Die Wahl der am besten geeigneten Dichtung für jede Anwendung schließt häufig einen delikaten Kompromiss zwischen der Verformungskraft und der Rückfederung der Dichtung mit ein. Die Druck- oder Verpressungskraft steht im direkten Verhältnis zur erreichbaren Dichtigkeit während die nützliche Rückfederung der Dichtung bestimmt, wie gut diese Dichtigkeit bei variierenden Temperaturen und Drücken aufrecht erhalten wird.

Eine Dichtung mit niedriger Verformungskraft besitzt die beste Rückfederung.

Dennoch gibt es andere Parameter und Umstände, die die Dichtigkeit einer ausgewählten Metalldichtung beeinflussen, wie der Flanschtyp und die Anbringungsmethode, Druck- und Temperaturzyklen, Schraubentyp, Schraubenspannung und Methode zum Anziehen der Schrauben



Flanschablenkung oder -abhebung

In allen Fällen sollte das Ziel sein, eine möglichst solide Konstruktion zu erreichen, um (laterale und/oder axiale) Bewegungen infolge von unterschiedlichen Drücken und/ oder Temperaturschwankungen und externen Belastungen zu vermeiden.

Flansche, Schrauben und Dichtungen können allesamt als Federelemente innerhalb des Systems betrachtet werden, in dem die Dichtung mit ihrem Lastwiederkehrverhalten häufig ein besonders nicht-lineares Element darstellt.

Deshalb ist ein System, in dem nach dem Verschrauben Metallzu-Metall-Kontakt zwischen den Flanschen besteht, das dichteste und stabilste System.

Nachdem die Dichtung in die Nut gepresst wurde, hat ein weiteres Anziehen der Schrauben gegen den Systemdruck keine negativen Auswirkungen auf die Dichtung.

Dichtung mit Schraubverbindung

Die Ausgangsschraube wird den Ausgangsdruck (bzw. Verpressungskraft) auf die Dichtung generieren. Aufgrund des Systemdrucks tendiert die hydrostatische Belastung dazu, die Dichtung zu "entlasten", was in einer Flanschabhebung resultiert.

Der Grad der verbleibenden Verpressungskraft (Energie), wird die endgültige Leckrate bestimmen.

Entspannung

Entspannung entsteht durch

  • Flanschablenkung oder -abhebung
  • Fluss (kriechen des Dichtungsmaterials)
  • Lösen der Schrauben
  • veränderte Anwendungsbedingungen
  • externe Belastungen
  • ...

Schlussfolgerung

Um die erwünschte Leckrate zu erreichen, wird empfohlen:

  • das System so unelastisch wie möglich zu gestalten
    • Auswahl des Flanschtyps
    • Auswahl der Schrauben in ausreichender Stärke und Menge
  • die Dichtung mit dem besten Verhältnis zwischen Belastung und elastischer Rückfederung zu wählen
  • wenn möglich, weiches Beschichtungsmaterial zu verwenden
  • den größtmöglichen Querschnitt für einen vorgegebenen Durchmesser zu wählen
  • Metalldichtungsgrade mit den besten mechanischen Eigenschaften, auch bei hohen Temperaturen, zu wählen



Oberflächenbearbeitung

Die Oberflächenbearbeitung der Kontaktflächen der Flansche ist einer der wichtigsten Parameter, die die Dichtigkeit der Metalldichtung beeinflussen.

Die Oberflächenrauigkeit und die Methode der Zerspanung der beiden Flanschoberflächen werden einen erheblichen Einfluss auf die Leckrate der Metalldichtung haben. Für Flanschoberflächen ist es von besonderer Bedeutung, dass die Oberfläche mittels einer Drehbank zerspant wird, was in kreisrunden Zerspanungskerben resultiert.

Methoden der Zerspanung

Für Flanschoberflächen ist es von besonderer Bedeutung, dass dies durch Drehen erfolgt

  • Oberflächenbearbeitung wird notiert als Ra-c - |μm|
  • Strahlenförmige Zerspanungskerben müssen vermieden werden
  • Stellen Sie sicher, dass die Flanschoberflächen nicht "beschädigt" sind
  • Reinigen Sie die Flansche bevor Sie die Metalldichtung anbringen



Endgültige Ra-c

Die endgültig aufzutragende Ra-c wird durch eine Vielzahl von Parametern bestimmt, wie

  • der erforderlichen Leckrate
  • dem Dichtungstyp
  • dem Beschichtungstyp
  • der verfügbaren Schraubenlast
  • der Materialstärke der Flansche und Schrauben