Temperaturbeständigkeit von Gummiplatten

Gummiplatten sind in Industrie, Handwerk und Alltag vielseitig einsetzbar. Sie dienen als Dichtungen, Isolierungen, Schutzbeläge oder als Basis für technische Zuschnitte.

Eine der wichtigsten Eigenschaften ist die Temperaturbeständigkeit, denn Gummi wird in Umgebungen eingesetzt, in denen extreme Kälte oder Hitze herrscht.

Ob in Backöfen, Kühlhäusern oder Fahrzeugmotoren – die richtige Materialwahl entscheidet darüber, ob ein Bauteil dauerhaft zuverlässig arbeitet oder frühzeitig verschleißt.

Grundlagen der Temperaturbeständigkeit bei Gummi

Unter Temperaturbeständigkeit versteht man die Fähigkeit eines Materials, seine mechanischen und physikalischen Eigenschaften auch bei starken Temperaturschwankungen zu behalten.

Bei Gummiplatten bedeutet dies, dass sie auch bei Kälte elastisch bleiben oder bei Hitze ihre Form nicht verlieren. Die Temperaturbereiche sind je nach Gummiart sehr unterschiedlich und reichen von -60 °C bis über +250 °C.

Um die Werte zu bestimmen, werden standardisierte Alterungs- und Belastungstests nach DIN- und ISO-Normen durchgeführt. So lässt sich sicherstellen, dass die angegebenen Einsatzbereiche auch in der Praxis eingehalten werden.

Temperaturbereiche der wichtigsten Gummiarten

Naturkautschuk (NR)

Naturkautschuk ist sehr elastisch und besitzt ausgezeichnete mechanische Eigenschaften.

Er bleibt bis etwa -40 °C flexibel, ist jedoch nur bis ca. +80 °C einsetzbar. Eingesetzt wird er beispielsweise in Förderbändern, Bodenbelägen oder Stoßdämpfern.

Seine Schwäche liegt in der begrenzten Beständigkeit gegenüber Hitze, Ozon und Witterung. Dadurch eignet er sich vor allem für Anwendungen im Innenbereich oder unter kontrollierten Bedingungen.

Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR)

SBR ist eine preiswerte Alternative zu Naturkautschuk mit guter Abriebfestigkeit. Sein Temperaturbereich reicht von etwa -30 °C bis +100 °C. SBR wird in Dichtungen, Schläuchen oder als Bodenauflage eingesetzt.

Gegenüber Naturkautschuk bietet er eine verbesserte Alterungsbeständigkeit, ist aber anfälliger gegenüber Ozon und Witterung. Daher eignet er sich insbesondere für industrielle Anwendungen mit mittleren Temperaturen und ohne dauerhafte Sonneneinstrahlung.

EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk)

EPDM überzeugt durch eine sehr gute Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Ozon und Witterungseinflüsse. Sein Temperaturbereich reicht von -40 °C bis +120 °C, kurzfristig sogar bis +150 °C. Typische Anwendungen sind Dachabdichtungen, Fassadenelemente oder Dichtungen in Kühl- und Heizsystemen.

EPDM bleibt selbst bei sehr tiefen Temperaturen flexibel und eignet sich daher auch für Außenanwendungen in kalten Klimazonen. Einschränkungen bestehen lediglich im Kontakt mit Ölen und Kraftstoffen.

NBR (Nitrilkautschuk)

NBR ist wegen seiner Beständigkeit gegen Öle, Fette und Kraftstoffe bekannt. Der Temperaturbereich liegt bei -30 °C bis +100 °C. Typische Einsatzfelder sind Hydrauliksysteme, Maschinenbau und Automobiltechnik.

NBR bleibt auch bei längerem Kontakt mit Schmierstoffen funktionsfähig, ist aber weniger witterungsbeständig. Es wird daher vor allem in geschlossenen Systemen oder dort verwendet, wo Öl- und Kraftstoffresistenz wichtiger ist als Witterungsstabilität.

Silikon

Silikonplatten zeichnen sich durch eine außergewöhnlich hohe Temperaturbeständigkeit aus. Sie bleiben selbst bei -60 °C elastisch und widerstehen Temperaturen bis +230 °C, kurzzeitig bis +250 °C. Silikon wird in der Lebensmittelindustrie, Medizintechnik und in Hochtemperaturbereichen wie Backöfen, Laborgeräten oder Motorabdichtungen eingesetzt.

Neben der Hitzebeständigkeit bietet es auch eine sehr gute Kälteflexibilität. Einschränkungen bestehen in der mechanischen Belastbarkeit, da Silikon weniger abriebfest ist.

Viton / FKM (Fluorkautschuk)

Viton ist ein Hochleistungselastomer mit exzellenter chemischer und thermischer Beständigkeit. Der Temperaturbereich reicht von etwa -20 °C bis +200 °C, in Extremfällen bis +250 °C. Eingesetzt wird Viton in der Chemieindustrie, Luftfahrt und Öl- und Gasbranche.

Es widersteht aggressiven Chemikalien, hohen Temperaturen und langen Belastungszyklen. Die Anschaffungskosten sind hoch, doch die Langlebigkeit und Sicherheit machen es in kritischen Anwendungen unverzichtbar.

Vergleichstabelle Temperaturbereiche

Typische Einsatzbereiche

• EPDM-Gummiplatten: Dachabdichtungen, Dichtungen im Außenbereich, Kühlanlagen, Heizsysteme.

• NBR-Gummiplatten: Maschinenbau, Automobilindustrie, Hydraulik- und Pneumatiksysteme mit Öl- und Benzinkontakt.

• Silikonplatten: Lebensmittelindustrie, Medizintechnik, Hochtemperaturdichtungen, Backöfen.

• Viton-Platten: Chemieindustrie, Luftfahrt, Öl- und Gasindustrie, extreme Temperatur- und Chemikalienbelastung.

• Naturkautschuk und SBR: Förderbänder, Bodenbeläge, Stoßdämpfung in mechanischen Anlagen.

Einfluss der Temperatur auf Materialeigenschaften

Die thermische Belastung wirkt sich unmittelbar auf die Eigenschaften von Gummiplatten aus. Bei Überhitzung verhärtet Gummi, verliert an Elastizität und kann reißen oder sich zersetzen.

Besonders kritisch ist, dass die Dichtwirkung nachlässt, wenn das Material spröde wird. Bei Unterkühlung nimmt die Sprödigkeit zu, wodurch Gummi unter Belastung plötzlich brechen kann. Diese Veränderungen werden in Alterungstests nach Normen wie DIN 53508 überprüft, bei denen das Material über längere Zeit extremen Temperaturen ausgesetzt wird.

Auch wiederholte Temperaturwechsel (Wechselbelastungen) können die Materialstruktur schwächen. Die richtige Werkstoffwahl trägt entscheidend zur Lebensdauer, Funktionsfähigkeit und Sicherheit bei.

Verarbeitung und Zuschnitt temperaturbeständiger Gummiplatten

Die Verarbeitung von Gummiplatten hängt stark von Härte, Materialtyp und Plattendicke ab. Standardmethoden wie Schneiden, Stanzen oder Wasserstrahlschneiden sind für viele Materialien geeignet. Besonders bei Silikon und EPDM lassen sich präzise Zuschnitte einfach realisieren.

Härtere und hochgefüllte Materialien wie Viton oder dicke Platten erfordern dagegen leistungsfähige Maschinen und spezielle Werkzeuge. Moderne Verfahren wie Laserschneiden werden bei bestimmten Gummiarten ebenfalls eingesetzt, wenn hohe Präzision notwendig ist. Wichtig ist zudem, dass bei der Montage die thermische Ausdehnung berücksichtigt wird und die Platten spannungsfrei liegen.

Eine falsche Verarbeitung kann zu Rissen oder vorzeitiger Alterung führen, selbst wenn das Material an sich temperaturbeständig ist. Auch das Verkleben oder Vulkanisieren von Zuschnitten erfordert Know-how, da nicht jedes Klebemittel für hohe oder tiefe Temperaturen geeignet ist.

Zusätzliche Aspekte: Alterung und Lagerung

Neben der reinen Temperaturbeständigkeit spielt auch die Lagerung eine Rolle. Gummi kann durch falsche Bedingungen wie direkte Sonneneinstrahlung, hohe Luftfeuchtigkeit oder Kontakt mit Ozon schneller altern. Für temperaturbeständige Gummiplatten empfiehlt sich eine kühle, trockene und lichtgeschützte Lagerung. So bleibt die Qualität länger erhalten, und die Platten sind auch nach längerer Zeit noch zuverlässig einsetzbar.

Zum Schluss

Die Temperaturbeständigkeit ist ein zentrales Kriterium bei der Auswahl von Gummiplatten. Während Silikon und Viton für extreme Bedingungen geeignet sind, bieten EPDM und NBR eine gute Balance zwischen Kosten und Leistungsfähigkeit.

Naturkautschuk und SBR sind hingegen für Standardanwendungen mit moderaten Temperaturen eine gute Wahl. Entscheidend ist, den Einsatzbereich genau zu analysieren, Normen und Prüfungen zu berücksichtigen und die Platten entsprechend der thermischen, chemischen und mechanischen Anforderungen auszuwählen.

Wer langfristig sicher und effizient arbeiten möchte, sollte auf hochwertige Materialien setzen und auch die Lagerung sowie Montagebedingungen beachten.