedł dodatkowe wygrzewanie zgodnie z procedurą FliGUM.

Część Klientów zatrzymuje się na tym etapie, uznając dokument wewnętrzny za wystarczający. Inni decydują się na formalny atest zewnętrzny – wówczas określona partia produktu trafia do laboratorium (np. PZH) na badania, a po ich zakończeniu otrzymuje stosowny dokument potwierdzający wyniki.

Jak wygląda współpraca z FliGUM przy doborze mieszanki?

Żeby maksymalnie ułatwić proces, w FliGUM stosujemy prostą, ale skuteczną ścieżkę:

1. Zapytanie techniczne – Klient przesyła rysunek, szkic lub opis uszczelki oraz informacje o: medium, temperaturze, środowisku pracy, spodziewanej liczbie cykli.
2. Dobór mieszanki – na podstawie tych danych inżynierowie FliGUM rekomendują odpowiedni materiał (NBR, EPDM, FKM, SBR, silikon) i twardość.
3. Uzgodnienie parametrów produkcji – tolerancje wymiarowe, liczba sztuk, sposób pakowania, ewentualne dodatkowe procesy (np. wygrzewanie silikonu).
4. Wykonanie serii próbnej lub od razu produkcji docelowej – w zależności od skali projektu.
5. Dokumentacja – w razie potrzeby dołączamy dokument potwierdzający użycie określonej mieszanki oraz przebieg kluczowych etapów (np. dodatkowe wygrzewanie).

Takie podejście pozwala połączyć praktyczną wiedzę o materiałach z realnymi potrzebami zakładów produkcyjnych i ograniczyć ryzyko niespodzianek na etapie eksploatacji uszczelnień.

Checklista przed wysłaniem zapytania

Przed wysłaniem zapytania o uszczelki gumowe lub silikonowe do FliGUM warto odpowiedzieć na kilka pytań:

• Z jakim medium będzie pracować uszczelka (olej, woda, para, chemikalia, żywność, woda pitna)?
• Jakie będą temperatury pracy (ciągłe i chwilowe)?
• Czy uszczelka pracuje statycznie, czy dynamicznie?
• Jakie są wymagania co do trwałości i bezpieczeństwa?
• Czy produkt ma mieć dodatkowe wymagania związane z kontaktem z żywnością lub wodą pitną?

Im pełniejsza odpowiedź, tym trafniejszy dobór mieszanki i tym stabilniejsza praca całego układu uszczelniającego.

Powiazane artykuly

• Skala twardości Shore’a – praktyczny przewodnik
• Uszczelki gumowe vs silikonowe – co wybrać?
• Elementy gumowe na zamówienie – poradnik

Masz pytania? Przeslij rysunek lub opis – formularz wyceny.