Guide: Akseltætninger - kul vs. Sic vs. Cer vs. TC

Oplever I pumper, der svigter før tid, eller kæmper I med gentagne lækager i pumper eller omrørere? Når du skal vælge mellem materialer til jeres akseltætning, er det i praksis to ting, der skal falde på plads: at selve akseltætningen passer til din pumpe eller dit udstyr, og at materialekombinationen på de roterende og stationære dele matcher din proces. For at sikre optimal drift skal du kende forskellen på de fire primære materialer: Kul (Carbon), Siliciumkarbid (Sic), Keramik (Cer) og Tungstenkarbid (TC).  

Et forkert valg kan føre til produktionsstop og kostbar nedetid. For at kunne træffe det rigtige valg handler det om at finde den rette balance mellem dimensioner, tætflader og de pakninger, som beskytter både dit udstyr og dit slutprodukt mod kontaminering.  

Før vi stiller skarpt på materialerne, skal fundamentet være i orden. Første skridt er altid at sikre, at akseltætningen er konstrueret til det konkrete udstyr, den skal monteres i.  

Akseltætninger er ofte designet til bestemte pumpe- og akseldimensioner og fungerer kun, når dimensioner, sæde og aksel passer til den pågældende applikation. Hvis delene ikke passer sammen, vil selv den stærkeste løsning fejle over tid. Først når den grundlæggende kompatibilitet er på plads, giver det mening at sammensætte materialerne på tætflader og pakninger. 

Når vi snakker materialevalg, taler vi om det materiale, som den stationære del og den roterende del består af. Det handler ikke kun om at forhindre en akut lækage, men om at sikre anlæggets driftssikkerhed på den lange bane. Ved at matche materialets egenskaber med dine driftsforhold kan du minimere risikoen for dyre produktionsstop og undgå hyppige udskiftninger. 

Kul er et relativt blødt materiale med lav friktion og god kemikalieresistens. Det fungerer som standardløsningen i mange applikationer og egner sig godt til rene, ikke-slibende medier ved moderate tryk og temperaturer. 

I praksis bruges kul ofte som roterende tætflade mod en hårdere stationær flade i rustfrit stål, keramik eller siliciumkarbid. Det giver i mange hygiejniske applikationer en stabil og skånsom drift. Husk dog, at man aldrig anvender kul med kul, da det giver slitage. 

Siliciumkarbid er et ekstremt hårdt, slidstærkt og korrosionsbestandigt materiale. Det er udviklet til at håndtere høje tryk, ekstreme temperaturer og medier med partikler eller krystaller. 

Arbejder du med sukkerholdige produkter? Så ved du, at de har en risiko for krystallisering ved tætfladerne. Her vil tætflader af Sic typisk give en markant længere levetid. Sic mod Sic er også ofte foretrukket i kemisk krævende pharma- og CIP-processer på grund af materialets kemiske resistens. 

Keramik er et meget hårdt materiale, der ofte anvendes som den stationære modpart til en roterende kulflade. Det er en økonomisk attraktiv løsning til mindre krævende opgaver, såsom transport af rent vand eller tynde væsker ved moderate temperaturer. 

Selvom Cer har en høj overfladehårdhed, er det også sprødt i sin form. Det betyder, at det er følsomt over for termisk chok og mekaniske slag. I processer med kraftig CIP eller SIP, hvor temperaturen stiger hurtigt, kan keramik risikere at revne. Derfor ser vi ofte materialet anvendt i standardpumper frem for i de mest kritiske procestrin. 

Tungstenkarbid, også kaldet hårdmetal, er kendetegnet ved sin ekstreme modstandsdygtighed over for mekaniske påvirkninger. Hvor Sic og Cer kan være sprøde, er TC langt mere robust over for vibrationer og trykstød i systemet. 

Materialet finder du ofte i køleindustrien, specifikt i pumper til ammoniak eller i den kemiske industri til medier under højt tryk. TC er det oplagte valg, når driftsforholdene kræver et materiale, der ikke knækker under mekanisk belastning, men stadig bevarer en meget høj slidstyrke. 

Med afsæt i dine driftsforhold kan du betragte selve friktionsparet som enten “blødt vs. hårdt" eller “hårdt vs. hårdt”. Hvis materialerne på tætningsfladerne ikke matcher din proces, indtræffer fejlene hurtigt. Inkompatibilitet betyder i praksis, at du risikerer pludselige driftsstop midt i en produktion, hvor hver times nedetid er kostbar. 

Her får du en kombination, der egner sig godt til rene eller let forurenede medier, hvor belastningen er moderat. Fordelen er lav friktion og minimal varmeudvikling, hvilket skåner både tætningsflader og aksel. Det er den typiske løsning i mange væskeprocesser i mejerier og bryggerier. 

Skal du i stedet have en robust løsning til medier med partikler, krystaller eller høje tryk? Med denne kombination få du maksimal slidstyrke og lang levetid i svære miljøer. Den egner sig særligt godt til gentagne havarier på blødere materialer, f.eks. ved produktion af sirupper eller i kemisk krævende pharma-processer.

Du kan have valgt de mest optimale tætningsflader, men hvis pakningen svigter, lækker pumpen alligevel. De bløde komponenter – pakningerne – er mindst lige så vigtige for akseltætningens funktionsdygtighed. 

Selvom friktionsparret passer sammen, kan akseltætningen få markant kortere levetid, hvis selve pakningsmaterialet ikke tåler procesmediet eller rengøringskemien. Derfor skal dit valg af NBR, EPDM, Viton/FKM eller PTFE altid vurderes sammen med tætningsflader, medie og rengøringsrutiner. 

• NBR: NBR er velegnet til olie- og fedtholdige medier ved moderate temperaturer. Men vær opmærksom: NBR er mindre egnet til varme vand-/dampsystemer og aggressive CIP-medier. 
• EPDM: Ofte førstevalget til vand, damp og CIP-baserede processer i fødevare- og pharmaanlæg. Det har god bestandighed mod rengøringsmidler og damp.  
• Viton/FKM: Vælg Viton/FKM til aggressive kemikalier, høje temperaturer og olie-/fedtbaserede medier. Materialet er ideelt i kemiske processer eller CIP-rengøringer.  
• PTFE: Anvendes, hvor der er behov for ekstrem kemikalieresistens og temperaturbestandighed, f.eks. i aggressive kemiske miljøer. PTFE er mindre elastisk end gummi, men ekstremt resistent. 

Vi ved, at det kan være svært at navigere i de forskellige materialer og kombinationer, når der skal vælges akseltætning – men bare rolig. Hvis du er i tvivl om, hvordan materialerne spiller sammen med de forskellige pakningsmaterialer i netop jeres proces, kan det være en fordel at få andres øjne på driftsforholdene. 

Har du brug for at få vurderet, om jeres nuværende løsning er optimalt sammensat eller står du over for at skulle vælge materialer til nyt udstyr? Så er du velkommen til at kontakte os på +45 7020 0422 eller send en mail til foresporgsel@alfotech.dk. Vi rådgiver gerne om både materialevalg og konkrete tætningsløsninger, der matcher jeres proces.