Do ilu stopni wytrzymuje silikon? VMQ, HT do +300 °C, para i mycie

Poradnik — temperatura

Ujawnienie interesu: SuperSil to serwis POWER Rubber, który sprzedaje i wykonuje na zamówienie opisywane wyroby z silikonu VMQ, HT i DETEKTA. Zakresy temperatur podajemy według kart materiałów POWER Rubber. Tam, gdzie silikon nie jest dobrym wyborem — np. przy parze pod bardzo wysokim ciśnieniu — piszemy to wprost i wskazujemy inny materiał.

Jaki zakres temperatur mają poszczególne odmiany silikonu?

Według kart materiałów POWER Rubber silikon VMQ FDA pracuje ciągle w zakresie −50…+220 °C, silikon HT z atestem FDA w zakresie −60…+300 °C, a silikon wykrywalny DETEKTA w zakresie −60…+200 °C. Węże silikonowe FDA są przeznaczone do pracy do +200 °C. Wszystkie odmiany zachowują elastyczność także w mrozie.

Czym różni się temperatura pracy ciągłej od chwilowej?

Temperatura pracy ciągłej to wartość, przy której uszczelka może pracować przez cały okres użytkowania — dla VMQ jest to +220 °C, dla HT +300 °C. Temperatura chwilowa to krótki szczyt, który materiał jeszcze zniesie: dla silikonu HT według karty materiału jest to +315 °C. Takiego zapasu nie warto jednak wykorzystywać stale, bo praca na granicy skraca żywotność uszczelki.

W praktyce zakładu spożywczego ważniejsze od jednego szczytu jest to, ile godzin dziennie uszczelka spędza w wysokiej temperaturze. Piec piekarniczy pracujący w kilku zmianach przy +250 °C wymaga silikonu HT, nawet jeśli w pojedynczym cyklu temperatura rośnie tylko przez kilkadziesiąt minut. Z kolei pokrywa zbiornika podgrzewanego do +90 °C nie potrzebuje odmiany wysokotemperaturowej — wystarcza VMQ FDA.

Warto też pamiętać, że temperatura nastawiona na panelu nie zawsze jest temperaturą przy uszczelce. Uszczelka w ramie drzwi bywa chłodniejsza niż komora, ale uszczelka przy grzałce, kanale spalin lub przepuście może być cieplejsza. Jeśli nie wiadomo, jaka temperatura panuje w danym miejscu, wystarczy w zapytaniu podać nazwę urządzenia i miejsce uszczelki — odmianę dobierzemy na tej podstawie.

Co dzieje się z silikonem powyżej jego zakresu temperatur?

Standardowy silikon pracujący ciągle powyżej około +220 °C stopniowo twardnieje, traci sprężystość i zaczyna pękać — najpierw w narożach ramki i w miejscach największego ściśnięcia. Uszczelka przestaje odbijać po zwolnieniu docisku, a w szczelinie pojawia się nieszczelność. Odmiana HT przesuwa tę granicę do +300 °C w pracy ciągłej (chwilowo +315 °C).

Przegrzanie widać zwykle po kilku objawach naraz. Powierzchnia uszczelki matowieje i robi się krucha, kolor ciemnieje, a po zgięciu pojawiają się drobne pęknięcia. Przekrój zostaje trwale spłaszczony od docisku — uszczelka „zapamiętuje” kształt ściśnięcia i nie wraca do pierwotnej wysokości. Taki element trzeba wymienić; nie da się go zregenerować.

Jest też zjawisko odwrotne. W wysokiej temperaturze silikon potrzebuje dostępu tlenu — jeśli pracuje w szczelnie zamkniętej przestrzeni, bez wymiany powietrza, może ulec rewersji: mięknie, klei się i rozpada, i to w temperaturze niższej niż jego zakres pracy ciągłej. Dlatego przy zapytaniu warto opisać, czy uszczelka pracuje na otwartej przyldze drzwi, czy w zamkniętym gnieździe. Nawet w dobrych warunkach długa praca tuż przy górnej granicy przyspiesza starzenie termiczne.

• Twarda, krucha powierzchnia i pęknięcia w narożach ramki drzwi.
• Trwałe spłaszczenie przekroju — uszczelka nie odbija po otwarciu drzwi.
• Odbarwienie i drobne ubytki materiału przy krawędzi stykającej się z gorącym metalem.
• Para lub dym wydostające się przy zamkniętych drzwiach.

Jeśli takie objawy pojawiają się na uszczelce z silikonu standardowego, rozwiązaniem jest zwykle silikon wysokotemperaturowy HT do +300 °C z atestem FDA. Ramki drzwi pieców wykonujemy z sznura HT łączonego w obwód — opis na stronie uszczelek do pieców piekarniczych.

Jak silikon znosi parę i wilgotne ciepło?

Silikon dobrze znosi parę o niskim ciśnieniu, jaka występuje w piecach konwekcyjno-parowych, wędzarniach i komorach parzelniczych, przy temperaturach do +220 °C (VMQ) lub do +300 °C (HT). Przy parze pod bardzo wysokim ciśnieniu, np. w instalacjach parowych i autoklawach, lepiej od silikonu sprawdzają się EPDM lub płyty uszczelkarskie.

Wilgotne ciepło działa na każdą gumę mocniej niż suche, bo para wnika w materiał i przyspiesza starzenie. W urządzeniach gastronomicznych i piekarniczych, gdzie para jest wtryskiwana do komory pod ciśnieniem bliskim atmosferycznemu, silikon sprawdza się dobrze i jest standardowym materiałem uszczelek drzwi. Inaczej jest w zamkniętych instalacjach parowych, gdzie ciśnienie i temperatura są wysokie jednocześnie — tam silikon jest wypychany ze szczeliny i szybciej się degraduje. Porównanie z EPDM opisujemy w artykule silikon, EPDM, FKM czy NBR.

Na stronie uszczelek do pieców konwekcyjno-parowych opisujemy typowe miejsca uszczelnień: drzwi, szybę, przepusty i pokrywy.

Czy mycie gorącą wodą i CIP skraca życie uszczelki silikonowej?

Sama temperatura mycia, zwykle niższa niż +100 °C, mieści się z dużym zapasem w zakresie VMQ −50…+220 °C; o trwałości decyduje raczej rodzaj i stężenie środka myjącego oraz liczba cykli. Odporność na konkretny środek potwierdzamy w wycenie — prosimy o nazwę środka, stężenie i temperaturę mycia.

Mycie w systemie CIP to cykliczne przepłukiwanie instalacji roztworami zasadowymi i kwaśnymi w podwyższonej temperaturze, zakończone płukaniem wodą. Silikon typowo dobrze znosi gorącą wodę i rozcieńczone roztwory, natomiast stężone kwasy i zasady oraz niektóre środki utleniające mogą powodować pęcznienie lub twardnienie. Dlatego odporność silikonu na środek używany w Państwa zakładzie potwierdzamy dla konkretnego zapytania, a nie na podstawie ogólnej tabeli.

Uszczelki narażone na mycie warto oglądać przy każdym przeglądzie: lepka lub napuchnięta powierzchnia wskazuje na działanie chemii, a twarda i popękana — raczej na temperaturę. Ta różnica podpowiada, czy zmienić odmianę silikonu, czy materiał.

Jak silikon zachowuje się w niskich temperaturach?

Silikon VMQ pozostaje elastyczny do −50 °C, a odmiany HT i DETEKTA do −60 °C, więc dobrze sprawdza się w drzwiach komór chłodniczych, mroźniach i tunelach zamrażalniczych. Wiele innych gum twardnieje w mrozie znacznie wcześniej, co przy drzwiach otwieranych wiele razy na zmianę prowadzi do pęknięć.

W chłodnictwie liczy się także szybka zmiana temperatury: drzwi mroźni są co chwila otwierane do cieplejszego korytarza, a uszczelka przechodzi przez punkt rosy i bywa oblodzona. Silikon nie kruszeje w takich warunkach i nie traci kształtu, dlatego jest częstym materiałem na profile drzwi chłodni. Szczegóły na stronie uszczelek do drzwi komór chłodniczych.

Jak dobrać odmianę silikonu do temperatury krok po kroku?

Dobór zaczyna się od najwyższej temperatury przy uszczelce i czasu jej działania: do +200 °C można rozważyć wszystkie odmiany, do +220 °C — VMQ FDA lub HT, powyżej +220 °C aż do +300 °C — wyłącznie HT. Następnie sprawdza się parę, mycie, detektor metali i najniższą temperaturę.

1. Najwyższa temperatura przy uszczelce

   Nie nastawa na panelu, tylko temperatura w miejscu uszczelki — także podczas czyszczenia pirolitycznego lub wypalania, jeśli urządzenie je ma.

2. Czas pracy w tej temperaturze

   Praca ciągła przez większą część zmiany oznacza dobór według górnej granicy zakresu ciągłego, bez liczenia na krótkotrwałe przekroczenia.

3. Para i ciśnienie

   Para w komorze pieca lub wędzarni — silikon. Para pod bardzo wysokim ciśnieniem — EPDM lub płyty uszczelkarskie.

4. Detektor metali

   Element nad otwartym produktem i detektor na linii — DETEKTA, jeśli temperatura nie przekracza +200 °C.

5. Mycie i najniższa temperatura

   Nazwa środka myjącego oraz informacja o mrozie lub szokach termicznych.

Jakie błędy popełnia się przy doborze silikonu do temperatury?

Najczęściej dobiera się materiał według temperatury z tabliczki urządzenia zamiast z miejsca uszczelki, zakłada się, że „silikon wytrzyma +300 °C” bez sprawdzenia odmiany, albo stosuje się DETEKTA w strefie powyżej +200 °C. Każdy z tych błędów wyraźnie skraca życie uszczelki.

• Uszczelka z silikonu standardowego w piecu pracującym ciągle powyżej +220 °C.
• Mylenie silikonu HT z uszczelniaczem „do 300 stopni” w tubie.
• Pomijanie cykli wypalania lub czyszczenia w wysokiej temperaturze.
• Silikon w instalacji parowej pod wysokim ciśnieniem.
• Zamawianie uszczelki według zużytej, stwardniałej próbki bez informacji o temperaturze — nowa uszczelka z tego samego materiału zużyje się tak samo.