FVMQ O-Ringe: Fluorsilikon einfach erklärt

Was sind FVMQ O-Ringe?

Silikon hebt sich durch eine zentrale Eigenschaft von den übrigen Elastomerwerkstoffen für Dichtungen ab: Bauteile aus diesem Material behalten ihre mechanischen Eigenschaften über einen sehr breiten Temperaturbereich bei. Vom absoluten Tieftemperaturbereich bei −60 °C bis zur oberen Einsatzgrenze bei +200 °C ist bei O-Ringen eine zuverlässige Abdichtung möglich. Das macht Silikon ideal für Einsatzgebiete mit starken Temperaturschwankungen.

FVMQ ist einer der beiden Kautschuke der sogenannten Q-Gruppe. Diese zeichnet sich aus chemischer Sicht dadurch aus, dass sie Silikon in der Hauptgruppe trägt. Bei FVMQ handelt es sich um einen Fluorsilikon-Kautschuk, eine vergleichsweise junge Weiterentwicklung des Silikon-Kautschuks VMQ.

Den Entwicklern ist es gelungen, die bereits sehr guten Eigenschaften von VMQ beizubehalten und das Beständigkeitsprofil um fossile Kraftstoffe zu erweitern. Genau das ist das Haupteinsatzfeld von FVMQ O-Ringen. Überall dort, wo ein breites Temperaturspektrum und Kraftstoffe oder Mineralöle als Medien aufeinandertreffen, eignet sich FVMQ bestens.

Die wichtigsten Vorteile von FVMQ O-Ringen

FVMQ O-Ringe eignen sich aufgrund ihrer mechanischen Eigenschaften ebenso wie VMQ O-Ringe ausschließlich für statische Abdichtungen. Dafür sind sie durch ihren niedrigen Druckverformungsrest aber optimal. Denn auch bei eigentlich unbewegten Bauteilen kann es zu Veränderungen in der Positionierung kommen, etwa durch äußere Einflüsse, durch Veränderungen der Druckverhältnisse oder durch Schwingungen.

Der niedrige Druckverformungsrest sorgt dafür, dass sich FVMQ O-Ringe auch nach längerer Druckbelastung wieder entspannen und in ihre Ausgangsform zurückkehren. Das ist die wichtigste Voraussetzung, um einen veränderten Dichtspalt sicher abzudecken. Kaum ein anderer Dichtungswerkstoff zeigt dieses vorteilhafte Verhalten über einen so breiten Temperaturbereich.

Dazu kommt die ausgeprägte Chemikalienbeständigkeit. Gegenüber dem Ausgangswerkstoff VMQ ist FVMQ zusätzlich haltbar im Kontakt mit Ölen, Kraftstoffen und Lösungsmitteln. Zusammen mit der sehr guten Ozon- und Witterungsbeständigkeit erlaubt das den Einsatz für überaus anspruchsvolle Anwendungen wie Kraftstoffsysteme in der Luft- und Raumfahrt oder im Automobilbau.

Die häufigsten Anwendungsbereiche von FVMQ O-Ringen

Automobilbranche

Kraftstoffführende Systeme wie Leitungen, die Tankanlage oder das Einspritzsystem zählen zu den besonders kritischen Anwendungen für O-Ringe. Die moderne Motorentechnik stellt hohe Anforderungen an die Dichtheit des Kraftstoffsystems, wobei gleichzeitig hohe Drücke herrschen.

Neue Kraftstoffarten, die vermehrt aus nachwachsenden Rohstoffen stammen, verändern außerdem die Ansprüche an die Medienbeständigkeit. FVMQ O-Ringe kommen hier vor allem für die Abdichtung von Leitungen und Kupplungen zum Einsatz. Sie sind gleichermaßen für Normal-, Superkraftstoff und Diesel anwendbar. Gegenüber den Alternativen Werkstoffen NBR und FKM hat FVMQ den Vorteil der besseren Kälteflexibilität.

Luft- und Raumfahrt

Die technischen Systeme in der Luft- und Raumfahrt stellen naturgemäß besonders hohe Anforderungen an den Temperaturbereich von Dichtungselementen. Unter den Betriebsbedingungen können hohe Hitze, aber auch sehr niedrige Temperaturen im Wechsel herrschen.

O-Ringe aus FVMQ kommen in diesem Bereich sehr häufig zum Einsatz. Ihre gute Eignung verdanken sie vor allem der sehr guten Kälteflexibilität und der Beständigkeit gegen viele gängige Medien.

Erdöl- und Gasindustrie

Auch die Dichtungsanwendungen in der Öl- und Gasindustrie zeichnen sich durch besonders hohe Anforderungen aus. Durch die Unempfindlichkeit im Kontakt mit Witterungseinflüssen und die Beständigkeit gegen Produkte auf Mineralölbasis genießen FVMQ O-Ringe hier einen sehr großen Stellenwert.

Wie ist die Medienbeständigkeit von FVMQ O-Ringen?

FVMQ ist ein in der Regel peroxidisch vernetzter Fluorsilikon-Kautschuk. Die Fluorierung fügt dem Beständigkeitsprofil von Silikon-Kautschuk die Beständigkeit gegen Öle, Kraftstoffe und Lösungsmittel hinzu. Genau dies erschließt FVMQ O-Ringen in Kombination mit der außerordentlichen Kälteflexibilität ihre wichtigsten Einsatzgebiete.

Gegenüber VMQ verliert FVMQ vor allem an Beständigkeit im Kontakt mit Heißluft. In vielen Anwendungsfällen geben aber die Zugewinne bei der Medienbeständigkeit im Bereich der mineralölbasierten Medien den Ausschlag für den Einsatz. So wurde in der Vergangenheit VMQ durch NBR oder FKM ersetzt, wenn die Anwendung den Kontakt mit Benzin oder Öl umfasste, auf Kosten der Kälteflexibilität.

FVMQ schließt nun diese Lücke. Die O-Ringe verbinden die silikontypische Kältebeständigkeit mit der entsprechenden chemischen Stabilität. Ausschlaggebend ist hier die Quellung im Medienkontakt, die möglichst gering ausfallen soll. Dabei liegt FVMQ auf einer Höhe mit HNBR und NBR. Nur auf die Kraftstoffbeständigkeit bezogen, bietet der Markt mit O-Ringen aus FFKM, FKM oder ACM jedoch noch leistungsfähigere Alternativen.

Wie ist die Temperaturbeständigkeit von FVMQ O-Ringen?

FVMQ O-Ringe besitzen eine Temperaturbeständigkeit von −60 °C bis +200 °C. Diese Angabe gilt jedoch in erster Linie für das Umgebungsmedium Luft. Kommen die O-Ringe im Betrieb mit anderen Medien in Kontakt, kann die Temperaturbeständigkeit je nach Verträglichkeit entsprechend geringer ausfallen.

Beispielsweise liegt die medienspezifische Temperaturgrenze von FVMQ im Kontakt mit Wasser bei 100 °C. An Produkten auf Mineralölbasis erreicht FVMQ jedoch ebenfalls die obere Temperaturgrenze von 200 °C. Damit hat der Werkstoff FVMQ einen vergleichbaren Temperaturbereich wie EPDM. VMQ hält Heißluft jedoch bei noch höherer Hitze von bis zu 210 °C dauerhaft stand. Hier büßt FVMQ im Vergleich etwas ein.

Wie sind die mechanischen Eigenschaften von FVMQ O-Ringen?

Die mechanischen Eigenschaften von FVMQ sind sehr ähnlich ausgeprägt wie die von VMQ. Daher ist der dynamische Einsatz von FVMQ O-Ringen dringend zu vermeiden. Die geringe Abriebfestigkeit sorgt für eine schnelle Abnutzung des Materials. Die Reibung zwischen den Dichtungsflächen verursacht Abrieb, der Medien verunreinigen kann.

Dazu kommt der schnelle Verlust der Dichtungswirkung, weil Dichtspalte an ihrer breitesten Stelle nicht mehr ausreichend abgedeckt werden können. Abgesehen davon fällt die mechanische Festigkeit von FVMQ O-Ringen mäßig bis mittel aus. Die Druckfestigkeit ist ein limitierender Faktor. Unter hohem Druck werden O-Ringe aus FVMQ leicht in den Dichtspalt gepresst und dauerhaft beschädigt.

Positiv zu erwähnen ist jedoch der niedrige Druckverformungsrest, den das Material über einen äußerst breiten Temperaturbereich aufrechterhält.

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

Nutauslegung von FVMQ O-Ringen

1. Nutgestaltung nach ISO 3601 vornehmen.
2. Den Dichtspalt gegenüber anderen Elastomeren um 50 % reduzieren.
3. Mindestverpressung des Querschnitts von 6 % sicherstellen.
4. O-Ring gegen zu hohen Druck mit einem Stützring sichern.
5. Fertigungsverfahren mit besonderem Fokus auf die Toleranzen wählen.

FVMQ und VMQ sind schlecht für Druckanwendungen geeignet. Daher sollten Konstrukteure den Dichtspalt kleiner wählen als bei den übrigen gängigen Elastomeren.

Montage von FVMQ O-Ringen

1. Einführschrägen zwischen 15 und 20 Grad vorsehen.
2. Bohrungen entgraten, auch wenn sie nur bei der Montage überfahren werden.
3. Scharfe Kanten mit minimalem Radius von 0,1 bis 0,3 mm verrunden.
4. Geeignete Montagehilfsmittel wie Aufziehkegel verwenden, um Überdehnen zu vermeiden.
5. Verdrehen des O-Rings vermeiden.

Wichtig: FVMQ ist nicht beständig gegen Silikonöle. Daher sollten bei der Montage keine Fette oder Öle auf Silikonbasis zum Einsatz kommen, um einen Medienangriff zu vermeiden.

Häufige Fragen