Technischer Gummi (fälschlicherweise als „Gummi“ bezeichnet) ist ein mehr oder weniger elastischer und dehnbarer sogenannter Polymerwerkstoff, der in den unterschiedlichsten Konstruktionen vorwiegend als Dichtungselement sowie als Element zur Dämpfung von Vibrationen und Stößen eingesetzt wird.
Übliche Dichtungselemente sind O-Ringe, Manschetten für hydraulische und pneumatische Zylinder, Wellendichtringe, sogenannte Gufero, Flachdichtungen zwischen Rohrflanschen oder für Wasserarmaturen sowie Profildichtungen zum Abdichten unterschiedlichster Industriebehälter und Dichtungen unter den Deckeln von Schnellkochtöpfen, sogenannte „Papiňáky“; dazu gehören beispielsweise auch konische Stopfen.
Als Dichtungselemente dienen auch Schnüre, die als Meterware in verschiedenen Profilen und Abmessungen je nach Anforderung verwendet werden.
Stöße und Vibrationen werden z. B. durch Gummifedern gedämpft, die wir üblicherweise als Silentblöcke und Anschläge bezeichnen. Auch verschiedene Platten, die unter schwere Maschinen gelegt oder in die Fundamente bestimmter Baukonstruktionen eingebaut werden, dienen der Schwingungsdämpfung; dem gleichen Zweck dienen auch die Reifen an den Rädern von Kraftfahrzeugen.
I. Material
Für verschiedene Anwendungszwecke gibt es verschiedene Gummisorten. Gewöhnlich unterscheiden wir Gummisorten nach ihrer geeigneten Verwendung, und diese Unterscheidung der gängigen Gummisorten ist wie folgt.
1) Gewöhnlicher Kautschuk, auch Kautschuk für mechanische Beanspruchung genannt (Abkürzung: SBR)
Dies ist die kostengünstigste und gängigste Gummisorte, die über gute mechanische Eigenschaften und eine gute Abriebfestigkeit verfügt. Temperaturbeständigkeit bis 80 °C.
2) Öl- und fettbeständiger Kautschuk (Abkürzung: NBR)
Im Gegensatz zu anderen Kautschukarten ist diese Art beständig gegen Öle und Fette; in einer speziellen Zusammensetzung, die als NBR Super bezeichnet wird, ist dieser Kautschuk auch gegen Benzin beständig.
3) Gummi mit erhöhter Witterungs- und UV-Beständigkeit (Abkürzung: EPDM)
Diese Gummisorte hat eine langjährige Lebensdauer im Freien, widersteht Temperaturen bis zu 150 °C und ist zudem beständig gegen verschiedene schwächere Chemikalien. Sie ist nicht beständig gegen Öle, Fette und Benzin.
Die üblicherweise angegebene Lebensdauer dieses Gummis im Freien beträgt etwa 10 Jahre. Betrachtet man jedoch beispielsweise die Dichtungsrahmen um die Windschutzscheiben älterer Autos, so wird deutlich, dass dieses Gummi (wenn auch bereits verhärtet und unelastisch) seinem Zweck auch noch Jahrzehnte lang dienen kann.
4) Naturkautschuk (Abkürzung: NR)
Reiner Naturkautschuk oder eine Mischung aus Naturkautschuk und SBR-Kautschuk ist ein sehr zäher Werkstoff mit hoher Abriebfestigkeit. Eine weitere wichtige Eigenschaft ist die hohe Elastizität; der Kautschuk lässt sich auf ein Vielfaches seiner Ruhelänge dehnen. Jeder richtige Junge hat schon einmal mit einer Steinschleuder geschossen oder
Modellflugzeuge gebaut; genau dieses Gummiband für die Steinschleuder und das Modellbaugummi ist reiner Naturkautschuk. Weicher als andere Sorten, hoch elastisch.
5) Lebensmittelgummi
Für den Einsatz von Kautschuk in der Lebensmittelindustrie stehen zwei Kautschuksorten zur Verfügung. Zum einen handelt es sich um eine rote Mischung aus Naturkautschuk und SBR-Kautschuk, ein sehr elastisches und zähes Material, das auf den Eigenschaften von reinem Naturkautschuk basiert. Zum anderen gibt es den ölbeständigen weißen Lebensmittelkautschuk NBR.
6) Silikonkautschuk (Abkürzung: VMQ)
Silikonkautschuk verfügt über einen großen Temperaturbereich. Er widersteht Temperaturen von -70 °C bis +200 °C, ist hochgradig beständig gegen UV-Strahlung, Witterungseinflüsse und Dampf, widersteht vielen Chemikalien, ist inert gegenüber Lebensmitteln und anderen Umgebungen und somit in der Lebensmittelindustrie und im Gesundheitswesen einsetzbar. Weißer oder transparenter Kautschuk ist nicht öl- und fettbeständig, farbiger Silikonkautschuk (z. B. für Dichtungsringe und O-Ringe) hingegen ist gut öl- und fettbeständig.
7) Viton®. (Abkürzung: FPM ist die internationale Abkürzung gemäß der ISO-Norm, FKM ist die Abkürzung der ASTM-Norm)
Eine ganz außergewöhnliche, aber teure Gummisorte. Sie weist eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber den meisten Chemikalien sowie gegenüber Ölen und Fetten auf, hält Temperaturen bis zu 250 °C stand und ist feuerfest. Sie ist nicht beständig gegenüber Estern und Ketonen; bei einigen Chemikalien wird empfohlen, vor dem geplanten Einsatz einen Beständigkeitstest durchzuführen.
Anm.: Der Begriff „Viton“ ist der markenrechtlich geschützte Handelsname dieses Materials für die Firma Du Pont Corp.
8) Weitere, weniger gebräuchliche Kautschuksorten.
Neopren ist ein Material, das in seiner Verwendung dem EPDM-Kautschuk ähnelt; darüber hinaus ist es feuerbeständig und selbstlöschend.
Butyl ist ein Material mit hoher Gasundurchlässigkeit, aus dem vor allem Reifenschläuche hergestellt werden. Für andere Zwecke wird es kaum verwendet.
Membrangewebe ist ein Textilgewebe, das mit einer speziellen Mischung aus mehreren Kautschuksorten gummiert ist. Aus diesem Material werden in erster Linie Membranen hergestellt, weshalb es beständig gegen Benzin, Öle, Petroleum und technische Gase ist.
II. Merkmale und Eigenschaften von Kautschukmaterialien
Wichtige Eigenschaften von Elastomeren:
- Härte
- Die Kompression ist definiert als die Verringerung der Dicke/Höhe des Kautschuks, der unter bestimmten Belastungs-, Zeit- und Temperaturbedingungen verformt wurde
- Elastizität
- Temperaturbeständigkeit und Kältelastizität
- chemische Beständigkeit des Gummis
- Alterungsbeständigkeit