Garniturile industriale din cauciuc sunt piese elastice folosite pentru etanșare. Ele împiedică trecerea necontrolată a lichidelor sau gazelor dintre componentele mecanice montate împreună. În acest fel, ajută la păstrarea presiunii și la protejarea instalațiilor. Sunt fabricate din mai multe tipuri de elastomeri naturali și sintetici, de la EPDM și NBR până la silicon tehnic și fluoroelastomeri. Aceste piese sunt folosite în instalații hidraulice, conducte pentru fluide agresive, industria auto, industria alimentară și sectorul energetic. Deoarece pot acoperi micile denivelări ale suprafețelor și pot absorbi vibrațiile, garniturile reduc riscul de defectare, limitează poluarea la locul de muncă și scad costurile de exploatare.
În ingineria actuală, o garnitură nu este privită doar ca un simplu inel de cauciuc. Ea face parte din sistemul de siguranță al unei instalații. Alegerea corectă depinde de forma și dimensiunile pieselor, de compatibilitatea cu substanțele folosite și de felul în care materialul se comportă la temperatură și presiune. Pentru aplicații dificile, componente verificate, precum aceste Garnituri din cauciuc de la producătorul EDER, ajută la respectarea cerințelor de calitate și la obținerea unei durate de funcționare previzibile.
Din ce materiale se fabrică garniturile industriale din cauciuc?
Rezultatul oferit de o garnitură industrială depinde de formula materialului, nu doar de faptul că este fabricată din cauciuc. Fiecare polimer are o structură proprie, cu lanțuri saturate, nesaturate sau chiar cu o bază anorganică. Această structură influențează reacția la căldură, solvenți, substanțe chimice și îmbătrânire.
Standarde internaționale precum ASTM D2000 împart elastomerii în clase și grupe, în funcție de rezistența la căldură și de comportamentul lor în anumite fluide. Fiecare tip de cauciuc este potrivit pentru anumite condiții de lucru și trebuie ales după combinația de presiune, temperatură și substanțe întâlnită în instalație.
EPDM: rezistență la apă, abur, ozon și radiații UV
Cauciucul EPDM (Etilen-Propilen-Dien Monomer) rezistă bine la apă fierbinte, abur saturat la presiune joasă și soluții apoase, inclusiv acizi diluați și substanțe alcaline. Lanțul său molecular are puține legături instabile, motiv pentru care EPDM se comportă bine la contactul cu oxigenul, ozonul și radiațiile ultraviolete.
În mod obișnuit, EPDM poate fi folosit între -40°C și +130°C. Unele formule vulcanizate cu peroxizi pot ajunge la +150°C. Materialul are însă o limitare clară: nu este potrivit pentru hidrocarburi aromatice, uleiuri minerale, benzină sau solvenți nepolari. În contact cu acestea se poate umfla puternic și își poate pierde rezistența mecanică.
NBR sau cauciuc nitrilic: compatibilitate cu uleiuri și combustibili
Cauciucul nitrilic, numit și NBR, este folosit pe scară largă în industria petrolieră, în instalații hidraulice și în sisteme pneumatice. Principalul său avantaj este rezistența la uleiuri minerale, unsori sintetice, combustibili pe bază de hidrocarburi și multe lichide hidraulice. Această proprietate este legată de grupările de acrilonitril din material.
Cantitatea de acrilonitril influențează direct comportamentul cauciucului. Un procent mai mare crește rezistența la hidrocarburi, dar face materialul mai rigid la temperaturi scăzute. Garniturile NBR funcționează, de regulă, între -30°C și +100°C și pot rezista pentru scurt timp până la +120°C. Ele au o rezistență bună la rupere și abraziune, dar pot deveni fragile la ozon și la lumina directă a soarelui dacă nu au aditivi de protecție.
Silicon: flexibilitate, igienă și stabilitate la temperaturi ridicate
Spre deosebire de elastomerii pe bază de carbon, siliconul, cunoscut și ca VMQ, are un lanț molecular format din siliciu și oxigen (Si-O-Si). Legăturile dintre siliciu și oxigen sunt foarte stabile. Din acest motiv, siliconul rezistă bine la temperaturi ridicate și la oxidare.
Garniturile din silicon rămân flexibile într-un interval larg, de la aproximativ -55°C până la +230°C. Unele formule pot suporta pentru scurt timp temperaturi de până la +300°C. Materialul își păstrează o mare parte din elasticitate la temperaturi foarte scăzute. Deoarece este inert biologic, nu transmite gust sau miros și poate respecta cerințele FDA și NSF, siliconul este folosit în industria alimentară și farmaceutică. Rezistența sa la rupere este însă mai mică decât cea a NBR.
Neopren: echilibru între rezistența mecanică, intemperii și substanțe chimice
Neoprenul, numit și policloropren sau CR, este un elastomer versatil. El oferă o combinație bună între rezistență mecanică, protecție la intemperii și rezistență moderată la substanțe chimice. Clorul din structura sa îi oferă și proprietăți bune de autostingere atunci când este expus la flacără. Materialul rezistă într-o anumită măsură la grăsimi și uleiuri minerale.
Garniturile din neopren suportă bine solicitările repetate, frecarea și îmbătrânirea produsă de ozon, schimbările de temperatură și apa sărată. Ele funcționează, de obicei, între -40°C și +110°C. Policloroprenul este folosit în carcase maritime, în etanșări pentru compresoare frigorifice cu amoniac și în elemente care absorb vibrații sau șocuri.
FKM și Viton: performanță la temperaturi și substanțe chimice agresive
Fluoroelastomerii FKM, comercializați și sub marca Viton®, sunt materiale pentru condiții dificile. Legăturile puternice dintre carbon și fluor le permit să reziste la acizi concentrați, combustibili agresivi, hidrocarburi aromatice și solvenți clorurați.
FKM poate lucra continuu la temperaturi între aproximativ -20°C și +200°C. Pentru perioade scurte, unele formule pot suporta până la +250°C. De asemenea, materialul se deformează puțin după o compresie îndelungată. Garniturile FKM sunt mai scumpe, dar sunt folosite în industria aerospațială, în rafinării și în instalații cu gaze toxice sau fluide foarte corozive.
Aditivi, umpluturi și agenți de vulcanizare care influențează performanța
Un compus de cauciuc nu conține doar polimerul de bază. Rețeta poate include negru de fum, silicați, plastifianți, antioxidanți și stabilizatori pentru temperatură. Negrul de fum crește duritatea Shore, rezistența la rupere și protecția la abraziune. Silicații pot ajuta la păstrarea transparenței și a proprietăților izolatoare ale siliconului.
Metoda de vulcanizare influențează și ea durata de funcționare. Vulcanizarea cu sulf oferă flexibilitate și rezistență bună la solicitări repetate, dar materialul poate fi mai sensibil la căldură. Vulcanizarea cu peroxizi creează legături mai stabile între lanțurile de polimer. În acest fel, garnitura rezistă mai bine la temperatură și se deformează mai puțin după compresie.
Ce tipuri de garnituri industriale din cauciuc există?
Există mai multe forme de garnituri din cauciuc, deoarece instalațiile, carcasele utilajelor și pompele au geometrii diferite. Profilul potrivit se alege după direcția forțelor, spațiul disponibil și toleranțele de montaj.
Producătorii oferă piese cu secțiuni diferite, de la profile circulare simple până la forme asimetrice, cu mai multe camere, sau piese decupate după un contur precis. Fiecare formă este creată pentru o anumită metodă de montaj și pentru o anumită distribuție a presiunii de contact.
Garnituri O-Ring pentru etanșări radiale și axiale
O-Ringurile sunt printre cele mai folosite piese de etanșare. Forma lor simetrică permite o montare simplă, iar presiunea fluidului ajută la creșterea contactului cu pereții canalului. Atunci când sunt montate în canale realizate conform ISO 3601, ele sunt comprimate, de regulă, cu 15-30% din grosimea secțiunii.
La o etanșare axială, cum este cea a capacului unei supape, forța de strângere apasă perpendicular pe planul inelului. La o etanșare radială, cum este cea a unui piston sau a unei tije hidraulice, inelul lucrează pe diametrul interior sau exterior. Pe măsură ce presiunea crește, cauciucul este împins către spațiul liber. Presiunea de contact crește, iar fluidul nu mai poate trece prin îmbinare.
Garnituri plate tăiate cu stanța pentru flanșe și îmbinări
Garniturile plate sunt folosite în mod obișnuit la îmbinările demontabile cu flanșe, în rețele de țevi, vase sub presiune și compresoare. Ele pot fi tăiate mecanic, cu jet de apă sau cu un plotter oscilant, din foi de elastomer cu grosimi de obicei între 1 și 6 mm.
Suprafața mare de contact este unul dintre principalele lor avantaje. Garniturile pot fi realizate pentru dimensiuni standard, precum flanșele DIN/EN 1092-1 și ANSI B16.5, dar și pentru forme speciale. Atunci când șuruburile sunt strânse cu forța corectă și în ordinea potrivită, garnitura preia micile abateri de planeitate și creează o barieră continuă pe conturul flanșei.
Garnituri turnate și profilate pentru echipamente personalizate
În echipamentele cu spațiu redus sau cu canale de etanșare tridimensionale se pot folosi garnituri turnate prin injecție sau transfer, realizate în matrițe speciale. Aceste piese pot avea mai multe buze de etanșare, nervuri de întărire și orificii pentru poziționare.
Profilele extrudate, precum cordoanele și profilele cu formă D, P, E, X sau Quad-Ring, sunt utile în aplicații cu mișcare repetată. Inelele X pot reduce frecarea și riscul ca garnitura să se răsucească în canal. Acest defect, numit uneori „spiral failure”, poate apărea la O-Ringurile obișnuite în anumite sisteme dinamice.
Garnituri pentru supape, pompe, conducte și schimbătoare de căldură
Echipamentele care transportă fluide au nevoie de garnituri pentru temperaturi, presiuni și viteze diferite. În schimbătoarele de căldură cu plăci se folosesc garnituri lungi și profilate. Multe au sisteme de fixare de tip clip-on. Ele trebuie să suporte multe cicluri de încălzire și răcire fără să își piardă forma și forța de contact.
La pompe și vane, garniturile carcasei și cele ale scaunelor de supapă trebuie să reziste la viteze mari ale fluidului și la turbulențe. Acest lucru reduce riscul de eroziune și cavitație. În conductele industriale, garniturile trebuie să suporte și loviturile de berbec, precum și micile modificări de formă ale rețelei metalice.
Garnituri de ușă, trape, carcase și panouri industriale
Pentru incinte tehnice, dulapuri electrice, autoclave și panouri de acces se folosesc garnituri din cauciuc celular sau profile tubulare care se comprimă ușor. Ele pot proteja interiorul împotriva apei și prafului, conform claselor de protecție IP65, IP66 sau IP67.
La ușile grele ale camerelor curate, la trapele navale și la sterilizatoare, garnitura trebuie să se comprime fără să fie nevoie de o forță mare la închiderea mânerelor. În același timp, trebuie să reziste la îmbătrânire, dezinfectanți și soluții folosite la spălarea chimică.
În ce aplicații și industrii se folosesc garniturile din cauciuc?
Garniturile din cauciuc sunt prezente în aproape toate instalațiile industriale moderne. Piața globală a garniturilor de etanșare din elastomeri a fost estimată la aproximativ 50 de miliarde de euro în 2021. Creșterea sa este susținută de dezvoltarea tehnologiilor avansate, de regulile mai stricte privind protecția mediului și de automatizarea fabricilor.
Aceste piese sunt folosite de la rețelele subterane de apă până la vehicule, echipamente de transport și instalații biochimice de mare puritate. Ele ajută la controlul fluidelor și la protejarea echipamentelor în timpul funcționării.
Instalații de apă, canalizare, HVAC și sisteme de încălzire
În rețelele publice de apă și în stațiile de tratare a apelor uzate, garniturile EPDM și SBR etanșează îmbinările dintre țevi din fontă ductilă, beton sau PVC. Pentru instalațiile de apă potabilă, garniturile trebuie să aibă certificări precum WRAS, KTW sau ACS. Aceste certificări arată că materialul nu eliberează substanțe dăunătoare sau compuși organici volatili în apă.
În instalațiile HVAC și în sistemele de încălzire centralizată, garniturile intră în contact cu amestecuri de apă și etilenglicol sau propilenglicol. Ele trebuie să reziste și la vibrațiile produse de compresoare și pompele de recirculare, pentru ca presiunea instalației să rămână stabilă.
Industria auto și utilajele pentru transport
Un autovehicul conține sute de piese de etanșare. Printre acestea se numără garniturile băii de ulei, etanșările circuitelor de răcire, garniturile injectoarelor, trecerile pentru cabluri și chederele caroseriei. În compartimentul motor, garniturile din FKM și silicon sunt utile deoarece trebuie să suporte temperaturi mari și contactul cu vapori de ulei și combustibil.
Dezvoltarea vehiculelor electrice a adus cerințe noi pentru bateriile de tracțiune, sistemele BMS și carcasele componentelor electronice de putere. În aceste zone, garniturile ignifuge din EPDM sau silicon protejează bateriile împotriva apei, inclusiv în condiții asociate clasei IPX9K. Ele permit și preluarea dilatărilor termice ale carcaselor mari.
Industria alimentară și echipamentele pentru procesare
Fabricarea laptelui, berii, băuturilor și alimentelor ambalate necesită garnituri care respectă cerințe precum US FDA 21 CFR 177.2600 sau Regulamentul European (CE) 1935/2004. Materialul nu trebuie să treacă în alimente și trebuie să nu conțină ftalați sau plastifianți toxici.
Garniturile din fitingurile igienice Clamp sau DIN 11851 sunt curățate frecvent prin proceduri CIP și sterilizate prin proceduri SIP. Ele trebuie să reziste la soluții concentrate de hidroxid de sodiu și acid azotic la aproximativ +85°C, precum și la abur fierbinte la +130°C. Pentru aceste aplicații sunt folosite des siliconul și EPDM-ul certificat pentru contact alimentar.
Industria farmaceutică și aplicațiile medicale
Instalațiile farmaceutice și biotehnologice au cerințe foarte stricte privind puritatea. Garniturile pot avea nevoie de certificare USP Class VI și de teste de citotoxicitate. Cele montate în bioreactoare, coloane de cromatografie și linii de umplere sterilă trebuie să aibă suprafețe netede, fără pori în care s-ar putea dezvolta bacterii.
Siliconul vulcanizat cu platină este folosit frecvent deoarece eliberează foarte puține substanțe în mediul de lucru. Poate suporta sterilizări repetate în autoclavă la +121°C sau +134°C fără să își piardă forma și fără să reacționeze cu substanțele active din medicamente.
Industria chimică, petrochimică și energetică
Rafinăriile, terminalele pentru produse chimice și centralele energetice combină presiuni mari, temperaturi schimbătoare și substanțe agresive. Fluidele pot fi fracții aromatice, precum benzenul și toluenul, gaze corozive, precum hidrogenul sulfurat și dioxidul de sulf, sau acizi minerali concentrați.
În astfel de instalații se folosesc mai ales garnituri FKM, FFKM sau formule speciale de EPDM. În stațiile de comprimare a gazelor naturale, materialul trebuie uneori să fie certificat împotriva decomprimării rapide a gazului, cunoscută ca RGD. Această certificare reduce riscul apariției unor explozii interne în garnitură.
Sisteme hidraulice, pneumatice, pompe și compresoare
În circuitele hidraulice de înaltă presiune, de regulă între 100 și 400 bar, garniturile NBR sau din poliuretan sunt folosite împreună cu inele anti-extrudare din PTFE ori din materiale termoplastice dure. Ele trebuie să reziste la forfecare și să împiedice pierderea uleiului pe lângă pistoanele care se mișcă repetat.
În sistemele pneumatice, aerul comprimat circulă cu viteze mari. Din acest motiv, garniturile trebuie să aibă frecare redusă și să fie compatibile cu vaporii de lubrifiant. Pentru a limita uzura și blocarea, se pot folosi lubrifianți sintetici compatibili, precum produsele pe bază de silicon Molykote® sau fluoropolimerii Krytox™.
Echipamente de producție, utilaje și instalații de proces
Liniile de asamblare, roboții de vopsire, mașinile CNC și utilajele de proces folosesc garnituri din cauciuc la carcasele transmisiilor, ghidajele liniare și rezervoarele cu emulsie de răcire. Emulsiile moderne pot conține uleiuri sintetice și baze alcaline, astfel că este nevoie de garnituri care nu se descompun ușor în contact cu acestea.
În utilajele grele, precum morile, calandrele și concasoarele, garniturile flexibile preiau micile mișcări și abateri ale structurii. Ele împiedică pătrunderea pulberilor fine în angrenaje și protejează lagărele împotriva uzurii rapide.
Care sunt beneficiile principale ale garniturilor industriale din cauciuc?
Garniturile din cauciuc sunt preferate în multe aplicații în locul pieselor metalice rigide sau al garniturilor din fibre comprimate datorită elasticității lor. Cauciucul se poate deforma la forțe relativ mici și poate urma forma micilor denivelări ale suprafețelor de contact.
Această flexibilitate face din elastomeri o soluție eficientă și accesibilă pentru multe aplicații tehnice. Ei oferă o etanșare bună, iar montarea și înlocuirea lor sunt, de obicei, simple.
Reduc pierderile de fluide, gaze și presiune
Un avantaj important este păstrarea etanșeității pe o perioadă lungă. Garniturile pot reduce aproape complet emisiile de substanțe chimice, pierderile de abur și scăpările de aer comprimat. Într-o fabrică, chiar și pierderile mici și continue de gaz comprimat pot ajunge la costuri energetice de zeci de mii de euro pe an.
Prin menținerea unei presiuni constante pe zona de contact, garnitura ajută circuitul să păstreze debitul necesar și presiunea stabilită în proiect. Astfel, procesul chimic sau mecanic nu este afectat de variații nedorite. De aceea, merită să alegeți garnituri de la furnizori de încredere, precumEder Belts.
Protejează echipamentele împotriva prafului, apei și contaminanților
Mediul industrial poate conține particule abrazive, pulberi de proces, stropi de apă și aer sărat. O garnitură aleasă și dimensionată corect închide spațiul din jurul componentelor scumpe, precum arborii fin prelucrați, bobinajele, rulmenții de precizie și aparatele electronice de măsurare.
Această protecție reduce oxidarea suprafețelor metalice și uzura produsă de particulele dure ajunse în lubrifiant. În același timp, poate prelungi perioada dintre lucrările de verificare și recondiționare ale utilajelor.
Absorb vibrațiile și compensează variațiile dimensionale
Utilajele rotative, cum sunt motoarele electrice, pompele centrifuge și turbinele, produc vibrații permanente. Spre deosebire de o etanșare metalică rigidă, cauciucul poate absorbi o parte din energia acestor vibrații. Astfel, scad șocurile transmise componentelor și nivelul zgomotului mecanic.
Conductele lungi și structurile compozite își pot schimba dimensiunile în timpul încălzirii și răcirii. Garnitura din cauciuc poate prelua aceste mișcări mici, axiale sau transversale, fără să se rupă și fără să piardă contactul cu suprafețele.
Asigură flexibilitate și etanșare chiar și la suprafețe imperfecte
Obținerea unor suprafețe foarte netede, cu o rugozitate de tipul , necesită rectificare sau honuire, operații care pot fi scumpe. La flanșele turnate, sablate sau prelucrate mai puțin fin, o garnitură flexibilă de cauciuc poate compensa denivelările. Sub forța de strângere, materialul intră în micile adâncituri, acoperă urmele de prelucrare și preia abaterile reduse de planeitate.
Acest lucru permite montarea flanșelor mari fără prelucrarea excesivă a pieselor din oțel sau fontă. Costurile inițiale pentru realizarea suprafețelor de contact pot fi astfel mai mici.
Diminuează costurile de mentenanță și opririle neplanificate
Defectarea unei garnituri care costă doar câțiva euro poate opri o linie întreagă de producție sau poate contamina un lot mare de produse farmaceutice. Alegerea unui compus potrivit poate prelungi perioada dintre două defectări, cunoscută ca MTBF (Mean Time Between Failures).
Întreținerea preventivă devine mai ușor de planificat. Garniturile pot fi verificate și schimbate în timpul opririlor programate, fără lucrări suplimentare pentru refacerea suprafețelor metalice de etanșare.
Oferă soluții personalizabile la dimensiuni, duritate și profil
Procedeele actuale de prelucrare a cauciucului permit realizarea de garnituri pentru multe forme și condiții de lucru. Duritatea poate fi aleasă pe scara Shore A, de la aproximativ 40 ShA, pentru materiale moi și ușor de comprimat, până la 90 ShA, pentru materiale mai tari și mai rezistente la extrudare.
Garniturile pot fi tăiate, turnate prin injecție sau vulcanizate continuu. Ele pot avea dimensiuni foarte mari sau foarte mici, inserții metalice și straturi de țesătură. Aceste adaosuri pot crește rezistența la presiuni care variază repetat.
Cum se alege garnitura industrială potrivită?
Alegerea unei garnituri din cauciuc trebuie făcută ca parte a proiectării întregului sistem, nu ca o simplă cumpărare de consumabile. Compatibilitatea chimică, temperatura, presiunea și forțele mecanice se influențează reciproc. Din acest motiv, fiecare condiție de lucru trebuie verificată.
O specificație corectă se bazează pe fișa tehnică a producătorului și pe toleranțele prevăzute de standardele aplicabile. Astfel, sunt reduse erorile de alegere și riscul ca piesa să nu se potrivească instalației.
Identificarea fluidului, gazului sau mediului cu care intră în contact
Primul pas este analiza completă a fluidului de lucru. Trebuie verificate concentrația, aditivii și substanțele de curățare folosite periodic. Uneori, garnitura nu este deteriorată de fluidul principal, ci de soluția acidă sau alcalină folosită la spălarea instalației.
Trebuie stabilit și dacă mediul este lichid sau gazos. Gazele pot trece prin material prin difuzie mai ușor decât lichidele. Pentru gaze ușoare, precum heliul și hidrogenul, este nevoie de un compus cu structură suficient de densă pentru a limita trecerea gazului prin garnitură.
Stabilirea intervalului de temperatură și a presiunii de lucru
Trebuie cunoscut întregul interval de temperatură. Acesta include temperatura minimă la pornirea instalației, temperatura normală de funcționare și vârfurile scurte care pot apărea la spălare sau în timpul unei probleme de proces. De exemplu, instalația poate porni într-o dimineață de iarnă la -25°C și poate ajunge la temperaturi mult mai mari în timpul funcționării.
Pentru presiune trebuie cunoscute valoarea normală, vârfurile produse la pornirea pompelor și eventualul vid tehnic. Dacă garnitura este folosită în vid, duritatea trebuie aleasă corect, iar canalul trebuie proiectat astfel încât inelul să nu fie tras în interiorul conductei.
Alegerea durității Shore, grosimii și dimensiunilor corecte
Duritatea Shore A arată cât de mult rezistă cauciucul la apăsarea unui vârf standardizat. Pentru flanșe neregulate sau pentru îmbinări în care forța de strângere este mică, se aleg garnituri moi, de aproximativ 50-60 ShA. Acest lucru poate fi necesar la flanșe din plastic, fibră de sticlă sau sticlă de laborator. Pentru presiuni mari și riscuri de forfecare sau extrudare, sunt mai potrivite garniturile de 75-90 ShA.
Grosimea unei garnituri plate trebuie să fie cât mai mică, dar suficientă pentru a acoperi abaterile suprafeței. O garnitură de 1,5-2 mm poate rezista mai bine la presiune decât una de 4-6 mm și are o suprafață mai mică expusă substanțelor chimice și deformării lente.
Evaluarea mișcării, frecării și vitezei în cazul etanșărilor dinamice
La etanșările dinamice, frecarea uscată sau cu lubrifiere redusă este una dintre principalele cauze ale uzurii. Trebuie măsurată viteza liniară a tijei sau viteza periferică a arborelui. De asemenea, trebuie estimată căldura produsă de frecare pe zona de contact.
Pentru a limita uzura și fenomenul stick-slip, adică lipirea și alunecarea sacadată, pot fi folosite materiale cu frecare redusă. Alte soluții sunt compușii cu PTFE sau grafit inclus și lubrifianții fluorurați aplicați la montaj. Lubrifiantul trebuie să fie compatibil atât cu garnitura, cât și cu fluidul etanșat.
Când este necesară o garnitură standard și când se recomandă una personalizată
Garniturile standard, precum O-Ringurile ISO 3601 și garniturile plate de flanșă DIN/EN 1092-1, se găsesc ușor și au costuri bune. Ele sunt potrivite pentru utilități, utilaje obișnuite și rețele convenționale de transport al fluidelor.
O garnitură realizată după un desen special este necesară atunci când carcasa are o formă neobișnuită, forța de închidere este foarte mică, sunt necesare inserții metalice sau instalația combină gaze pure, temperaturi extreme și cerințe stricte de igienă. Costul unei matrițe speciale sau al unei debitări digitale poate fi recuperat prin reducerea pierderilor și creșterea siguranței instalației.
Perspective tehnice: Fiabilitatea pe durata de viață și economia circulară a elastomerilor
Noile reguli europene privind proiectarea ecologică, inclusiv Regulamentul UE 2024/1781, precum și dezvoltarea infrastructurilor pentru hidrogen și captarea carbonului (CCUS) schimbă cerințele pentru garniturile din cauciuc. Prețul de cumpărare nu mai este singurul criteriu. Trebuie analizat costul pe toată durata de utilizare. Acesta include prețul piesei, montarea, pierderile produse de opriri și riscurile de mediu legate de emisiile fugitive.
Hidrogenul la presiuni foarte mari, între 30 și 100 MPa, și dioxidul de carbon supercritic pot pătrunde și se pot dizolva mai ușor în elastomer decât gazele obișnuite. La depresurizarea rapidă a instalației, gazul dizolvat se extinde în interiorul cauciucului. Pot apărea goluri mici, umflături și distrugeri grave prin fenomenul RGD, adică decomprimarea rapidă a gazului. De aceea, sunt necesari compuși cu o structură bine reticulată, verificați după standarde precum ISO 23936-2.
Reciclarea cauciucului vulcanizat rămâne o problemă importantă. Spre deosebire de materialele termoplastice, care pot fi topite și prelucrate din nou, cauciucul vulcanizat are legături chimice permanente. Din acest motiv, reciclarea sa fără pierderi mari de rezistență este dificilă. Cercetarea actuală urmărește devulcanizarea prin metode mecanice și chimice, folosirea elastomerilor termoplastici de înaltă performanță acolo unde temperatura permite și instalarea unor sisteme digitale care urmăresc starea garniturii. Datele reale de funcționare pot ajuta la prelungirea perioadei de utilizare în condiții de siguranță.
