Was sind FKM O-Ringe?

Der Fluorkautschuk (FKM) ist der Allrounder unter den O-Ring Werkstoffen.

Denn er kombiniert eine ausgezeichnete Medienbeständigkeit mit einer hohen Temperaturbeständigkeit von -25°C bis +200°C. Als Resultat werden FKM O-Ringe in vielen verschiedenen Industrien, wie der Chemieindustrie oder Automobilbranche, eingesetzt.

Wichtig zu wissen ist, dass FKM O-Ringe auch unter den Bezeichnungen (FPM und VITON) bekannt sind.

FFKM O-Ringe

Merkmal

Wert

ISO Bezeichnung

FKM

Handelsnamen

FPM, VITON

Chemische Bezeichnung

Fluorkautschuk

Medienbeständigkeit

Ausgezeichnete Medienbeständigkeit

Temperaturbeständigkeit

-25°C bis +200°C

Standardfarbe

Schwarz

Standardhärte

75 Shore A

Anwendungsbereich

Chemie, Öl&Gas, Vakuum

Herstellung

Formpressen und Spritzguss

Toleranzen

DIN ISO 3601

Haltbarkeit

10 Jahre

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#1 Die 5 wichtigsten Vorteile von FKM O-Ringen

1. Ausgezeichnete Medienbeständigkeit
2. Hohe Temperaturbeständigkeit
3. Lange Haltbarkeit
4. Niedrige Gasdurchlässigkeit
5. Hohe Lagerverfügbarkeit

Fluorkautschuk (FKM) zählt zu den Fluorelastomeren, die eine immer wichtigere Rolle für anspruchsvolle Anwendungen in der Dichtungstechnik einnehmen.

Erfunden in den 1950 Jahren sind FKM O-Ring inzwischen ein fester Bestandsteil der Dichtungswelt. Insbesondere bei hohen Temperaturen in Kombination mit aggressiven Medien sind FKM O-Ringe eine passende Wahl.

Aufgrund dieser Materialeigenschaften wurden FKM O-Ringen zu Beginn hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt verwendet. Inzwischen sind sie in fast allen Industrien vertreten.

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 FKM O-Ringen

Automobilbranche

Die Automobilindustrie stellt einen weiteren Einsatzschwerpunkt für FKM-O-Ringe dar.

Im Bereich des Verbrennungsmotors findet FKM Anwendung im Kontakt mit Motoröl oder Kühlwasser. Im Kraftstoffsystem kommen Dichtungen aus FKM in Berührung mit Benzin und Diesel sowie Sonderkraftstoffen. 

Die Hersteller setzen Dichtungen aus FKM vom Tank über die Leitungen bis zum Einspritzsystem ein.

ÖL und Gasindustrie

Unter anderem sind FKM-Werkstoffe für den Einsatz als Abdichtung in Einrichtungen von Gasversorgung und Gasverbrauch zugelassen. 

Die DIN EN 549 legt die Anforderungen für diesen Einsatzbereich fest. Neben FKM kommen vor allem die Polymere NBR und VMQ zum Einsatz. 

Charakteristisch für den Betrieb sind hoher Druck und ein breiter Temperaturbereich. Die Dichtigkeit und die Beständigkeit im Kontakt mit dem Medium machen O-Ringe aus FKM daneben zu einer geeigneten Option für Sauerstoffarmaturen.

 

LebensmittelIndustrie

In Biomedizin- und Lebensmittelbereich stellt die Biokompatibilität eine unverzichtbare Eigenschaft von Dichtungswerkstoffen dar. 

Neben EPDM und PU eignet sich FKM für Anwendungen dieser Art. Nicht nur im produktiven Betrieb, sondern auch bei der Sterilisation herrschen herausfordernde Bedingungen. Hohe Temperaturen und aggressive Medien beanspruchen die Dichtungswerkstoffe. 

Das gilt ebenso für den Einsatz in der Chemie- und Verfahrenstechnik. Denn Standard-Fluorelastomere weisen Schwächen gegenüber Heißdampf und gängigen CIP-Medien auf.

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

Das umfassende Beständigkeitsprofil macht FKM in vielen mechanischen Komponenten und Maschinen einsetzbar. 

FKM ist beständig gegen

  • Mineralöle und -fette
  • Pflanzliche und tierische Öle und Fette
  • Aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe
  • Kraftstoffe (Diesel, Benzin, methanolhaltige Kraftstoffe)
  • Chlorierte Kohlenwasserstoffe
  • Silikonöle und -schmierstoff

FKM ist nicht beständig gegen

  • Ammoniakgas
  • Aminen
  • Alkalien
  • Hoch erhitzen Dampf (>120°C)

Die gute Alterungsbeständigkeit spricht für den Einsatz von Dichtungselementen aus FKM. Sie behalten lange ihre spaltüberbrückenden Eigenschaften und dichten die Bereiche zuverlässig gegeneinander ab. 

Dass FKM-Werkstoffe mit Schmierstoffen auf Mineralölbasis und Silikonbasis eingesetzt werden können, stellt einen Vorteil gegenüber anderen Kautschuken dar. Beispielsweise ist EPDM nicht kompatibel zu petrochemischen Schmiermitteln. Silikon-Kautschuke harmonieren hingegen nicht mit Silikonöl.

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

FKM Standard = -25°C bis +200°C
FKM Extreme = -40°C bis +230°C

Zu beachten ist jedoch, dass die Temperaturgrenzen von FKM-Werkstoffen vom jeweiligen Kontaktmedium abhängen. 

FKM kann im Kontakt mit Schmierstoffen auf fossiler Basis Dauertemperaturen von bis zu 200°C ausgesetzt werden. Das gilt auch für den Kontakt mit Luft. An Wasser können nur besondere Werkstoffqualitäten einer Dauertemperatur von 130°C standhalten. 

Dichtungselemente aus FFKM erreichen vor allem an Wasser und Luft höhere Dauertemperaturen. Ist eine besonders hohe Beständigkeit gegen überhitzten Wasserdampf gefordert, sollte FFKM den Vorzug erhalten. Das ist beispielsweise bei aggressiven CIP-Prozessen in Hygienebranchen der Fall.

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

1. Ausgezeichnetes Abriebverhalten
2. Für dynamische Anwendungen geeignet
3. Für Hochvakuum-Anwendungen geeignet

Eine weitere wichtige Werkstoffeigenschaft in der Dichtungstechnik stellt der mechanische Verschleiß dar. FKM zeigt ein gutes Abriebverhalten.

In diese Gruppe fallen auch NBR und EPDM, die sich für leichte dynamische Anwendungen eignen.

Grundsätzlich ist FKM gut geeignet für Hochvakuum-Anwendungen. In Sachen Gasdurchlässigkeit erreicht FKM ähnlich gute Werte wie Butyl-Kautschuk (IIR). Dieser Werkstoff erreicht jedoch häufig bereits bei 140°C an Luft seine Einsatzgrenze.

Zu den Hochvakuum-Anwendungen zählen etwa Elektronenmikroskope, Beschichtungen mittels Gasphase-Abscheidung oder Massenspektrometer.

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

  1. Verpressung in der Nut sollte bei ca. 20% liegen
  2. 20% der Nut sollten nach der Verpressung noch frei sein
  3. Nuten immer nach den marktüblichen Normtabellen auslegen
  4. Dauerhafte Dehnung nach Einbau sollte unter 6% liegen
  5. Dauerhafte Stauchung nach Einbau sollte unter 6% liegen
Wichtig: Diese Angaben gelten für alle Elastomer O-Ringe. Bei FEP und insbesondere bei PTFE O-Ringen müssen zusätzliche Faktoren berücksichtigt werden.
 
Aufgrund der Elastizität von FKM O-Ringen können sie ohne Probleme als Flanschdichtungen, Kolbendichtungen und auch als Stangendichtungen eingesetzt werden.
 
 Was ist bei der Montage von FKM O-Ringen zu beachten?
 

1. Keine scharfen Kanten
2. Geeignetes O-Ring Werkzeug verwenden
3. Nutraum vor der Montage gründlich säubern
4. Geeignetes Montagefett verwenden (Medienbeständigkeit beachten)
5. Einfuhrschräge von 20% beachten
6. Elastische O-Ringe beim Einbau nicht weiter als 50% aufdehnen

 

#7 Weitere wichtige Informationen zu FKM O-Ringen

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

#7.1 Ist Viton gleich FKM?

Ja Viton und FKM sind beides Bezeichnungen für Fluorkautschuk. Allerdings ist Viton das Produkt der Firma DuPont und steht für eine ganz bestimmte Art von Fluorkautschuk. Demnach ist FKM die aktuelle ISO Bezeichnung für Fluorkautschuk und Viton ist eine Marke des Fluorkautschuks.

FKM = Aktuelle ISO Bezeichnung für den Werkstoff Fluorkautschuk
FPM = Veraltete ISO Bezeichnung für den Werkstoff Fluorkautschuk
VITON = Handelsname der Firma DuPont für den Werkstoff Fluorkautschuk

#7.2 Wo finde ich das FKM Datenblatt?

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

Link zum Datenblatt

#7.3 Was ist FKM Material?

FKM (früher FPM) steht für Fluorkautschuk und wurde in den 1950er erfunden. Es zeichnet sich aus durch seine hohe thermische Beständigkeit und seine ausgezeichnete Medienbeständigkeit. 

Durch die Kombination dieser beiden Merkmale ist FKM ein echter Allrounder und wird inzwischen in diversen Industrien eingesetzt. 

#7.4 Was ist der FKM O-Ring Temperaturbereich?

Standard Fluorkautschuk (FKM) besitzt eine hohe Temperaturbeständigkeit von -25°C bis +200°C. Darüber hinaus existieren weitere FKM-Varianten, die auch höhere bzw. niedrigere Temperaturen aushalten können.

Diese höherwertigen FKM-Mischungen laufen unter der Bezeichnung „FKM Extreme„. Sie besitzen eine ausgezeichnete Medienbeständigkeit und können Temperaturen von -40°C bis +225°C dauerhaft standhalten.

„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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