Moosgummidichtung aus Silikonschaum: Profile für Gehäuse und Türen

Eine Moosgummidichtung aus Silikonschaum ist die richtige Wahl, wenn Temperaturen über 120 °C, Lebensmittelkontakt oder niedrige Schließkräfte bei geringem Druckverformungsrest gefordert sind. Für Anwendungen bei Raumtemperatur ohne besondere Auflagen genügen oft Profile aus EPDM- oder CR-Zellkautschuk. Die Anforderungen ändern sich, sobald eine Maschinentür regelmäßig heiß gereinigt wird, ein Schaltschrank im Freien steht oder ein Deckel über Jahre mit geringer Anpresskraft dicht bleiben soll. Dieser Beitrag vergleicht die Werkstoffe, erklärt den Unterschied zwischen geschlossen- und offenzelligem Schaum und zeigt, welche Kennwerte bei der Spezifikation einer Moosgummidichtung in die Zeichnung gehören.

Silikonschaum, EPDM oder CR: Auswahl nach Einsatzbedingung

Moosgummi ist ein Elastomer, das während der Vulkanisation durch Treibmittel aufgeschäumt wird. Er ist üblicherweise gemischtzellig, enthält also offene und geschlossene Zellen, und hat als extrudiertes Profil eine dichte Außenhaut. Zellkautschuk ist dagegen überwiegend geschlossenzellig. Im Sprachgebrauch werden beide Begriffe oft vermischt, für die Spezifikation zählt die tatsächliche Zellstruktur. EPDM-Moosgummi ist typisch für Dauertemperaturen bis etwa 120 °C ausgelegt, peroxidisch vernetzte Typen bis etwa 150 °C. Der Werkstoff ist beständig gegen Ozon, Witterung und Wasser, quillt aber in Mineralölen und Fetten. CR-Moosgummi aus Chloropren liegt typisch bei etwa 100 °C Dauertemperatur. Er ist mäßig beständig gegen Öle und in vielen Compounds flammwidrig eingestellt.

Silikonschaum deckt je nach Compound einen Bereich von etwa -60 °C bis +200 °C ab, einzelne Typen vertragen kurzzeitig höhere Temperaturen. Er bleibt in der Kälte flexibel und ist beständig gegen Ozon und UV-Strahlung. Es gibt Rezepturen für den Lebensmittelkontakt. Grenzen hat Silikon bei Mineralölen, Kraftstoffen und langzeitiger Belastung durch Heißdampf. Wo Öl der wichtigste Kontaktstoff ist, bleibt CR oder ein ölbeständiger Spezialwerkstoff die bessere Lösung.

Geschlossenzellig oder offenzellig

Bei geschlossenzelligem Schaum sind die einzelnen Zellen voneinander getrennt. Das Material nimmt wenig Wasser auf und dichtet im verpressten Zustand gegen Staub und Spritzwasser. Extrudierte Moosgummiprofile haben zusätzlich eine geschlossene Außenhaut, die noch weniger Wasser eindringen lässt. Bei Zuschnitten aus Platten liegen die Zellen an den Schnittkanten dagegen offen. Das ist bei Anwendungen mit stehendem Wasser zu berücksichtigen.

Offenzelliger Silikonschaum hat miteinander verbundene Poren. Er ist sehr weich und lässt sich mit geringer Kraft zusammendrücken. Er eignet sich für Dämpfung, Toleranzausgleich und Anpressfunktionen. Als Dichtung gegen Wasser ist er nur bedingt geeignet, weil er Flüssigkeit aufnimmt. Für trockene Innenanwendungen, etwa als Staubschutz an Gerätedeckeln, ist er eine Option mit besonders niedriger Schließkraft.

Raumgewicht und Schließkraft

Das Raumgewicht von Silikonschaum liegt je nach Compound und Verfahren typisch zwischen etwa 0,2 und 0,6 g/cm³. Kompaktes Silikon liegt dagegen typisch bei etwa 1,1 bis 1,3 g/cm³. Mit sinkendem Raumgewicht fällt die Stauchhärte, also die Kraft für eine definierte Verformung. Sie wird meist in kPa bei 25 % oder 40 % Stauchung angegeben. Für Konstrukteure ist sie die entscheidende Größe, wenn Scharniere, Verschlüsse oder Magnetverriegelungen nur begrenzte Kräfte aufbringen.

Geschlossenzellige Moosgummidichtungen werden typisch um 25 bis 50 % ihrer Höhe verpresst. Bei zu geringer Verpressung wird die Dichtung undicht, sobald das Spaltmaß schwankt. Zu starke Verpressung erhöht den Druckverformungsrest und kann Zellen dauerhaft zerstören. In der Zeichnung sollten deshalb Profilquerschnitt, Raumgewicht oder Stauchhärte, Soll-Verpressung und die Toleranz des Dichtspalts gemeinsam angegeben sein. Ist die geforderte Schließkraft auch mit Schaum nicht erreichbar, bieten Hohlkammerprofile aus kompaktem Silikon eine Alternative. Dort bestimmt die Geometrie die Nachgiebigkeit, nicht die Zellstruktur.

Druckverformungsrest und Temperaturbereich

Der Druckverformungsrest gibt an, welcher Anteil einer Verformung nach Entlastung bleibend erhalten bleibt. Für Zellmaterialien wird er häufig in Anlehnung an ISO 1856 geprüft, zum Beispiel bei 50 % Stauchung über 22 Stunden bei erhöhter Temperatur. Oberhalb von etwa 100 °C zeigt Silikonschaum je nach Compound einen deutlich geringeren Druckverformungsrest als EPDM- oder CR-Moosgummi. Ein Nachtempern nach der Vulkanisation senkt den Wert zusätzlich und reduziert flüchtige Bestandteile.

Für die Spezifikation ist der Druckverformungsrest bei Einsatztemperatur aussagekräftiger als ein Wert bei 23 °C. Auch die Kälteseite ist wichtig: EPDM und CR werden bei tiefen Temperaturen steifer. Eine Türdichtung im Außenbereich stellt sich dann schlechter zurück. Silikonschaum bleibt je nach Compound bis etwa -60 °C flexibel.

Selbstklebende Ausrüstung und Montage

Silikon hat typisch eine niedrige Oberflächenenergie. Klebstoffe haften deshalb nur, wenn die Schaumseite vorbehandelt ist oder ein Klebeband auf Silikonkleberbasis verwendet wird. Acrylatklebstoffe sind typisch für Dauertemperaturen bis etwa 100 bis 120 °C geeignet und haften gut auf Metall und lackierten Oberflächen. Silikonklebstoffe halten je nach Produkt dauerhaft Temperaturen bis etwa 200 °C und haften auch auf silikonbeschichteten Untergründen.

Die Klebefläche muss sauber und fettfrei sein. Viele Klebebänder erreichen ihre Endfestigkeit erst nach 24 bis 72 Stunden und sollten nicht unter etwa +10 °C verarbeitet werden. Maßgeblich sind die Angaben des Klebebandherstellers. Die Klebung dient vor allem der Positionierung. An Türen, bei denen seitliches Einfahren die Dichtung auf Scherung belastet, ist eine Nut oder ein Klemmprofil oft sicherer. Auch Nut und Klebung lassen sich kombinieren.

Anwendungen in Schaltschrankbau, Lebensmitteltechnik und Fahrzeugtechnik

Im Schaltschrankbau tragen geschlossenzellige Moosgummidichtungen zur Schutzart nach DIN EN 60529 bei, etwa IP54 oder IP65. Nachgewiesen wird die Schutzart immer für das Gesamtgehäuse. Bei Außengehäusen spricht die UV- und Ozonbeständigkeit für Silikon. In der Lebensmitteltechnik werden Compounds eingesetzt, die der BfR-Empfehlung XV entsprechen oder die Anforderungen von FDA 21 CFR 177.2600 für wiederholt verwendete Gummiartikel erfüllen. Eine glatte, geschlossene Außenhaut nimmt dabei weniger Feuchtigkeit und Reinigungsmittel auf als offene Schnittflächen.

In der Fahrzeugtechnik werden Silikonschaumdichtungen an Batteriegehäusen, Klappen und Serviceöffnungen eingesetzt. Für Schienenfahrzeuge gelten Brandschutzanforderungen nach EN 45545-2, für die es spezielle Silikonschaum-Compounds gibt. Eine Übersicht über Platten, Schnüre und Profile bietet die Seite zu Silikonschaum. Wie sich Moosgummi gegenüber O-Ringen, Flachdichtungen und Formdichtungen einordnet, beschreibt der Beitrag zu Silikondichtungen in der Industrie.

Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen Moosgummi und Schaumgummi?

Moosgummi ist üblicherweise gemischtzellig und hat als extrudiertes Profil eine dichte Außenhaut, die gegen Wasser und Staub abdichtet. Zellkautschuk ist überwiegend geschlossenzellig und nimmt auch an Schnittkanten wenig Wasser auf. Schaumgummi ist in der Regel offenzellig und sehr weich. Er nimmt Flüssigkeit auf und wird eher für Dämpfung und Polsterung eingesetzt.

Wie stark sollte eine Moosgummidichtung verpresst werden?

Geschlossenzellige Moosgummidichtungen werden typisch um 25 bis 50 % ihrer Höhe verpresst. Der konkrete Wert hängt von Raumgewicht, Profilquerschnitt, Spalttoleranz und Einsatztemperatur ab. Eine dauerhafte Verpressung über den empfohlenen Bereich hinaus erhöht den Druckverformungsrest.

Ist eine Moosgummidichtung aus Silikon für Lebensmittelkontakt geeignet?

Das hängt vom Compound ab. Für den Lebensmittelkontakt werden Silikonschäume eingesetzt, die der BfR-Empfehlung XV entsprechen oder die Anforderungen von FDA 21 CFR 177.2600 erfüllen. Die Eignung wird für die konkrete Rezeptur bestätigt, nicht pauschal für Silikon.

Welcher Klebstoff eignet sich für selbstklebende Silikon-Moosgummiprofile?

Acrylatklebstoffe eignen sich typisch bis etwa 100 bis 120 °C Dauertemperatur und haften gut auf Metall und Lack. Für höhere Temperaturen oder silikonhaltige Untergründe kommen Silikonklebstoffe zum Einsatz. Geeignete Silikon-Haftklebstoffe haften ohne aktivierende Vorbehandlung auf dem Silikonschaum, bei Acrylatklebstoffen ist sie je nach System erforderlich. Die Klebeflächen müssen in jedem Fall sauber und fettfrei sein.