Soorten rubberen balgen: materialen, selectie- en vergelijkingsgids

Soorten rubberen balgen

Rubberen balg worden over het algemeen op twee manieren geclassificeerd: op basis van hun vorm in dwarsdoorsnede en op basis van de manier waarop ze zijn geconstrueerd. De vorm bepaalt hoe een balg in een bepaald samenstel past, terwijl de constructiemethode bepaalt hoe deze zich houdt onder belasting, hitte en herhaaldelijk buigen.

Qua vorm zijn de meest voorkomende typen:

• Ronde (cilindrische) balg — het meest gebruikte profiel, aangebracht rond assen, stangen en ronde huizen
• Vierkante en rechthoekige balg — gebruikt op lineaire geleidingen, portaalassen en machineafdekkingen met vlakke montageoppervlakken
• Conische (taps toelopende) balg — verbind twee verschillende diameters, gebruikelijk bij stuur- en homokineethoezen
• Balgen met meerdere assen — ontworpen met onregelmatige convolutieafstanden om gecombineerde axiale, laterale en hoekbewegingen tegelijk mogelijk te maken

Door hun constructie vallen balgen in twee brede categorieën. Gegoten balg worden uit één stuk vervaardigd uit een rubbermengsel, waardoor een gladde, uniforme wand ontstaat die geschikt is voor toepassingen met matige druk en matige cycli. Met stof versterkte balg een geweven textiellaag in de rubberen wand inbedden, waardoor scheurweerstand en maatvastheid worden toegevoegd voor grotere onderdelen, hogere interne drukken of toepassingen waarbij de balg lekke banden door scherp vuil moet weerstaan.

Materiaalen voor rubberen balgen: een overzicht

Materiaalkeuze is de grootste factor in hoe lang een rubberen balg meegaat, omdat extreme temperaturen, blootstelling aan chemicaliën en blootstelling aan UV/ozon de elastomeren elk op een andere manier afbreken. Hieronder vindt u een vergelijking van de elastomeren die het meest worden gebruikt in industriële rubberbalgen.

EPDM-rubberbalgen

EPDM-rubberbalgen worden gewaardeerd vanwege hun weerstand tegen water, stoom, UV-blootstelling en een breed scala aan polaire chemicaliën, waaronder veel zuren en alkaliën. Dit maakt EPDM een veel voorkomende keuze voor buitenapparatuur, waterbehandelingsmachines en toepassingen met regelmatig schoonspoelen of blootstelling aan weersomstandigheden. EPDM houdt ook goed stand over een breed temperatuurbereik en presteert doorgaans betrouwbaar van ongeveer -50°C tot 130°C zonder noemenswaardige verharding of barsten.

De belangrijkste beperking van EPDM is de slechte compatibiliteit met oliën, brandstoffen en vetten op aardoliebasis, waardoor het materiaal opzwelt en zachter wordt. Om deze reden worden EPDM-balgen over het algemeen gespecificeerd waar de omgeving gepaard gaat met water, stoom of algemene verwering in plaats van olie-zware machines; hydraulische en gesmeerde mechanische toepassingen vereisen doorgaans nitril of neopreen.

Siliconen rubberen balg

Balgen van siliconenrubber zijn de standaardkeuze wanneer een balg flexibel moet blijven over een ongewoon breed of extreem temperatuurbereik. Siliconen behouden hun elasticiteit van ongeveer -60°C tot 200°C of hoger, afhankelijk van de formulering, en zijn veel beter bestand tegen ozon, UV en langdurige hitteveroudering dan algemene elastomeren.

Hierdoor zijn siliconenbalgen gebruikelijk in industriële apparatuur met hoge temperaturen, ovens, aan uitlaatgassen grenzende componenten en elektronica of medische apparaten waar thermische stabiliteit en materiaalzuiverheid beide van belang zijn. De wisselwerking is mechanisch: siliconen hebben een lagere scheur- en slijtvastheid dan nitril of neopreen, dus het is minder geschikt voor omgevingen met scherp vuil, zware slijtage of hoge mechanische belasting.

Neopreen rubberen balg

Rubberen balgen van neopreen bieden een uitgebalanceerde combinatie van weersbestendigheid, matige oliebestendigheid en een goede levensduur bij buigvermoeidheid. Daarom blijft neopreen een van de meest gespecificeerde materialen voor hoezen voor algemene doeleinden en uitrusting voor buitengebruik. Het is beter bestand tegen zonlicht, ozon en algemene veroudering dan natuurlijk rubber, terwijl het beter bestand is tegen incidenteel contact met oliën en vetten dan EPDM.

Neopreen presteert betrouwbaar over een gematigd temperatuurbereik, doorgaans van ongeveer -35°C tot 100°C, waardoor het een praktische standaard is voor mobiele apparatuur, landbouwmachines en mechanische buitenafdekkingen die een combinatie van blootstelling aan weersinvloeden en licht chemisch contact te zien krijgen zonder dat de hogere hittebestendigheid van EPDM of siliconen vereist is.

Rubberen balgen voor toepassingen bij hoge temperaturen

Omgevingen met hoge temperaturen vragen om materialen die niet alleen bestand zijn tegen kortstondige blootstelling aan hitte, maar ook tegen langdurige thermische veroudering, waardoor ongeschikte elastomeren geleidelijk uitharden en barsten. Siliconen en bepaalde EPDM-verbindingen zijn de twee meest voorkomende keuzes, waarbij siliconen over het algemeen de voorkeur hebben boven ongeveer 150°C en EPDM een meer kosteneffectieve optie biedt in het bereik van 100–130°C.

Bij deze toepassingen moeten de wanddikte en de convolutiediepte ook rekening houden met de thermische uitzetting van de gemonteerde componenten, omdat een balg die precies op kamertemperatuur is gedimensioneerd, overbelast kan raken zodra de apparatuur de bedrijfstemperatuur heeft bereikt. Fabrikanten bouwen doorgaans een marge in voor deze uitbreiding wanneer het bedrijfstemperatuurbereik vooraf wordt gespecificeerd.

Rubberen balg voor chemische weerstand

De vereisten voor chemische weerstand variëren sterk, afhankelijk van of de balg in contact komt met zuren, logen, oplosmiddelen of aardolieproducten, en geen enkel elastomeer presteert het beste bij alle soorten. EPDM biedt over het algemeen de sterkste weerstand tegen chemicaliën op waterbasis, stoom en vele zuren en logen, terwijl nitril en neopreen beter geschikt zijn voor blootstelling aan olie, brandstof en koolwaterstoffen. Fluorelastomeren (FKM) zijn doorgaans gereserveerd voor de meest agressieve chemische omgevingen, waaronder sterke oplosmiddelen en blootstelling aan brandstof bij hoge temperaturen, zij het tegen hogere materiaalkosten.

Omdat chemische compatibiliteitsgrafieken variëren per fabrikant en afhankelijk van de exacte concentratie en temperatuur van de betrokken chemische stof, is het een goede gewoonte om resistentiegegevens voor de specifieke verbinding en blootstellingsomstandigheden te bevestigen in plaats van alleen op de algemene materiaalklasse te vertrouwen.

Rubberen balgen versus rubberen laarzen

De termen "rubberen balg" en "rubberlaarzen" worden vaak door elkaar gebruikt en verwijzen in veel gevallen naar hetzelfde type onderdeel. Waar een onderscheid wordt gemaakt, is dit meestal gebaseerd op vorm en toepassing en niet op functie. Een rubberen laars verwijst doorgaans naar een kortere, vaak conische of asymmetrische afdekking – het klassieke voorbeeld is een homokineethoes of een versnellingspookhoes – ontworpen om een ​​enkele, relatief compacte verbinding af te dichten.

Een rubberen balg beschrijft daarentegen vaker een langere, uniform gewikkelde cilindrische of rechthoekige afdekking die is ontworpen om langere verplaatsingen langs een as mogelijk te maken, zoals op een hydraulische cilinderstang of een lineaire geleiderail. In de praktijk beschrijven beide termen flexibele, gevouwen elastomere afdekkingen die bewegende verbindingen beschermen tegen verontreiniging, en de keuze van de terminologie komt vaak net zo goed neer op industriële conventies als op een strikte technische definitie.

Selectiegids voor rubberen balgen

Het selecteren van de juiste rubberen balg begint bij de werkomgeving en niet bij het onderdeel zelf. De onderstaande vragen helpen zowel het materiaal als de constructie te verfijnen:

1. Welk temperatuurbereik zal de balg zien? Extreme hitte wijst naar siliconen; extreme kou en algemeen gebruik buitenshuis wijzen op EPDM of neopreen.
2. Met welke chemicaliën of vloeistoffen komt het in contact? Blootstelling aan olie en brandstof is in het voordeel van nitril of neopreen; water, stoom en zuren zijn voorstander van EPDM.
3. Hoeveel beweging moet hij kunnen opvangen? Bepaalt het aantal convoluties, de steek en of een standaard rond profiel of een aangepast ontwerp met meerdere assen nodig is.
4. Hoe schurend is het milieu? Omgevingen met veel puin vereisen een met stof versterkte constructie of dikkere muurdelen.
5. Is de montagegeometrie standaard of onregelmatig? Onregelmatige of taps toelopende montagepunten vereisen doorgaans een op maat gegoten balg in plaats van een standaardonderdeel.

Het doornemen van deze factoren voordat een materiaal of profiel wordt gespecificeerd, helpt de twee meest voorkomende faalwijzen tijdens gebruik te voorkomen: voortijdig scheuren door een incompatibel elastomeer, en overstrekken of knikken door een balg die niet goed is gedimensioneerd voor de slag- en montageafmetingen.