EPDM O-Ringe: Wasser, Dampf und Bremsflüssigkeit

Was sind EPDM O-Ringe?

O-Ringe aus EPDM, dem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, sind für den Kontakt mit Heißwasser und Dampf prädestiniert. Egal ob im Sanitär- und Heizungsbereich oder in 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.

Die 5 wichtigsten Vorteile von EPDM O-Ringen

EPDM O-Ringe unterliegen einer vielfältigen Beanspruchung durch mechanische Belastung, Temperaturen, Medien oder einfach die Umwelt. In manchen Bereichen wirkt diese nicht erst unter den Betriebsbedingungen der Dichtstelle. 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. Bei O-Ringen aus EPDM besteht dieses Risiko jedoch nicht, denn 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 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. Ein 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 3 häufigsten Anwendungsbereiche von EPDM O-Ringen

Kühlwasser- und Heizkreisläufe

Glykol findet sich in vielen technischen Medien, da es den Gefrierpunkt von Wasser auf bis zu −55 °C 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.

Wie ist die Medienbeständigkeit von EPDM O-Ringen?

EPDM O-Ringe sind heißwasser- und dampfbeständig. Daraus ergibt sich auch die bevorzugte Verwendung des Werkstoffs in Systemen der Sanitär- und Trinkwassertechnik. Zudem halten EPDM O-Ringe dem Kontakt mit glykolbasierten 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.

Wie hoch ist die EPDM Temperaturbeständigkeit?

EPDM ist ein vielseitig einsetzbares Elastomer, das insbesondere für seine hohe Temperaturbeständigkeit bekannt ist. Die spezifischen Temperaturgrenzen hängen von Zusammensetzung und Verarbeitung ab. Entscheidend ist vor allem die Art der Vernetzung.

In speziellen Anwendungen kann EPDM eine noch höhere Temperaturbeständigkeit aufweisen. So hält es bei Wasserkontakt Temperaturen bis zu 170 °C stand, während es in Luft bis zu 150 °C aushalten kann. Für Dampfanwendungen gibt es spezifische EPDM-Mischungen, die Temperaturen bis zu 200 °C widerstehen können. Bei Temperaturen über 200 °C müssen jedoch andere Materialien wie Perfluorkautschuk (FFKM) verwendet werden.

In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie wird peroxidisch vernetztes EPDM mit FDA-Zulassung häufig als Dichtungsmaterial verwendet. Die Temperaturbeständigkeit von EPDM liegt in dieser Branche typischerweise zwischen −50 °C und +150 °C.

Wie sind die mechanischen Eigenschaften von EPDM O-Ringen?

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 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.

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

Das temperaturbedingte Schrumpf- und Ausdehnungsverhalten von EPDM 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?

Bei der Montage gelten einige Grundregeln, damit der O-Ring unbeschädigt in die Nut gelangt:

Häufige Fragen