Was sind EPDM O-Ringe?

O-Ringe aus EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk) sind für die Anwendung im Kontakt mit Heißwasser und Dampf prädestiniert. 

Egal ob im Sanitär- und Heizungsbereich oder der Lebensmittelindustrie: EPDM O-Ringe bieten die notwendige Dauerhaltbarkeit und bei Bedarf auch die industriespezifischen Zulassungen für diese herausfordernden Einsatzgebiete. 

Die gute Medienbeständigkeit macht EPDM auch für den Einsatz in Kühlkreisläufen oder Drucksystemen geeignet – nicht zuletzt in der Automobilindustrie. Viele Praktiker kennen EPDM auch unter den Handelsnamen globaler Anbieter wie Keltan®, Vistalon®, Dutral® oder Nordel®. 

Zu den wichtigsten Alternativen für EPDM O-Ringe zählen die Werkstoffe NBR und FKM.

FKM O-Ringe

Merkmal

Wert

ISO Bezeichnung

EPDM

Handelsnamen

Hypalon

Chemische Bezeichnung

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk

Medienbeständigkeit

Gute Medienbeständigkeit

Temperaturbeständigkeit

-40°C bis +150°C

Standardfarbe

Schwarz

Standardhärte

70 Shore A

Anwendungsbereich

Lebensmittel, Pharma, Heißwasser

Herstellung

Formpressen und Spritzguss

Toleranzen

DIN ISO 3601

Haltbarkeit

8 Jahre

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#1 Die 5 wichtigsten Vorteile von EPDM O-Ringen

1. Gute Abriebbeständigkeit
2. Sehr gute Eignung für Heißwasser und Dampf
3. UV- und Ozonbeständigkeit
4. Breit ausgeprägte Medienbeständigkeit
5. Lebensmittel- und Trinkwassereignung

Mechanische Belastung, Temperaturen, Medien oder einfach die Umwelt: O-Ringe unterliegen einer vielfältigen Beanspruchung. 

In manchen Bereichen wirkt diese nicht erst unter den Betriebsbedingungen der Dichtstellte. Beispielsweise kann Ozon in der Umgebungsluft O-Ringe schon angreifen, während sie noch im Betriebsmittellager auf ihren Einsatz warten. 

Besonders NBR O-Ringe müssen in dieser Hinsicht sehr sorgfältig behandelt werden. Dieses Risiko besteht bei O-Ringen aus EPDM jedoch nicht. Der Werkstoff ist weder für Sonneneinstrahlung noch für Ozon anfällig. 

Das gestaltet nicht nur die Lagerung unproblematisch, sondern macht auch den Außeneinsatz der Dichtungselemente möglich.

Die hohe Abriebbeständigkeit erlaubt außerdem auch den Einsatz für dynamische Abdichtungen, bei denen die Dichtungsflächen in Bewegung sind. 

Ähnlich wie NBR, FKM oder CR halten EPDM O-Ringe der mechanischen Belastung stand. Eine breites Medienbeständigkeitsprofil und viele Werkstoffzulassungen für Spezialanwendungen machen EPDM O-Ringe nahezu universell einsetzbar. 

Zu den Einsatzfeldern zählen etwa der Lebensmittel- und der Trinkwasserbereich, die hohe Anforderungen an die Unbedenklichkeit der Dichtungswerkstoffe stellen.

Die wichtigsten O-Ring Werkstoffe im Vergleich

Werkstoff

Temperaturbeständigkeit

Chemiebeständigkeit

Elastizität

NBR

-30°C bis +120°C

Niedrig

Hoch

HNBR

-30°C bis +150°C

Mittel

Hoch

EPDM

-45°C bis +150°C

Mittel

Hoch

SILIKON

-60°C bis +200°C

Niedrig

Hoch

FKM (VITON)

-25°C bis +200°C

Mittel

Hoch

FEP ummantelt

-60°C bis +200°C

Hoch

Mittel

PTFE

-250°C bis +250°C

Hoch

Niedrig

FFKM

-40°C bis +340°C

Hoch

Hoch

#2 Die 3 häufigsten Anwendungsbereiche von EPDM O-Ringen

Kühlwasser- und Heitzkreisläufe

Glykol findet sich in vielen technischen Medien, da es den Gefrierpunkt von Wasser auf bis zu -55 Grad absenken kann. 

Bremsflüssigkeit oder Kühlflüssigkeit für Motoren sind zwei Anwendungsbeispiele aus dem Kraftfahrzeugbereich. Durch die ausgeprägte Beständigkeit gegen Wasser und Glykol über einem breiten Temperaturband sind EPDM O-Ringe besonders gut für die Abdichtung solcher Systeme geeignet. 

Dichtungselemente aus EPDM sichern die Verbindungsstellen von Komponenten wie Radiatoren, Leitungen, Thermostaten oder Pumpen zuverlässig ab. Bei diesen sicherheitskritischen Anwendungen im Automobilbereich erhält EPDM in der Regel den Vorzug vor alternativen Werkstoffen. 

Nur wenn auch ein Kontakt mit Medien auf Mineralölbasis nicht auszuschließen ist, kommt der kostenintensivere Werkstoff FFKM zum Einsatz.

Lebensmittel- und Pharmazie

Lebensmittel und medizinische Produkte gelangen direkt in den menschlichen Organismus, sodass ungewollte Wechselwirkungen unbedingt ausgeschlossen werden müssen. 

Die einwandfreie Beschaffenheit der Erzeugnisse müssen die Verantwortlichen über die gesamte Produktionskette hinweg sicherstellen. Daher müssen O-Ringe in den Fertigungsanlagen zuverlässig funktionieren, um Kontaminationen auszuschließen. 

Gleichzeitig dürfen die Dichtungselemente die Produkte im direkten Kontakt nicht beeinflussen. EPDM ist geschmacks- und geruchsfrei sowie inert. Viele Qualitäten von EPDM O-Ringen mit Zulassungen nach FDA oder USP sind völlig frei von Weichmachern. 

Auch den aggressiven Bedingungen von Reinigungs- und Sterilisationsprozeduren halten EPDM O-Ringe stand.

Druckflüssigkeiten

Druckflüssigkeiten sind für die Kraftübertragung in hydraulischen Systemen zuständig. Hier kommen bisher vor allem mineralölbasierte Medien zum Einsatz. 

Deren ungewollter Kontakt mit der Umwelt stellt jedoch ein ökologisches Problem dar. Aus diesem Grund gibt es wachsende Ansprüche an den Einsatz biologisch abbaubarer Druckübertragungsmedien. 

Diese geänderten Anforderungen müssen natürlich auch auf die übrigen Komponenten der Hydrauliksysteme übertragen werden. EPDM O-Ringe eignen sich nicht nur für herkömmliche Medien wie Bremsflüssigkeit DOT 3 und DOT 4, sondern auch für die umweltverträglichere Alternative HEPG (Polyalkylenglykol) nach DIN ISO 15380.

#3 Wie ist die Medienbeständigkeit von EPDM O-Ringen?

EPDM O-Ringe sind Heißwasser und Dampf beständig. 

Daraus ergibt sich auch die bevorzugte Verwendung des Werkstoffs in Systemen der Sanitär- und Trinkwassertechnik. Zudem halten EPDM O-Ringe dem Kontakt mit glykolbasierter Bremsflüssigkeiten unter hohen Temperaturen stand. 

Daneben gehören viele organische und anorganische Säuren zum Beständigkeitsprofil des Dichtungswerkstoffes.

Besonders hervorzuheben ist außerdem die Unempfindlichkeit von EPDM gegen Ozon und Witterungseinflüsse. Die Eignung für den bewitterten Außeneinsatz und lange mögliche Lagerzeiten ohne besondere Vorkehrungen gestalten den Umgang mit EPDM O-Ringen in der Praxis besonders unkompliziert. 

Diese Qualitäten tragen erheblich zur Eignung von EPDM für den Automobilbau bei.

Die bedeutendste Lücke in der Beständigkeitsliste von EPDM O-Ringen stellen aber Produkte auf Mineralölbasis dar. Schmierstoffe oder Öle lassen das Material quellen

In der Folge kommt es zu einer erheblichen Reduktion der Härte und zu Ausbrüchen mit runden Kanten. Diese Materialschwächung lässt EPDM O-Ringe ihre Dichtwirkung verlieren. 

Daher eignet sich EPDM in Verbrennungsmotoren nicht für Bereiche, die zwar Kühlflüssigkeit führen, aber auch mit mineralölbasierten Schmierstoffen in Kontakt kommen.

#4 Wie ist die Temperaturbeständigkeit von EPDM O-Ringen?

1. EPDM mit Schwefel vernetzt: -45°C bis +120°C
2. EPDM mit Peroxid vernetzt: -45°C bis + 150°C

Das gilt grundsätzlich, und so natürlich auch für die Medienbeständigkeit von EPDM O-Ringen: 

Die Wirkung von Medien auf den Dichtungswerkstoff muss immer im Zusammenhang mit der Betriebstemperatur betrachtet werden. Bei EPDM nimmt die Anwendung an Heißwasser und Dampf einen besonderen Stellenwert ein. 

Normale Qualitäten erreichen an diesen Medien maximale Dauertemperaturen von 150 Grad. Besonders dafür ausgelegte Sonderwerkstoffe sind bis zu 180 Grad einsetzbar. Darüber beginnt dauerhafte thermische Verformung von EPDM und damit auch der Verlust der elastischen Dichtungseigenschaften. 

Im Vergleich weisen VMQ und FKM eine deutlich gesteigerte Hochtemperatureignung auf.

Tiefe Temperaturen führen dazu, dass O-Ringe ihre elastischen Eigenschaften verlieren. Härte und Versprödung nehmen so weit zu, dass der Werkstoff bei einer Stoßbeanspruchung brechen kann. 

Dabei handelt es sich grundsätzlich um einen reversiblen Vorgang. EPDM O-Ringe verhalten sich dabei bis -50 Grad ausreichend robust. Damit ähnelt das Verhalten von EDPM Werkstoffen wie CR oder TPU. 

VMQ erreicht im Unterschied deutlich niedrigere Temperaturen.

#5 Wie sind die mechanische Eigenschaften von EPDM O-Ringen?

1. Hohe Elastizität
2. Sehr gute Abriebfestigkeit
3. Ausgeprägte Reißdehnung

EPDM ist ein Synthesekautschuk, der durch die Polymerisation von drei Monomeren entsteht. 

Mit der Gestaltung der Mengenverhältnisse der Monomere und weiterer Stoffzugaben lassen sich die chemischen und mechanischen Eigenschaften der Produkte den Erfordernissen entsprechend einstellen. Grundsätzlich ergibt sich bei EPDM dabei eine sehr hohe Elastizität, die maßgeblich für die zuverlässige Dichtwirkung verantwortlich ist. 

Selbst nach längerer Druckbelastung kehren EPDM O-Ringe wieder nahezu vollständig in ihre Ausgangsform zurück. Diese Elastizität lässt sich bei EPDM O-Ringen durch eine peroxidische Vernetzung statt der standardmäßigen Schwefelvernetzung noch weiter steigern.

In Sachen Abriebfestigkeit liegt EPDM zusammen mit NBR, CR und FKM deutlich vor silikonbasierten Dichtungswerkstoffen. Das macht den dynamischen Einsatz möglich, bei dem die beweglichen Dichtungsflächen für eine vermehrte Reibung sorgen.

Daneben sind die hohe mechanische Festigkeit und die Reißdehnung als wichtige mechanische Eigenschaften zu nennen. 

EPDM O-Ringe lassen sich etwa beim Montagevorgang stark dehnen, ohne bleibende Schädigungen hervorzurufen. Das gestaltet die Montage eines außendichtenden O-Rings besonders unproblematisch.

#6 Was muss ich bei der Nutauslegung eines EPDM O-Rings beachten?

1. Nutgestaltung nach DIN 3771 Teil 5 vornehmen
2. Im statischen Fall Mindestverpressung des Querschnitts von 6% sicherstellen
3. Für dynamische Abdichtung grundsätzlich geringere Verpressung wählen
4. Bei von außen wirkendem Druck bis 6% Dehnung über den Innendurchmesser der Nut einplanen
5. Bei von innen wirkendem Druck 1 bis 3% Stauchung am Außendurchmesser der Nut einplanen

Das temperaturbedingte Schrumpf- und Ausdehnungsverhalten von EDPM ist gering ausgeprägt. 

Daher sind bei der Nutauslegung keine
besonderen Vorkehrungen für die Ausdehnung zu treffen. Für viele
Standardanwendungen wird eine Verpressung von 25% empfohlen.

Was ist bei der Montage von EPDM O-Ringen zu beachten?

1. Einfuhrschrägen zwischen 15 und 20 Grad vorsehen
2. Bohrungen entgraten
3. Scharfe Kanten mit minimalen Radius von 0,1 bis 0,3 einplanen
4. Geeignete Montagehilfsmittel nutzen (Silikonöl)
5. Verdrehen des O-Rings vermeiden

Wichtig: Aufgrund der fehlenden Beständigkeit auf keinen Fall mineralölbasierte Öle oder Fette für die Montageerleichterung benutzen!

#7 Weitere wichtige Informationen zu EPDM O-Ringen

Zum Abschluss möchten wir noch einige Fragen beantworten, die uns im Alltag häufiger gestellt werden.

#7.1 Was bedeutet EPDM bei O-Ringen?

EPDM ist ein Elastomer und gehört zu den Standard-Werkstoffe bei O-Ringen. Hinter der Abkürzung „EPDM“ steht die chemische Bezeichnung „Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk.

EPDM O-Ringe zeichnen sich durch Ihre gute Medienbeständigkeit aus und werden insbesondere häufig von der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt.

#7.2 Wo gibt es das EPDM Datenblatt?

Das Datenblatt für unsere EPDM O-Ringe können Sie sich ganz einfach direkt auf unserer Webseite ansehen und wenn Sie möchte auch herunterladen.

Link zum Datenblatt

#7.3 Wie hitzebeständig ist EPDM?

Bei dieser Frage muss zwischen einem schwefel und einem peroxidisch vernetzten EPDM unterschieden werden:

EPDM O-Ringe mit Schwefel vernetzt: -45°C bis +120°C

EPDM O-Ringe mit Peroxid vernetzt: -45°C bis +150°C

#7.4 Was bedeutet EPDM 70?

Die „70“ ist die Angabe der Härte des EPDM O-Ring Werkstoffs.

Bei Elastomeren (Gummi) wird die Härte in der Einheit „Shore“ angegeben. Dementsprechend ist mit „EPDM 70“ ein EPDM mit einer Härte von 70 Shore A gemeint.

„Ich bin überzeugt davon, dass wir unser Wissen mit der Welt teilen sollten. Ich hoffe, dass ich alle Ihre Fragen beantworten konnte. Sollten Sie noch Fragen haben, dann können Sie sich jederzeit gerne bei uns melden. Wir helfen Ihnen gerne weiter.“

Luke Williams
Luke Williams

Herr der O-Ringe
Autor der Dichtungsakademie

Haben Sie noch Fragen zu diesem Thema? Dann kontaktieren Sie uns gerne!

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