Moosgummidichting van siliconenschuim: profielen voor behuizingen en deuren

Een mosrubber afdichting van siliconenschuim is de juiste keuze wanneer temperaturen boven 120 °C, contact met levensmiddelen of lage sluitkrachten bij een geringe compressieset vereist zijn. Voor toepassingen bij kamertemperatuur zonder bijzondere eisen volstaan vaak profielen van EPDM- of CR-celrubber. De eisen veranderen zodra een machinedeur regelmatig heet wordt gereinigd, een schakelkast buiten staat of een deksel jarenlang met geringe aandrukkracht dicht moet blijven. Dit artikel vergelijkt de materialen, legt het verschil uit tussen gesloten- en opencellig schuim en laat zien welke kenwaarden bij de specificatie van een mosrubber afdichting in de tekening thuishoren.

Siliconenschuim, EPDM of CR: keuze op basis van gebruiksomstandigheden

Mosrubber is een elastomeer dat tijdens de vulkanisatie door blaasmiddelen wordt opgeschuimd. Het is doorgaans gemengdcellig, bevat dus open en gesloten cellen, en heeft als geëxtrudeerd profiel een dichte buitenhuid. Celrubber is daarentegen overwegend geslotencellig. In het taalgebruik worden beide begrippen vaak door elkaar gebruikt, voor de specificatie telt de werkelijke celstructuur. EPDM-mosrubber is typisch ontworpen voor continue temperaturen tot ongeveer 120 °C, peroxidevernetwerkte typen tot ongeveer 150 °C. Het materiaal is bestand tegen ozon, weersinvloeden en water, maar zwelt in minerale oliën en vetten. CR-mosrubber van chloropreen ligt typisch bij ongeveer 100 °C continue temperatuur. Het is matig bestand tegen oliën en in veel compounds vlamvertragend ingesteld.

Siliconenschuim dekt afhankelijk van de compound een bereik van ongeveer -60 °C tot +200 °C af, afzonderlijke typen verdragen kortstondig hogere temperaturen. Het blijft flexibel bij kou en is bestand tegen ozon en UV-straling. Er zijn recepturen voor contact met levensmiddelen. Silicone heeft beperkingen bij minerale oliën, brandstoffen en langdurige belasting door hete stoom. Waar olie de belangrijkste contactstof is, blijft CR of een oliebestendig speciaal materiaal de betere oplossing.

Geslotencellig of opencellig

Bij geslotencellig schuim zijn de afzonderlijke cellen van elkaar gescheiden. Het materiaal neemt weinig water op en dicht in gecomprimeerde toestand af tegen stof en spatwater. Geëxtrudeerde mosrubber profielen hebben bovendien een gesloten buitenhuid, waardoor nog minder water kan binnendringen. Bij op maat gesneden delen uit platen liggen de cellen aan de snijkanten daarentegen open. Daarmee moet rekening worden gehouden bij toepassingen met stilstaand water.

Opencellig siliconenschuim heeft onderling verbonden poriën. Het is zeer zacht en kan met geringe kracht worden samengedrukt. Het is geschikt voor demping, tolerantienivellering en aandrukfuncties. Als afdichting tegen water is het slechts beperkt geschikt, omdat het vloeistof opneemt. Voor droge binnentoepassingen, bijvoorbeeld als stofbescherming bij apparaatdeksels, is het een optie met bijzonder lage sluitkracht.

Soortelijk gewicht en sluitkracht

Het soortelijk gewicht van siliconenschuim ligt afhankelijk van compound en proces typisch tussen ongeveer 0,2 en 0,6 g/cm³. Compacte silicone ligt daarentegen typisch bij ongeveer 1,1 tot 1,3 g/cm³. Bij dalend soortelijk gewicht daalt de indrukhardheid, dus de kracht voor een gedefinieerde vervorming. Deze wordt meestal aangegeven in kPa bij 25 % of 40 % indrukking. Voor constructeurs is dit de doorslaggevende grootheid wanneer scharnieren, sluitingen of magnetische vergrendelingen slechts beperkte krachten kunnen opbrengen.

Geslotencellige mosrubber afdichtingen worden typisch met 25 tot 50 % van hun hoogte gecomprimeerd. Bij te geringe compressie wordt de afdichting lek zodra de spleetmaat varieert. Te sterke compressie verhoogt de compressieset en kan cellen blijvend beschadigen. In de tekening moeten daarom profieldoorsnede, soortelijk gewicht of indrukhardheid, gewenste compressie en de tolerantie van de afdichtspleet gezamenlijk worden vermeld. Als de vereiste sluitkracht ook met schuim niet haalbaar is, bieden holle kamerprofielen van compacte silicone een alternatief. Daar bepaalt de geometrie de meegevendheid, niet de celstructuur.

Compressieset en temperatuurbereik

De compressieset geeft aan welk aandeel van een vervorming na ontlasting blijvend behouden blijft. Voor celmaterialen wordt deze vaak getest naar analogie met ISO 1856, bijvoorbeeld bij 50 % indrukking gedurende 22 uur bij verhoogde temperatuur. Boven ongeveer 100 °C vertoont siliconenschuim afhankelijk van de compound een duidelijk lagere compressieset dan EPDM- of CR-mosrubber. Naverwarmen na de vulkanisatie verlaagt de waarde bovendien en vermindert vluchtige bestanddelen.

Voor de specificatie is de compressieset bij gebruikstemperatuur informatiever dan een waarde bij 23 °C. Ook de koude zijde is belangrijk: EPDM en CR worden bij lage temperaturen stijver. Een deurafdichting buiten herstelt zich dan slechter. Siliconenschuim blijft afhankelijk van de compound flexibel tot ongeveer -60 °C.

Zelfklevende uitvoering en montage

Silicone heeft typisch een lage oppervlakte-energie. Kleefstoffen hechten daarom alleen wanneer de schuimzijde is voorbehandeld of wanneer een tape op basis van siliconenlijm wordt gebruikt. Acrylaatkleefstoffen zijn typisch geschikt voor continue temperaturen tot ongeveer 100 tot 120 °C en hechten goed op metaal en gelakte oppervlakken. Siliconenlijmen zijn afhankelijk van het product langdurig bestand tegen temperaturen tot ongeveer 200 °C en hechten ook op siliconengecoate ondergronden.

Het lijmvlak moet schoon en vetvrij zijn. Veel kleefbanden bereiken hun eindsterkte pas na 24 tot 72 uur en mogen niet onder ongeveer +10 °C worden verwerkt. Doorslaggevend zijn de gegevens van de fabrikant van het kleefband. De verlijming dient vooral voor positionering. Bij deuren waarbij zijdelings inschuiven de afdichting op afschuiving belast, is een groef of een klemprofiel vaak veiliger. Ook groef en verlijming kunnen worden gecombineerd.

Toepassingen in schakelkastbouw, levensmiddelentechniek en voertuigtechniek

In de schakelkastbouw dragen geslotencellige mosrubber afdichtingen bij aan de beschermingsgraad volgens DIN EN 60529, bijvoorbeeld IP54 of IP65. De beschermingsgraad wordt altijd aangetoond voor de complete behuizing. Bij buitenbehuizingen pleiten de UV- en ozonbestendigheid voor silicone. In de levensmiddelentechniek worden compounds gebruikt die voldoen aan BfR-aanbeveling XV of aan de eisen van FDA 21 CFR 177.2600 voor herhaaldelijk gebruikte rubberartikelen. Een gladde, gesloten buitenhuid neemt daarbij minder vocht en reinigingsmiddelen op dan open snijvlakken.

In de voertuigtechniek worden siliconenschuim afdichtingen gebruikt bij batterijbehuizingen, kleppen en serviceopeningen. Voor spoorvoertuigen gelden brandveiligheidseisen volgens EN 45545-2, waarvoor speciale siliconenschuim compounds bestaan. Een overzicht van platen, snoeren en profielen biedt de pagina over siliconenschuim. Hoe mosrubber zich verhoudt tot O-ringen, vlakke afdichtingen en vormafdichtingen, wordt beschreven in het artikel over siliconen afdichtingen in de industrie.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen mosrubber en schuimrubber?

Mosrubber is doorgaans gemengdcellig en heeft als geëxtrudeerd profiel een dichte buitenhuid die afdicht tegen water en stof. Celrubber is overwegend geslotencellig en neemt ook aan snijkanten weinig water op. Schuimrubber is meestal opencellig en zeer zacht. Het neemt vloeistof op en wordt eerder gebruikt voor demping en bekleding.

Hoe sterk moet een mosrubber afdichting worden gecomprimeerd?

Geslotencellige mosrubber afdichtingen worden typisch met 25 tot 50 % van hun hoogte gecomprimeerd. De concrete waarde hangt af van soortelijk gewicht, profieldoorsnede, spleettolerantie en gebruikstemperatuur. Een permanente compressie boven het aanbevolen bereik verhoogt de compressieset.

Is een mosrubber afdichting van silicone geschikt voor contact met levensmiddelen?

Dat hangt af van de compound. Voor contact met levensmiddelen worden siliconenschuimen gebruikt die voldoen aan BfR-aanbeveling XV of aan de eisen van FDA 21 CFR 177.2600. De geschiktheid wordt bevestigd voor de concrete receptuur, niet algemeen voor silicone.

Welke kleefstof is geschikt voor zelfklevende siliconen mosrubber profielen?

Acrylaatkleefstoffen zijn typisch geschikt tot ongeveer 100 tot 120 °C continue temperatuur en hechten goed op metaal en lak. Voor hogere temperaturen of siliconenhoudende ondergronden worden siliconenlijmen gebruikt. Geschikte siliconen drukgevoelige lijmen hechten zonder activerende voorbehandeling op het siliconenschuim, bij acrylaatkleefstoffen is die afhankelijk van het systeem vereist. De lijmvlakken moeten in elk geval schoon en vetvrij zijn.