Herstellungsprozess für EPDM-Dichtungen: Ein detaillierter Überblick

Die Herstellung von EPDM-Dichtungen (Ethylen-Propylen-Dien-Monomer) umfasst einen präzisen und mehrstufigen Prozess, der darauf ausgelegt ist, qualitativ hochwertige, langlebige und zuverlässige Dichtungen zu gewährleisten. In diesem Leitfaden wird jeder Schritt detailliert beschrieben.

1. Rohstoffvorbereitung

EPDM-Kautschuk, ein Copolymer aus Ethylen, Propylen und einem nicht konjugierten Dien, bildet das Grundmaterial dieser Dichtungen. Aufgrund seiner inhärenten Witterungs- und Alterungsbeständigkeit eignet es sich für ein breites Anwendungsspektrum. Bevor die Verarbeitung beginnt:

Materialauswahl und -prüfung: Die Qualität des Endprodukts hängt direkt von der Qualität der Rohstoffe ab. Es werden strenge Testverfahren implementiert, um sicherzustellen, dass der EPDM-Kautschuk, Füllstoffe (z. B. Ruß, der die Festigkeit und UV-Beständigkeit erhöht), Vulkanisationsmittel (z. B. Zinkoxid, das die Vernetzung initiiert) und andere Zusatzstoffe (z. B. Weichmacher für Flexibilität, Antioxidantien für Langlebigkeit) genaue Spezifikationen erfüllen. Zu den üblicherweise verwendeten Tests gehören rheologische Messungen, Materialspektroskopie (FTIR) und chemische Analysen, um die Reinheit und Eigenschaften jeder Komponente zu bestätigen.

Präzise Formulierung: Die genauen Anteile jedes Bestandteils werden sorgfältig bestimmt und genau abgemessen, um die gewünschten Eigenschaften in der endgültigen EPDM-Dichtung zu erreichen. Variationen in der Formulierung der Verbindung wirken sich direkt auf die Leistungsmerkmale des Endprodukts aus.

2. Mischen und Compoundieren

Die ausgewählten Rohstoffe werden in einer Hochscher-Mischvorrichtung, typischerweise einem Innenmischer (geschlossene Mischung) oder einer offenen Mühle, gemischt, um eine homogene Verbindung zu erzeugen. Eine sorgfältige Prozesskontrolle ist entscheidend:

Kontrollierte Temperatur: Der Mischvorgang wird in einem genauen Temperaturbereich (60–80 °C) durchgeführt, um eine vorzeitige Vernetzung oder Zersetzung des EPDM-Kautschuks zu verhindern. Die Einhaltung dieses Temperaturbereichs ist von entscheidender Bedeutung, um die Gleichmäßigkeit in der gesamten Verbindung sicherzustellen.

Additivdispersion: Dieser Schritt gewährleistet eine vollständige und gleichmäßige Verteilung von Füllstoffen, Vulkanisationsmitteln und anderen Additiven innerhalb der EPDM-Matrix. Ungleichmäßiges Mischen kann zu Schwankungen der physikalischen Eigenschaften der endgültigen Dichtung führen und möglicherweise zu einem vorzeitigen Versagen führen.

3. Formen

Die gemischte EPDM-Mischung wird dann in das gewünschte Dichtungsprofil geformt, typischerweise durch Formpressen:

Formpressen: Bei dieser Methode wird das zusammengesetzte EPDM in einen speziell dafür vorgesehenen Formhohlraum eingebracht. Anschließend werden mit einer Presse gleichzeitig Hitze und Druck ausgeübt, um den Gummi in die Form der Form zu bringen. Formpressen ist besonders effektiv für die Herstellung komplexer Geometrien und komplizierter Designs. Die Parameter Druck und Temperatur werden sorgfältig überwacht und kontrolliert, um Defekte zu vermeiden.

4. Vulkanisation (Aushärtung)

Die Vulkanisation oder Aushärtung ist ein entscheidender Schritt, der das thermoplastische EPDM irreversibel in ein duroplastisches Elastomer umwandelt und so die gewünschten mechanischen Eigenschaften erzeugt.

Thermische Aushärtung: Bei diesem Prozess wird das geformte EPDM 5–6 Minuten lang auf eine Temperatur von etwa 170 ± 5 °C erhitzt. Diese Hitze initiiert die chemische Vernetzung zwischen den Polymerketten und erzeugt eine starke und belastbare Struktur. Die spezifische Temperatur und Dauer werden basierend auf der Formulierung und den gewünschten Eigenschaften der endgültigen Versiegelung optimiert.

5. Nachbearbeitung und Qualitätskontrolle

Nach der Vulkanisation werden mehrere Qualitätskontrollschritte durchgeführt:

Beschneiden: Überschüssiger Grat oder Material, das über die gewünschten Dichtungsabmessungen hinausgeht, wird sorgfältig entfernt, um die genaue endgültige Form und Größe zu erreichen.

Maßprüfung: Dabei wird die Übereinstimmung der Dichtung mit den Spezifikationen überprüft. Durch genaue Messungen wird sichergestellt, dass die Abmessungen innerhalb akzeptabler Toleranzen liegen.

Druckprüfung: Die Integrität und Dichtigkeit jeder Dichtung wird getestet, indem sie definierten Druckniveaus ausgesetzt wird.

Leistungstests: Zusätzliche Tests (z. B. Zugfestigkeit, Druckverformungsrest und chemische Beständigkeit) werden durchgeführt, um die Gesamtleistung der fertigen Dichtung gemäß den beabsichtigten Anwendungsanforderungen zu bewerten.

Durch die Einhaltung dieser genauen Schritte und den Einsatz strenger Qualitätskontrollmaßnahmen können Hersteller hochwertige EPDM-Dichtungen herstellen, die anspruchsvollen Leistungsstandards entsprechen und selbst unter extremen Temperaturbedingungen (-50 °C bis 150 °C) eine überragende Haltbarkeit bieten.