EPDM-schuimcompressiedoorbuiging versus compressieset | AITO

Een pakking van EPDM-schuim kan zacht aanvoelen in de hand en toch te veel kracht vergen om een ​​behuizing te sluiten.

Een ander materiaal kan gemakkelijk worden samengedrukt als het nieuw is, maar herstelt zich niet goed nadat het gedurende een lange periode samengedrukt is gebleven.

Dit zijn verschillende materiaalkeuzeproblemen.

Voor kopers van pakkingen en ontwerpingenieurs beschrijven compressiedoorbuiging , compressieset en spanningsrelaxatie van EPDM-schuim verschillende delen van het gedrag van het materiaal. Als u slechts naar één cijfer kijkt, kan dit ertoe leiden dat het verkeerde schuim wordt geselecteerd.

Een nuttige vergelijking zou daarom drie afzonderlijke vragen moeten beantwoorden:

Geen van deze waarden mag worden geëvalueerd zonder de testomstandigheden.

Wat is EPDM-schuimcompressiedoorbuiging?

Compressiedoorbuiging beschrijft hoeveel druk er nodig is om schuim met een bepaald percentage van de oorspronkelijke dikte samen te drukken.

Een leverancier kan bijvoorbeeld compressiespanning melden bij:

• 10% compressie

• 25% compressie

• 30% compressie

• 50% compressie

Het percentage is belangrijk.

Een materiaal dat bij een compressie van 25% relatief weinig druk nodig heeft, kan zich bij een compressie tot 50% heel anders gedragen.

Dit is vooral belangrijk wanneer de pakking wordt geïnstalleerd tussen twee oppervlakken met een ongelijkmatige opening.

Waarom is compressiedoorbuiging belangrijk voor een pakking?

Stel je een behuizing voor waarbij een schuimrubberen pakking tussen een deksel en een metalen behuizing zit.

Als het schuim te stevig is, kan het sluiten van het deksel overmatige kracht vergen.

Mogelijke resultaten zijn onder meer:

• Paneelvervorming

• Vervorming van de kunststof behuizing

• Overmatige belasting van het bevestigingsmiddel

• Moeilijke montage

• Inconsequente sluiting

• Hoge spanning rond scharnieren of clips

Als het schuim te zacht is, kan het tegenovergestelde probleem optreden.

Mogelijk genereert het onvoldoende contactkracht tegen de pasvlakken om onregelmatigheden op te vangen of de beoogde afdichting te behouden.

Het doel is dan ook niet zomaar het zachtste schuim te kiezen.

Het doel is om een ​​geschikt compressiebereik voor de daadwerkelijke montage te identificeren.

Een eenvoudige manier om de compressiebelasting van schuim te schatten

Stel dat een hypothetisch schuim een ​​drukspanning rapporteert van:

5 kPa

bij de beoogde compressie.

Als het nominale gecomprimeerde pakkingoppervlak:

0,01 m²

een vereenvoudigde berekening geeft:

5.000 N/m² × 0,01 m² = ongeveer 50 N

Dit kan een eerste schatting geven van de schuimcompressiebelasting.

Deze is echter niet hetzelfde als de gemeten kracht die nodig is om de voltooide behuizing te sluiten.

De werkelijke montagekracht kan ook worden beïnvloed door:

• Pakkinggeometrie

• Hoekontwerp

• Wrijving

• Kleefmiddel

• Ongelijke gaten

• Stijfheid van de behuizing

• Posities van bevestigingsmiddelen

• Lokale overcompressie

Beoordeel bij belangrijke projecten het schuim in de daadwerkelijke behuizing in plaats van alleen op een laboratoriumwaarde te vertrouwen.

Eén compressiepunt is vaak niet genoeg

Een veelvoorkomend citaat kan alleen het volgende weergeven:

Compressiedoorbuiging bij 25%

Dat nummer is nuttig, maar beschrijft mogelijk niet de echte installatie van de klant.

Stel dat de pakkingdikte 10 mm is.

Vanwege productietoleranties kan de geïnstalleerde spleet variëren tussen 6 mm en 8,5 mm.

Het schuim kan daarom in dezelfde behuizing zeer verschillende compressieniveaus ervaren.

In deze situatie is het nuttiger om compressiegegevens op te vragen over het verwachte werkbereik.

Een praktisch verzoek zou zijn:

Geef de compressiespanning op bij de minimale, nominale en maximale geïnstalleerde compressie, samen met de testmethode, monsterdikte en conditioneringscondities.

Dat geeft de leverancier een echte technische vraag in plaats van simpelweg te vragen om een ​​'zacht EPDM-schuim.'

Wat is compressie-instelling?

De compressieset evalueert hoe goed een materiaal herstelt nadat het gedurende een bepaalde periode is gecomprimeerd en vervolgens is vrijgegeven.

Het is vooral relevant wanneer de pakking:

• Blijft langdurig gecomprimeerd

• Wordt herhaaldelijk geopend en gesloten

• Ervaringen verhoogde temperaturen

• Moet herstellen na onderhoud of service

Een lager compressie-setresultaat duidt over het algemeen op minder permanente vervorming onder de aangegeven testomstandigheden.

Maar de testomstandigheden zijn essentieel.

Een compressie-setwaarde zou idealiter vergezeld moeten gaan van:

• Compressiepercentage

• Testduur

• Testtemperatuur

• Dikte van het monster

• Hersteltijd

• Testmethode

Zonder deze details zijn twee percentages mogelijk niet direct vergelijkbaar.

Een resultaat gemeten na compressie bij kamertemperatuur mag bijvoorbeeld niet automatisch worden vergeleken met een ander resultaat gemeten na langdurige blootstelling aan verhoogde temperaturen.

Compressieset is geen stress-ontspanning

Deze twee eigenschappen worden vaak verward.

Bij compressieset wordt gekeken naar vormherstel nadat de belasting is verwijderd.

Bij spanningsontspanning wordt gekeken naar krachtbehoud terwijl het schuim samengedrukt blijft.

Overweeg een pakking die is geïnstalleerd en nooit is geopend.

Zelfs als het schuim fysiek samengedrukt blijft tussen de twee oppervlakken, kan de terugdrukkracht die het uitoefent geleidelijk afnemen.

Dat krachtverlies is stressontspanning.

Voor een langdurige statische afdichting kan dit gedrag belangrijk zijn, omdat het handhaven van de contactdruk net zo belangrijk kan zijn als het maatherstel.

Voor kritische afdichtingstoepassingen kunt u zich afvragen of er relevante gegevens over krachtbehoud of spanningsrelaxatie beschikbaar zijn, in plaats van alleen op compressieset te vertrouwen.

Compressieafbuiging versus compressieset

Een eenvoudige manier om het verschil te onthouden is:

Compressie doorbuiging:

Hoe moeilijk is het schuim om samen te drukken?

Compressieset:

Hoe goed herstelt het na compressie?

Stress-ontspanning:

Hoeveel afdichtingskracht behoudt het terwijl het samengedrukt blijft?

Deze drie metingen beantwoorden verschillende vragen.

Een schuim met goede compressie-setprestaties is niet automatisch het gemakkelijkste schuim om te comprimeren.

Ook een zeer zacht schuim is niet automatisch het beste afdichtingsmateriaal voor de lange termijn.

Dichtheid is niet hetzelfde als stevigheid

Kopers van schuim gebruiken dichtheid vaak als kortere weg voor hardheid.

Bijvoorbeeld:

90 kg/m³ moet steviger zijn dan 65 kg/m³.

Die veronderstelling is niet altijd betrouwbaar.

Dichtheid meet de massa per volume-eenheid.

Compressiedoorbuiging meet de weerstand van het materiaal tegen compressie.

Formulering, celstructuur, verknoping en productieomstandigheden kunnen ervoor zorgen dat materialen met een vergelijkbare dichtheid verschillende compressiereacties hebben.

Op dezelfde manier kunnen twee materialen met verschillende dichtheden soms vergelijkbare compressiekrachten produceren.

Voor pakkingselectie, een EPDM-schuimmateriaal moet daarom worden geëvalueerd aan de hand van daadwerkelijke compressiegegevens in plaats van alleen de dichtheid.

Opencellig of geslotencellig EPDM?

Celstructuur is een andere belangrijke selectiefactor.

Opencellig EPDM-schuim kan worden overwogen als het project het volgende vereist:

• Zachte conformiteit

• Lage sluitkracht

• Opvullen van gaten

• Akoestische absorptie

• Luchtdoorlatendheid in geschikte toepassingen

Bijvoorbeeld, een EPDM-schuimmonsters met open cellen kunnen worden getest wanneer lage compressiekracht en vervormbaarheid prioriteiten zijn.

Geslotencellig EPDM kan worden overwogen wanneer de toepassing een andere afdichtingsstructuur, vochtbestendigheid of een lagere doorlaatbaarheid vereist.

De keuze voor een materiaal met gesloten cellen garandeert echter niet automatisch dat de afgewerkte behuizing water- of stofdicht is.

Prestaties zijn ook afhankelijk van:

• Pakkinggeometrie

• Compressieniveau

• Gewrichten

• Hoeken

• Oppervlakte vlakheid

• Bevestigingsmiddelen

• Kleefmiddel

• Montage ontwerp

De voltooide behuizing moet op systeemniveau worden gevalideerd wanneer een specifieke afdichtingsgraad vereist is.

Welke informatie moet u naar de schuimleverancier sturen?

In plaats van alleen te verzenden:

Zacht EPDM-schuim nodig, 10 mm dik.

zorgen voor de arbeidsomstandigheden.

Nuttige informatie omvat:

1. Nominale pakkingdikte

2. Minimale en maximale installatieafstand

3. Pakking breedte

4. Pakkingvorm of tekening

5. Beschikbare sluitkracht

6. Verwacht compressiepercentage

7. Contactoppervlak

8. Bedrijfstemperatuur

9. Blootstelling aan water, olie, UV of chemicaliën

10. Of het gewricht herhaaldelijk wordt geopend

11. Vereiste levensduur

12. Vereiste teststandaard

13. Vereisten voor lijmruggen

14. Jaarlijkse hoeveelheid

Voor een behuizing met variabele openingen zou een nuttig onderzoek kunnen luiden:

De gesloten opening varieert binnen de behuizing. We hebben een EPDM-schuimpakking nodig die in contact blijft bij de grootste opening zonder overmatige sluitkracht te creëren bij de kleinste opening. Beveel voorbeeldkwaliteiten aan en verstrek vergelijkbare compressiegegevens.

Hierdoor heeft de leverancier voldoende informatie om relevante materialen voor te stellen.

Hoe moeten twee EPDM-schuimmonsters worden vergeleken?

Gebruik zoveel mogelijk dezelfde testomstandigheden.

Een nuttige vergelijkingstabel kan zijn:

Als leveranciers verschillende methoden of testomstandigheden gebruiken, houd de resultaten dan gescheiden en behandel ze niet als direct gelijkwaardig.

Veelgestelde vragen

Is een lagere compressiedoorbuiging altijd beter?

Nee.

Een lagere compressiekracht kan handig zijn als een behuizing licht van gewicht is of een beperkte bevestigingskracht heeft. De pakking heeft echter nog steeds voldoende contactdruk nodig om onregelmatigheden in het oppervlak op te vangen en te voldoen aan de afdichtingsvereisten van de toepassing.

De beste waarde is afhankelijk van de montage.

Wat is een goed compressie-setpercentage voor EPDM-schuim?

Er bestaat niet één percentage dat voor elke toepassing correct is.

Een resultaat moet worden geëvalueerd samen met het compressieniveau, de temperatuur, de duur, de hersteltijd en de testmethode.

Een specificatie moet daarom zowel het beoogde resultaat definiëren als de omstandigheden waaronder dit wordt gemeten.

Kan ik EPDM-schuim alleen op dichtheid selecteren?

Nee.

Dichtheid is nuttig voor het identificeren van een materiaalsoort, maar bepaalt niet op unieke wijze de compressiekracht, het herstel of het afdichtingsgedrag op lange termijn.

Compressiegegevens moeten afzonderlijk worden geëvalueerd.

Moet ik een compressiedoorbuiging van 25% of 50% aanvragen?

Vraag gegevens op met compressieniveaus die relevant zijn voor de daadwerkelijke installatie.

Als de pakking kan werken bij een compressie van ongeveer 15% tot 40% vanwege variatie in de opening, kunnen gegevens alleen bij 50% compressie een beperkte waarde hebben voor het ontwerp.

Garandeert een goede compressieset een langdurige afdichting?

Nee.

Compressieset geeft herstel aan na compressie en loslaten.

Een afdichting op de lange termijn kan ook afhankelijk zijn van spanningsvermindering, veroudering door de omgeving, de geometrie van de pakking, de kleefprestaties en het ontwerp van de montage.

Zet de werkkloof in de specificatie

Voor pakkingprojecten zijn 'zacht', 'medium' en 'hard' geen exacte technische specificaties.

De nuttigste informatie is het daadwerkelijke werkbereik:

minimale opening → nominale opening → maximale opening

gecombineerd met de beschikbare sluitkracht en vereiste afdichtingsprestaties.

Dit maakt het mogelijk om materialen te vergelijken op basis van hoe ze zullen functioneren in het eindproduct, in plaats van ze alleen op aanraking of dichtheid te selecteren.

Stuur AITO Foam uw pakkingtekening, spleetbereik en bedrijfsomstandigheden om geschikte EPDM-schuimmonsters te bespreken.

Het uiteindelijke materiaal moet bij de daadwerkelijke montage worden goedgekeurd en de overeengekomen testomstandigheden moeten bij de aankoopspecificatie worden behouden, zodat toekomstige productiebatches consistent kunnen worden vergeleken.

Technische referenties

• ASTM D1056 — Flexibele cellulaire materialen: spons of geëxpandeerd rubber

• ASTM D395 — Rubbereigenschap: compressieset

• ISO 3384 — Rubber, gevulkaniseerd of thermoplastisch: bepaling van spanningsrelaxatie bij compressie