EPDM Foam Compression Deflection vs Compression Set | AITO

Těsnění z pěny EPDM může být měkké v ruce a přesto vyžaduje příliš velkou sílu k uzavření krytu.

Jiný materiál se může snadno stlačit, když je nový, ale po dlouhém setrvání ve stlačeném stavu se nedokáže dobře zotavit.

To jsou různé problémy s výběrem materiálu.

Pro nákupčí těsnění a konstruktéry popisují deformace komprese EPDM pěny , deformace komprese a uvolnění napětí různé části chování materiálu. Pohled pouze na jedno číslo může vést k výběru nesprávné pěny.

Užitečné srovnání by proto mělo odpovědět na tři samostatné otázky:

Žádná z těchto hodnot by neměla být hodnocena bez zkušebních podmínek.

Co je kompresní průhyb EPDM pěny?

Kompresní průhyb popisuje, jaký tlak je potřeba ke stlačení pěny o určité procento její původní tloušťky.

Dodavatel může například hlásit tlak v tlaku při:

• 10% komprese

• 25% komprese

• 30% komprese

• 50% komprese

Na procentech záleží.

Materiál vyžadující relativně malý tlak při 25% stlačení se může chovat velmi odlišně, když je stlačen na 50%.

To je zvláště důležité, když je těsnění instalováno mezi dvěma povrchy s nerovnoměrnou mezerou.

Proč u těsnění záleží na vychýlení komprese?

Představte si skříň, kde je pěnové těsnění umístěno mezi víkem a kovovým pouzdrem.

Pokud je pěna příliš pevná, může uzavření víka vyžadovat nadměrnou sílu.

Mezi možné výsledky patří:

• Zkreslení panelu

• Deformace plastového pouzdra

• Nadměrné zatížení upevňovacích prvků

• Obtížná montáž

• Nedůsledné uzavření

• Vysoké namáhání kolem pantů nebo klipů

Pokud je pěna příliš měkká, může nastat opačný problém.

Nemusí generovat dostatečnou kontaktní sílu proti dosedacím plochám, aby se přizpůsobila nepravidelnostem nebo udržela zamýšlené těsnění.

Cílem tedy není jednoduše vybrat tu nejměkčí pěnu.

Cílem je určit vhodný rozsah komprese pro skutečnou montáž.

Jednoduchý způsob, jak odhadnout zatížení kompresí pěny

Předpokládejme, že hypotetická pěna hlásí tlakové napětí:

5 kPa

při zamýšlené kompresi.

Pokud je jmenovitá plocha stlačeného těsnění:

0,01 m²

zjednodušený výpočet dává:

5 000 N/m² × 0,01 m² = přibližně 50 N

To může poskytnout první odhad kompresního zatížení pěny.

Není však stejná jako naměřená síla potřebná k uzavření hotového krytu.

Skutečná montážní síla může být ovlivněna také:

• Geometrie těsnění

• Rohové provedení

• Tření

• Lepidlo

• Nerovnoměrné mezery

• Tuhost pouzdra

• Pozice upevňovacích prvků

• Místní překomprese

U důležitých projektů vyhodnoťte pěnu ve skutečném krytu a nespoléhejte se pouze na laboratorní hodnotu.

Jeden kompresní bod často nestačí

Běžná nabídka může zobrazovat pouze:

Kompresní průhyb 25%

Toto číslo je užitečné, ale nemusí popisovat skutečnou instalaci zákazníka.

Předpokládejme, že tloušťka těsnění je 10 mm.

Z důvodu výrobních tolerancí se může instalovaná mezera lišit od 6 mm do 8,5 mm.

Pěna by proto mohla vykazovat velmi rozdílné úrovně stlačení napříč stejným pouzdrem.

V této situaci je užitečnější požadovat data komprese v očekávaném provozním rozsahu.

Praktický požadavek by byl:

Uveďte prosím tlakové napětí při minimální, nominální a maximální instalované kompresi spolu s testovací metodou, tloušťkou vzorku a podmínkami kondicionování.

To dává dodavateli skutečnou inženýrskou otázku namísto pouhého požadavku na 'měkkou pěnu EPDM'.

Co je kompresní sada?

Kompresní sada vyhodnocuje, jak dobře se materiál zotavuje poté, co byl stlačen po určitou dobu a poté uvolněn.

To je zvláště důležité, když těsnění:

• Zůstává stlačený po dlouhou dobu

• Opakovaně se otevírá a zavírá

• Zažívá zvýšené teploty

• Po údržbě nebo servisu se musí zotavit

Nižší výsledek deformace v tlaku obecně indikuje menší trvalou deformaci za uvedených zkušebních podmínek.

Podstatné jsou ale testovací podmínky.

Hodnota nastavená kompresí by měla být v ideálním případě doprovázena:

• Procento komprese

• Doba trvání testu

• Testovací teplota

• Tloušťka vzorku

• Doba zotavení

• Testovací metoda

Bez těchto podrobností nemusí být dvě procenta přímo srovnatelná.

Například výsledek naměřený po kompresi při pokojové teplotě by neměl být automaticky porovnáván s jiným výsledkem naměřeným po delší expozici při zvýšené teplotě.

Kompresní sada není stresová relaxace

Tyto dvě vlastnosti jsou často zaměňovány.

Kompresní sada sleduje obnovu tvaru po odstranění zátěže.

Uvolnění stresu se zaměřuje na zadržování síly, zatímco pěna zůstává stlačena.

Zvažte těsnění, které je nainstalované a nikdy neotevřené.

I když pěna zůstane fyzicky stlačena mezi dvěma povrchy, může se síla, kterou působí, postupně snižovat.

Tato ztráta síly je uvolněním stresu.

Pro dlouhodobé statické utěsnění může být toto chování důležité, protože udržení kontaktního tlaku může být stejně důležité jako rozměrové zotavení.

U kritických těsnících aplikací se zeptejte, zda jsou k dispozici příslušné údaje o udržení síly nebo o uvolnění napětí, místo abyste se spoléhali pouze na nastavení tlaku.

Kompresní odchylka vs kompresní sada

Jednoduchý způsob, jak si zapamatovat rozdíl, je:

Kompresní průhyb:

Jak obtížné je pěnu stlačit?

Kompresní sada:

Jak dobře se zotavuje po kompresi?

Uvolnění stresu:

Jak velkou těsnící sílu si udrží, když zůstane stlačený?

Tato tři měření odpovídají na různé otázky.

Pěna s dobrým výkonem při stlačení není automaticky nejsnáze stlačitelná pěna.

Stejně tak velmi měkká pěna není automaticky tím nejlepším dlouhodobým těsnícím materiálem.

Hustota není totéž co pevnost

Kupující pěny často používají hustotu jako zkratku pro tvrdost.

Například:

90 kg/m³ musí být pevnější než 65 kg/m³.

Tento předpoklad není vždy spolehlivý.

Hustota měří hmotnost na jednotku objemu.

Kompresní průhyb měří odolnost materiálu vůči stlačení.

Formulace, buněčná struktura, síťování a výrobní podmínky mohou umožnit materiálům s podobnou hustotou, aby měly různé kompresní odezvy.

Podobně dva materiály s různými hustotami mohou někdy vytvářet podobné kompresní síly.

Pro výběr těsnění, an Pěnový materiál EPDM by proto měl být hodnocen pomocí skutečných údajů o kompresi spíše než samotné hustoty.

EPDM s otevřenými nebo uzavřenými buňkami?

Struktura buněk je dalším důležitým faktorem výběru.

EPDM pěna s otevřenými buňkami může být zvážena, pokud projekt vyžaduje:

• Měkká přizpůsobivost

• Nízká uzavírací síla

• Vyplnění mezery

• Akustická absorpce

• Vzduchová propustnost ve vhodných aplikacích

Například an Vzorek pěny EPDM s otevřenými buňkami lze testovat, když je prioritou nízká kompresní síla a přizpůsobivost.

EPDM s uzavřenými buňkami lze zvážit, pokud aplikace vyžaduje jinou těsnící strukturu, odolnost proti vlhkosti nebo nižší propustnost.

Výběr materiálu s uzavřenými buňkami však automaticky nezaručuje, že hotové pouzdro bude vodotěsné nebo prachotěsné.

Výkon také závisí na:

• Geometrie těsnění

• Úroveň komprese

• Klouby

• Rohy

• Rovinnost povrchu

• Spojovací materiál

• Lepidlo

• Návrh sestavy

Dokončený kryt by měl být validován na úrovni systému, když je požadováno specifické hodnocení těsnění.

Jaké informace byste měli zaslat dodavateli pěny?

Místo odeslání pouze:

Potřebujete měkkou pěnu EPDM o tloušťce 10 mm.

zajistit pracovní podmínky.

Mezi užitečné informace patří:

1. Jmenovitá tloušťka těsnění

2. Minimální a maximální instalační mezera

3. Šířka těsnění

4. Tvar nebo výkres těsnění

5. Dostupná uzavírací síla

6. Očekávané procento komprese

7. Kontaktní plocha

8. Provozní teplota

9. Vystavení vodě, oleji, UV záření nebo chemikáliím

10. Zda se kloub opakovaně otevírá

11. Požadovaná životnost

12. Požadovaný zkušební standard

13. Požadavek na lepidlo-podklad

14. Roční množství

Pro kryt s proměnnými mezerami může užitečný dotaz znít:

Uzavřená mezera se v krytu liší. Potřebujeme těsnění z pěny EPDM, které zůstane v kontaktu v největší mezeře, aniž by vytvářelo nadměrnou uzavírací sílu v nejmenší mezeře. Doporučte prosím třídy vzorků a poskytněte srovnatelné údaje o kompresi.

To poskytuje dodavateli dostatek informací, aby mohl navrhnout relevantní materiály.

Jak by měly být porovnány dva vzorky pěny EPDM?

Kdykoli je to možné, použijte stejné testovací podmínky.

Užitečná srovnávací tabulka může obsahovat:

Pokud dodavatelé používají různé metody nebo testovací podmínky, uchovávejte výsledky odděleně a nepovažujte je za přímo ekvivalentní.

Často kladené otázky

Je nižší kompresní průhyb vždy lepší?

Žádný.

Nižší kompresní síla může být užitečná, když je kryt lehký nebo má omezenou upevňovací sílu. Těsnění však stále potřebuje dostatečný kontaktní tlak, aby se přizpůsobilo povrchovým nerovnostem a splnilo požadavky aplikace na těsnění.

Nejlepší hodnota závisí na montáži.

Jaké je dobré procento nastavené při stlačení pro pěnu EPDM?

Neexistuje jediné procento, které by bylo správné pro každou aplikaci.

Výsledek musí být vyhodnocen společně s úrovní stlačení, teplotou, dobou trvání, dobou zotavení a zkušební metodou.

Specifikace by proto měla definovat jak cílový výsledek, tak podmínky, za kterých se měří.

Mohu vybrat pěnu EPDM pouze podle hustoty?

Žádný.

Hustota je užitečná pro identifikaci jakosti materiálu, ale neurčuje jednoznačně kompresní sílu, zotavení nebo dlouhodobé chování těsnění.

Údaje o kompresi by měly být vyhodnoceny samostatně.

Mám požadovat odklon komprese na 25 % nebo 50 %?

Vyžádejte si data na úrovních komprese relevantních pro skutečnou instalaci.

Pokud těsnění může fungovat od přibližně 15 % do 40 % stlačení kvůli kolísání mezery, data pouze při 50 % stlačení mohou mít pro návrh omezenou hodnotu.

Zaručuje dobré kompresní nastavení dlouhodobé utěsnění?

Žádný.

Kompresní sada indikuje zotavení po stlačení a uvolnění.

Dlouhodobé utěsnění může také záviset na uvolnění napětí, stárnutí prostředí, geometrii těsnění, adhezivním výkonu a návrhu sestavy.

Vložte pracovní mezeru do specifikace

Pro projekty těsnění nejsou 'měkké', 'střední' a 'tvrdé' přesné technické specifikace.

Nejužitečnější informací je skutečný pracovní rozsah:

minimální mezera → jmenovitá mezera → maximální mezera

v kombinaci s dostupnou uzavírací silou a požadovaným těsnicím výkonem.

To umožňuje porovnávat materiály na základě toho, jak budou fungovat v hotovém produktu, namísto jejich výběru pouze na dotek nebo hustotu.

Zašlete společnosti AITO Foam svůj výkres těsnění, rozsah mezery a provozní podmínky k projednání vhodných vzorků pěny EPDM.

Konečný materiál by měl být schválen ve skutečné montáži a dohodnuté zkušební podmínky by měly být zachovány se specifikací nákupu, aby bylo možné konzistentně porovnávat budoucí výrobní šarže.

Technické reference

• ASTM D1056 — Flexibilní buněčné materiály: Houba nebo expandovaná pryž

• ASTM D395 — Vlastnosti pryže: Kompresní sada

• ISO 3384 – Pryž, vulkanizovaná nebo termoplastická: stanovení relaxace napětí v tlaku