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Il materiale scelto per la guarnizione di una valvola impermeabile è un fattore importante per il suo funzionamento e la sua durata. EPDM e FKM sono tra gli elastomeri più comuni oggi disponibili, utilizzati anche in applicazioni semplici come l’elettronica automobilistica, FJK e l’illuminazione esterna. Ciascun materiale presenta vantaggi specifici e la scelta più idonea deve basarsi sui requisiti dell’applicazione. In questo articolo viene fornito un confronto tra guarnizioni EPDM e FKM per supportare ingegneri e progettisti di prodotto nella presa di decisioni consapevoli.
Perché il materiale della guarnizione è fondamentale per le valvole impermeabili
Deve essere impermeabile ma consentire uno scambio controllato di liquidi, aria o pressione. È qui che la guarnizione svolge un ruolo fondamentale. Umidità, polvere e/o pressione possono danneggiare i componenti delicati all’interno di una valvola se il materiale della guarnizione cede. Per prodotti elettronici, pacchi batteria e prodotti per esterni, questo tipo di guasto può comportare richiami del prodotto o problemi di sicurezza. Pertanto, è necessario conoscere il comportamento reale dei materiali EPDM e FKM nelle effettive condizioni operative.
Guarnizioni in EPDM e loro vantaggi
L’etilene-propilene-diene monomero (EPDM) è una gomma sintetica nota e apprezzata per le sue proprietà di resistenza all’acqua, al vapore e alle intemperie. Offre inoltre un’ottima resistenza all’ozono, ai raggi UV e all’invecchiamento, risultando adatto per prodotti esposti a escursioni termiche, pioggia o luce solare.
Per le applicazioni di valvole impermeabili, le guarnizioni in EPDM sono ideali per apparecchi di illuminazione LED esterni, scatole di controllo, sistemi di energia solare ed elettronica domestica. Offrono una tenuta stabile in ambienti umidi e risultano molto convenienti nella produzione su larga scala. Tuttavia, l’EPDM non resiste a tutti gli oli, ai carburanti e ad alcuni solventi industriali di origine petrolifera e pertanto non è adatto a tutti gli ambienti chimici.
Guarnizioni in FKM e i loro vantaggi
Conosciuto anche come fluoroelastomero, il FKM è una gomma ad alte prestazioni progettata per ambienti estremi. Resiste a temperature continue fino a 200 °C o superiori e offre un’eccellente resistenza a oli, carburanti, sostanze chimiche aggressive e acidi. Inoltre, il FKM resiste al creep di compressione, conservando in modo significativo la propria capacità di tenuta nel tempo, anche sotto l’effetto prolungato di calore e pressione.
Nell’elettronica automobilistica, negli utensili industriali e nelle apparecchiature per telecomunicazioni, le valvole impermeabili richiedono la massima resistenza chimica e termica, garantita dalle guarnizioni in FKM. Le guarnizioni in FKM sono ideali per applicazioni in cui la valvola entra in contatto con idrocarburi o viene utilizzata in ambienti ad alta temperatura. Gli svantaggi principali sono il costo elevato e le scarse prestazioni a basse temperature e in ambienti ricchi di vapore, rispetto all’EPDM.
Abbinamento del materiale all’applicazione
Esistono diversi fattori da considerare nella scelta tra EPDM e FKM. Il primo criterio è spesso l’intervallo di temperatura. L’EPDM rappresenta una buona scelta per climi freddi e ambienti moderatamente caldi; il FKM è di gran lunga la soluzione migliore per ambienti caldi e chimicamente aggressivi. Il secondo fattore è l’esposizione a sostanze chimiche. In presenza di oli, carburanti o solventi, il FKM è generalmente il materiale più protettivo. L’EPDM si dimostra invece spesso più durevole in presenza di acqua, vapore e agenti atmosferici.
Anche i requisiti meccanici sono importanti. I valvole impermeabili devono resistere a cicli di pressione, vibrazioni e fluttuazioni di temperatura. A condizione che la geometria della tenuta e la compressione siano progettate correttamente, entrambe possono essere utilizzate con efficacia. La scelta finale dipende da costo, disponibilità e volume di produzione, in particolare nella produzione su larga scala.
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