FFKM O-Ringe: der leistungsstärkste O-Ring-Werkstoff

Was ist FFKM?

FFKM ist das Kurzzeichen für Perfluorkautschuk, auch Perfluorelastomer genannt. Es bezeichnet einen vollständig fluorierten Synthesekautschuk, der vor allem für Hochleistungsdichtungen eingesetzt wird: FFKM-Dichtungen wie O-Ringe dichten dort, wo andere Elastomere aufgeben. Die ältere Bezeichnung FFPM steht für denselben Werkstoff, heute ist das Kurzzeichen FFKM gebräuchlich.

Der entscheidende Punkt liegt im chemischen Aufbau. FFKM besteht praktisch nur aus Kohlenstoff-Fluor-Bindungen, einer der stärksten Bindungen der organischen Chemie. Deshalb greifen selbst aggressive Medien das Material kaum an. FKM ist dagegen nur teilweise fluoriert und trägt noch Wasserstoff in der Kette, was ihn empfindlicher macht. Die Grafik oben zeigt den Unterschied. Anders als PTFE bleibt FFKM dabei ein echtes Elastomer mit Rückstellkraft.

Die wichtigsten Eigenschaften

Konkrete Medien prüfen Sie im Tool Medienbeständigkeit. Der einzige nennenswerte Nachteil ist der Preis: Perfluorkautschuk ist in der Herstellung sehr aufwendig, der Rohstoff kostet ein Vielfaches gängiger Werkstoffe. FFKM lohnt sich überall dort, wo kein anderer Werkstoff die Anforderungen erfüllt und wo Ausfallsicherheit und Standzeit zählen.

Temperaturbereiche im Vergleich

Unter den elastischen Dichtwerkstoffen deckt FFKM den höchsten Dauertemperaturbereich ab. Die Grafik stellt unsere vier Werkstofffamilien den zwei gängigen Elastomeren EPDM und NBR gegenüber:

Alle Werkstoffe im direkten Vergleich zeigt der Beitrag O-Ring Material, mehr zur Hitze lesen Sie unter hitzebeständige O-Ringe.

Warum ist FFKM nahezu universell beständig?

Jeder Elastomerwerkstoff verrät über seinen Namen, woraus er aufgebaut ist. Die beiden „F“ in FFKM stehen für Fluor. Fluor bildet mit dem Kohlenstoff eine außergewöhnlich stabile Bindung. Da FFKM vollständig fluoriert ist, finden Medien kaum eine Angriffsstelle. Unser Tool zeigt, was das in Zahlen heißt:

Die wenigen Ausnahmen

Heißwasser und Dampf

In Heißwasser und Dampf liegt die Grenze unter der Luft-Temperatur und hängt stark von der Mischung ab. Für Dampf ist NH5755 HT ausgelegt:

Erfahrungswerte von NH O-RING, keine Haftung, im Einzelfall testen. Alle Werkstoffe im Vergleich: O-Ringe für Heißwasser.

FFKM vs. FKM: der direkte Vergleich

FKM ist der bewährte Standard für anspruchsvolle Anwendungen. FFKM geht einen deutlichen Schritt weiter:

FKM deckt einen großen Teil der industriellen Anwendungen wirtschaftlich ab. FFKM ist die Wahl, wenn Temperatur und Medien an die Grenze gehen. Mehr dazu im Beitrag FKM O-Ringe.

FFKM, ECOLAST und Kalrez: Werkstoff und Marken

FFKM ist die Werkstoffbezeichnung. Daneben gibt es mehrere Markennamen für Perfluorkautschuk verschiedener Hersteller:

Kalrez war über viele Jahre die bekannteste FFKM-Marke. Heute sind leistungsfähige Alternativen verfügbar. Mit ECOLAST erhalten Sie FFKM O-Ringe in zehn Mischungen, in über 5.000 ab Lager verfügbaren Abmessungen und ohne Mindestmengen.

ECOLAST Orientierungshilfe für andere Bezeichnungen

Liegt Ihnen eine Anfrage mit der Mischungsbezeichnung eines anderen Herstellers vor? Die Übersicht nennt ECOLAST-Mischungen mit einem ähnlichen Einsatzschwerpunkt und dient ausschließlich als unverbindliche erste Orientierung für das Gespräch mit uns.

ECOLAST: unsere FFKM-Mischungen

FFKM gibt es nicht in nur einer Ausführung. Über die Zusammensetzung lassen sich Temperaturbereich, Härte und Zulassungen gezielt anpassen. Unser ECOLAST-Sortiment deckt die gängigen Anforderungsprofile ab. Wählen Sie Ihre Anforderung:

Die weißen Mischungen NH4700 und NH7700 sind auf Food-, Pharma- und Hygieneanwendungen ausgelegt. Alle Prüfwerte stehen in den Datenblättern, den Überblick über das Sortiment finden Sie auf der ECOLAST-Seite.

Technische Kennwerte im Überblick

Die Werte stammen aus den ECOLAST-Datenblättern und sind nach ASTM geprüft. Die Härte steht als gerundeter Nennwert:

DVR = Druckverformungsrest nach ASTM D395 B, 70 h bei 200 °C. Reißfestigkeit und Reißdehnung nach ASTM D412, TR-10 nach ASTM D1329, Härte nach ASTM D2240. Fertigungsbedingte Schwankungen möglich, maßgeblich ist das jeweilige Datenblatt. Für FKM nennen unsere Datenblätter den Druckverformungsrest nach 22 h bei 200 °C, vergleichen Sie nur gleich geprüfte Werte.

Woraus besteht eine FFKM-Mischung?

Eine FFKM-Mischung ist mehr als das Basispolymer. Erst das Zusammenspiel mehrerer Komponenten bestimmt Temperaturbereich, Härte, Zulassung und Druckverformungsrest:

• Basispolymer (Perfluorelastomer): der vollständig fluorierte Kautschuk. Er liefert die nahezu universelle chemische Beständigkeit.
• Vernetzungssystem: bestimmt maßgeblich die obere Temperaturgrenze und den Druckverformungsrest. Spezielle Vernetzer ermöglichen die Hochtemperatur-Typen bis +330 °C oder +340 °C.
• Füllstoffe: verstärken die mechanischen Eigenschaften. Die schwarzen Typen nutzen Ruß, die weißen Food- und Pharma-Typen NH4700 und NH7700 helle, lebensmittelkonforme Füllstoffe. Das erklärt auch ihre höhere Dichte von 2,41 g/cm³ gegenüber 1,98 g/cm³ bei NH5750.
• Pigmente: bestimmen die Farbe, etwa Weiß für die optische Kontrolle in der Lebensmittelproduktion.

Typische Richtwerte für eine schwarze FFKM-Standardmischung. Der Anteil steht in phr (Gewichtsteile je 100 Teile Kautschuk), darunter ungefähr in Gewichtsprozent. Hochreine Halbleiter- und Pharmatypen werden mit speziellen, oft vollfluorierten Füllstoffen oder ganz ohne Füllstoff hergestellt, um Partikel und Metallionen zu vermeiden. Konkrete Rezepturen sind herstellerspezifisch.

Bei NH5750, NH7750, NH5751 HT und NH7751 HT steht der FFKM-Anteil im Datenblatt: 80–85 % FFKM, im Labor per Thermogravimetrie (TGA) nach ISO 11358-1 bestimmt. Der Wert umfasst FFKM samt eingebundenem Vernetzer. Welche Mischung zu Ihrer Anwendung passt, klären wir gern direkt mit Ihnen.

Typische Anwendungen

Auslegung und Montage

FFKM O-Ringe legen Sie grundsätzlich wie andere Elastomere aus, mit einer Ausnahme: Die Nut wird etwas tiefer, die Verpressung etwas geringer.

Bei hohen Temperaturen braucht der Ring mehr Platz für die Wärmeausdehnung, halten Sie den Füllgrad deshalb deutlich unter 85 %. FFKM ist mechanisch empfindlicher als andere Elastomere: Entgraten Sie Kanten, sehen Sie Einführschrägen vor und bauen Sie den Ring sorgfältig ein. Nutmaße und Toleranzen bestimmen Sie mit der O-Ring Nutberechnung und den O-Ring Toleranzen, alle Regeln stehen im Beitrag O-Ring Auslegung.

Gibt es Alternativen zu FFKM?

Wenn es vor allem auf die Medienbeständigkeit ankommt und nicht auf volle Elastizität, sind FEP-ummantelte O-Ringe und PTFE O-Ringe eine preiswertere Option. Beide sind ebenfalls nahezu universell beständig, aber deutlich starrer, der Einbauraum muss dazu passen:

Häufige Fragen