Was sind Viton® Dichtungen? FKM und FPM im Überblick

Die Begriffe FKM, FPM, Viton®, FKM Viton Werkstoff im Bereich der Fluorkautschuke werden von vielen Menschen als verwirrend wahrgenommen. Deshalb stellen wir zunächst klar, worüber wir reden und was diese Bezeichnungen bedeuten:

  • FKM: ist die internationale ISO-Bezeichnung für alle Fluorelastomere
  • FPM: ist die deutsche DIN-Bezeichnung für Fluorelastomere
  • Viton®: ist ein Markenname für Fluorelastomere, der von der US-amerikanischen Firma DuPont geprägt wurde (ähnlich wie der Begriff „Tempo“ umgangssprachlich auch für Taschentücher anderer Hersteller verwendet wird)
Was sind Viton® Dichtungen? FKM und FPM im Überblick

FKM ist also ein weit gefasster Begriff und bezeichnet generell vernetzte Polymere, die Fluor enthalten. Das Rückgrat des Polymers kann je nach den bei der Herstellung verwendeten Monomer-Bausteinen sehr unterschiedlich aufgebaut sein.

Grundbaustein ist immer das VDF (Vinylidendifluorid, 1,1-Difluorethen), dem noch andere Monomere beigemischt werden, um die diversen Parameter des fertigen Elastomers zu optimieren, beispielsweise HFP (Hexafluorpropylen) und/oder Tetrafluorethylen, welches auch der Grundbaustein für Teflon ist.

Das Verhältnis der Monomere zueinander bestimmt die diversen physikalischen und chemischen Eigenschaften, z. B. führt ein höherer Anteil an Tetrafluorethylen zu besserer Chemikalienresistenz, wobei aber Abstriche bei der Einsatztemperatur und den mechanischen Eigenschaften zu erwarten sind. 

Im Grunde ist mit den Bezeichnungen FKM, FPM oder Viton® also immer der selbe Werkstofftyp gemeint: ein fluorhaltiges Elastomer, mit ganz besonderen Eigenschaften.

Eigenschaften von FKM, FPM Dichtungen - Viton® Dichtung

Eigenschaften von FKM, FPM Dichtungen - Viton® Dichtung

Physikalische Eigenschaften 

Die physikalischen Eigenschaften von FKM sind durch die besondere chemische Zusammensetzung definiert. Die sehr stabilen Fluor-Kohlenstoff-Bindungen führen zu einem hohen Durchtrittswiderstand, was bedeutet, dass Fluor-Kautschuke gute elektrische Isolatoren sind. Die Polymerketten sind in enger Wechselwirkung zueinander, sodass selbst Gase nur langsam hindurchwandern können: geringe Gasdurchlässigkeit. Außerdem sind FKM Werkstoffe sehr abriebfest.

Mechanische Eigenschaften

FKM weist sehr vorteilhafte mechanische Eigenschaften auf. Es ist sehr widerstandsfähig gegenüber Zerreißung (Reißdehnung von 100% bis zu 300%) und zeigt nur geringe Stoßelastizität. Der Druckverformungsrest ist sehr klein, das Material verformt sich durch Druckeinwirkung nur wenig.

Thermische Eigenschaften

Die thermischen Eigenschaften von FKM machen es zu einem idealen Werkstoff für Anwendungen bei höheren Temperaturen. Es hält Temperaturen bis zu 200°C ohne weiteres Stand. Bei tiefen Temperaturen versprödet das Material allerdings schon ab ca. -20°C, je nach Monomer-Mischungsverhältnis und Vernetzungsmethode.

Chemische Eigenschaften

Auch die Chemie betreffend hat FPM Eigenschaften, die sehr vorteilhaft für anspruchsvolle Anwendungsgebiete sind. Die hohe chemische Stabilität von FKM bedingt die hervorragende Resistenz gegenüber einer Vielzahl an aggressiven Substanzen wie Säuren, Laugen, aliphatischen, aromatischen, sowie halogenierten Kohlenwasserstoffen. Auch Fette, pflanzliche Öle, Mineral- und Silikonöle hält FKM stand.

Wichtig ist die Resistenz gegenüber Kraftstoffen, welche FKM auch bei längerfristiger Einwirkung nicht quellen lassen. Auch UV-Strahlung und Ozon sind mit FKM verträglich.

Nur Wasserdampf, Alkohole und polare Lösungsmittel greifen FKM an.

Was sind die Vorteile von FKM, Viton® Dichtungen?

Wenn Sie bei Ihrer Dichtungsanwendung neben anderen Sorten von Gummi auch Viton®-Dichtungen in Erwägung ziehen, so sollten Sie folgende Punkte miteinbeziehen:

FKM (Fluorkautschuk) hieß früher FPM

Kompatibilität

  • kompatibel mit Diesel und Benzin
  • Ozon-, licht- und witterungsbeständig
  • Säure- und ölbeständig, kompatibel mit vielen aggressiven Chemikalien
  • Hitzebeständig

Beständigkeit

  • beständig gegenüber mechanischen Belastungen
  • geringer Verschleiß
  • geringer Abrieb

Leistungsfähigkeit

  • Gutes Haftvermögen auf Metall
  • Sehr geringe Entflammbarkeit
  • hervorragende Leistung bei extremen Bedingungen und hohen Temperaturen

Was sind Nachteile von Viton®-Dichtungen

Inkompatibilität

Es gibt einige wenige Substanzen, mit denen FKM nicht kompatibel ist: aggressive organische Säuren, polaren organischen Flüssigkeiten wie manchen Lösungsmitteln (Ketone wie Aceton, Ester wie Ethylacetat) oder Aminen

Leistungsfähigkeit

Die Leistungsfähigkeit von Viton® bei hohen Temperaturen ist sehr gut, aber im Falle von extrem hohen Temperaturen und Bränden kann FKM das Gas Fluorwasserstoff freisetzen, welches nicht nur korrosiv, sondern auch sehr toxisch ist.

Bei niedrigen Temperaturen verlieren FKM Werkstoffe ihre Elastizität und können durch die Versprödung brechen.

Wo werden Fluorkautschuk (FKM) Dichtungen eingesetzt?

Wo werden Fluorkautschuk (FKM) Dichtungen eingesetzt?

Fluorkautschuk ist ein modernes Hochleistungsmaterial und ist somit bestens für anspruchsvolle High-Tech-Anwendungen geeignet. Aus FKM werden sowohl O-Ringe, als auch Hydraulikdichtungen wie Stangendichtungen, Kolbendichtungen oder Abstreifer, Flachdichtungen und auch Sonderdichtungen gefertigt. Beispiele für verschiedene Anwendungsbereiche sind:

  • Luft- und Raumfahrt: FKM wurde gezielt für die extremen Ansprüche in puncto Temperatur- und Chemikalienresistenz in der Luft- und Raumfahrt erforscht und entwickelt
  • Automobilindustrie: Dichtungen und Schläuche werden häufig aus Fluorkautschuken gefertigt
  • Erdölindustrie: Viton® Dichtungen und O-Ringe aus FKM sind in der Erdölindustrie allgegenwärtig, von der Raffinerie bis zur Tankstelle ist mit langfristigem Kraftstoffkontakt zu rechnen
  • Chemische Industrie: bei der Verarbeitung von mitunter aggressiven Chemikalien sind hochgradig resistente Dichtungen und Schläuche aus FKM gefragt; Handschuhe aus FKM gehören zur Persönlichen Schutzausrüstung der Mitarbeiter
  • Lebensmittelindustrie: Da FPM auch als lebensmittelechte Ausführung erhältlich ist, wird das Material gerne für den Lebensmittelbereich verwendet. Durch die hervorragende Medien- und Temperaturbeständigkeit, eignet sich FPM zum Beispiel gut für Abfüllanlagen von Milch oder Fruchtsäften. Achten Sie auf die Bezeichnung FPM/FDA.
  • Pharmaindustrie: Wie auch in der Lebensmittelindustrie eignet sich Viton® aufgrund seiner technischen Eigenschaften sehr gut für den Kontakt mit Medikamenten oder den dazugehörigen Anlagen. Auch hier wird eine entsprechende Zulassung erfordert.

Fluorkautschuk im Vergleich zu anderen Elastomere Werkstoffen

Fluorkautschuk im Vergleich zu anderen Elastomere Werkstoffen

Viton® und EPDM

Sowohl EPDM als auch Viton® weisen eine hohe Temperatur- und Chemikalienresistenz auf. EPDM ist stabiler gegenüber Heißwasser, aber nicht mit Kraftstoffen verträglich.

Viton® und NBR

NBR (nitrile butadiene rubber) ist auch als Buna-N bekannt. Es weist eine ähnliche Beständigkeit gegenüber Mineralölen auf wie Viton® und wird deshalb als kostengünstigere Alternative gehandelt. Buna-N ist deutlich weniger witterungs-, UV-, Temperatur- und Ozon-beständig.

Viton® und HNBR

HNBR ist eine besondere Qualität von NBR. Es ist deutlich witterungs-, UV- und ozonbeständiger und hat eine höhere Einsatztemperatur als Standard-NBR. Wenngleich es die Qualität von Viton® nicht erreicht, ist es für manche Anwender eine günstigere Alternative.

O Ring Herstellung nach Maß

Standard Viton® Dichtungen und FKM Dichtungen nach Maß

Bei Kofler – Dichtungen erhalten Sie Dichtungen aus FKM ganz nach Ihren Erfordernissen. Wir beliefern Sie mit Standarddichtungen wie Flachdichtungen, Profildichtungen und FKM O-Ringen, wie dem O-Ring FKM 75.

Um anspruchsvollsten Bedürfnissen gerecht zu werden, bieten wir Ihnen auch Fluorelastomer Industriedichtungen nach Maß: nehmen Sie Kontakt mit unseren Dichtungsexperten auf. Wir führen gerne ein Beratungsgespräch mit Ihnen, sodass Sie eine individuell hergestellte FKM-Dichtung erhalten.

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Fabian Kofler Produktion & Qualitätssicherung Tel. +43 5223 - 433 99 - 12