Siliconen klemprofiel met metalen inlage: klembereik en afdichtkop

Een klemprofiel wordt zo gekozen dat de plaatdikte inclusief coating in het midden van het klembereik ligt en de afdichtkop past bij de spleetmaat en sluitkracht. Pas daarna bepalen metalen inlage, temperatuurbereik en materiaaleisen de concrete uitvoering. Siliconen klemprofielen worden op de plaatrand gedrukt en blijven zonder lijm of schroeven zitten wanneer klembereik en inlage bij de rand passen. De volgende paragrafen laten zien welke kenwaarden tellen bij deuren, kleppen en plaatranden in de machinebouw, schakelkastbouw, voertuig- en spoorwegbouw en in de levensmiddelentechniek.

Opbouw van een klemprofiel met metalen inlage

Een klemprofiel bestaat uit een U-vormig klemdeel en een daaraan gevormde afdichtkop. In het klemdeel ligt een metalen inlage die volledig door het elastomeer is omsloten. Deze genereert de veerkracht waarmee het profiel op de plaatrand zit. Aan de binnenzijde van de U zitten bevestigingsribben die bij het opschuiven vervormen en het lostrekken tegengaan.

De afdichtkop neemt de eigenlijke afdichtfunctie tegenover deur, deksel of klep over. Hij zit boven op het klemdeel of zijdelings ernaast. Welke positie past, hangt ervan af of het tegenvlak frontaal op de plaatrand komt of parallel aan de plaat sluit. Verdere geometrieën zoals holle kamer- en kaderprofielen zijn te vinden in het overzicht van siliconenprofielen.

Klembereik en plaatdikte correct toewijzen

Het klembereik geeft aan voor welke materiaaldiktes een profiel is ontworpen. Typische stappen liggen bijvoorbeeld bij 1 tot 2 mm, 2 tot 4 mm of 4 tot 6 mm. Doorslaggevend is niet de nominale dikte van de plaat, maar de werkelijke randdikte. Poedercoating, lakopbouw, omgezette randen of opgelaste lippen maken de rand dikker. Ligt de rand aan de ondergrens van het klembereik, dan daalt de houdkracht. Ligt hij aan de bovengrens, dan stijgt de montagekracht en wordt de inlage sterker opengebogen.

In de praktijk wordt een profiel gekozen waarbij de gemeten randdikte in het middelste deel van het klembereik ligt. Bij onderdelen met wisselende dikte, bijvoorbeeld bij overgangen tussen twee platen, moet het klembereik zowel de dunste als de dikste plaats afdekken. De rand moet ontbraamd zijn, omdat bramen de binnenste bevestigingsribben bij het opschuiven kunnen beschadigen.

Staalband of draadinlage

Staalbandinlagen bestaan uit een gestanste of gesleufde plaatstrip die in het klemdeel U-vormig is gebogen. Ze genereren doorgaans de hogere klemkracht en zijn geschikt voor rechte randen en grote radii waar het profiel aan trillingen of trekkrachten wordt blootgesteld. Voorbeelden zijn machinebekledingen, onderhoudskleppen en voertuigdeuren.

Draadinlagen bestaan uit een zigzagvormig gelegde draad die door lengtedraden is gefixeerd. Een profiel met draadinlage kan nauwer worden gebogen en volgt hoeken en radii met minder plooivorming. De houdkracht valt afhankelijk van de constructie iets lager uit. Voor vochtige of vaak gereinigde omgevingen wordt de inlage vaak uitgevoerd in verzinkt staal of roestvast staal. Aan de snijuiteinden mag zij niet onbeschermd blootliggen.

Compacte afdichtkop of schuimafdichtkop

Een afdichtkop van compact siliconen, meestal uitgevoerd als holle kamer, is vormvast en bestand tegen mechanische slijtage. Hij is geschikt voor kleppen met gedefinieerde spleetmaat en voor zones waar de afdichting wordt aangeraakt of regelmatig wordt gereinigd. De hardheid ligt afhankelijk van de compound typisch tussen 40 en 70 Shore A.

Een afdichtkop van siliconenschuim is in de regel gesloten-cellig en kan met geringe kracht worden samengedrukt. Hij compenseert grotere spleettoleranties en oneffenheden en is zinvol waar deuren met weinig sluitkracht dicht moeten sluiten, bijvoorbeeld in de schakelkastbouw. Schuimafdichtkoppen worden vaak met ongeveer 25 tot 50 % van hun hoogte samengedrukt. Bij sterkere compressie neemt de compressieset toe. Klemdeel en schuimkop worden daarvoor in co-extrusie uit compact en geschuimd siliconen vervaardigd.

Temperatuur, voedselcontact en brandveiligheid

Siliconen dekken afhankelijk van de compound typisch een continu temperatuurbereik van ongeveer minus 60 °C tot plus 200 °C af. Daarmee komen siliconen klemprofielen in aanmerking voor ovendeuren, drogerkleppen en behuizingen in de buurt van warmtebronnen. Bij continue toepassingen boven 200 °C moet de geschiktheid van de compound voor de concrete temperatuur en gebruiksduur worden gecontroleerd.

In de levensmiddelentechniek worden compounds gebruikt die voldoen aan BfR-aanbeveling XV of aan de eisen van FDA 21 CFR 177.2600 voor herhaald gebruikte rubberartikelen. De metalen inlage moet volledig omsloten zijn, zodat zij noch met het product noch met reinigingsmiddelen in contact komt. Materialen en conformiteiten worden nader beschreven in het artikel over siliconenafdichtingen in de industrie.

Voor spoorvoertuigen geldt in Europa de brandveiligheidsnorm EN 45545-2. Met overeenkomstig uitgeruste compounds kunnen siliconenprofielen voldoen aan de eisen van bepaalde gevarenniveaus. Het bewijs wordt geleverd door testrapporten voor het betreffende materiaal.

Standaardprofiel of speciaal profiel volgens tekening

Standaard klemprofielen dekken gangbare klembereiken en afdichtkopmaten af en vereisen geen nieuw extrusiegereedschap. Ze passen wanneer plaatdikte, spleetmaat en positie van de afdichtkop overeenkomen met de bestaande geometrieën.

Een speciaal profiel volgens tekening is zinvol wanneer de afdichtkop een bepaalde contour, een tweede afdichtlip of een randafdekking nodig heeft, of wanneer kleur, hardheid en conformiteitsbewijzen zijn vastgelegd. Voor de dimensionering zijn de plaatdikte inclusief coating, de spleetmaat in gesloten toestand, de sluitrichting, de gebruikstemperatuur, het mediacontact en de vereiste bewijzen nodig. Maattoleranties van geëxtrudeerde profielen worden doorgaans volgens DIN ISO 3302-1 overeengekomen.

Veelgestelde vragen

Hoe wordt een klemprofiel gemonteerd?

Het profiel wordt aan één uiteinde aangezet en met de hand op de rand gedrukt. Een rubberhamer helpt om het klemdeel tot op de bodem op te schuiven. Lijm en schroeven zijn niet nodig. De rand moet schoon en ontbraamd zijn, zodat de bevestigingsribben gelijkmatig grijpen.

Kan een klemprofiel om hoeken worden gelegd?

Profielen met draadinlage kunnen nauwer worden gebogen dan profielen met staalband. De kleinste buigradius hangt af van profielgrootte, inlage en afdichtkop en wordt door de fabrikant opgegeven. Bij nauwe binnenhoeken is een versteksnede of een gevulkaniseerd hoekstuk vaak de nettere oplossing.

Wat gebeurt er als de plaatdikte buiten het klembereik ligt?

Is de rand dunner dan de ondergrens, dan zit het profiel los en kan het bij trillingen verschuiven. Is hij dikker dan de bovengrens, dan is het profiel moeilijk te monteren, wordt de inlage overrekt en kan de afdichtkop uit zijn positie kantelen. In beide gevallen moet het volgende passende klembereik worden gekozen.

Zijn siliconen klemprofielen geschikt voor de levensmiddelensector?

Dat hangt af van de compound. Voor voedselcontact worden siliconenmengsels gebruikt die voldoen aan BfR-aanbeveling XV of FDA 21 CFR 177.2600. De metalen inlage moet volledig ommanteld zijn. Welke conformiteitsverklaringen nodig zijn, moet al in de aanvraag staan.

Wanneer is een schuimafdichtkop beter dan een compacte afdichtkop?

Een schuimafdichtkop past wanneer de sluitkracht laag is, de spleetmaat schommelt of oneffenheden moeten worden gecompenseerd. Een compacte afdichtkop is vormvaster en de betere keuze wanneer de afdichting mechanisch wordt belast, vaak wordt gereinigd of bij een gedefinieerde spleetmaat wordt gebruikt.