Guide: Axeltätningar – kol vs. Sic vs. Ker vs. TC

Upplever du för tidiga pumpfel eller kämpar du med upprepade läckor i pumpar eller omrörare? När du väljer material för din axeltätning finns det två saker som måste stämma: axeltätningen måste passa din pump eller utrustning, och materialkombinationen på de roterande och stationära delarna måste passa din process. För att säkerställa optimal drift måste du känna till skillnaden mellan de fyra huvudsakliga materialen: kol, kiselkarbid (Sic), keramik (Cer) och volframkarbid (TC). 

 Ett felaktigt val kan leda till produktionsstopp och kostsamma driftstopp. Att göra rätt val handlar om att hitta rätt balans mellan dimensioner, tätningsytor och packningar som skyddar både din utrustning och din slutprodukt från föroreningar. 

Innan vi fokuserar på materialen måste grunden vara i ordning. Det första steget är alltid att säkerställa att axeltätningen är konstruerad för den specifika utrustning där den ska installeras. 

Axeltätningar är ofta anpassade för specifika pump- och axeldimensioner och fungerar endast när dimensionerna, sätet och axeln är anpassade för den aktuella applikationen. Om delarna inte passar ihop kommer även den mest robusta lösningen att misslyckas med tiden. Först när grundläggande kompatibilitet finns på plats är det meningsfullt att kombinera material för tätningsytor och packningar. 

När vi talar om materialval avser vi det material som utgör den stationära och den roterande delen. Det handlar inte enbart om att förhindra akuta läckor, utan om att säkerställa anläggningens långsiktiga driftsäkerhet. Genom att anpassa materialets egenskaper till dina driftsförhållanden kan du minimera risken för kostsamma produktionsstopp och undvika frekventa byten. 

Kol är ett relativt mjukt material med låg friktion och god kemisk beständighet. Det är en standardlösning i många tillämpningar och passar väl för rena, icke-slipande medier vid måttliga tryck och temperaturer. 

I praktiken används kol ofta som en roterande tätningsyta mot en hårdare stationär yta av rostfritt stål, keramik eller kiselkarbid. I många hygieniska applikationer säkerställer detta en stabil och skonsam drift. Tänk dock på att kol aldrig ska användas tillsammans med kol, eftersom detta leder till slitage. 

Kiselkarbid är ett extremt hårt, slitstarkt och korrosionsbeständigt material. Det är utvecklat för att klara höga tryck, extrema temperaturer och medier som innehåller partiklar eller kristaller. 

Arbetar du med sockerhaltiga produkter? Då vet du att det finns risk för kristallisering vid tätningsytorna. Här ger tätningsytor av Sic vanligtvis en betydligt längre livslängd. Sic mot Sic föredras dessutom ofta i kemiskt krävande farmaceutiska och CIP-processer på grund av materialets kemiska beständighet. 

Keramik är ett mycket hårt material som ofta används som stationär motpart till en roterande kolyta. Det är en ekonomiskt attraktiv lösning för mindre krävande uppgifter, såsom transport av rent vatten eller tunna vätskor vid måttliga temperaturer. 

Även om Ker har en hög ythårdhet är det också sprött. Detta innebär att det är känsligt för termiska chocker och mekanisk påverkan. I processer med kraftfull CIP eller SIP, där temperaturen stiger snabbt, kan keramik riskera att spricka. Därför ser vi ofta att materialet används i standardpumpar snarare än i de mest kritiska processtegen. 

Volframkarbid, även känt som hårdmetall, kännetecknas av sin extrema motståndskraft mot mekaniska stötar. Medan Sic och Cer kan vara spröda är TC mycket mer robust och tåligt mot vibrationer och tryckstötar i systemet. 

Materialet används ofta inom kylindustrin, särskilt i pumpar för ammoniak, eller inom den kemiska industrin för högtrycksmedier. TC är det självklara valet när driftsförhållandena kräver ett material som inte går sönder under mekanisk påfrestning men ändå behåller en mycket hög slitstyrka. 

Baserat på dina driftsförhållanden kan du betrakta friktionsparet som antingen ”mjukt mot hårt” eller ”hårt mot hårt”. Om materialen på tätningsytorna inte passar din process kommer fel att uppstå snabbt. I praktiken innebär inkompatibilitet att du riskerar plötsliga driftstopp mitt i produktionen, där varje timmes driftstopp är kostsamt. 

Denna kombination är väl lämpad för rena eller lätt förorenade medier där belastningen är måttlig. Fördelen är låg friktion och minimal värmeutveckling, vilket skyddar både tätningsytorna och axeln. Detta är den typiska lösningen i många vätskeprocesser i mejerier och bryggerier.

Behöver du istället en robust lösning för medier med partiklar, kristaller eller högt tryck? Med denna kombination får du maximal slitstyrka och lång livslängd i tuffa miljöer. Den är särskilt väl lämpad för upprepade haverier på mjukare material, t.ex. vid produktion av sirap eller i kemiskt krävande farmaceutiska processer.

Du kanske har valt de mest optimala tätningsytorna, men om packningen inte fungerar kommer pumpen fortfarande att läcka. De mjuka komponenterna – packningarna – är lika viktiga för axeltätningens funktionalitet. 

Även om friktionsparet passar ihop kan axeltätningen få en betydligt kortare livslängd om packningsmaterialet i sig inte tål processmediet eller rengöringskemikalierna. Därför måste ditt val av NBR, EPDM, Viton/FKM eller PTFE / EPDM alltid bedömas i samband med tätningsytor, medier och rengöringsrutiner. 

• NBR: NBR är lämpligt för olje- och fetas innehållande medier vid måttliga temperaturer. Men tänk på att NBR är mindre lämpligt för varmvatten-/ångsystem och aggressiva CIP-medier. 
• EPDM: Ofta förstahandsvalet för vatten-, ång- och CIP-baserade processer i livsmedels- och läkemedelsanläggningar. Har god beständighet mot rengöringsmedel och ånga. 
• Viton/FKM: Välj Viton/FKM för aggressiva kemikalier, höga temperaturer och olje-/fettbaserade medier. Materialet är idealiskt för kemiska processer eller CIP-rengöring. 
• PTFE: Används där extrem kemikaliebeständighet och temperaturbeständighet krävs, t.ex. i aggressiva kemiska miljöer. PTFE är mindre elastiskt än gummi, men mycket beständigt. 

Vi vet att det kan vara komplext att navigera bland olika material och kombinationer när man väljer en axeltätning – men oroa dig inte. Om du är osäker på hur materialen interagerar med de olika packningsmaterialen i din specifika process kan det vara bra att få en second opinion kring driftsförhållandena. 

 Behöver du en bedömning om din nuvarande lösning är optimalt sammansatt, eller står du inför valet av material till ny utrustning? Kontakta oss gärna på +46 (0) 406 450 071 eller skicka ett e-postmeddelande till forfragan@alfotech.se. Vi ger dig gärna råd om både materialval och skräddarsydda tätningslösningar som passar din process.