Uljnootporna guma koristi se za izradu različitih tehničkih proizvoda koji dolaze u kontakt sa uljima, mastima, gorivima i drugim fluidima na bazi ugljovodonika. Za razliku od standardnih gumenih materijala, određeni elastomeri su posebno razvijeni kako bi zadržali svoja svojstva u uslovima u kojima su prisutni mineralna ulja i slične supstance.
Zbog toga se uljnootporna guma često koristi u automobilskoj industriji, mašinstvu, proizvodnji zaptivki, hidraulici, industrijskoj opremi i različitim sistemima za prenos i kontrolu fluida.
Pravilan izbor materijala je veoma važan jer kontakt sa uljem može kod neodgovarajuće gume izazvati bubrenje, omekšavanje, otvrdnjavanje, gubitak elastičnosti ili druga oštećenja.
Šta je uljnootporna guma?
Uljnootporna guma nije jedna konkretna vrsta materijala, već naziv koji se koristi za gumene materijale koji imaju odgovarajuću otpornost na ulja i srodne fluide.
Jedan od najčešće korišćenih elastomera za ovu namenu je NBR, odnosno nitril-butadien guma. Ona ima dobru otpornost na mineralna ulja, masti i određene vrste goriva, zbog čega se veoma često koristi za zaptivne i druge tehničke proizvode.
Za zahtevnije uslove mogu se koristiti i drugi elastomeri, kao što je FKM, koji pruža veoma dobru otpornost na visoke temperature, ulja, goriva i različite hemijske uticaje.
Zato pojam uljnootporne gume treba posmatrati u odnosu na konkretnu primenu, a ne kao jednu univerzalnu formulaciju.
Zašto je otpornost na ulje važna?
Ulje može značajno uticati na strukturu gume. Ako materijal nije kompatibilan sa fluidom sa kojim dolazi u kontakt, može doći do promene njegovih dimenzija i mehaničkih osobina.
U zavisnosti od materijala i uslova, guma može:
- nabubriti,
- omekšati,
- izgubiti elastičnost,
- otvrdnuti,
- ispucati,
- promeniti dimenzije,
- izgubiti sposobnost zaptivanja.
Kod zaptivke, čak i relativno mala promena svojstava može biti problem. Ako zaptivni element više ne ostvaruje odgovarajući kontakt sa površinom, može doći do curenja.
Zbog toga je hemijska kompatibilnost između gume i fluida jedan od osnovnih kriterijuma pri izboru materijala.
NBR guma kao čest izbor
NBR je jedan od najpoznatijih elastomera koji se koriste za proizvode namenjene radu sa mineralnim uljima i mastima.
Njegova popularnost proizlazi iz kombinacije više korisnih karakteristika. Pored dobre otpornosti na ulja, NBR može imati dobru mehaničku čvrstoću, otpornost na habanje i relativno dobru fleksibilnost.
Zbog toga se koristi za različite proizvode kao što su:
- O-ring zaptivke,
- semerinzi,
- ravne zaptivke,
- creva,
- gumene obloge,
- određeni antivibracioni elementi.
Međutim, NBR nije najbolji izbor za svaku primenu. Njegova otpornost na vremenske uticaje, ozon i određene hemikalije može biti slabija u odnosu na neke druge elastomere.
FKM za zahtevnije uslove
Kada su pored otpornosti na ulje potrebne i bolje performanse na visokim temperaturama i u agresivnijem hemijskom okruženju, može se koristiti FKM.
FKM pripada grupi fluoroelastomera i poznat je po veoma dobroj otpornosti na visoke temperature, mineralna ulja, goriva i veliki broj hemijskih supstanci.
Zbog toga se koristi u zahtevnim automobilskim i industrijskim primenama, posebno tamo gde standardni elastomeri ne pružaju dovoljno dobre performanse.
Cena FKM materijala je obično viša, pa se koristi kada njegove specifične karakteristike opravdavaju dodatni trošak.
Uljnootporna guma u automobilskoj industriji
Automobili imaju veliki broj sistema u kojima gumeni proizvodi dolaze u kontakt sa uljima i drugim fluidima.
Motorno ulje, ulje menjača, različite masti i gorivo mogu biti prisutni u neposrednoj blizini gumenih zaptivnih elemenata. Zbog toga se za takve komponente mora koristiti odgovarajući materijal.
Uljnootporna guma može se koristiti za izradu:
- semeringa radilice,
- semeringa bregaste osovine,
- zaptivki motora,
- O-ring prstenova,
- zaptivki menjača,
- različitih creva,
- drugih tehničkih elemenata.
Izbor materijala zavisi od temperature, vrste fluida, pritiska i drugih uslova rada.
Primena u mašinstvu
U mašinstvu se uljnootporna guma koristi u velikom broju mehaničkih sklopova.
Mašine često imaju sisteme za podmazivanje u kojima se koriste ulja i masti. Zaptivni elementi moraju sprečiti njihovo curenje i istovremeno zaštititi unutrašnjost sklopa od prašine i drugih nečistoća.
Semerinzi, O-ringovi i druge zaptivke mogu se koristiti oko osovina, kućišta, ventila, pumpi i različitih rotirajućih ili nepokretnih spojeva.
U odgovarajućim uslovima uljnootporni materijali mogu značajno doprineti pouzdanosti mašine i smanjiti rizik od curenja.
Primena u hidrauličnim sistemima
Hidraulični sistemi koriste fluide pod pritiskom za prenos energije. Zbog toga zaptivni elementi moraju da izdrže kombinaciju pritiska, temperature, mehaničkog opterećenja i kontakta sa hidrauličnim fluidom.
U zavisnosti od vrste fluida i radnih uslova mogu se koristiti različiti elastomeri.
Kod hidrauličnih sistema posebno je važno proveriti kompatibilnost materijala sa konkretnim hidrauličnim uljem. Nije dovoljno koristiti bilo koju gumu samo zato što je deklarisana kao uljnootporna.
Primena u industrijskoj opremi
Uljnootporni gumeni proizvodi koriste se i u različitim industrijskim mašinama, pumpama, kompresorima, prenosnim sistemima i proizvodnim linijama.
U takvoj opremi zaptivni elementi često rade tokom dugog vremenskog perioda i mogu biti izloženi promenama temperature, vibracijama i mehaničkom opterećenju.
Odgovarajući materijal može doprineti dužem radnom veku zaptivke i smanjenju potrebe za čestim servisiranjem.
Otpornost na temperaturu
Otpornost na ulje nije jedini faktor koji treba uzeti u obzir. Temperatura ima veliki uticaj na ponašanje gume.
Na povišenim temperaturama materijal može ubrzano da stari, izgubi elastičnost ili promeni dimenzije. Istovremeno, visoka temperatura može uticati i na sam fluid sa kojim guma dolazi u kontakt.
Zato se pri izboru materijala posmatra kombinacija temperature i hemijske kompatibilnosti.
Na primer, materijal koji dobro podnosi motorno ulje na umerenoj temperaturi ne mora biti najbolji izbor za istu primenu pri znatno višoj temperaturi.
Otpornost na goriva
Pored ulja, određeni gumeni proizvodi dolaze u kontakt sa benzinom, dizel gorivom i drugim gorivima.
Ova primena zahteva pažljiv izbor materijala jer goriva mogu imati drugačiji uticaj na elastomer od mineralnih ulja.
FKM i određeni drugi specijalizovani materijali mogu se koristiti u zahtevnijim uslovima gde je potrebna dobra otpornost na goriva i visoke temperature.
Kod svakog konkretnog proizvoda potrebno je proveriti kompatibilnost materijala sa fluidom koji se koristi.
Uljnootporna guma i semerinzi
Semerinzi predstavljaju jednu od najčešćih primena uljnootpornih elastomera.
Njihova funkcija je da spreče prolazak ulja pored rotirajuće osovine. Zbog toga materijal semeringa mora istovremeno da bude dovoljno elastičan, otporan na trenje i kompatibilan sa uljem koje treba da zadrži.
U automobilima se semerinzi koriste na različitim mestima, uključujući motor, menjač i pogonske sklopove.
Ako materijal nije odgovarajući, semering može prerano da izgubi svojstva i počne da propušta.
Uljnootporna guma i O-ring zaptivke
O-ring je jednostavan kružni zaptivni element koji se koristi u velikom broju mašina i uređaja.
Kada se koristi u kontaktu sa uljem, O-ring mora biti izrađen od materijala koji je kompatibilan sa konkretnim fluidom i uslovima rada.
NBR je čest izbor za standardne primene sa mineralnim uljima, dok se za zahtevnije temperature ili hemijske uslove mogu koristiti FKM i drugi specijalni elastomeri.
Prilikom izbora O-ringa potrebno je uzeti u obzir i tvrdoću, dimenzije, pritisak i način ugradnje.
Kako izabrati odgovarajuću uljnootpornu gumu?
Prilikom izbora materijala potrebno je analizirati čitavo radno okruženje.
Najvažniji faktori su:
- vrsta ulja ili fluida,
- radna temperatura,
- pritisak,
- brzina kretanja ili rotacije,
- mehaničko opterećenje,
- prisustvo goriva ili hemikalija,
- kontakt sa vodom i vlagom,
- očekivani radni vek.
Takođe je važno razlikovati naziv proizvoda od stvarne specifikacije materijala. Dve gume mogu obe biti opisane kao uljnootporne, ali imati različite granice radne temperature i različitu hemijsku kompatibilnost.
Šta se dešava kada se koristi pogrešna guma?
Ako se za određenu primenu izabere materijal koji nije dovoljno otporan na ulje, problemi se mogu pojaviti relativno brzo.
Guma može početi da bubri ili menja oblik. U drugim slučajevima može postati tvrda i krta, izgubiti elastičnost ili početi da puca.
Kod zaptivki to može dovesti do curenja. Kod creva i drugih proizvoda posledice mogu biti još ozbiljnije ako dođe do gubitka mehaničke čvrstoće.
Zbog toga se izbor materijala ne bi trebalo zasnivati samo na ceni ili dostupnosti proizvoda.
Prednosti uljnootporne gume
Pravilno odabran uljnootporni gumeni materijal može pružiti nekoliko važnih prednosti:
- smanjenje rizika od curenja,
- duži radni vek zaptivnih elemenata,
- dobra otpornost na ulja i masti,
- stabilnost dimenzija u odgovarajućim uslovima,
- dobra mehanička otpornost,
- mogućnost primene u različitim industrijama.
Međutim, nijedna vrsta gume nije univerzalna. Materijal mora biti izabran prema konkretnim uslovima rada.
Zaključak
Uljnootporna guma ima važnu ulogu u automobilskoj industriji, mašinstvu i proizvodnji različitih gumeno-tehničkih proizvoda. Njena glavna prednost je sposobnost da zadrži odgovarajuća svojstva pri kontaktu sa uljima, mastima i određenim drugim fluidima.
NBR je jedan od najčešćih izbora za standardne primene sa mineralnim uljima, dok se FKM i drugi specijalizovani elastomeri koriste kada su potrebne veća temperaturna i hemijska otpornost.
Prilikom izbora materijala nije dovoljno uzeti u obzir samo vrstu ulja. Potrebno je analizirati temperaturu, pritisak, mehaničko opterećenje, brzinu kretanja i druge uslove rada.
Pravilno izabrana uljnootporna guma može značajno doprineti pouzdanosti zaptivki, semeringa, creva i drugih tehničkih proizvoda, dok pogrešan izbor može dovesti do ubrzanog habanja, deformacija i curenja.