06.03.2020 Werkstoffkompass FKM

Das verwendete Vernetzungssystem ist z.T. maßgeblich verantwortlich für die Funktionsfähigkeit im Einsatz. Daher bedarf es einer sehr genauen Analyse aller Einsatzparameter, insbesondere bei zyklischer Fahrensweise. So hat z.B. die Forderung, bei sehr niedrigen Temperaturen einsetzbar zu sein, i.d.R. eine Reduzierung der Spitzentemperatur zur Folge. Eine der spektakulärsten Belege für das Versagen einer solchen Dichtung war die Challenger Katastrophe 1986. Eine FKM-Dichtung war Ursache des Unglücks.

Vernetzungssysteme – Hier sind drei Vernetzungssysteme von Bedeutung. Eine Vernetzung mit geblockten Diaminen bedingt, dass die Produkte nicht dampfbeständig sind. Die Vernetzung mit Bisphenol AF bietet eine höhere Verarbeitungssicherheit und Vernetzungsgeschwindigkeit gegenüber Diamin. Dies reduziert aber die Beständigkeit gegen Treibstoffe mit Methanolzusatz bzw. Motorenöle mit aminhaltigen Stabilisatoren. Eine Vernetzung mit organischen Peroxiden ist nur mit Fluorkautschuktypen möglich, die im Polymer reaktive Stellen enthalten. Diese Fluorelastomertypen haben eine gute Hydrolyse- und Dampfbeständigkeit.

Mischungen –  Fluorkautschuke sind Mischpolymere aus hochfluorierten Kohlenwasserstoffen. Die Mischungen beinhalten weiterhin Füllstoffe, Verarbeitungsmittel, Metalloxide als Säureaufnehmer und Vulkanisiermittel. Auf dem Markt gibt es inzwischen eine Vielzahl unterschiedlicher FKM-Typen, die für definierte Einsatzbereiche vorgesehen sind. Die wichtigsten sind u.a. die Terpolymere sowie kälteflexible, basenresistente, peroxidische und vernetzbare Typen.

Lieferformen/Verarbeitung – Die Endprodukte aus Fluorelastomeren werden zumeist im Compressions-Moulding-Verfahren oder im Autoklav hergestellt. Danach benötigen alle Produkte eine Nachvulkanisation, um die Vernetzungsreaktion zu beenden. Hierbei müssen die Teile drucklos, vereinzelt positioniert sein. Die Produktion ist sehr aufwändig. Die Ofentemperatur muss mindestens so hoch sein, wie die anzunehmende Einsatztemperatur des Artikels. Der Schwund nach der Vulkanisation ist bedeutend höher als bei anderen Elastomeren. Dies muss bei der Werkzeugauslegung berücksichtigt werden.

Besonderheiten und Einflüsse – Fluorelastomere sind flammwidrig und besitzen eine hervorragende Beständigkeit gegen hohe Temperaturen, Ozon, Sauerstoff, Mineralöle, synthetische Hydraulikflüssigkeiten, Treibstoffe, Aromaten, viele organische Lösungsmittel und Chemikalien. Zu beachten ist eine höhere Leckagegefahr bei konstanter Dauertemperatur und/oder zyklischer Fahrensweise. Auch hat FKM eine geringere Strahlungsbeständigkeit als die meisten Elastomere.

Bevorzugte Einsatzbereiche – FKM, FPM werden überwiegend für Anwendungen in der Chemie, Erdölindustrie, Vakuumtechnik und  Luft- und Raumfahrt eingesetzt.