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Wird eine Gummidichtung bei der Montage beschädigt, beeinflusst dies ihre Dichtleistung. Zum einen sinkt die Lebensdauer der Dichtung erheblich. Zum anderen steigt das Risiko, dass Fremdstoffe oder Flüssigkeiten in das abgedichtete Objekt eindringen.
Es ist leicht, in solchen Fällen die Monteur:innen verantwortlich zu machen. Oft sind Montageschäden jedoch das Resultat von Kommunikationsfehlern oder einer praxisfernen Konstruktion, die den Kontext des Einbaus nicht ausreichend berücksichtigt.
Viele Konstrukteur:innen stammen aus dem Metallbereich und haben mit Elastomeren wenig Erfahrung. Daher können sie kaum einschätzen, wie sich das Material in der Praxis verhält. Das führt manchmal zu Problemen.
Beispielsweise überschätzt die Konstruktion bisweilen die Elastizität von Gummi. Sie sieht daher im Gehäuse zu wenig Platz für die Dichtung vor („Im Zweifelsfall gibt der Werkstoff ja nach“). Dieses Zusammenpressen setzt die Dichtung jedoch permanentem Druck aus, der mit der Zeit zu Materialermüdung und Ausfällen führt. Auch das Bauteil, in das die Dichtung integriert ist, kann durch den Druck beschädigt werden, etwa indem es sich verbiegt.
Bei O-Ringen können ähnliche Probleme auftreten, wenn sie nicht die richtige Größe für den Einsatzzweck haben. Ist die Dichtung beispielsweise zu klein und passt nur mit Mühe über ein Rohr, steht sie permanent unter Spannung. Gummi kann sich zwar dehnen, aber irgendwann ermüdet das Material und reißt.
Eine weitere Fehlerquelle sind die produktionsbedingten Toleranzen von Elastomeren. Gummi lässt sich grundsätzlich nicht so präzise fertigen wie Metall. Es gibt immer geringe Abweichungen von den Zielwerten, die jedoch deutlich höher sind, als es im Metallbereich üblich ist. Aus diesem Grund sollten Konstrukteur:innen immer genügend Puffer einplanen, wenn Gummiformteile verbaut werden sollen. Andernfalls können Dichtungen abgequetscht werden, die am oberen Ende des Toleranzbereichs sind.
Auch scharfe Kanten stellen ein Risiko dar. Wird eine Dichtung über solch eine Kante gespannt, kann sie leicht beschädigt werden. Dies betrifft sowohl montagebedingte Reibungseffekte (z. B. wenn die Dichtung in Position geschoben wird) als auch Quetschungen, die erst mit der Zeit auftreten. Hier muss zum einen die Konstruktion gegensteuern und entsprechende Geometrien vermeiden bzw. Kanten abrunden. Zum anderen sollte die Montage besondere Sorgfalt walten lassen und auf eventuelle Beschädigungen der Dichtung achten.
Dichtungsring bei falscher Auslegung
Präventive Maßnahmen in der Konstruktion reichen allerdings nicht aus, um Montageschäden effektiv zu verhindern. Zusätzlich bedarf es an Aufklärung der Kolleg:innen vor Ort hinsichtlich der Besonderheiten des Werkstoffs.
Im Gummibereich spielen beispielsweise Beständigkeiten eine große Rolle. Jedes Elastomer besitzt Anfälligkeiten oder Resistenzen gegen bestimmte Stoffe oder Einflussfaktoren (Temperaturen, UV-Licht etc.). Kommt Gummi etwa mit einer Säure in Berührung, gegen die es nicht beständig ist, zersetzt es sich mit der Zeit und verliert seine mechanischen Eigenschaften. Dies unterscheidet Elastomere von Metallen, welche von Natur aus gegen die meisten Umgebungsfaktoren resistent sind.
Die Montage muss wissen, für welche Einsatzbedingungen ein Gummibauteil freigegeben ist bzw. welche Stoffe oder Temperaturen zu vermeiden sind. Dies gilt nicht nur für den dauerhaften Betrieb. Schon ein kurzer Kontakt mit einer falschen Chemikalie während der Montage kann bleibende Schäden verursachen und die Dichtleistung der Komponente beeinträchtigen. Das können z. B. Reinigungs- oder Lösungsmittel sein, mit denen die Dichtung beim Einbau in Berührung kommt.
Besondere Aufmerksamkeit gilt den Lagerbedingungen. Gummibauteile lassen sich nur über einen begrenzten Zeitraum lagern. Danach verlieren sie ihre elastischen Eigenschaften und werden spröde. Wie lange dies dauert, hängt vom Material sowie den Umgebungsfaktoren ab. Einige Elastomere vertragen keine Hitze oder Kälte. Andere sind unbeständig gegen Ozon oder UV-Licht und sollten nicht im Freien gelagert werden.
Es ist wichtig, dass die Montage diese Beschränkungen kennt und berücksichtigt. Andernfalls kann es passieren, dass die Dichtung schon vor dem Einbau Schaden nimmt.
Die chemischen Beständigkeiten der gängigsten Elastomere können Sie in unserer Beständigkeitsliste nachschlagen.
Montageschäden bei Gummidichtungen sind nicht zwangsläufig die Schuld der Kolleg:innen vor Ort. In manchen Fällen hat die Konstruktion schlicht den Kontext des Einbaus nicht ausreichend berücksichtigt, sodass Schäden trotz korrekter Montage auftreten. Oder den Monteur:innen fehlen relevante Informationen, zum Beispiel über Unbeständigkeiten gegen bestimmte Chemikalien.
Um solche Probleme zu vermeiden, braucht es eine vorausschauende Planung, die den Einbau der Komponente von Anfang an berücksichtigt. Zu diesem Zweck ist es sinnvoll, das Know-how von Lieferanten und Materialexpert:innen früh im Entwicklungsprojekt zu nutzen. Das ist die effizienteste Art, montagefreundliche, langlebige Bauteile zu entwickeln.
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Christian Recht ist Vertriebsmitarbeiter bei Jäger im Innen- und Außendienst. Der gelernte Bürokaufmann betreut seit 1991 Einkauf und Technik bei der Neuentwicklung von Gummi- und Kunststoffkomponenten.
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