Silikonowy profil zaciskowy z wkładką metalową: zakres zacisku i głowica uszczelniająca

Profil zaciskowy dobiera się tak, aby grubość blachy wraz z powłoką znajdowała się pośrodku zakresu zacisku, a główka uszczelniająca pasowała do wymiaru szczeliny i siły zamykania. Dopiero potem wkładka metalowa, zakres temperatury i wymagania materiałowe określają konkretną wersję wykonania. Silikonowe profile zaciskowe wciska się na krawędź blachy i utrzymują się bez kleju lub śrub, jeśli zakres zacisku i wkładka są dopasowane do krawędzi. Poniższe sekcje pokazują, które parametry mają znaczenie przy drzwiach, klapach i krawędziach blach w budowie maszyn, produkcji szaf sterowniczych, budowie pojazdów i kolejnictwie oraz w technice spożywczej.

Budowa profilu zaciskowego z wkładką metalową

Profil zaciskowy składa się z U-kształtnej części zaciskowej oraz uformowanej na niej główki uszczelniającej. W części zaciskowej znajduje się wkładka metalowa, całkowicie otoczona elastomerem. Wytwarza ona siłę sprężystą, dzięki której profil trzyma się na krawędzi blachy. Wewnątrz profilu U znajdują się żebra mocujące, które odkształcają się podczas nasuwania i przeciwdziałają wysunięciu.

Główka uszczelniająca przejmuje właściwą funkcję uszczelnienia względem drzwi, pokrywy lub klapy. Znajduje się albo na górze części zaciskowej, albo z boku obok niej. Odpowiednie położenie zależy od tego, czy powierzchnia przeciwległa dochodzi czołowo do krawędzi blachy, czy zamyka się równolegle do blachy. Dalsze geometrie, takie jak profile komorowe i ramowe, znajdują się w przeglądzie profili silikonowych.

Prawidłowe przyporządkowanie zakresu zacisku i grubości blachy

Zakres zacisku określa, do jakich grubości materiału profil jest przeznaczony. Typowe stopniowania wynoszą na przykład 1 do 2 mm, 2 do 4 mm lub 4 do 6 mm. Decydująca nie jest nominalna grubość blachy, lecz rzeczywista grubość krawędzi. Malowanie proszkowe, warstwy lakieru, zawinięcia krawędzi lub dospawane nakładki zwiększają grubość krawędzi. Jeśli krawędź znajduje się przy dolnej granicy zakresu zacisku, siła trzymania spada. Jeśli znajduje się przy górnej granicy, rośnie siła montażu, a wkładka jest mocniej rozginana.

W praktyce wybiera się profil, przy którym zmierzona grubość krawędzi znajduje się w środkowej części zakresu zacisku. W przypadku elementów o zmiennej grubości, na przykład na przejściach między dwiema blachami, zakres zacisku musi obejmować zarówno najcieńsze, jak i najgrubsze miejsce. Krawędź powinna być odgratowana, ponieważ zadziory mogą uszkodzić wewnętrzne żebra mocujące podczas nasuwania.

Taśma stalowa lub wkładka drutowa

Wkładki z taśmy stalowej składają się z tłoczonego lub nacinanego pasa blachy, który w części zaciskowej jest wygięty w kształt U. Zwykle wytwarzają wyższą siłę zacisku i nadają się do prostych krawędzi oraz dużych promieni, przy których profil jest narażony na drgania lub siły rozciągające. Przykłady to osłony maszyn, klapy serwisowe i drzwi pojazdów.

Wkładki drutowe składają się z drutu ułożonego zygzakowato, który jest ustalony przez nici wzdłużne. Profil z wkładką drutową można giąć ciaśniej i lepiej prowadzić po narożnikach oraz promieniach, z mniejszym tworzeniem fałd. Siła trzymania jest, zależnie od konstrukcji, nieco niższa. Do środowisk wilgotnych lub często czyszczonych wkładka jest często wykonywana ze stali ocynkowanej lub stali nierdzewnej. Na końcach cięcia nie może pozostawać nieosłonięta.

Kompaktowa główka uszczelniająca lub główka z pianki

Główka uszczelniająca z litego silikonu, najczęściej wykonana jako komora, jest stabilna wymiarowo i odporna na ścieranie mechaniczne. Nadaje się do klap o zdefiniowanym wymiarze szczeliny oraz do obszarów, w których uszczelka jest dotykana lub regularnie czyszczona. Twardość wynosi, zależnie od mieszanki, typowo od 40 do 70 Shore A.

Główka uszczelniająca z pianki silikonowej jest z reguły zamkniętokomórkowa i można ją ściskać niewielką siłą. Kompensuje większe tolerancje szczeliny i nierówności oraz jest sensowna tam, gdzie drzwi mają zamykać się szczelnie przy małej sile zamykania, na przykład w produkcji szaf sterowniczych. Główki z pianki często ściska się o około 25 do 50 % ich wysokości. Przy większym ściśnięciu rośnie odkształcenie trwałe po ściskaniu. Część zaciskowa i główka piankowa są w tym celu wytwarzane metodą koekstruzji z litego i spienionego silikonu.

Temperatura, kontakt z żywnością i ochrona przeciwpożarowa

Silikon, zależnie od mieszanki, obejmuje typowo ciągły zakres temperatury od około minus 60 °C do plus 200 °C. Dzięki temu silikonowe profile zaciskowe mogą być stosowane do drzwi pieców, klap suszarek i obudów w pobliżu źródeł ciepła. W zastosowaniach ciągłych powyżej 200 °C należy sprawdzić przydatność mieszanki do konkretnej temperatury i czasu użytkowania.

W technice spożywczej stosuje się mieszanki zgodne z zaleceniem BfR XV lub spełniające wymagania FDA 21 CFR 177.2600 dla wyrobów gumowych wielokrotnego użytku. Wkładka metalowa musi być całkowicie otoczona, aby nie miała kontaktu ani z produktem, ani ze środkami czyszczącymi. Materiały i zgodności są opisane szerzej w artykule o uszczelkach silikonowych w przemyśle.

Dla pojazdów szynowych w Europie obowiązuje norma ochrony przeciwpożarowej EN 45545-2. Przy odpowiednio wyposażonych mieszankach profile silikonowe mogą spełniać wymagania określonych poziomów zagrożenia. Potwierdzeniem są raporty z badań dla danego materiału.

Profil standardowy lub profil specjalny według rysunku

Standardowe profile zaciskowe obejmują typowe zakresy zacisku i wielkości główek uszczelniających oraz nie wymagają nowego narzędzia do ekstruzji. Pasują wtedy, gdy grubość blachy, wymiar szczeliny i położenie główki uszczelniającej odpowiadają dostępnym geometriom.

Profil specjalny według rysunku jest sensowny, gdy główka uszczelniająca wymaga określonego konturu, drugiej wargi uszczelniającej lub osłony krawędzi albo gdy ustalone są kolor, twardość i wymagane potwierdzenia zgodności. Do zaprojektowania potrzebne są grubość blachy z powłoką, wymiar szczeliny w stanie zamkniętym, kierunek zamykania, temperatura pracy, kontakt z mediami i wymagane potwierdzenia. Tolerancje wymiarowe profili ekstrudowanych uzgadnia się zwykle według DIN ISO 3302-1.

Najczęstsze pytania

Jak montuje się profil zaciskowy?

Profil przykłada się na jednym końcu i ręcznie dociska do krawędzi. Gumowy młotek pomaga nasunąć część zaciskową do oporu. Klej i śruby nie są potrzebne. Krawędź powinna być czysta i odgratowana, aby żebra mocujące chwytały równomiernie.

Czy profil zaciskowy można prowadzić wokół narożników?

Profile z wkładką drutową można giąć ciaśniej niż profile z taśmą stalową. Najmniejszy promień gięcia zależy od wielkości profilu, wkładki i główki uszczelniającej oraz jest podawany przez producenta. Przy ciasnych narożnikach wewnętrznych czystszym rozwiązaniem jest często cięcie pod kątem lub wulkanizowany element narożny.

Co się dzieje, gdy grubość blachy znajduje się poza zakresem zacisku?

Jeśli krawędź jest cieńsza niż dolna granica, profil siedzi luźno i może przesuwać się przy drganiach. Jeśli jest grubsza niż górna granica, profil trudno zamontować, wkładka zostaje nadmiernie rozciągnięta, a główka uszczelniająca może przechylić się ze swojego położenia. W obu przypadkach należy wybrać kolejny pasujący zakres zacisku.

Czy silikonowe profile zaciskowe nadają się do sektora spożywczego?

To zależy od mieszanki. Do kontaktu z żywnością stosuje się mieszanki silikonowe zgodne z zaleceniem BfR XV lub spełniające FDA 21 CFR 177.2600. Wkładka metalowa musi być całkowicie otoczona. Informacja, jakie deklaracje zgodności są potrzebne, powinna znaleźć się już w zapytaniu.

Kiedy główka z pianki jest lepsza niż kompaktowa główka uszczelniająca?

Główka z pianki pasuje wtedy, gdy siła zamykania jest mała, wymiar szczeliny się waha lub trzeba skompensować nierówności. Kompaktowa główka uszczelniająca jest bardziej stabilna wymiarowo i stanowi lepszy wybór, gdy uszczelka jest obciążana mechanicznie, często czyszczona lub stosowana przy zdefiniowanym wymiarze szczeliny.