Smøremiddel- og elastomerkompatibilitet: Betydning, vigtighed og guide til testning

Maskindele og komponenter fremstillet af elastomerer kan være et omkostningseffektivt alternativ til metaldele, og korrekt smøring kan forlænge deres levetid og effektivitet. Dog er nogle traditionelle smøremiddelformuleringer ikke kompatible med elastomerer og kan svække eller nedbryde maskindelen. Derfor er det vigtigt at foretage tests for at finde det rette smøremiddel til den pågældende applikation. Kompatibilitetsdiagrammer kan være til hjælp, men de er kun en generel vejledning og er ikke altid fyldestgørende.

I denne sammenhæng betyder "kompatibilitet", at et fedt eller et smøremiddel kun har en minimal indvirkning på polymerens/elastomerens fysiske egenskaber, såsom størrelse, hårdhed eller skrøbelighed. Det er vigtigt at vurdere, om ændringer i polymeren og smøremidlet passer til den specifikke applikation, som de er beregnet til. Ved at anvende testmetoden, der beskrives i denne artikel, vil det være lettere at vælge det rigtige smøremiddel og identificere effektive og ikke-effektive smøremiddelmuligheder ved bl.a. at måle udvidelse og observere ændringer i farve og tekstur.
 

Test af kompatibilitet og metoder

I tabel 1 præsenteres en række testmetoder til at vurdere kompatibiliteten mellem elastomerer/polymerer under forskellige forhold.

Billede 1. Standardiserede metoder til at teste kompatibilitet mellem elastomer/polymer.

Tabel: Standardiserede metoder til at teste kompatibilitet mellem elastomer/polymer.  

Testmetoder

  • ASTM D4289: Undersøger om smøremidler og væsker er kompatible med elastomerer.
  • ASTM D471, ASTM D543, ISO 175: Vurderer effekten af flydende kemikalier på polymermaterialer.
  • ASTM E831: Måler termisk udvidelse af faste materialer.
  • ASTM D7264, ASTM D790, ISO 178: Tester bøjningsegenskaberne af polymermaterialer.
  • ASTM D638, ISO 527: Bestemmer trækstyrken af materialer.

ASTM D4289 kompatibilitetstest

ASTM D4289 er en testmetode som bruges til at evaluere, hvordan smøremidler påvirker elastomerers egenskaber, eksempelvis udvidelse og hårdhed (durometer). I denne test nedsænkes O-ringe fremstillet af elastomer i et smøremiddel. O-ringe er valgt for at sikre en ensartet overfladefinish. Måling af hårdhed er udeladt i denne test, da tidligere forsøg har vist en direkte sammenhæng mellem udvidelse og ændringer i hårdhed.

Bemærk: Denne metode anbefales som en første screening og garanterer ikke kompatibiliteten mellem elastomerer og smøremidler under alle forhold. 

Figur 1. Viser forskellen mellem en kontrol-EPDM-O-ring og en test-EPDM-O-ring efter behandling.

Figur 1. Viser forskellen mellem en kontrol-EPDM-O-ring og en test-EPDM-O-ring efter behandling

Procedure

  1. Før nedsænkning i smøremidlet måles O-ringene ved hjælp af en analytisk vægt, der er udstyret med en densitetsmåler og er kalibreret til nøjagtighed ned til 0,0001 gram.

  2. Påfør et tykt lag af det valgte smøremiddel på et aluminiumsfolieark.

  3. Placér O-ringene på smøremidlet med rigelig plads imellem dem, og sørg for kun at have én type elastomer pr. folieark.

  4. Tryk forsigtigt hver O-ring ned i smøremidlet for at sikre, at de forbliver på plads.

  5. Tilføj et ekstra tykt lag smøremiddel over O-ringene for at sikre fuldstændig dækning og eliminere eventuelle luftbobler.

  6. Sæt hver aluminiumsfolie med testprøverne på en bakke og placér dem i en ovn ved 125 °C.

  7. Tag smøremiddelpakkerne ud af ovnen efter 3 dage (72 timer) ved 125 °C.

  8. Lad materialet køle af i 15 minutter, før elastomererne fjernes og tørres med en ren, tør klud.

  9. O-ringene tørres igen af med en ren klud og vejes en gang til.

  10. Volumenforøgelsen (ΔV%) beregnes således:
    Udregning af volumenforøgelse (ΔV%)
    ΔV = ændring i volumen, %
    M1 = Startmasse af prøven i luft, g
    M2 = Startmasse af prøven i vand, g
    M3 = Masse af prøven i luft efter nedsænkning, g
    M4 = Masse af prøven i vand efter nedsænkning, g

  11. Udfør en visuel inspektion eller mål længdeændringer og træf en beslutning baseret på tabellen nedenfor:

 Tabel til udførsel af visuel inspektion

 

Konklusion

Maskindele og komponenter lavet af elastomerer kan være et omkostningseffektivt alternativ til metaldele, og korrekt smøring kan forlænge deres levetid og effektivitet. Dog er nogle traditionelle smøreformuleringer ikke kompatible med elastomerer og kan svække eller nedbryde maskindelen. Derfor er testning afgørende for at bestemme det rigtige smøremiddel til applikationen.

Testmetoden beskrevet i denne artikel kan gøre det lettere at vælge det rigtige smøremiddel og hjælpe med at identificere, hvilke smøremiddelmuligheder der fungerer og hvilke der ikke gør det, ved at undersøge udvidelse og farve- eller teksturændringer.

Download

Download pdf: Kompatibilitet mellem smøremidler og elastomerer

YDERLIGERE INFORMATION

Se vores omfattende udvalg af smøremidler bl.a. fra MOLYKOTE®:


Læs flere tekniske tips om smøremidler.

Har du spørgsmål, kontakt venligst produktchef Erti Tecer på tlf. 3634 2712 eller pr. e-mail: et@diatom.dk.

 

 

ASTM D4289: Undersøger om smøremidler og væsker er kompatible med elastomerer