O-Ring Bezeichnungen und Werkstoff-Kürzel

Überblick: 12 O-Ring Bezeichnungen

Bei zwölf gängigen O-Ring Bezeichnungen kann die Auswahl des passenden Werkstoffs schwerfallen. Damit Ihnen die Entscheidung leichter gelingt, finden Sie auf dieser Seite alle zwölf Bezeichnungen mit ihren wichtigsten Eigenschaften übersichtlich aufgelistet.

Zu jedem Werkstoff erhalten Sie die relevanten Angaben zu Werkstoffbezeichnung, Beständigkeit und mechanischer Belastbarkeit. So erkennen Sie schnell, welcher Werkstoff zu Ihrer Anwendung passt.

Unterschiede im Rohstoffpreis

NBR ist im Vergleich zu den anderen O-Ring Werkstoffen das günstigste Material. Der Faktor in der folgenden Betrachtung gibt an, wie viel teurer ein Werkstoff im Vergleich zu NBR ist.

Diese Faktoren erklären, warum die meisten Lieferanten teure Werkstoffe wie FFKM nicht auf Lager legen. Bei NH O-RING ist das anders.

FFKM (Perfluorkautschuk)

FFKM ist mit Abstand der leistungsstärkste O-Ring Werkstoff. FFKM verbindet eine nahezu universelle Medienbeständigkeit mit der höchsten Temperaturbeständigkeit, mischungsabhängig von −40 °C bis +340 °C.

Anders als FEP oder PTFE ist FFKM elastisch und damit für jede Anwendungsart geeignet, also für Flansch-, Kolben- und Stangendichtungen. Zudem gibt es FFKM in einer Vielzahl von Mischungen, etwa für die Chemietechnik, den Lebensmittelbereich (FDA), die Öl und Gas Industrie (Norsok), die Halbleiterindustrie sowie für Tief- und Hochtemperaturen.

Der Nachteil: Der Rohstoffpreis ist extrem hoch, als Referenzwert rund 100x höher als bei FKM. Deshalb halten nur wenige Lieferanten FFKM O-Ringe auf Lager, was die kurzfristige Verfügbarkeit erschwert. Wichtig zu beachten: FFKM darf unter keinen Umständen mit geschmolzenen Alkalimetallen in Berührung kommen, da hierbei toxische Gase entstehen können.

FEP / PFA (Fluor-Ethylen-Propylen)

FEP ist ein Kunststoff, der zur Ummantelung von O-Ringen verwendet wird. Der fertige O-Ring ist ein Kombiprodukt aus der nahtlosen FEP-Ummantelung und einem elastischen Kern. Als Kern werden typischerweise FKM (schwarz) oder Silikon (rot) eingesetzt.

So wird die nahezu universelle Medienbeständigkeit von FEP mit der Elastizität von Gummi kombiniert. Die FEP-Ummantelung ist konform gemäß den FDA-Anforderungen und der Richtlinie EG 1935/2004, sodass FEP O-Ringe in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt werden können. FEP O-Ringe lassen sich in nahezu jeder Abmessung und in beliebig kleiner Stückzahl anfertigen. Unser bisher größter FEP O-Ring hatte einen Innendurchmesser von knapp 5 Metern.

Als Kombiprodukt hat FEP allerdings auch Nachteile. Bei keinem anderen Werkstoff gibt es so große Qualitätsunterschiede. Eine gute Qualität erkennen Sie daran, dass wenig Luft zwischen Kern und Mantel ist und der Ring sauber und nahtlos verschweißt ist. Die Ummantelung darf nicht beschädigt werden, daher eignen sich FEP O-Ringe nicht für starke Abriebbelastung oder dynamische Anwendungen. Aufgrund der Teil-Elastizität sollten sie nur als Flansch- oder Stangendichtung eingesetzt und bei der Montage höchstens 3 % gedehnt werden.

FKM (Fluorkautschuk)

FKM ist der Allrounder unter den O-Ring Werkstoffen. FKM besitzt eine gute Medienbeständigkeit und gleichzeitig eine gute Temperaturbeständigkeit von −25/+200 °C.

Es gibt eine Vielzahl von FKM-Mischungen in diversen Shorehärten, Farben und Zulassungen, etwa FDA oder BAM. Zusätzlich sind Mischungen für Tieftemperaturanwendungen bis −40 °C oder Hochtemperaturanwendungen bis +225 °C lieferbar. Mit diesen Eigenschaften besitzt FKM ein ausgezeichnetes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Gravierende Nachteile hat FKM kaum. Der FFKM ist in jedem Punkt überlegen, dafür ist FKM deutlich preiswerter. Wenn keine extremen Anforderungen einen FFKM O-Ring erfordern, ist FKM eine hervorragende Alternative. Ein kleiner Minuspunkt ist die im Vergleich eher geringe Kälteflexibilität. Es gibt FKM jedoch in LT-Mischungen (LT für Tieftemperatur), die bis −40 °C beständig sind.

Ein Klassiker ist die Verwechslung bei der Bezeichnung. Damit Sie nicht in diese Falle tappen, hier die Erläuterung:

• FKM ist die aktuelle, offizielle Bezeichnung für Fluorkautschuk.
• FPM ist eine veraltete Bezeichnung für Fluorkautschuk.
• Viton ist FKM und lediglich eine Handelsmarke der Firma DuPont.

PTFE (Poly-Tetra-Fluor-Ethylen)

PTFE ist nahezu universell medienbeständig und grundsätzlich konform mit den FDA-Richtlinien. Zusätzlich besitzt PTFE einen extrem breiten Temperaturbereich von −250/+250 °C und ist für seinen ausgezeichneten Reibungskoeffizienten bekannt. Damit eignet sich PTFE hervorragend für dynamische Anwendungen. Auch PTFE O-Ringe lassen sich in beliebiger Abmessung fertigen.

Anders als alle übrigen O-Ring Werkstoffe ist PTFE kein Elastomer, sondern ein Thermoplast. Daraus resultiert der hohe Härtegrad von 60 Shore D, das entspricht etwa 100 Shore A. Wegen dieser Härte lassen sich PTFE O-Ringe nicht aufdehnen und kommen ausschließlich als Flanschdichtung zum Einsatz. Bei der Verpressung verformen sie sich plastisch und können daher nur einmal verpresst werden. Zudem müssen PTFE O-Ringe sorgfältiger gelagert werden, da sie sonst über die Zeit ihre runde Form verlieren können.

NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk)

NBR ist wahrscheinlich der bekannteste O-Ring Werkstoff und wird am häufigsten eingesetzt. Ein großer Vorteil ist der sehr geringe Preis, weshalb NBR in großen Mengen produziert wird.

NBR besitzt eine gute Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe und ist mechanisch belastbar. Deshalb wird NBR gerne in der Automobilbranche eingesetzt. Auch für Vakuumanwendungen ist NBR interessant, denn wie FFKM und FKM besitzt auch NBR eine vergleichsweise geringe Gasdurchlässigkeit.

Der größte Nachteil ist die geringe Beständigkeit gegen Temperatur, Ozon, Witterung und eine große Anzahl an Chemikalien. Bei der Auslegung sollten Sie daher prüfen, ob NBR den Anforderungen standhält. NBR O-Ringe müssen dunkel und luftdicht gelagert werden, denn die Haltbarkeit liegt nur bei rund 6 Jahren und sinkt bei unangemessener Lagerung weiter.

HNBR (Hydrierter Nitril-Butadien-Kautschuk)

HNBR ist hydriertes NBR und in seinen Eigenschaften sehr vergleichbar. Allerdings besitzt HNBR eine höhere Temperaturbeständigkeit von −30/+150 °C und eine höhere Chemikalienbeständigkeit.

HNBR wird peroxidisch vernetzt, NBR dagegen schwefelvernetzt. Das ist zunächst kein Qualitätsunterschied, aber es gibt Anwendungen, bei denen kein Schwefel in der Mischung vorkommen darf. Außerdem ist HNBR besser gegen Ozon und Witterung beständig und besitzt eine höhere Haltbarkeit von rund 8 Jahren.

Der größte Nachteil ist die schlechte Verfügbarkeit. Die wenigsten Abmessungen sind ab Lager verfügbar und müssen bei Bedarf erst produziert werden. Da das Rohmaterial erst gemischt werden muss, wirkt sich das negativ auf den Preis aus. In den meisten Fällen ist es daher sinnvoll, statt HNBR ein FKM einzusetzen, denn es gibt nur wenige Chemikalien, gegen die HNBR, nicht aber FKM beständig ist.

EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk)

EPDM ist ein vielseitig einsetzbarer O-Ring Werkstoff. Der größte Vorteil ist die Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien sowie gegen die aggressiven Reinigungsprozesse CIP (Clean in Place) und SIP (Sterilization in Place). Deshalb wird EPDM gerne in der Chemie-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie eingesetzt.

EPDM ist ausgezeichnet gegen Heißwasser und Dampf bis +170 °C beständig. Zum Vergleich: FKM ist bei Dampf nur bis +120 °C beständig. Außerdem besitzt EPDM eine gute Kälteflexibilität und lässt sich bis −50 °C einsetzen. Mischungen mit FDA, USP Class und 3-A Sanitary Zulassungen sind lieferbar.

Der größte Nachteil ist die fehlende Beständigkeit gegen Öle und Fette. Kommt ein EPDM O-Ring damit in Kontakt, saugt er sich voll und wächst deutlich an Volumen. In der Folge verliert der O-Ring seine Haptik und Oberflächenstruktur, und die Dichtwirkung fällt über kurz oder lang aus. Zudem ist EPDM nur bis +120 °C beständig, peroxidisch vernetzt bis +150 °C. Zum Vergleich: FKM und Silikon sind dauerhaft bis +200 °C beständig.

VMQ (Vinyl-Methyl-Silikon)

VMQ, also Silikon, wird sehr häufig in der Industrie eingesetzt. Das liegt am vergleichsweise günstigen Preis und an den attraktiven Eigenschaften für viele Industriezweige.

Silikon besitzt eine hohe Elastizität, eine hervorragende Kälteflexibilität bis −60 °C, eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und eine grundsätzliche Konformität mit den FDA-Richtlinien. Deshalb wird Silikon insbesondere in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie im Anlagenbau eingesetzt.

Der größte Nachteil ist die vergleichsweise geringe Medienbeständigkeit. Gegen viele Chemikalien fallen Silikon O-Ringe nach kurzer Zeit aus. Auch die mechanische Belastbarkeit ist gering: Die Reißdehnung ist hoch, die Reißfestigkeit aber sehr gering. Silikon O-Ringe lassen sich also weit aufdehnen, allerdings nur mit geringer Kraft. Zudem besitzt Silikon einen hohen Reibungskoeffizienten und eignet sich daher nicht für dynamische Anwendungen.

FVMQ (Fluor-Vinyl-Methyl-Silikon)

FVMQ ist ein fluoriertes VMQ. Bei Fluorsilikon wird Silikon (VMQ) mit Fluor (F) kombiniert. So entsteht ein Werkstoff, der alle Vorteile von Silikon mit der ausgezeichneten Medienbeständigkeit von Fluor verbindet.

Durch das Fluor ist FVMQ sogar gegen Öle und Kraftstoffe beständig und wird deshalb gerne in der Automobilbranche und der Öl und Gas Industrie eingesetzt.

Für FVMQ gibt es nur wenige Anwendungsbereiche, in denen der Einsatz sinnvoll ist, hauptsächlich dort, wo eine hohe Beständigkeit gegen Öle und Kraftstoffe mit sehr niedrigen Temperaturen bis −60 °C zusammentrifft. Entsprechend gering ist die Verfügbarkeit, und FVMQ O-Ringe sind nur selten Lagerware. Meist handelt es sich um Neuproduktionen, was den Preis nach oben treibt.

FEPM (Tetra-Fluor-Ethylen-Kautschuk)

FEPM ist in seinen Grundeigenschaften mit FKM vergleichbar. Der größte Vorteil ist die ausgezeichnete Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Chemikalien. Darüber hinaus besitzt FEPM hervorragende mechanische Eigenschaften, eine ausgezeichnete Witterungsbeständigkeit und eine sehr gute Lackbeständigkeit.

Der größte Nachteil ist die geringe Verfügbarkeit und der damit verbundene vergleichsweise hohe Preis. In den meisten Anwendungen ist FKM die bessere Wahl, denn die meisten FKM-Abmessungen sind ab Lager verfügbar und deutlich preiswerter. Hinzu kommt die geringe Kälteflexibilität von −10 °C.

CR (Chloropren-Kautschuk)

CR, auch als Neopren bekannt, wird als O-Ring Werkstoff vergleichsweise selten gewählt. Es gibt jedoch Anwendungen, in denen CR sinnvoll ist, denn CR besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen eine Vielzahl von Kältemitteln.

Außerdem besitzt CR eine hervorragende mechanische Beständigkeit und kann daher als dynamische Abdichtung eingesetzt werden. Eingesetzt wird CR hauptsächlich in der Klima- und Kältetechnik sowie in der Schifffahrt.

Der größte Nachteil ist die geringe Verfügbarkeit und der damit verbundene vergleichsweise hohe Preis. Insgesamt gibt es nur wenige sinnvolle Einsatzfälle, da CR nur eine geringe Temperaturbeständigkeit von −40/+100 °C und eine durchschnittliche Medienbeständigkeit besitzt. Mit rund 6 Jahren ist auch die Haltbarkeit eher gering.

ACM (Acrylat-Kautschuk)

ACM ist ein Werkstoff, der für die Automobilbranche entwickelt wurde. ACM besitzt eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Heizöl und Schmiermittel sowie eine hervorragende Beständigkeit gegen Ozon und Heißluft.

Ein weiterer Vorteil ist die geringe Gasdurchlässigkeit, weshalb ACM auch bei Vakuumanwendungen eingesetzt wird.

ACM wird in der Welt der O-Ringe am wenigsten nachgefragt. Das liegt vor allem daran, dass Fluorwerkstoffe wie FKM, FEPM oder FFKM den ACM Werkstoff nach und nach verdrängt haben. Inzwischen verwenden nur noch wenige Automobilhersteller ACM. Entsprechend ist ACM so gut wie nie Lagerware, woraus vergleichsweise hohe Kosten für Neuproduktionen entstehen.

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