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FKM-Dichtungen

« Wo braucht man Fluorkautschuk als Dichtungsmaterial? »

Dichtungen und Dichtungsringe wirken auf den ersten Blick ziemlich unspektakulär. Doch man sollte sich nicht täuschen lassen, es handelt sich dabei nicht selten um High-Tech-Produkte mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Dabei ragt vor allem die sogenannte FKM-Dichtung, die auch unter dem Namen Viton-Dichtung bekannt ist, heraus. Was sie konkret auszeichnet und wo sie überall zum Einsatz kommt, erfahren Sie hier.

Fluorkautschuk

Es ist eine Verbindung, die es durchaus in sich hat: Fluorkautschuk (FKM). Entwickelt wurde das Material in den 1950er Jahren unter anderem von dem amerikanischen Chemieriesen DuPont, der mit dem Produktnamen Viton auch gleich einen neuen Standard in Sachen Bezeichnungen setzte. Von den besonderen Eigenschaften des Fluorkautschuks profitierte vor allem die Dichtungstechnik. Kein Wunder, handelt es sich doch um ein perfektes Dichtungsmaterial, das sich ungemein vielfältig einsetzen lässt. Vor allem bei Flanschdichtungen ist es bis heute das Maß aller Dinge. Aber auch die meisten O-Ringe werden aus diesem Werkstoff gefertigt. Chemisch betrachtet handelt es sich dabei um fluorierte Elastomere, deren besonderes Merkmal Vinyliden(di)fluorid (VDF) ist. Dieser spezielle Baustein sorgt denn auch für die herausragenden Dichtungseigenschaften – und diese müssen die Industrie von Anfang an überzeugt haben. Denn obwohl Fluorkautschuk teurer ist als andere Materialien, hat das Material sich auf dem Markt fest etabliert und damit eine ganze Reihe von technischen Innovationen und Weiterentwicklungen erst möglich gemacht.

Fluorkautschuk in Granulatform
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Was eine FKM-Dichtung ganz besonders auszeichnet

Dichtungen aller Art kommen bekanntlich immer dann zum Einsatz, wenn es darum geht, ungewollte Stoffübergänge zu verhindern. Dabei werden vor allem Verbindungen in mechanischen Anlagen und Geräte im wahrsten Sinne des Wortes abgedichtet. Tropft beispielsweise der Wasserhahn, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass die in ihm verbaute FKM-Dichtung porös geworden ist. Es ist ihr damit nicht mehr möglich, den Stoffübergang des Wassers vom Inneren des Hahns in die Spüle vollständig zu unterbinden. Grund dafür sind meist Verschleißerscheinungen des Materials. Dichtungselemente sind solche typischen Verschleißteile, die in gewissen Abständen ausgetauscht werden müssen. Dabei stellen sich zwei Fragen: Wie lange ist die Dichtfunktion gegeben? Und gegen welche Stoffe ist das Dichtungsmaterial beständig? Wasser ist natürlich ein relativ unproblematischer Stoff, um bei unserem Beispiel zu bleiben. Bei Säuren, Laugen, Ölen und vielen anderen Chemikalien sieht es hingegen schon ganz anders aus. Sie können das Material der FKM-Dichtung angreifen und sie auf diese Weise unbrauchbar machen.

Genau an dieser Stelle kommt der Fluorkautschuk ins Spiel. FKM weist nämlich eine ausgesprochen hohe Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien auf – und zwar auch gegenüber besonders aggressiven. Sie können ihm nichts oder nur sehr wenig anhaben. Das bedeutet dann aber auch, dass eine FKM-Dichtung einfach länger durchhält und nicht so häufig gewechselt werden muss. Es sind aber noch weitere Eigenschaften, mit denen dieses Material punkten kann. Dazu gehören beispielsweise eine sehr hohe Temperaturbeständigkeit und eine ungemein geringe Gasdurchlässigkeit. Gerade letztere Eigenschaft macht FKM bzw. Viton für all jene Bereiche interessant, in denen Gase in irgendeiner Form abgedichtet werden müssen. Die Spanne reicht hier vom Ventil eines Auto- oder Fahrradreifens bis hin zu hoch komplexen Anlagen im Maschinenbau, in denen es zum Beispiel wichtig ist, einen bestimmten Druck oder auch ein Vakuum zuverlässig zu halten. Auch der Dichtungsring für den Auslaufhahn am IBC Container ist aus dem Werkstoff.

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Flanschdichtungen, die Königsdisziplin für eine FKM-Dichtung

Mit einem sogenannten Flansch werden Rohre, Gehäuse oder überhaupt Maschinenteile miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt dabei in der Regel mittels schrauben. Sie lässt sich damit jederzeit wieder lösen. Wie praktisch bei jeder anderen Verbindungsart auch, braucht es für einen Flansch natürlich die passende Dichtungstechnik. Dabei haben sich FKM-Dichtungen bewährt. Kaum eine Flanschverbindung kommt heute ohne derartige Dichtungselemente aus. Die hochwertigen Materialeigenschaften des Werkstoffs scheinen wie gemacht für diesen Zweck. Tatsächlich sind Flanschverbindungen der mit Abstand größte Bereich, in dem Dichtungselemente aus Fluorkautschuk heute verwendet werden.

Wo FKM-Dichtungsringe sonst noch zu finden sind

Es gibt heute keinen Bereich, in denen Dichtungselemente aus Fluorkautschuk keine Rolle spielen. Egal, ob es sich um einfache O-Ringe bei Steckverbindungen von Rohren oder komplexe Dichtungssysteme im Maschinenbau handelt – der Werkstoff ist gewissermaßen omnipräsent. Er ist auch dort zu finden, wo man ihn vielleicht gar nicht vermuten würde. So wird er beispielsweise mittlerweile auch in vielen Intermediate Bulk Containern verbaut. Als IBC-Zubehör dichtet er etwa die Einfüllöffnung der Tankblase ab oder die Auslaufarmatur. Wird ein IBC zur Lagerung oder zum Transport von gefährlichen Gütern genutzt, ist eine FKM-Dichtung schon beinahe Standard. Da sie eine ausgesprochen hohe Widerstandskraft gegenüber gefährlichen Chemikalien aufweist, sorgt sie für ein großes Maß an Sicherheit.

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Toller Werkstoff, aber kein Wunder

Natürlich drängt sich die Frage auf, ob sich Fluorkautschuk immer und überall und für jeden Dichtungszweck verwenden lässt. Das ist nicht der Fall. Bei FKM handelt es sich zwar um einen hochentwickelten, wirklich tollen Werkstoff, jedoch nicht um ein universelles Wundermittel. So kommt der Werkstoff beispielsweise sehr schlecht mit heißem Wasser und Wasserdampf zurecht. Auch sogenannte polare Lösungsmittel, bestimmte Bremsflüssigkeiten, Glykol oder niedermolekular aufgebaute organische Säuren stellen ein Problem für ihn da. Problem heißt in diesem Fall, dass die genannten Stoffe die Substanz des Vitons angreifen und damit seine Dichtfunktion zunichtemachen können.