O-Ringe sind zweifellos die am weitesten verbreitete Dichtungslösung. Sie benötigen wenig Platz und lassen sich sehr einfach montieren. Bei richtiger Auslegung der Nut und der Auswahl des geeigneten Werkstoffes erfüllt dieses Dichtelement seine Funktion sowohl im statischen als auch im dynamischen Einsatz zuverlässig über lange Zeit. Achten Sie jedoch darauf, die Temperaturbereiche und Einsatzbedingungen einzuhalten, die für das jeweilige Elastomermaterial geeignet sind.

Was ist ein O-Ring?

Ein O-Ring ist ein geschlossener Ring mit kreisförmigem Querschnitt, der hauptsächlich aus elastischem Gummimaterial – dem sogenannten Elastomer – hergestellt wird. Die Größe eines O-Rings wird durch seinen Innendurchmesser (Ød1) und den Querschnitt (Ød2) definiert.

O-Ringe werden in der Regel aus verschiedenen Kautschukarten durch Vulkanisation (Vernetzung) in Pressformen oder Spritzgussformen mit nahtloser Oberfläche hergestellt.

Wie funktionieren O-Ringe?

Die Dichtwirkung eines O-Rings, der in einer geeigneten Nut sitzt, entsteht bei der Montage durch elastische Verformung seines kreisförmigen Querschnitts (d2) in ein ellipsenförmiges Profil. Der zusammengedrückte Ring dichtet den Spalt zwischen Kontaktflächen oder zwischen Bauteilen und Nutgrund ab.

Die Dichtwirkung ist somit das Ergebnis der Formänderung des Profils von rund zu oval. Der Grad dieser Verformung hängt von der Nutentiefe (t) ab. Die entstehende Anpresskraft wird als Vorspannung bezeichnet und sorgt für die Dichtheit des Systems. Der Durchmesser des Ringquerschnitts (d2) muss stets größer sein als die Nutentiefe (t).

Werkstoffe von O-Ringen und ihre Eigenschaften

Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR)

NBR ist das am häufigsten verwendete Material für O-Ringe. O-Ringe aus NBR sind beständig gegenüber Ölen (insbesondere Hydraulikölen), Schmierstoffen, Benzin, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, verdünnten Säuren und Laugen. Sie verfügen über ausgezeichnete physikalische Eigenschaften wie mechanische Festigkeit, hohe Abriebfestigkeit und gute Temperaturbeständigkeit (-25 °C bis +120 °C, bei Spezialtypen bis -45 °C).

Fluorkautschuk (FPM, FKM)

O-Ringe aus FKM zeichnen sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit (-20 °C bis +200 °C, bei Spezialtypen -40 °C bis +225 °C) sowie durch hervorragende chemische Beständigkeit gegenüber Mineralölen, aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen, Säuren und Laugen aus. Sie besitzen auch ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine hohe Alterungsbeständigkeit.

Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM)

O-Ringe aus EPDM werden hauptsächlich zur Abdichtung von Heißwasser und Dampf verwendet oder dort, wo ihre hervorragende Ozon- und Alterungsbeständigkeit gefragt ist. Im Vergleich zu NBR-O-Ringen sind sie auch bei tieferen Temperaturen einsetzbar (-40 °C bis +130 °C, bei Spezialtypen -50 °C bis +140 °C). Sie sind jedoch nicht beständig gegen Kohlenwasserstoffe. In peroxidisch vernetzter Ausführung sind sie beständig gegen Bremsflüssigkeiten.

Silikonkautschuk (MVQ, VMQ, SI)

O-Ringe aus MVQ werden hauptsächlich in Anwendungen mit großen Temperaturbereichen (-5 °C bis +200 °C) eingesetzt. Sie sind jedoch nicht für Heißwasser oder Dampf geeignet. Die Ölbeständigkeit ist vergleichbar mit NBR, die mechanischen Eigenschaften sind jedoch schlechter.

Chloropren-Kautschuk (CR, Neopren)

O-Ringe aus CR haben ähnliche mechanische Eigenschaften wie solche aus NBR, sind jedoch etwas weniger beständig gegenüber Ölen, Säuren und Laugen. Ihre Lebensdauer und Ozonbeständigkeit sind hingegen hervorragend. Temperaturbereich: -30 °C bis +100 °C, bei Spezialtypen bis +120 °C.

Hydriertes Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR)

O-Ringe aus HNBR sind hochbeständig gegenüber mineralölbasierten Ölen mit Additiven, weisen eine sehr geringe Gas- und Wasserdampfdurchlässigkeit sowie eine hohe Ozonbeständigkeit auf. Sie verfügen über hervorragende mechanische Eigenschaften, die sie auch bei niedrigen Temperaturen beibehalten. Temperaturbereich: -20 °C bis +150 °C, bei Spezialtypen bis -30 °C.

Perfluorkautschuk (FFPM, FFKM)

O-Ringe aus FFPM kombinieren die chemische und thermische Beständigkeit von PTFE mit den mechanischen Eigenschaften von FPM. Sie werden eingesetzt, wenn Standard-FPM nicht ausreicht oder maximale Zuverlässigkeit erforderlich ist, z. B. in der Pharmaindustrie mit entsprechender medizinischer Zertifizierung. Temperaturbereich: -15 °C bis +260 °C, bei Spezialtypen bis +325 °C.

Fluorsilikonkautschuk (FVMQ)

O-Ringe aus FVMQ bieten zusätzlich zur Temperaturbeständigkeit von MVQ eine sehr gute Beständigkeit gegenüber Ölen, Kraftstoffen und Lösungsmitteln – insbesondere gegenüber aromatischen und chlorierten Kohlenwasserstoffen sowie Alkoholen. Temperaturbereich: -60 °C bis +200 °C.

Aflas®, Viton-EXTREME-ETP® (FEPM)

Diese Spezialkautschuke gehören zur neuen Generation der Fluorelastomere. Sie sind beständig gegen Heißwasser, Dampf, Ammoniak, Laugen, Bleichmittel, Säuredämpfe, Öle und Amine. Auch aggressive, oxidierende Medien sowie Motor- und Getriebeöle mit langer Lebensdauer stellen kein Problem dar. Temperaturbereich: -10 °C bis +200 °C.

Teflon (PTFE)

PTFE-O-Ringe sind extrem chemikalienbeständig (nicht beständig gegen flüssige Alkalimetalle und Druckfluor) und haben einen sehr großen Temperaturbereich (-200 °C bis +260 °C). Sie sind jedoch nicht elastisch und daher nur für lösbare Baugruppen geeignet. Eine Wiederverwendung ist nicht möglich.

FPM- oder MVQ-O-Ringe mit Teflon-Ummantelung (FEPFPM oder FEPMVQ)

FEP-O-Ringe bestehen aus FPM oder MVQ und sind mit einer PTFE-Schicht überzogen. Sie verlieren im Vergleich zu reinem PTFE etwas an chemischer und thermischer Beständigkeit, gewinnen aber an Elastizität.

Polyurethan (AU, PU)

Polyurethan-O-Ringe haben sehr gute mechanische Eigenschaften, z. B. Druck- und Zugfestigkeit, hohe Abriebfestigkeit und geringe Permeabilität. Ihre Beständigkeit gegen Benzin und die meisten technischen Öle sowie die genannten mechanischen Eigenschaften machen sie ideal für dynamische Anwendungen. Temperaturbereich: -30 °C bis +100 °C, bei Spezialtypen bis +125 °C.

Naturkautschuk (NR)

O-Ringe aus Naturkautschuk sind sehr elastisch und weisen ebenfalls gute mechanische Eigenschaften auf. Trotz vieler synthetischer Alternativen werden sie weiterhin in Anwendungen eingesetzt, bei denen hohe Elastizität erforderlich ist. Temperaturbereich: -45 °C bis +100 °C.

Acrylatkautschuk (ACM)

ACM-O-Ringe zeichnen sich durch hohe Beständigkeit gegenüber heißen Ölen aus und werden in Motoren und Getrieben eingesetzt. Sie sind auch beständig gegen Ozon. Temperaturbereich: -20 °C bis +175 °C.

Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM)

Durch peroxidische Vernetzung eignet sich EPM ideal für Heißwasser- und Dampfanwendungen. Sie sind besonders beständig gegenüber Witterungseinflüssen, UV-Strahlung, Ozon und saurem Regen. Nicht beständig gegenüber Kohlenwasserstoffen wie Benzin oder Mineralölen. Temperaturbereich: 0 °C bis +150 °C, bei Spezialtypen bis +180 °C.

Chlorsulfonpolyethylen-Kautschuk (CSM)

CSM-O-Ringe sind sehr beständig gegenüber Ozon, Säuren und Laugen, weisen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften und eine lange Lebensdauer auf. Sie sind jedoch nicht geeignet für Mineralöle, da sie aufquellen können. Temperaturbereich: -25 °C bis +135 °C.

Gängige Kautschukarten und ihre Handelsnamen

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