Wie man das richtige Gummimaterial für hydraulische Dichtungsanwendungen auswählt

NBR, FKM, EPDM und die Betriebsbedingungen, die eine zuverlässige Dichtungsleistung bestimmen

Die Materialauswahl rückt im Qualitätsmanagement immer weiter nach oben.

Ein neues ISO-Projekt hat ein altes Beschaffungsproblem wieder in den Fokus gerückt. Die Norm ISO/AWI TR 26033, die im Juli 2025 registriert wurde, befasst sich mit der Auswahl von Elastomeren für hydraulische O-Ringe, einschließlich der Annahme- und Wareneingangskontrolle. Der Zeitpunkt ist günstig. Noch immer erreichen uns zu viele Anfragen, die kaum mehr als eine Größe, eine Härte und das Wort „Öl“ enthalten.

Auch im Prüfbereich tut sich etwas. Die zweite Ausgabe der ISO 7986, die Prüfungen von Kolbenstangendichtungen für oszillierende Hydrauliksysteme regelt, erreichte im Juli 2026 den finalen Entwurfsstatus. Beide Projekte verdeutlichen einen wichtigen Punkt: Die drei Buchstaben auf einem Werkstoffzertifikat sind kein Auswahlkriterium. Fluid, Betriebstemperatur, Druck, Dichtungsbewegung und Prüfbedingungen müssen im Zusammenhang betrachtet werden.

Mineralöl ist nach wie vor das Standardschmiermittel in vielen Maschinen. Es ist jedoch längst nicht mehr das einzige Schmiermittel, das Lieferanten verwenden. Wasser-Glykol-Gemische, Phosphatester, biologisch abbaubare Ester und synthetische Schmierstoffe kommen in modernen Hydraulikanlagen zum Einsatz. Verwendet man die falsche Komponente in einem dieser Systeme, kann dies zu Quellungen führen; in einem anderen System kann es zu Schrumpfung, Erweichung oder einer Dichtung kommen, die lange vor dem geplanten Wartungsintervall aushärtet.

Beginnen Sie mit der Flüssigkeit, nicht mit dem Elastomer.

Die erste Frage sollte lauten: Was genau zirkuliert im System? ISO 11158:2023 umfasst fünf Kategorien von Mineralöl-Hydraulikflüssigkeiten – HH, HL, HM, HV und HG – und ist für die Verwendung mit der umfassenderen Klassifizierung ISO 6743-4 vorgesehen. Diese Information sollte nach Möglichkeit in der Beschaffungsspezifikation enthalten sein. Eine vage Beschreibung wie „Hydrauliköl“ reicht für die zuverlässige Auswahl von Dichtungsmaterialien oder die Funktion zuverlässiger Hydraulikdichtungen nicht aus.

Die Fluidverträglichkeit beeinflusst mehr als nur die sichtbare Quellung. Das Elastomer kann nach längerer Einwirkung an Härte, Zugfestigkeit oder Elastizität verlieren. Auch Additive können das Ergebnis verändern. Daher ist die Verträglichkeit mit dem Öl eines Herstellers nicht automatisch mit allen Produkten derselben Produktkategorie vereinbar. Bei kritischen Hydraulikdichtungen sollten Käufer den Fluidnamen, die Spezifikation, die Konzentration und das erwartete Wechselintervall angeben.

Die Temperatur muss zusammen mit dem Medium bewertet werden. Ein Material kann 120 °C in trockener Luft vertragen, sich aber nach Hunderten von Stunden in heißem Öl anders verhalten. Kontinuierliche Temperaturschwankungen, kurzzeitige Temperaturspitzen und Kaltstartbedingungen gehören alle in dieselbe Bewertung.

NBR: Die praktische Wahl für Mineralölsysteme

Bei herkömmlichen Mineralölkreisläufen sind NBR-Dichtungen in der Regel die erste Wahl. NBR-Dichtungen sind leicht erhältlich, weisen eine gute mechanische Festigkeit auf und sind nicht unnötig teuer. Viele Standardmischungen sind für einen Temperaturbereich von -30 °C bis 100 °C geeignet. Hydraulische Dichtungen weisen üblicherweise Härten zwischen 70 und 90 Shore A auf, wobei die härteren Varianten dort eingesetzt werden, wo Druck und Extrusionsspielraum dies erfordern. Diese Werte dienen als Richtwerte und stellen keine pauschale Bewertung dar.

Ihre Schwachstellen sind Wartungsteams wohlbekannt: Hitze, Ozon und bestimmte schwer entflammbare Flüssigkeiten. NBR kann in einem ölgefüllten Zylinder durchaus sinnvoll sein, aber für eine freiliegende Dichtung an derselben Maschine ungeeignet. Auch für Phosphatesterflüssigkeiten kann es die falsche Wahl sein. Ein Blick auf das alte Bauteil klärt die Frage nicht – Dichtungen aus NBR, FKM und EPDM können alle schwarz sein.

HNBR ist eine Option, wenn eine verbesserte Wärme-, Oxidations- und mechanische Beständigkeit bei gleichzeitiger Kompatibilität mit vielen ölbasierten Flüssigkeiten erforderlich ist. Da es in der Regel teurer ist als Standard-NBR, sollte der Nutzen anhand der tatsächlichen Betriebsbedingungen ermittelt und nicht automatisch addiert werden.

FKM: Nützlich bei höheren Temperaturen, aber nicht universell einsetzbar.

Bei heißem Öl spielt FKM üblicherweise seine Stärken aus. Bestimmte Sorten sind für Temperaturen um 200 °C ausgelegt, und die Belastung durch Ozon im Freien ist bei dieser Produktfamilie selten das Hauptproblem. Diese beiden Vorteile erklären den häufigen Einsatz von FKM in anspruchsvollen mobilen und industriellen Anlagen.

Ein Winterstart kann andere Ergebnisse liefern. Die Flexibilität bei niedrigen Temperaturen variiert je nach FKM-Sorte, mitunter erheblich. Heißwasser, Dampf und einige Amine decken ebenfalls Unterschiede auf, die ein einfaches Temperaturdiagramm nicht erkennen lässt. Die Angebotsanfrage sollte daher das Fluid und die minimale Anlauftemperatur benennen und nicht lediglich „FKM erforderlich“ angeben.

Bei Kreislaufsystemen, die mit normalem Mineralöl bei moderaten Temperaturen betrieben werden, kann NBR die Anforderungen bereits erfüllen. Der Einsatz von FKM-Dichtungen ist sinnvoll, wenn die Vorschriften dies erfordern. Er ersetzt jedoch nicht die Überprüfung der Betriebsdaten.

EPDM: Besser geeignet für wasserbasierte und Phosphatesterflüssigkeiten

Wasser-Glykol- und einige Phosphatestersysteme führen häufig zur Diskussion um EPDM als Werkstoff. Witterungs- und Ozonbeständigkeit sind weitere Vorteile. Je nach Zusammensetzung ist ein Temperaturbereich von ca. -40 °C bis 125 °C üblich.

Der Haken ist Mineralöl. Sofern der Lieferant der Dichtungsmasse keine spezifischen Kompatibilitätsdaten vorlegt, sollten EPDM-Dichtungen nicht in Erdölkreisläufen eingesetzt werden. Andernfalls kann es zu Quellung und Festigkeitsverlust kommen. In diesem Fall ist die chemische Zusammensetzung des Fluids wichtiger als der im Katalog angegebene breite Temperaturbereich.

Gemischte Fahrzeugflotten bergen ein alltägliches, aber reales Problem: Techniker können die Materialien nicht anhand der Farbe unterscheiden. Klare Teilenummern, getrennte Behälter und Chargenetiketten tragen wesentlich zur Zuverlässigkeit bei, anstatt zu versuchen, einen schwarzen O-Ring vom anderen zu unterscheiden.

Druck, Bewegung und Rillengestaltung verändern die Entscheidung

Die Materialverträglichkeit ist nur ein Aspekt bei der Auswahl von Dichtungsmaterialien für Hydrauliksysteme. Ein statischer O-Ring sitzt fest, während eine Stangendichtung tausende Male über dieselbe Oberfläche gleitet. Daher unterscheiden sich ihre Wärme-, Reibungs- und Verschleißeigenschaften. Dynamische Hydraulikdichtungen kombinieren oft einen Gummi-Antriebsring mit Polyurethan oder PTFE. Bei höheren Drücken kann selbst bei geeignetem Material ein Stützring erforderlich sein.

Die kompakte 160-bar-Serie nach ISO 5597:2018 ist ein gutes Beispiel. Sie deckt Zylinderdurchmesser von 25 mm bis 200 mm und Stangendurchmesser von 12 mm bis 140 mm ab, wobei die kleineren Dichtungsquerschnitte engere Gehäusetoleranzen erfordern. An dieser Geometrie lässt sich nichts ändern, indem man nachträglich NBR durch FKM ersetzt. Spiel, Nutabmessungen, Härte, Profil und Oberflächenbeschaffenheit bestimmen weiterhin die Grenzen der Dichtung.

Der Käufer muss die Dichtungsberechnung nicht selbst durchführen, die Angebotsanfrage sollte jedoch die relevanten Bedingungen offenlegen. Nennen Sie Normaldruck und Druckspitzen. Ergänzen Sie dies um Hubgeschwindigkeit, Taktfrequenz, Oberflächenbeschaffenheit von Kolbenstange oder Bohrung, Seitenlast und mögliche Verunreinigungen. Mit diesen Informationen kann die Diskussion über die Frage „Welcher Gummi?“ hinausgehend auf das für die Anwendung benötigte Hydraulikdichtungsmaterial, den Stützring oder das Profil verlagert werden.

Was geschah bei einer landwirtschaftlichen Übertragung?

Eine Fallstudie von Parker Hannifin beschreibt eine Leckage an der Bodendichtung eines landwirtschaftlichen Hydraulikgetriebes. Die Baugruppe wurde bei Temperaturen von -26 °C bis 121 °C (-15 °F bis 250 °F) und einem Flüssigkeitsdruck von bis zu 3,4 bar (50 psi) betrieben. Die ursprüngliche Konstruktion verwendete eine massive Nitril-Formdichtung, die mit zehn selbstschneidenden Schrauben befestigt war. Ohne Kompressionsbegrenzer konnte die Dichtung überkomprimiert werden und dadurch ihre ursprüngliche Form und Dichtkraft verlieren.

Der Ersatz verwendete einen Aluminiumhalter mit einem kantenverklebten FKM-Element. Der Metallrahmen verhinderte ein zu starkes Zusammendrücken der Verbindung. FKM bot Schutz vor Temperaturschwankungen und Umwelteinflüssen. Es ist wichtig zu beachten, dass sich nicht nur eine, sondern zwei Dinge geändert haben: die Dichtungsmasse und die Art der Kompressionskontrolle. Ein Vergleich von FKM und NBR würde die Hälfte der technischen Erkenntnisse außer Acht lassen.

Informationen, die in die Angebotsanfrage aufgenommen werden sollen

Beginnen Sie die Angebotsanfrage mit der Bezeichnung des Fluids oder der ISO-Kategorie. Fügen Sie anschließend drei Temperaturen hinzu: Betriebstemperatur, kurzzeitige Temperaturspitze und Kaltstarttemperatur. Der Druck muss analog behandelt werden – Normalwert plus eventuelle Druckstöße. Bei einer beweglichen Dichtung geben Sie bitte Drehzahl und Taktfrequenz an. Fügen Sie die Nutzeichnung und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit bei, anstatt den Lieferanten raten zu lassen.

Ein defektes Bauteil liefert wertvolle Hinweise. Senden Sie Fotos und beschreiben Sie die Veränderungen: Aufquellen, Verhärten, Rissbildung, Ausbeulen oder ungleichmäßiger Verschleiß. Bei Hochdruck-Hydraulikdichtungen kann diese Beobachtung die Materialprüfung erheblich verkürzen.

Die Kompatibilität kann anhand von Immersionsdaten, Härte- oder Volumenänderungen, Druckverformungsrest, Restzugfestigkeit oder einem Funktionstest überprüft werden. ISO/FDIS 7986 bietet einen gemeinsamen Rahmen für den Vergleich von Stangendichtungs-Prüfergebnissen, wobei der gewählte Test jedoch weiterhin der jeweiligen Anwendung entsprechen muss.

Wie Yida die Auswahl von Hydraulikdichtungsmaterialien unterstützt

Dalian Yida Precision Rubber Products Co., Ltd. arbeitet mit Kunden an O-Ringen, Dichtungen und kundenspezifischen Formteilen aus Gummi für industrielle Anwendungen. Bei hydraulischen Dichtungsanwendungen beginnt unsere Analyse mit den Betriebsdaten anstatt mit einer allgemeinen Materialempfehlung.

Kunden können eine Zeichnung oder ein Muster zusammen mit Angaben zu Fluid, Temperatur, Druck, Härte und Menge einreichen. Basierend auf diesen Informationen bespricht Yida die Optionen NBR, HNBR, FKM oder EPDM, fertigt Muster an und bestätigt die messbaren Anforderungen vor der Serienproduktion. Maßprüfungen, Härte, Aussehenskriterien und Chargeninformationen können im Rahmen des Prüfplans vereinbart werden.

Ziel ist es nicht, die teuerste Dichtungsmasse zu empfehlen. Vielmehr geht es darum, ein Hydraulikdichtungsmaterial auszuwählen, das auf das Fluid und den Betriebszyklus abgestimmt ist, und die genehmigte Spezifikation anschließend zuverlässig umzusetzen. Senden Sie Yida die vollständigen Anwendungsbedingungen für eine Materialprüfung und ein Angebot.