{"id":15806,"date":"2025-07-29T16:38:07","date_gmt":"2025-07-29T14:38:07","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/2025\/07\/daj-mu-gume\/"},"modified":"2025-07-30T15:58:27","modified_gmt":"2025-07-30T13:58:27","slug":"daj-mu-gume","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/2025\/07\/daj-mu-gume\/","title":{"rendered":"Daj mu gum\u0119!"},"content":{"rendered":"\n

Druga cz\u0119\u015b\u0107 serii nowych materia\u0142\u00f3w dotyczy gumy. W latach 30. uszczelnienia promieniowe wa\u0142u sk\u0142ada\u0142y si\u0119 z metalowej obudowy i sk\u00f3rzanej tulei. Sk\u00f3ra sta\u0142a si\u0119 jednak towarem deficytowym i drogim, wi\u0119c Freudenberg zast\u0105pi\u0142 j\u0105 gum\u0105. <\/strong><\/p>\n\n

<\/p>\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Kompaktowy<\/h2>\n\n\n\n

Historia<\/strong> Simmerring\u00f3w: W latach 30. sk\u00f3ra zosta\u0142a zast\u0105piona gum\u0105 w Simmerringach, poniewa\u017c sk\u00f3ra by\u0142a droga. Guma okaza\u0142a si\u0119 stabilna wymiarowo i elastyczna w ponownym formowaniu, z wysok\u0105 odporno\u015bci\u0105 na temperatur\u0119 i p\u0119cznienie 1. <\/p>\n\n\n\n

Produkcja gumy<\/strong>: Droga od kauczuku naturalnego lub syntetycznego do zaawansowanej technologicznie gumy (elastomeru) jest z\u0142o\u017cona i wymaga mieszanki od dziesi\u0119ciu do dwudziestu sk\u0142adnik\u00f3w, w tym wype\u0142niaczy, takich jak sadza i krzemionka, plastyfikatory i \u015brodki zapobiegaj\u0105ce starzeniu.<\/p>\n\n\n\n

Procesy wulkanizacji<\/strong>: Freudenberg Sealing Technologies (FST) wykorzystuje r\u00f3\u017cne procesy wulkanizacji, w tym formowanie t\u0142oczne (CM) i formowanie wtryskowe (IM). Procesy te r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 stopniem automatyzacji i rodzajem przetwarzania. <\/p>\n\n\n\n

W\u0142a\u015bciwo\u015bci chemiczne i fizyczne<\/strong>: Materia\u0142y gumowe musz\u0105 by\u0107 odporne na r\u00f3\u017cne media i temperatury, w zale\u017cno\u015bci od zastosowania. \u017bywotno\u015b\u0107 gumowej uszczelki ulega znacznemu skr\u00f3ceniu wraz ze wzrostem temperatury. <\/p>\n\n\n\n

Procedury testowe i innowacje<\/strong>: FST przeprowadza testy wytrzyma\u0142o\u015bciowe w celu okre\u015blenia granic zastosowania nowych materia\u0142\u00f3w. Testy te symuluj\u0105 rzeczywiste warunki i dostarczaj\u0105 wa\u017cnych informacji na temat praktycznej przydatno\u015bci nowych rozwi\u0105za\u0144 materia\u0142owych. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n

\"\"<\/figure>
\n

Prawie 100 lat temu pierwszy Simmerring\u00ae sk\u0142ada\u0142 si\u0119 z metalowej obudowy ze sk\u00f3rzanym r\u0119kawem. Sk\u00f3ra by\u0142a jednak droga. Freudenberg szuka\u0142 zamiennika i znalaz\u0142 to, czego szuka\u0142, zast\u0119puj\u0105c sw\u00f3j tradycyjny produkt technologii uszczelniania gum\u0105. Jak si\u0119 wkr\u00f3tce okaza\u0142o, dobre w\u0142a\u015bciwo\u015bci gumy by\u0142y przekonuj\u0105ce. Stabilna wymiarowo, ale elastycznie podatna na ponowne formowanie guma charakteryzowa\u0142a si\u0119 mi\u0119dzy innymi znacznie wy\u017csz\u0105 odporno\u015bci\u0105 na temperatur\u0119 i p\u0119cznienie w por\u00f3wnaniu z olejami smarowymi do silnik\u00f3w powszechnie stosowanymi w latach trzydziestych XX wieku. Oznacza\u0142o to pocz\u0105tek triumfalnego rozwoju gumy jako materia\u0142u uszczelniaj\u0105cego, kt\u00f3ry trwa do dzi\u015b – najpierw w Simmerringach, potem w O-ringach, a nast\u0119pnie w p\u0142askich uszczelkach… <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n

In\u017cynier czy piekarz ciast?<\/strong>Droga od kauczuku naturalnego lub syntetycznego do zaawansowanej technologicznie gumy, technicznie znanej jako elastomery, jest d\u0142uga. Sama guma – niezale\u017cnie od tego, czy jest pochodzenia naturalnego, czy syntetycznego – w \u017cadnym wypadku nie wystarcza. Mieszanka gumowa sk\u0142ada si\u0119 zazwyczaj z 10 do 20 sk\u0142adnik\u00f3w. Podobnie jak w przypadku pieczenia ciasta, wymagane s\u0105 odpowiednie sk\u0142adniki w odpowiednich ilo\u015bciach. <\/p>\n\n

Ostatecznie to wyrafinowane po\u0142\u0105czenie m\u0105ki, cukru, jajek, mas\u0142a, mleka lub kakao daje po\u017c\u0105dany rezultat… i (smakowe) doznania. Opr\u00f3cz gumy, wype\u0142niacze takie jak sadza i krzemionka s\u0105 szczeg\u00f3lnie wa\u017cne dla idealnej mieszanki gumy, poniewa\u017c zwi\u0119kszaj\u0105 wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i trwa\u0142o\u015b\u0107. Ponadto plastyfikatory pocz\u0105tkowo poprawiaj\u0105 p\u0142ynno\u015b\u0107 podczas przetwarzania, a p\u00f3\u017aniej rozszerzalno\u015b\u0107 i p\u0119cznienie. \u015arodki przeciwstarzeniowe spowalniaj\u0105 zm\u0119czenie materia\u0142u, podczas gdy inne sk\u0142adniki chroni\u0105 na przyk\u0142ad przed ozonem. <\/p>\n\n

Mieszalnia: od wa\u017cenia do wysy\u0142ki<\/strong>W zale\u017cno\u015bci od receptury, wszystkie sk\u0142adniki s\u0105 najpierw wa\u017cone z dok\u0142adno\u015bci\u0105 do miligrama w mieszalniach surowc\u00f3w Freudenberg Sealing Technologies (FST) na ca\u0142ym \u015bwiecie. Nast\u0119pnie s\u0105 one mieszane w jednorodn\u0105 mas\u0119 w du\u017cej maszynie ugniataj\u0105cej. Jest ona nast\u0119pnie dalej homogenizowana w walcowni poprzez ci\u0105g\u0142e sk\u0142adanie i walcowanie. <\/p>\n\n

Na koniec g\u0119sto\u015b\u0107, twardo\u015b\u0107, wytrzyma\u0142o\u015b\u0107 i elastyczno\u015b\u0107 ka\u017cdej partii s\u0105 dok\u0142adnie sprawdzane w testach towarzysz\u0105cych produkcji seryjnej. Po pomy\u015blnym przej\u015bciu testu jako\u015bci, mieszanka jest sch\u0142adzana w tak zwanym systemie batch-off i formowana w paski, sznury lub inne kszta\u0142tki. Po zapakowaniu, gotowa mieszanka jest wysy\u0142ana do zak\u0142ad\u00f3w formowania. Trend w mieszalniach FST zmierza w kierunku maszyn sieciowych, cyfryzacji i automatyzacji na wszystkich etapach pracy. Zak\u0142ad produkcji mieszanek surowych w Weinheim jest jednym z pionier\u00f3w w tej dziedzinie. <\/p>\n\n

<\/p>\n\n

\"\"
Ze smartfonem w automatycznym systemie wa\u017cenia.<\/figcaption><\/figure>\n\n

Tworzywo sztuczne staje si\u0119 elastyczne<\/strong>Substancje sieciuj\u0105ce, takie jak siarka, s\u0105 bardzo wa\u017cnym sk\u0142adnikiem mieszanki. Wulkanizacja jest dla gumy tym, czym pieczenie w piekarniku dla ciast, czym wulkanizacja dla gumy podczas formowania w produkcji seryjnej. Podczas wulkanizacji cz\u0105steczki gumy s\u0105 sieciowane w temperaturze od 120 do 160 stopni Celsjusza. To usieciowanie nadaje gumie elastyczno\u015b\u0107, przekszta\u0142caj\u0105c tworzywo sztuczne w elastyczne. <\/p>\n\n

Po raz ostatni wracamy do analogii z pieczeniem: jak dobry cukiernik, FST pisze przepis, miesza sk\u0142adniki i sam je piecze. FST kupuje tylko „sk\u0142adniki do pieczenia” – podobnie jak cukiernik, kt\u00f3ry nie miele w\u0142asnej m\u0105ki. <\/p>\n\n

Kilka proces\u00f3w w jednym celu: Guma<\/strong>FST wykorzystuje r\u00f3\u017cne procesy wulkanizacji do produkcji uszczelek z materia\u0142\u00f3w gumowych. Dwa najwa\u017cniejsze z nich oznaczane s\u0105 skr\u00f3tami CM i IM. <\/p>\n\n

W przypadku formowania t\u0142ocznego (CM) p\u00f3\u0142wyr\u00f3b jest r\u0119cznie wk\u0142adany do formy otwartego narz\u0119dzia. Prasa jest zamkni\u0119ta. Ciep\u0142o generowane na g\u00f3rze i na dole przez p\u0142yty grzewcze uruchamia proces wulkanizacji. Jest to najprostszy proces. <\/p>\n\n

W formowaniu wtryskowym (IM) mieszanka, kt\u00f3ra zosta\u0142a wcze\u015bniej wst\u0119pnie przetworzona na sznury lub ta\u015bmy, jest wtryskiwana bezpo\u015brednio do zamkni\u0119tej formy pod wysokim ci\u015bnieniem i tam wulkanizowana. Jest to najbardziej z\u0142o\u017cony proces o najwy\u017cszym stopniu automatyzacji. <\/p>\n\n

Inne procesy nazywane s\u0105 Transfer Moulding (TM) i Injection Transfer Moulding (ITM).<\/p>\n\n

W zale\u017cno\u015bci od zastosowanego materia\u0142u gumowego, uszczelki musz\u0105 by\u0107 podgrzewane po formowaniu. W piecu do wygrzewania wt\u00f3rnego dodatki i substancje pomocnicze wydostaj\u0105 si\u0119 na zewn\u0105trz, a sie\u0107 wulkanizacyjna jest mocno uszczelniona. Kr\u00f3tko m\u00f3wi\u0105c: wygrzewanie wt\u00f3rne nadaje uszczelkom i ich materia\u0142om ostateczne w\u0142a\u015bciwo\u015bci. <\/p>\n\n

Chemia i fizyka<\/strong>W zale\u017cno\u015bci od zastosowania, elastomerowe materia\u0142y uszczelniaj\u0105ce musz\u0105 by\u0107 odporne chemicznie na takie media, jak mineralne i syntetyczne oleje smarowe i smary. Musz\u0105 by\u0107 odporne na zimno, ciep\u0142o, wod\u0119, wilgotne powietrze, gor\u0105c\u0105 par\u0119, ozon lub agresywne \u015brodki czyszcz\u0105ce. <\/p>\n\n

Obowi\u0105zuje tu zasada kciuka: Szybko\u015b\u0107 reakcji chemicznych podwaja si\u0119 wraz ze wzrostem temperatury o dziesi\u0119\u0107 stopni Celsjusza (regu\u0142a RGT). I odwrotnie, oznacza to, \u017ce \u017cywotno\u015b\u0107 gumowej uszczelki ulega znacznemu skr\u00f3ceniu wraz ze wzrostem temperatury. Odporno\u015b\u0107 materia\u0142\u00f3w gumowych na media jest zatem wysoce zale\u017cna od temperatury. Zmniejsza si\u0119 r\u00f3wnie\u017c z powodu wy\u017cszego ci\u015bnienia, wy\u017cszych pr\u0119dko\u015bci i wy\u017cszego tarcia – poniewa\u017c wszystkie te zjawiska zwi\u0119kszaj\u0105 temperatur\u0119. <\/p>\n\n

Z punktu widzenia fizyki, uszczelki gumowe maj\u0105 przede wszystkim zapobiega\u0107 p\u0119cznieniu, kurczeniu si\u0119 i przenikaniu gazu przez materia\u0142 uszczelniaj\u0105cy. Niskie tarcie zmniejsza r\u00f3wnie\u017c temperatur\u0119, a tym samym zu\u017cycie i zu\u017cycie energii. <\/p>\n\n

Nie ka\u017cda guma jest taka sama<\/strong>Materia\u0142y gumowe charakteryzuj\u0105 si\u0119 na og\u00f3\u0142 wysok\u0105 elastyczno\u015bci\u0105, co wi\u0105\u017ce si\u0119 z wysokim efektem uszczelniaj\u0105cym i si\u0142ami przywracaj\u0105cymi. W po\u0142\u0105czeniu z odpowiednim smarem charakteryzuj\u0105 si\u0119 dobr\u0105 odporno\u015bci\u0105 na zu\u017cycie i \u015bcieranie. Jedn\u0105 z wad gumy jako materia\u0142u jest to, \u017ce nadaje si\u0119 ona tylko w ograniczonym zakresie do zastosowa\u0144 wysokoci\u015bnieniowych, na przyk\u0142ad w hydraulice, ze wzgl\u0119du na brak twardo\u015bci. <\/p>\n\n

Nie ka\u017cda guma jest taka sama. Poszczeg\u00f3lne materia\u0142y gumowe r\u00f3\u017cni\u0105 si\u0119 pod wzgl\u0119dem g\u0119sto\u015bci, twardo\u015bci, wytrzyma\u0142o\u015bci na rozci\u0105ganie, odkszta\u0142calno\u015bci, zakresu temperatur u\u017cytkowania i wielu innych charakterystycznych warto\u015bci. Dlatego te\u017c nadaj\u0105 si\u0119 do r\u00f3\u017cnych obszar\u00f3w zastosowa\u0144. <\/p>\n\n

Kilka przyk\u0142ad\u00f3w: Standardowym materia\u0142em FST, na przyk\u0142ad dla klasycznych uszczelnie\u0144 promieniowych wa\u0142u, jest NBR. HNBR ma wy\u017csz\u0105 odporno\u015b\u0107 na temperatur\u0119 i media. Silikon jest mniej odporny na \u015bcieranie i dlatego jest pierwszym wyborem w szczeg\u00f3lno\u015bci dla uszczelnie\u0144 statycznych. ACM dobrze radzi sobie z niskimi temperaturami do -40 stopni Celsjusza i ciep\u0142em do 160 stopni Celsjusza, a tak\u017ce jest odporny na ozon i gor\u0105ce powietrze. FKM udowodni\u0142 swoj\u0105 wszechstronno\u015b\u0107 w rozwi\u0105zywaniu problem\u00f3w. FFKM Simriz\u00ae<\/sup> to wysokiej klasy rozwi\u0105zanie firmy FST dla przemys\u0142u przetw\u00f3rczego. <\/p>\n\n

Na stanowisku testowym<\/strong>W kilku lokalizacjach FST pola testowe s\u0105 kluczowymi elementami innowacyjnej si\u0142y FST. Jakie s\u0105 granice zastosowania nowych materia\u0142\u00f3w? Czy s\u0105 one w stanie wytrzyma\u0107 wysokie pr\u0119dko\u015bci dominuj\u0105ce w elektromobilno\u015bci? Czy s\u0105 odporne na nowe rodzaje smar\u00f3w, konsekwencje zmian \u0142adunku elektrycznego, ci\u015bnienie, zimno, bryzgi wody, brud i wibracje? Testy wytrzyma\u0142o\u015bciowe na polu testowym odtwarzaj\u0105 rzeczywisto\u015b\u0107 tak dok\u0142adnie, jak to mo\u017cliwe i dostarczaj\u0105 wa\u017cnych ustale\u0144 dotycz\u0105cych praktycznej przydatno\u015bci nowych rozwi\u0105za\u0144 materia\u0142owych. Mo\u017cna tu symulowa\u0107 operacje w Arktyce i na pustyni, a tak\u017ce podr\u00f3\u017ce samochodem przez wod\u0119 i b\u0142oto. Najwi\u0119ksze centrum testowe Simmerring znajduje si\u0119 w Weinheim. W Plymouth, FST mo\u017ce testowa\u0107 w szybkim tempie, jak materia\u0142y w elektrolizerach wodoru sprawdzaj\u0105 si\u0119 przez lata ci\u0105g\u0142ego u\u017cytkowania. <\/p>\n\n

<\/p>\n\n

\"\"
Spojrzenie na centrum testowe w Weinheim. <\/figcaption><\/figure>\n\n

Jednak nawet 1000-godzinne testy d\u0142ugoterminowe na stanowisku badawczym nie s\u0105 wystarczaj\u0105ce, aby zapewni\u0107 trwa\u0142o\u015b\u0107 uszczelnie\u0144 przez dziesi\u0119ciolecia, co jest wymagane na przyk\u0142ad w morskich turbinach wiatrowych. Niezb\u0119dne s\u0105 do tego cyfrowe narz\u0119dzia symulacyjne. FST od lat korzysta z wypr\u00f3bowanych i przetestowanych modeli, na przyk\u0142ad do d\u0142ugoterminowego starzenia si\u0119 gumy w uszczelnieniach statycznych. <\/p>\n\n

Nowe zadania<\/strong>Uszczelki gumowe coraz cz\u0119\u015bciej musz\u0105 spe\u0142nia\u0107 dodatkowe zadania, kt\u00f3re wykraczaj\u0105 daleko poza uszczelnianie. Czasami musz\u0105 przewodzi\u0107 pr\u0105d elektryczny, czasami musz\u0105 by\u0107 w stanie ekranowa\u0107 ciep\u0142o lub promieniowanie elektromagnetyczne. Musz\u0105 te\u017c by\u0107 w stanie jak najdok\u0142adniej przewidzie\u0107, kiedy nale\u017cy je wymieni\u0107 w ramach tzw. monitorowania stanu. FST opracowuje r\u00f3wnie\u017c rozwi\u0105zania w tym zakresie. <\/p>\n\n

<\/p>\n\n

<\/p>\n\n

<\/p>\n\n

<\/p>\n\n

<\/p>\n

\r\n
\r\n \r\n <\/i>\r\n <\/a>\r\n <\/span>\r\n<\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Druga cz\u0119\u015b\u0107 serii nowych materia\u0142\u00f3w dotyczy gumy. W latach 30. uszczelnienia promieniowe wa\u0142u sk\u0142ada\u0142y si\u0119 z metalowej obudowy i sk\u00f3rzanej tulei. Sk\u00f3ra sta\u0142a si\u0119 jednak towarem deficytowym i drogim, wi\u0119c…<\/p>\n","protected":false},"author":5,"featured_media":15306,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[1264,1331,1338],"tags":[],"powerkit_post_featured":[],"class_list":["post-15806","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-podzialy","category-przybory","category-technologia-i-innowacje"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15806","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/5"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=15806"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15806\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15807,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/15806\/revisions\/15807"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/15306"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=15806"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=15806"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=15806"},{"taxonomy":"powerkit_post_featured","embeddable":true,"href":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/powerkit_post_featured?post=15806"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}