Wanneer de temperatuur echt daalt, kunnen siliconenafdichtingen in allerlei apparatuur gaan lekken. Autosystemen, airconditioningsystemen, medische apparaten en tuinmachines: we zien elk jaar hetzelfde patroon in de winter. Standaardonderdelen die prima functioneerden bij mild weer, verliezen plotseling hun afdichting zodra de temperatuur daalt tot -35 °C of lager. Het uitvalpercentage van gewone siliconenafdichtingen kan bij extreme kou oplopen tot 30-50%.
Als je momenteel last hebt van lekkages of deze volgend seizoen wilt voorkomen, legt dit artikel precies uit waarom dit gebeurt en hoe je het in de praktijk kunt oplossen. We maken deze afdichtingen dagelijks in onze werkplaats en de onderstaande details zijn gebaseerd op jarenlange ervaring met de persen en het testen in koelcellen.
Hoe siliconenafdichtingen werken en welke soorten er veel voorkomen
Een siliconenafdichting heeft één simpele functie: ze wordt samengedrukt tussen twee oppervlakken en duwt terug om eventuele openingen te dichten. Die constante druk zorgt ervoor dat olie, lucht of water precies blijft waar het hoort.
In onze werkplaats produceren we standaard vier hoofdmodellen. Hieronder een overzicht:
| Type | Typische hardheid | Waar we het het meest zien | Gebruikelijk temperatuurbereik |
| O-ringen | 50–70 Shore A | Pompen, kleppen, motoren | -55°C tot 200°C |
| Platte pakkingen | 40–60 Shore A | Omslagen, behuizingen | -50°C tot 180°C |
| Lipafdichtingen | 60–80 Shore A | Draaiende assen | -45°C tot 150°C |
| Op maat gemaakte bits | 30–90 Shore A | Medische benodigdheden, apparaten | Dat hangt af van de mix. |
O-ringen vormen nog steeds het grootste deel van onze productielijnen – met name de 70%. De vorm verandert, maar de regels blijven hetzelfde: kies de juiste samenstelling en stel de juiste compressie in, en koud weer is geen probleem meer.
De wetenschap: waarom siliconen stijf en broos worden als ze bevriezen
Reguliere VMQ-siliconen hebben een kristallisatielimiet bij lage temperaturen rond -55 °C. Boven die temperatuur blijven de moleculaire ketens los en flexibel. Bij veel lagere temperaturen verstijven ze. De afdichting verliest zijn veerkracht.
Een paar praktische zaken maken het erger zodra de winter intreedt:
- Siliconen krimpen meer dan metaal of plastic. De opening tussen de onderdelen wordt iets groter, terwijl de afdichting kleiner wordt.
- De hardheid neemt snel toe. Bij -45°C kan de Shore A-waarde met 5 tot 10 punten stijgen. Wat in de winkel zacht aanvoelde, voelt ineens aan als stijf plastic.
- Compressiebestendigheid is een serieuze zaak. We voeren ASTM D395-controles uit op elke nieuwe batch. Bij kamertemperatuur kan de compressie na 24 uur rond de 8% liggen. Bij -40°C kan hetzelfde materiaal een compressie van 35% bereiken. Het blijft gewoon plat.
Vocht dat in de groef bevriest, zorgt voor extra druk en kan scheuren veroorzaken. Bewegende onderdelen hebben hier het meest onder te lijden, omdat de stijve afdichting snelle bewegingen niet meer kan volgen.
Lessen van de werkvloer: veelvoorkomende valkuilen en hoe we ze vermijden
Door de jaren heen hebben we geleerd om dezelfde vier problemen te herkennen die zich voordoen bij koud weer. Dit zijn de problemen die steeds weer terugkomen – en precies hoe we ze oplossen.
Ten eerste: gebruik standaard VMQ wanneer de toepassing fenyl-gemodificeerd siliconenmateriaal vereist. De gewone variant werkt tot ongeveer -55 °C op statische plekken, maar door de toevoeging van fenylgroepen blijft het materiaal flexibel tot -100 °C. We gebruiken nu standaard de fenylversie voor toepassingen met een temperatuurbereik onder -30 °C.
Ten tweede: het kiezen van een te hoge hardheid. Veel specificaties schrijven 70 Shore A voor omdat dat sterk aanvoelt. Bij vriesomstandigheden maakt die extra hardheid de afdichting echter te stijf. Wij adviseren klanten voor toepassingen bij lage temperaturen om te kiezen voor 50-60 Shore A – dit behoudt zijn elasticiteit veel langer.
Ten derde: korte na-uithardingscycli. Peroxide-uitgeharde onderdelen hebben na het vormen 2 tot 4 uur nodig bij 200 °C. We verkorten die tijd nooit. Deze extra stap fixeert de dwarsverbindingen en houdt de compressievervorming laag, zelfs bij -40 °C.
Ten vierde: te veel vulstof. Silicavulstoffen verbeteren de scheursterkte, maar verminderen de flexibiliteit bij lage temperaturen. We houden het vulstofgehalte in onze koudbestendige compounds bescheiden en laten het basispolymeer een groter deel van de belasting dragen.
Deze keuzes zijn nu ingebouwd in ons proces. Ze voegen vrijwel niets toe aan de kosten, maar maken een groot verschil wanneer de temperatuur daalt.
Snelle check: Overleven uw zeehonden de volgende koude periode?
Je kunt een goed beeld krijgen zonder laboratoriumapparatuur. Probeer deze drie stappen:
- Knijptest. Knijp stevig in de sluiting bij kamertemperatuur. Deze moet snel en soepel terugveren.
- Vriesspray. Pak een busje uit de elektronicawinkel, druk tien seconden op de sluiting en druk dan nogmaals. Als het plat blijft, kan koud weer problemen veroorzaken.
- Een nacht in de vriezer leggen. Een klein stukje 25% comprimeren, in de vriezer leggen en de volgende ochtend controleren of het materiaal voldoende is hersteld. Een herstelpercentage lager dan 80% betekent dat het materiaal mogelijk niet voldoende herstelt.
Voor kritische opdrachten voeren we kosteloos volledige koeltests uit op monsters.
Manieren om lekken daadwerkelijk te stoppen
Drie veranderingen lossen het probleem meestal definitief op.
Beter materiaal
- Standaard VMQ → fenyl lage-temperatuurkwaliteit (bestand tegen -100°C)
- Fenylsilicone → fluorsilicone wanneer ook oliebestendigheid vereist is
We hebben beide op voorraad en kunnen de meeste maten binnen twee weken produceren.
Slimmer groefontwerp
Streef naar een compressie van 15–30%. Maak de groefbreedte 15% breder om uitzetting mogelijk te maken. Zo blijft er ruimte over wanneer krimp optreedt. Voeg een kleine afschuining toe aan de randen om spanning te verminderen. We tekenen dit soort aanpassingen regelmatig voor klanten.
Eenvoudige pasgewoonten
Verwarm de afdichting en de aansluitende onderdelen tot minimaal 10 °C vóór de montage. Gebruik een dunne laag siliconenvet voor lage temperaturen. Controleer het aanhaalmoment opnieuw na de eerste vries-dooicyclus – materialen zetten uit met verschillende snelheden.
Onze LT-100 O-ringen en Extreme Cold-pakkingen hebben 500 uur lang op de testopstelling bij -50°C standgehouden zonder lekkage. Veel klanten gebruiken ze nu het hele jaar door. Het prijsverschil bedraagt meestal slechts 8–12%.
Hoe we koudebestendige onderdelen helemaal zelf maken.
Elke batch begint met grondstoffen met een geverifieerde glasovergangstemperatuur. We passen het fenylgehalte tijdens het mengen aan op basis van de laagste temperatuur die de klant verwacht. De matrijstemperatuur blijft binnen ±1°C. Elke batch ondergaat een volledige nabewerking. De eerste onderdelen gaan direct naar de -70°C koelbox voor lektesten.
We houden ook de TR-10-terugtrekking en de koudbuigresultaten bij van elke nieuwe rubbersamenstelling. Kleine stappen zoals deze zorgen ervoor dat de prestaties in de winter betrouwbaar blijven zonder de kosten te verhogen.
Verhalen uit de praktijk
Een elektriciteitscentrale in de openlucht in Noorwegen is overgestapt op O-ringen van fenylsilicone nadat er lekkages waren geconstateerd bij -30 °C met standaardmateriaal. Twee volledige winters later houden de afdichtingen nog steeds perfect stand en zijn de onderhoudskosten aanzienlijk gedaald.
Een fabrikant van medische beademingsapparatuur had lipafdichtingen nodig die flexibel bleven tijdens transporttests in de winter. Een op maat gemaakte samenstelling met een hardheid van 55 Shore A, aangevuld met een kleine aanpassing aan de groef, doorstond de test bij -40°C bij de eerste test. Deze specificatie is nu de standaard voor hun exportmodellen.
Een Canadese installateur van verwarmings-, ventilatie- en airconditioningssystemen had last van scheurende paneelpakkingen in een koelcel. Door over te stappen op een materiaal met een hardheid van 45 Shore A en een betere scheursterkte, werden de problemen in het veld, die normaal gesproken bij de 22%-installatie voorkomen, vrijwel volledig geëlimineerd.
Elke casus begon met een snelle blik op temperatuur, medium en groefontwerp.
Veel Gestelde Vragen
Kan gewone siliconenkit temperaturen tot -40°C verdragen?
Het kan prima werken bij zeer licht statisch gebruik met een perfecte passing in de groef, maar voor de meeste toepassingen bij temperaturen onder -30 °C is de lage-temperatuurversie nodig.
Een materiaalprobleem of een ontwerpprobleem?
Meestal een combinatie van beide. Zelfs goed materiaal begeeft het als de groef te ondiep is. We beoordelen tekeningen gratis als u ze opstuurt.
Fenylsilicone of fluorsilicone – welke is beter?
Fenyl biedt de beste flexibiliteit bij lage temperaturen. Fluorsilicone voegt oliebestendigheid toe, maar is niet geschikt voor zulke lage temperaturen. We stemmen de keuze af op uw vloeistof en de laagst verwachte temperatuur.
Hoe controleer ik mijn eigen onderdelen?
De vries-sproeitest is snel en betrouwbaar. Of voer de compressietest uit gedurende de nacht. Voor serieuze projecten voeren we gratis volledige laboratoriumtests uit.
Helpt harder materiaal bij kou?
Nee – zachtere soorten (50-60 Shore A) presteren bij temperaturen onder het vriespunt bijna altijd beter.
Hoeveel kost het extra voor afdichtingen die bestand zijn tegen lage temperaturen?
Meestal 8–15%. De besparing op stilstandtijd en servicebezoeken compenseert dit ruimschoots.
Conclusie
Koud weer hoeft niet per se lekkages te betekenen. De juiste samenstelling, een goede groef en een zorgvuldige productie zorgen daarvoor. Als u nu problemen ondervindt of van plan bent om in de toekomst problemen te voorkomen, laat ons dan uw laagste temperatuur, het gebruikte materiaal en de gewenste afmetingen weten. We sturen u binnen enkele dagen een duidelijk advies en gratis proefmonsters.
