Kort antwoord: Siliconenafdichtingen zijn in de industrie altijd de eerste keuze wanneer een onderdeel extreme temperatuurverschillen (–50 °C tot +200 °C / +250 °C), uitstekende elektrische isolatie, contact met levensmiddelen of farmaceutische producten of duurzame UV- en weersbestendigheid vereist. De drie industrieel belangrijkste uitvoeringen zijn de O-ring (statisch/roterend, toleranties volgens ISO 3601), de vlakke afdichting (flenzen en componentvoegen) en de gevormde afdichting (complexe geometrieën, vaak vervaardigd door spuitgieten). De selectie volgt een duidelijk schema: medium > temperatuur > druk > geometrie > hardheid > goedkeuring.
Constructeurs, inkopers en onderhoudstechnici staan vaak voor dezelfde vraag: welke siliconenafdichting past bij mijn toepassing – en waarin verschilt siliconen van EPDM, NBR of FKM, die al in veel specificaties staan? Deze gids ordent de opties op basis van constructie, materiaal en industriële vereisten – met focus op betrouwbare selectiecriteria in plaats van marketingformuleringen.
De drie industrieel relevante constructies vergeleken
| Constructie | Typische functie | Toleranties / Norm | Economische sweet spot |
|---|---|---|---|
| O-ring | Statische en eenvoudige dynamische afdichtingstaken in groeven | Afmetingen & toleranties ISO 3601-1; materiaalvereisten ISO 3601-3 | Serieonderdelen, grote aantallen, gestandaardiseerde groeven |
| Vlakke afdichting | Afdichting tussen vlakke oppervlakken (flenzen, deksels, kijkglazen) | Geometrie volgens constructie, materiaal volgens DIN/EN 1514, ASTM F104 | Pijpleidingbouw, apparatenbouw, machinebehuizingen |
| Gevormde afdichting | Complexe geometrieën, multifunctionele afdichtingen, ondersnijdingen | Gereedschapsgeschiktheid, toleranties volgens DIN ISO 3302-1 (M-klassen) | Spuitgieten bij middelgrote tot grote aantallen |
Silicone, EPDM, NBR, FKM – wanneer welk materiaal?
De belangrijkste elastomeren in industriële afdichtingstoepassingen verschillen vooral in temperatuurbereik, mediumbestendigheid en drukvervormingsrest:
| Materiaal | Continu bedrijf | Sterke punten | Zwakke punten |
|---|---|---|---|
| Silicone (VMQ) | −50 … +200 °C (HT tot +250 °C) | Temperatuurspreiding, UV/Ozon, voedsel-/medisch geschikt, cleanroom, elektrisch isolerend | Beperkte bestendigheid tegen minerale oliën/brandstoffen, lagere scheursterkte dan organische elastomeren |
| EPDM | −40 … +130 °C | Waterdamp, heet water, ozon, veel waterige zuren/logen | Niet bestand tegen minerale oliën en brandstoffen |
| NBR | −30 … +100 °C | Bestand tegen minerale oliën, brandstoffen, hydraulische oliën | Slechte weers-/UV-bestendigheid, temperatuurbereik beperkt |
| FKM (bijv. Viton) | −20 … +200 °C | Agressieve chemicaliën, brandstoffen, hoge temperaturen | Hoge prijs, slechte lage temperatuur, beperkte bestendigheid tegen heet water/-damp |
| FVMQ (Fluorsilicone) | −55 … +175 °C | Silicone-voordelen + bestendigheid tegen minerale oliën/brandstoffen | Hogere prijs, temperatuurbereik kleiner dan standaard-VMQ |
Een gedetailleerde vergelijking hebben we gedocumenteerd in Silicone vs. EPDM – volledige vergelijking.
O-ring van silicone: ontwerp in de praktijk
Een siliconen O-ring moet worden geïnstalleerd in een groef die is gedimensioneerd volgens ISO 3601-2. Vuistregels voor statische toepassingen:
- Compressie: 15–25 % van de snoerdikte bij statische, 8–16 % bij dynamische (roterende) afdichting.
- Vulgraad van de groef: 60–85 %, zodat zwelling in het medium kan worden opgevangen.
- Hardheid: 50–70 Shore A voor de meeste toepassingen; 70–80 Shore A bij hogere drukken.
- Drukvervormingsrest (DVR, ISO 815): Waarde < 25 % na 70 uur / 100 °C is een goede standaard voor statische afdichtingstaken.
Bij dynamische toepassingen (langzaam draaiende assen, zuigers met geringe slag) zijn siliconen O-ringen technisch mogelijk, maar de wrijvingsverhoudingen zijn anders dan bij NBR – controleer de keuze van het smeermiddel, eventueel op fluorsiliconebasis.
Vlakke afdichtingen van silicone: aandrukkracht en DVR
Vlakke afdichtingen van silicone worden gebruikt in flenzen, reinigingskleppen, inspectieluiken, kijkglasdragers en soortgelijke plaatsen. De materiaalkeuze volgt drie regels:
- Oppervlaktedruk bij ontwerptemperatuur: Silicone heeft een lagere sterkte dan NBR of EPDM. Ontwerp-oppervlaktedrukken liggen typisch tussen 0,5–3 N/mm² (Shore A 50–80).
- Zetgedrag in acht nemen: Drukvervormingsrest neemt toe met de tijd. Aanhaalmomenten na onderhoud indien nodig opnieuw aanhalen.
- Geometrie: Binnen- en buitenranden moeten in de constructie ontbraamd zijn, anders ontstaan er breekpunten bij de overgang.
Gevormde afdichtingen: wanneer standaardgeometrie niet volstaat
Gevormde afdichtingen worden vervaardigd door spuitgieten of persvormen en dekken alle geometrieën af die een standaard O-ring of gestanst onderdeel niet kan bieden: rechthoekige frameafdichtingen, afdichtingen met geïntegreerde afdichtlippen, meerdere afdichtingsniveaus in één component, of hybride afdichtingen met ingewerkte metalen of kunststof inzetstukken.
De keuze tussen de processen hangt af van het onderdeel: spuitgieten is economisch vanaf middelgrote aantallen en levert de krapste toleranties, persvormen is geschikt voor complexere grote of dikwandige onderdelen, vaak goedkoper in gereedschap. We verdiepen dit in Spuitgieten – moderne technologie voor de productie van siliconenonderdelen.
Welke hardheid voor welke taak?
| Shore A | Toepassingsvoorbeelden |
|---|---|
| 30 – 40 | Zachte klimaatafdichtingen, luchtkanaalsystemen, schokdemping |
| 50 – 60 | Standaard O-ringen, vlakke en gevormde afdichtingen voor lage druk |
| 60 – 70 | Drukbelaste afdichtingen, dynamische taken |
| 70 – 80 | Hoge druk, mechanisch belaste afdichtingsprofielen, gestanste afdichtingen |
Toepassingsgebieden in de industrie
- Voedingsmiddelen- en drankenindustrie: voedselveilige afdichtingen met BfR-XV- en FDA-conformiteit voor afvulinstallaties, CIP/SIP, sterilisatoren. Meer in Voedselveilig silicone.
- Farmacie en medische technologie: USP <87>/<88> Class VI, ISO 10993; cleanroom-geproduceerde gevormde en vlakke afdichtingen.
- Machine- en installatiebouw: Hogetemperatuurafdichtingen voor droog- en sterilisatieprocessen.
- Elektrotechniek: Silicone is een uitstekende elektrische isolator en UV-/ozonbestendig – ideaal voor stekkerbehuizingen, klimaatafdichtingen voor buitenkasten.
- Spoorwegtechniek: Brandgedrag volgens EN 45545 (LOI, rookgasdichtheid) vereist speciale siliconencompounds.
- Watertechniek: KTW-BWGL-conforme siliconenafdichtingen voor drinkwaterarmaturen.
Stap-voor-stap: zo ontwerpt u een siliconenafdichting
- Lastenboek definiëren: Medium, concentratie, temperatuurprofiel (Min/Max/Frequentie), drukprofiel, levensduurvereiste, reinigingsprocedure.
- Materiaal kiezen: VMQ, FVMQ, HT-VMQ – op basis van medium- en temperatuurvereisten.
- Hardheid en DVR-klasse kiezen: Standaard 50–70 Shore A, DVR < 25 % na 70 uur / 100 °C.
- Constructie vastleggen: O-ring (standaardisatie), vlakke afdichting (flenzen), gevormde afdichting (speciale geometrie).
- Toleranties: ISO 3302-1 M-klassen voor maatafwijkingen, ISO 3601 voor O-ringen.
- Goedkeuringen: BfR XV, FDA, USP Class VI, KTW-BWGL, EN 45545 – per branche.
- Eerste monster + validatie: Functietest met origineel medium en temperatuur, druktest, verouderingstest (ISO 188).
Wat Lindemann produceert
Lindemann produceert klantspecifieke siliconenafdichtingen door extrusie (eindloze profielen, gesneden of gelast tot frames), persvormen en spuitgieten – inclusief alle relevante compoundvarianten (standaard-VMQ, hoge temperatuur, levensmiddelen, farmacie, brandvertragend, geleidend). Concrete productwegen: siliconenprofielen, siliconen vormdelen, opblaasbare siliconenafdichtingen voor variabele spleetafdichting in reinigings- en sterilisatie-installaties.
FAQ: Siliconenafdichtingen in de industrie
Zijn siliconenafdichtingen oliebestendig?
Standaard silicone (VMQ) is slechts beperkt bestand tegen minerale oliën en brandstoffen – het zwelt op. Voor olietoepassingen is fluorsilicone (FVMQ) of een standaard NBR/FKM de betere keuze.
Welke norm geldt voor siliconen O-ringen?
ISO 3601 (delen 1–5) regelt afmetingen, toleranties, groeven, materiaalvereisten en kwaliteitsacceptatie voor O-ringen. Voor de materiaalkeuze wordt aanvullend verwezen naar relevante branchenormen (bijv. NORSOK M-710, FDA, BfR).
Welke drukvervormingsrest is acceptabel?
Voor statische industriële afdichtingen is een DVR volgens ISO 815 van < 25 % bij 70 uur / 100 °C een gangbare industriestandaard. Voor lange levensduurvereisten moet deze worden gemeten bij de ontwerptemperatuur en realistische compressie.
Kunnen siliconenafdichtingen geautoclaveerd worden?
Ja, silicone is een van de weinige elastomeren die herhaalde sterilisatiecycli met hete stoom bij 121 °C of 134 °C verdraagt – belangrijk voor farmaceutische en ziekenhuistoepassingen. De levensduur hangt af van het aantal cycli, de stoomzuiverheid en de compound.
Wanneer loont een gevormde afdichting in plaats van een gestanste afdichting?
Gestanste onderdelen zijn goedkoper per stuk, maar veroorzaken snijverlies. Vanaf aantallen waarbij de gereedschapskosten zijn terugverdiend (vaak 1.000–5.000 stuks, afhankelijk van grootte en geometrie), is een spuitgegoten gevormde afdichting economisch, met betere toleranties en zonder materiaalverlies.
Zijn siliconenafdichtingen elektrisch geleidend?
Standaard silicone is elektrisch isolerend (volumeweerstand > 10¹⁴ Ω·cm). Voor EMC-afscherming zijn er speciale geleidende siliconencompounds met zilver-, nikkel- of koolstofvulstoffen, die volumeweerstanden tot < 1 Ω·cm bereiken.
Bronnen
- ISO 3601-1 tot -5: Fluidtechniek – O-ringen.
- ISO 3302-1: Elastomeren – Tolerantieklassen voor vormdelen.
- ISO 815-1 / ISO 815-2: Bepaling van de drukvervormingsrest bij omgevings- respectievelijk verhoogde temperatuur.
- ISO 188: Warmteveroudering van elastomeren.
- EN 45545-2: Brandbeveiliging in spoorvoertuigen.
- BfR-aanbeveling XV „Silikone“ – bfr.bund.de.
- FDA 21 CFR 177.2600: eCFR – Rubber articles intended for repeated use.