Atunci când o garnitură de etanșare este supusă compresiei în locașul său, aceasta trebuie să fie capabilă să-și reia forma inițială cât mai repede posibil odată ce presiunea este eliminată. Această capacitate, esențială pentru etanșeitatea și durabilitatea sistemelor, este măsurată prin deformarea reziduală prin compresie (DRC).
De ce este atât de importantă DRC?
Cauciucul este un material incompresibil, dar deformabil. Într-un ansamblu, locașul este dimensionat pentru a face posibila deformarea garniturii și pentru a asigura presiunea necesară etanșării.
Cu toate acestea, sub efectul:
- unei compresiuni prelungite,
- temperaturii,
- mediului chimic,
- și vechimii materialului,
macromoleculele se reorganizează și garnitura își pierde treptat elasticitatea inițială.
➡️ Acest fenomen este denumit DRC: cu cât este mai mic, cu atât materialul își păstrează mai bine efectul de arc și capacitatea de a asigura o etanșeitate durabilă.
DRC: un indicator cheie pentru piesele dumneavoastră
Un DRC slab induce:
- o slăbire a etanșeității,
- o pierdere a pretensionării,
- o diminuare a duratei de viață a ansamblului,
- riscuri de defecțiuni funcționale.
La Chevalier-Cleret & Eltec, formulăm și selectăm elastomerii noștri pentru a obține DRC-uri scăzute, adaptate la constrângerile dvs. de utilizare.
🌡️ Ce reprezintă DRC „model” în funcție de temperatură și durată
DRC nu este doar o măsură statică: este un test de comportament în timp. Prin ajustarea temperaturii și a duratei testului, se simulează diferite condiții pe care garnitura le va întâlni în timpul utilizării.
🔥 DRC la temperaturi ridicate: îmbătrânire accelerată
Când se realizează un DRC la 70 °C, 100 °C, 150 °C, 200 °C… se simulează:
- îmbătrânirea termică accelerată,
- pierderea progresivă a elasticității,
- degradarea rețelei macromoleculare,
- efectele pe care le au asupra unei garnituri mai multe luni sau ani de utilizare.
➡️ este vorba în mod clar de o îmbătrânire accelerată.
❄️ DRC la temperaturi scăzute (0 °C, -10 °C, -20 °C, -40 °C…): comportament în condiții de funcționare la rece
La rece, materialul devine mai rigid și își pierde o parte din mobilitatea moleculară. În acest caz, DRC nu mai are ca scop simularea îmbătrânirii, ci modelarea comportamentului funcțional într-un mediu rece:
- rigidizarea materialului,
- risc de pierdere temporară a elasticității,
- posibile fisuri sau microfisuri,
- menținerea etanșeității în condiții de iarnă, montane sau aeronautice.
➡️ Acest lucru permite evaluarea dacă îmbinarea păstrează suficientă elasticitate în ciuda durității crescute a materialului.
📏 Cum se măsoară DRC? (norma NF ISO 815-1)
1. Pregătirea unei probe (tip A sau B)
– probă de tip A: disc cilindric cu diametrul de 29,0 mm și grosimea de 12,5 mm
– probă de tip B: disc cilindric cu diametrul de 13,0 mm și grosimea de 6,3 mm
Proba de tip A este preferată deoarece dimensiunile sale permit o precizie mai mare a măsurării.
Proba de tip B se va utiliza atunci când aceasta poate fi prelevată dintr-un produs din cauciuc
2. Compresie la un nivel definit (adesea 25 %) prin intermediul unui dispozitiv compus din 2 plăci de compresie, opritoare și un dispozitiv de strângere
Plăcile de compresie sunt din oțel cromat sau inoxidabil. Acestea trebuie să fie rigide și să aibă dimensiuni suficiente pentru ca proba comprimată să nu depășească marginile.
Opritoarele din oțel permit obținerea compresiei solicitate. Forma, dimensiunea și poziția lor sunt adaptate astfel încât să nu intre în contact cu proba comprimată.
Pentru proba de tip A, înălțimea calului este de 9,38 mm, iar pentru tipul B de 4,72 mm, pentru a obține un grad de compresie al probei de 25 %.
Un dispozitiv de strângere cu șurub este adecvat, dar pentru încercările la temperaturi scăzute este necesar un sistem de eliberare rapidă.
În funcție de caz, este necesară o cameră de încălzire sau o cameră frigorifică pentru a menține ansamblul la temperatura necesară.
3. Menținerea sub compresiune pentru o perioadă de timp și la o temperatură specificate.
4. Decompresie și măsurarea grosimii finale după stabilizare.
5. DRC se calculează după următoarea formulă
(H1 – H2) x 100 / (H1 – H3)
H1: înălțimea inițială a probei
H2: înălțimea finală a probei după încercare
H3: înălțimea opritorului
📊 Condiții de încercare obișnuite
Durate: 24 ore, 72 ore, 168 ore, 336 ore…
Temperatură normală: 23 °C ± 2 °C
Exemple în funcție de material:
NBR: ~100 °C
Silicon / FKM: ~200 °C
➡️ Un DRC < 20 % după 70 ore este un rezultat bun pentru o garnitură funcțională.
📈 Valori tipice ale DRC în funcție de timp + temperatură (70 ore – condiții recomandate)
| Elastomer | Timp de testare | Temperatura de testare | DRC tipic (%) | Comentariu |
| Silicon HTV | 70 ore | 200 °C | 10 – 25 | Rezistență ridicată la căldură |
| Silicon LSR | 70 h | 200 °C | 8 – 20 | Omogenitatea rețelei → DRC îmbunătățit |
| FKM (fluoro) | 70 ore | 200 °C | 10 – 25 | Rezistență termică ridicată |
| NBR (nitril) | 70 ore | 100 °C | 15 – 35 | Sensibil la compresiune și uleiuri |
| EPDM | 70 ore | 125 °C | 10 – 30 | Rezistență bună la substanțe chimice și la radiații UV |
| CR (cloropren) | 70 ore | 100 °C | 25 – 45 | Mai sensibil la îmbătrânirea termică |
Valorile indicate corespund testelor efectuate conform NF ISO 815-1 și reprezintă condiții de referință. Acestea permit compararea DRC-ului diferitelor materiale și înțelegerea comportamentului acestora sub compresiune prelungită.
📈 Cum se poate îmbunătăți DRC?
DRC poate fi optimizată la mai multe niveluri:
✔️ 1. Prin formulare
- Ajustarea ratei și a sistemului de reticulare,
- Selectarea polimerilor cu o stabilitate termică mai bună,
- Adăugarea de încărcături de întărire adecvate,
- Optimizarea ratei de plastifianți și aditivi.
➡️ O formulare bine concepută poate reduce DRC cu 30 până la 50 % față de o formulare standard.
✔️ 2. Prin procesul
- Uscare post-vulcanizare (post-cure):
elimină substanțele volatile → scădere semnificativă a DRC pentru silicon, FKM, EPDM. - Controlul timpului și temperaturii de vulcanizare,
✔️ 3. Prin designul garniturii
- Profil optimizat pentru a limita strivirea permanentă,
- Toleranțe ajustate pentru a garanta rata ideală de compresie,
- Alegerea unei geometrii care permite o bună revenire elastică.
✔️ 4. Prin validarea în condiții de utilizare
- Teste la temperaturi reprezentative,
- Cicluri de compresie/decompresie,
- Îmbătrânire accelerată complementară.
➡️ Îmbunătățirea DRC se realizează atât prin material, cât și prin proces, design și validare funcțională.
🔍 Angajamentul nostru față de calitate
În laboratorul nostru, verificăm în mod regulat:
- DRC-urile propriilor noastre formulări,
- DRC-urile materialelor achiziționate,
- DRC-ul în condiții de îmbătrânire, în funcție de condițiile dvs. specifice de utilizare.
Obiectiv: garantarea fiabilității pieselor din silicon și cauciuc pe care le producem pentru dumneavoastră.
📩 Aveți nevoie de asistență tehnică sau de teste DRC pentru aplicația dumneavoastră?