Was ist Alterung?

Alterung bezeichnet den zeitabhängigen Abbau der physikalischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften eines Werkstoffs durch Umwelteinflüsse und betriebliche Belastungen. Bei Elastomeren wie z.B. Naturkautschuk (NR), EPDM, NBR oder Silikonkautschuk (VMQ) führt Alterung zu Veränderungen der Polymerstruktur, die sich in Versprödung, Elastizitätsverlust, Rissbildung, Verfärbung oder Quellung äußern können.

 

Einflussfaktoren auf die Alterung von Gummiteilen

  • Thermische Einflüsse: hohe Temperaturen beschleunigen chemische Reaktionen wie Oxidation oder Nachvernetzung
  • Oxidation: Sauerstoff spaltet oder vernetzt Polymerketten, was Härte und Flexibilität verändert
  • Ozon: Ozon wirkt ebenfalls Kettenspaltend und verursacht feine Oberflächenrisse, besonders bei bereits vorbelasteten und gedehnten Bauteilen
  • UV-Strahlung: photochemische Zersetzung der Polymerketten, die zu mechanischer Schwächung und Versprödung führt. Wird oft als Vergilbung oder Kreidung sichtbar
  • Medienkontakt: Öle, Lösemittel, Säuren oder Laugen können Werkstoffe aufquellen oder zersetzen
  • Dynamische Belastung: zyklische Dehnungen oder Druckbelastungen fördern Mikrorissbildung und Ermüdung

 

Alterung kann die Funktion von Dichtungen, Vibrationsdämpfern, Membranen oder Gummi-Metall-Verbundteilen stark beeinträchtigen, indem Dichtheit, Flexibilität oder Festigkeit reduziert werden oder verloren gehen. In sicherheitskritischen Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt oder Medizintechnik ist die Alterungsbeständigkeit daher ein entscheidendes Auswahlkriterium.

 

Maßnahmen zur Alterungsbeständigkeit

Die Lebensdauer von Elastomeren lässt sich durch geeignete Alterungsschutzmittel, die Wahl beständiger Materialien (z. B. FKM oder EPDM), Schutzbeschichtungen, Lagerung unter optimalen Bedingungen sowie konstruktive Maßnahmen (z. B. Vermeidung dauerhafter Dehnung in ozonbelasteter Luft) verlängern.