FALLSTUDIE DRUCKVERFORMUNG

Prüfung zur Bestimmung des Druckverformungsrests

Mit dieser Prüfung bewertet man die Fähigkeit eines Elastomers, zu seiner ursprünglichen Dicke bzw. Form zurückzukehren, nachdem er für eine bestimmte Zeitspanne zusammen gedrückt wurde. Die Prüfung wird häufig bei erhöhten Temperaturen durchgeführt. Auf diese Weise soll das tatsächliche Verhalten, z.B. die Leistungsfähigkeit von Dichtungen während des Gebrauchs simuliert werden. Im Standard ASTM D 2000 sind z.B. verschiedenen elastomeren Materialien bestimmte Zeit- und Temperaturbedingungen für deren Prüfung zu geordnet.

Was ist besser, eine geringe oder eine hohe Druckverformung?

Die Ergebnisse der Druckverformungsprüfung können verwirrend sein, da sie auf verschiedene Arten mit verschiedenen Testverfahren und Musterabmessungen durchgeführt werden. Die Prüfung kann z.B. unter Anwendung einer einstellbaren konstanten Kraft auf das Testmuster (ASTM D-395, Methode A) oder durch Zusammendrücken des Musters zu einer bestimmten konstanten Stauchung (ASTM D-395, Methode B, bei der das Prüfmuster um 25% seiner ursprünglichen Stärke zusammengedrückt wird) erfolgen. Ungeachtet der Testmethode werden die Ergebnisse jedoch immer als ein Prozentsatz angegeben, und je geringer der Prozentsatz, umso besser ist die Dichtfähigkeit des Materials unter Druck.

 

Wie kommt es, dass eine geringere Druckverformung besser ist?

Bei der Druckverformungsprüfung bestimmt man den sogenannten Druckverformungsrest, das heißt, den Prozentsatz an Stauchung, den das Muster nach Verformung und Lagerung nicht wieder ausgleichen konnte.

Wenn also das Muster vollständig zu seiner ursprünglichen Stärke zurückkehrt, bleibt kein Druckverformungsrest, die Druckverformung beträgt 0%. Wenn das Muster vollständig gestaucht bleibt und sich gar nicht zurück verformt, beträgt die Druckverformung 100%. Eine gutes Vermögen zur Rückstellung nach Verformung hat also einen niedrigen Prozentwert, ein schlechtes Rückstellvermögen hat eine hohen Wert.

 

Warum ist eine geringe Druckverformung bei Abdichtungsanwendungen wünschenswert?

Für statische Anwendungen, bei denen eine Dichtung oder das Abdichtungselement zusammengepresst wird, kann ein Verlust der Abdichtungsfähigkeit zu einem Leck führen. Daher ist für solche Anwendungen ein geringer Druckverformungswert wünschenswert. Die Druckverformungswerte steigen mit der Zeitdauer der Prüfung und der Temperatur bei der Prüfung an.

Obwohl eine geringe Druckverformung wünschenswert ist, hängt der Einsatz eines Elastomers von der endgültigen Anwendung des Dichtungselementes ab. Ein O-Ring kann beispielsweise auch dann weiterhin abdichten, wenn er seine Rückverformungsfähigkeit beinahe vollständig verloren hat und eine Druckverformung von 90% aufweist. Voraussetzung ist, dass der Systemdruck gleichbleibend ist und keine anderen Kräfte vorhanden sind, die die Dichtung beschädigen könnten. Auch eine Schwellung durch den Kontakt mit einer Flüssigkeit kann eine hohe Druckverformung ausgleichen. Andererseits wird in Situationen, in denen der Kontakt mit einer Flüssigkeit das Material zum Schrumpfen bringt, eine hohe inhärente Druckverformung mit ziemlicher Sicherheit zu einem Versagen bei der Abdichtung führen.

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