Så använder du krympningstalen: arbetsgång och den viktigaste varningen En formgjuten gummidetalj är alltid mindre än kaviteten den kom ur, eftersom blandningen krymper vid nedkylningen från vulktemperatur. Kaviteten måste därför skäras större än ritningsmåttet. Arbetsgången som underlaget stöder är denna: välj ett startvärde för krympningen ur tabellen nedan, men behandla det som just ett startvärde, gjut ett provverktyg eller en provkavitet med den faktiska produktionsblandningen, mät och korrigera. Skälet är att de publikt tillgängliga krympningstalen per polymerfamilj är svagt belagda (se nästa avsnitt) och att krympningen dessutom varierar med fyllmedelshalt, vulksystem och godstjocklek inom samma polymer.

Storleksordningen du ska räkna med är låga ensiffriga procenttal. Konsekvensen av att välja fel är stor: skillnaden mellan att räkna med 2,2 och 4,5 procent ger ett systematiskt måttfel på drygt två procent av varje mått, vilket är flera gånger hela M1-toleransen i samma storleksområde.

Krympning per elastomerfamilj: vad som faktiskt är belagt Använd dem som utgångspunkt för provgjutning, inte som konstruktionsvärden i sig.

| Polymer | Linjär krympning enligt Rubber & Seal | |---|---| | NBR (nitril) | 1,0 till 1,8 % | | EPDM | 1,2 till 2,0 % | | SBR | 1,2 till 1,8 % | | CR (kloropren, neopren) | 1,2 till 1,8 % | | NR (naturgummi) | 1,5 till 2,5 % | | FKM (Viton) | 1,5 till 2,2 % | | Silikon (VMQ) | 2,0 till 3,0 % |

Tillverkaren Apple Rubber anger i en teknisk artikel att en svavelvulkad NBR kan ha 2,4 procent krympning och en peroxidvulkad 3,02 procent. Rubber & Seal anger 1,0 till 1,8 procent för samma polymer. De två uppgifterna överlappar inte alls.

Rangordningen mellan polymererna är svagare belagd än den ser ut: Apple Rubber skriver kvalitativt att silikon och FKM typiskt krymper mer än nitril och EPDM, men Rubber & Seals egna tal ger FKM 1,5 till 2,2 mot EPDM 1,2 till 2,0, alltså praktiskt taget överlappande intervall. Behandla rangordningen som en tendens, inte som en regel du kan konstruera på.

Varningsexempel: tal som ligger fem till tio gånger för högt Sökresultaten för gummikrympning domineras av leverantörsbloggar som skriver av varandra, och minst en av dem är grovt fel. Leverantörssajten Linde Seals anger naturgummi 10 till 15 procent, SBR 5 till 10 procent och kloropren 3 till 8 procent krympning. Mot de belagda talen ovan (NR 1,5 till 2,5 procent, CR 1,2 till 1,8 procent) är NR-talet en faktor fem till sju för högt. Dessa tal ska inte användas till någonting. De står här enbart så att du känner igen dem om du möter dem i en sökträff.

Vad krympningen beror på och vad du gör åt det Polymerens molekylstruktur styr grundnivån. Krympningen varierar mellan gummisorter på grund av skillnader i molekylstruktur, polaritet och tvärbindningstäthet, och naturgummi har längre molekylkedjor och lägre tvärbindningstäthet än flera av de syntetiska. Åtgärd: byte av polymerfamilj kräver alltid ny provgjutning, aldrig återanvändning av krympfaktorn från den gamla blandningen.

Fyllmedelshalten är den kraftfullaste knappen du faktiskt kan vrida på i blandningen. Ju mer fyllmedel, desto mindre krymper detaljen, eftersom de oorganiska partiklarna inte krymper vid nedkylning. Oorganiska fyllmedel som talk, dolomitpulver, kimrök och fälld kiselsyra ("white carbon black") begränsar matrisens krympning mer effektivt än organiska fyllmedel som cellulosa och trämjöl, som krymper mer. Fyllmedelshalt 30 till 50 procent, vulktemperatur 150 till 180 °C, blandningstemperatur 110 till 160 °C och tryck 5 till 15 MPa förekommer som rekommendation. Talen är svagt underbyggda och är samtidigt de enda kvantifieringar som finns, så behandla dem som osäkra tills en tillverkares eget recept eller en handbok kontrollerats. Praktisk åtgärd när krympningen är för stor och kaviteten redan är skuren: diskutera höjd fyllmedelshalt med blandningsleverantören innan du skär om verktyget, men kontrollera samtidigt att hårdhet och dynamiska egenskaper fortfarande ryms i specifikationen.

Vulksystemet påverkar mätbart. För en och samma NBR-bas anger tillverkaren Apple Rubber 2,4 procent krympning vid svavelvulkning och 3,02 procent vid peroxidvulkning. Åtgärd: behandla ett byte från svavel till peroxid som en verktygsändring, inte som en receptändring. Skillnaden på drygt en halv procentenhet är i storleksordningen av hela toleransen i M1 och M2.

Åtgärd om du misstänker processberoende krympning: håll cykeltid, formtemperatur och avsvalningsförlopp konstanta mellan provgjutning och produktion och logga dem, så att avvikelsen går att se i efterhand.

Den enda konkreta anvisningen är den som följer av ISO 3302-1:s egen tillämpningsregel, återgiven nedan: var särskilt uppmärksam när standardtoleranser tillämpas på detaljer med stora tvärsnittsvariationer. Åtgärd: för detaljer med kraftigt varierande godstjocklek ska toleranser avtalas med tillverkaren i stället för att hämtas rakt ur tabellen.

Beräkning av kavitetsmått: vad som inte är belagt Parkers O-Ring Handbook ORD 5700 har inte kunnat läsas i fulltext, och den nedladdningssida som citerades för handboken innehåller ingen text alls om krympning, krympfaktor, kavitetsmått eller någon formel.

Vad du bör veta ändå: den omräkning som vanligen används i branschen skriver kavitetsmåttet som detaljmåttet dividerat med (1 minus krympningen), inte som detaljmåttet multiplicerat med (1 plus krympningen). De två ger olika svar, och skillnaden växer med krympningen och med måttet. Detta är en påminnelse om att kontrollera vilken konvention din verktygsmakare räknar med, inte ett belagt påstående om vad någon standard föreskriver. Åtgärd: begär av verktygsmakaren skriftligt vilken formel och vilken krympfaktor som lagts in i kavitetsberäkningen, och verifiera mot en provgjutning innan serien startar. Detta är en av de mest angelägna punkterna för expertvalidering i hela dokumentet.

ISO 3302-1: toleransklasser M1 till M4 för formgjutna detaljer ISO 3302-1 delar in toleranser för formgjutna heltäckande gummidetaljer i fyra klasser, M1 strängast och M4 vidast, och skiljer mellan fasta mått (F) och slutningsmått (C, closure). Tabellen nedan är standardens egen tabell 1. Den hämtades först ur tillverkaren EJAY Industry Co:s återgivning och kontrollerades därefter mot ISO 3302-1:1996 i standardens egen text, som finns tillgänglig som förhandsvisnings-PDF hos iTeh. Återgivningen visade sig vara troget avskriven: talen stämmer cell för cell mot standardtexten, och de metriska värdena nedan kan alltså användas som konstruktionsunderlag.

En detalj i standardens tabell är lätt att läsa fel och värd att känna till för den som läser originalet själv. M3- och M4-värdena för de två första måttintervallen (0 till 4 mm och 4 till 6,3 mm) står i en cell som är sammanslagen över båda raderna, alltså 0,25 respektive 0,40 och 0,50 för båda intervallen.

Nominellt mått i mm, tolerans som ± mm:

| Nominellt mått (mm), över till och med | M1 Fast ± | M1 Slutning ± | M2 Fast ± | M2 Slutning ± | M3 Fast ± | M3 Slutning ± | M4 Fast och slutning ± | |---|---|---|---|---|---|---|---| | 0 till 4 | 0,08 | 0,10 | 0,10 | 0,15 | 0,25 | 0,40 | 0,50 | | 4 till 6,3 | 0,10 | 0,12 | 0,15 | 0,20 | 0,25 | 0,40 | 0,50 | | 6,3 till 10 | 0,10 | 0,15 | 0,20 | 0,20 | 0,30 | 0,50 | 0,70 | | 10 till 16 | 0,15 | 0,20 | 0,20 | 0,25 | 0,40 | 0,60 | 0,80 | | 16 till 25 | 0,20 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,50 | 0,80 | 1,00 | | 25 till 40 | 0,20 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,60 | 1,00 | 1,30 | | 40 till 63 | 0,25 | 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,80 | 1,30 | 1,60 | | 63 till 100 | 0,35 | 0,40 | 0,50 | 0,70 | 1,00 | 1,60 | 2,00 | | 100 till 160 | 0,40 | 0,50 | 0,70 | 0,80 | 1,30 | 2,00 | 2,50 | | över 160 | 0,30 % | 0,40 % | 0,50 % | 0,70 % | 0,80 % | 1,30 % | 1,50 % |

M1 "Precision" är den strängaste klassen och kräver precisionsformar, färre kaviteter per form, tät kontroll av blandningen och ofta optiska mätinstrument, eftersom ett mekaniskt mätdon deformerar den mjuka detaljen och därmed mäter fel. M2 "High Quality" kräver liknande tät kontroll som M1 men något enklare mätmetoder, och formarna måste vara precisionsbearbetade och hållas i gott skick. M3 "Good Quality" är allmän handelskvalitet och den mest använda klassen. M4 "Non-critical" används där kontroll är sekundärt i förhållande till pris. Åtgärd vid klassval: börja i M3 och motivera varje avsteg uppåt måttvis, eftersom klassen sätts på hela detaljen och en enda snäv funktion annars drar upp kostnaden för alla mått.

Fasta mått och slutningsmått: hur M-tabellen tillämpas Fasta toleranser bestäms av storleken på varje enskilt mått, men samtliga slutningstoleranser på detaljen bestäms av det största slutningsmåttet på detaljen, inte av varje enskilt slutningsmått. Det är den regel som oftast missas på ritningar: har detaljen ett enda stort slutningsmått får alla slutningsmått den vida toleransen. Toleranser för mått som inte finns i tabellen ska fastställas i samråd med tillverkaren. Och särskild försiktighet ska iakttas när standardtoleranser tillämpas på produkter med stora tvärsnittsvariationer.

Skillnaden mellan de två måttyperna brukar förklaras så att ett fast mått är ett mått som ligger helt inom en formhalva och därmed inte påverkas av delningsytan, medan ett slutningsmått är ett mått som korsar delningsytan och därför påverkas av hur formen sluter och av gradbildning. Åtgärd om det är kritiskt: be tillverkaren peka ut på ritningen vilka mått som klassas som slutningsmått i just den formkonstruktion som offereras, eftersom klassningen följer verktygets delningsplan och inte enbart geometrin.

RMA/ARPM A1 till A4 för formgjutna detaljer ARPM, tidigare RMA, använder fyra beteckningar för formgjutna detaljer: A1 High Precision, A2 Precision, A3 Commercial och A4 Basic. A1 kräver dyrast verktyg och färre kaviteter per form, A3 är den vanligaste klassen och A4 prioriterar pris framför precision. A-klasserna är inte en omdöpning av ISO:s M-klasser: systemen är strukturellt uppbyggda på samma sätt men har egna, olika sifferserier, vilket syns direkt vid jämförelse av tabellerna. Åtgärd: ange alltid vilket system klassen tillhör på ritningen, till exempel "ISO 3302-1 M2" eller "ARPM A2", eftersom en naken bokstavsklass är tvetydig.

De två korrigerade cellerna är 16 till 25 mm A2 Fast (0,25, inte 0,20) och 63 till 100 mm A4 Fast (1,00, inte 1,10).

Nominellt mått i mm, tolerans som ± mm:

| Nominellt mått (mm) | A1 Fast | A1 Slutning | A2 Fast | A2 Slutning | A3 Fast | A3 Slutning | A4 Fast | A4 Slutning | |---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 0 till 10 | 0,10 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,20 | 0,32 | 0,32 | 0,80 | | 10 till 16 | 0,13 | 0,16 | 0,20 | 0,25 | 0,25 | 0,40 | 0,40 | 0,90 | | 16 till 25 | 0,16 | 0,20 | 0,25 | 0,32 | 0,32 | 0,50 | 0,50 | 1,00 | | 25 till 40 | 0,20 | 0,25 | 0,32 | 0,40 | 0,40 | 0,63 | 0,63 | 1,12 | | 40 till 63 | 0,25 | 0,32 | 0,40 | 0,50 | 0,50 | 0,80 | 0,80 | 1,25 | | 63 till 100 | 0,32 | 0,40 | 0,50 | 0,63 | 0,63 | 1,00 | 1,00 | 1,40 | | 100 till 160 | 0,40 | 0,50 | 0,63 | 0,80 | 0,80 | 1,25 | 1,25 | 1,60 | | över 160 (faktor × nominellt mått) | ×0,004 | ×0,005 | ×0,005 | ×0,008 | ×0,008 | ×0,010 | ingen uppgift | ingen uppgift |

Raden över 160 mm förekommer bara i en av de två uppställningarna, och den anger ingen faktor för A4. För mått över 160 mm i klass A4 saknas alltså underlag helt och måttet ska avtalas med tillverkaren.

RMA/ARPM E1 till E3 för extruderade profiler E1, E2 och E3 är ARPM:s egna beteckningar för tvärsnittstoleranser på extruderade profiler, med namnen High Precision, Precision och Commercial. Använd tabellen som storleksordning och begär tillverkarens egen toleransbilaga innan den läggs i ett kontrakt.

Nominellt tvärsnittsmått i mm, tolerans som ± mm:

| Nominellt mått (mm), över till och med | E1 ± | E2 ± | E3 ± | |---|---|---|---| | 0 till 1,5 | 0,15 | 0,25 | 0,40 | | 1,5 till 2,5 | 0,20 | 0,35 | 0,50 | | 2,5 till 4 | 0,25 | 0,40 | 0,70 | | 4 till 6,3 | 0,35 | 0,50 | 0,80 | | 6,3 till 10 | 0,40 | 0,70 | 1,00 | | 10 till 16 | 0,50 | 0,80 | 1,30 | | 16 till 25 | 0,70 | 1,00 | 1,60 | | 25 till 40 | 0,80 | 1,30 | 2,00 | | 40 till 63 | 1,00 | 1,60 | 2,50 | | 63 till 100 | 1,30 | 2,00 | 3,20 |

Lägg märke till hur mycket vidare extruderingstoleranserna är än formningstoleranserna vid samma mått: vid 4 till 6,3 mm ger E1 ±0,35 mm medan ISO M1 ger ±0,10 mm för ett fast mått. Åtgärd vid konstruktion: ett tätande mått som kräver M1-nivå kan inte extruderas, det måste formas, och en konstruktion som förutsätter formningstolerans på en extruderad profil kommer att generera kassation.

Vad toleransklassen kostar Åtgärd: sätt snäv tolerans bara på de mått som faktiskt är funktionella, och lämna övriga i handelsklass, eftersom klasskostnaden i praktiken slår igenom på hela detaljen.

Det finns alltså inget belagt tal för hur många procent dyrare ett M1-verktyg är än ett M3-verktyg, och inget belagt tal för hur kassationsgraden ändras med toleransklassen.

ISO 3601-1 och toleranser för O-ringar Det som är belagt om ISO 3601-1 är begränsat. Standarden har två toleransklasser för O-ringars mått, där Klass A har snävare innerdiametertolerans än Klass B. Klass A anges vara tillräcklig för flyg- och industriinstallationer där spåret eller monteringen kräver snävare tolerans, medan Klass B anges vara tillräcklig för normala installationer.

Åtgärd: hämta värdena ur ISO 3601-1 själv eller ur en O-ringsleverantörs dimensionstabell med uttrycklig ISO 3601-1-hänvisning innan de används; de går inte att hämta ur detta dokument.

Två spridda påståenden om ISO 3601-1 saknar belägg och ska inte användas: att Klass A skulle vara likvärdig med den amerikanska AS568, och att Klass B skulle vara indelad i fyra undergrupper. Vad ISO 3601-1 faktiskt innehåller vid sidan av toleransklasserna är storleksserier, en metrisk och en i tum, vilket är något annat än undergrupper i en toleransklass. Notera också att ISO 3601-3 är en annan del av samma standardfamilj och handlar om ytdefekter snarare än mått; klasserna N, S och CS som ibland nämns tillhör den delen och ska inte förväxlas med den dimensionella A/B-klassningen.

Efterhärdning, anisotropi och andra frågor utan belägg Efterhärdningens (post-cure) effekt på färdigt mått är inte belagd, varken till riktning eller storlek. Åtgärd tills detta är utrett: för efterhärdade material (typiskt FKM och silikon) ska provgjutningen mätas efter efterhärdning, inte före, så att hela förloppet fångas i den empiriska krympfaktorn.

Anisotrop krympning, alltså om detaljen krymper olika mycket i flödesriktning och tvärs flödesriktningen, saknar helt underlag här. Detsamma gäller effekten av fiberförstärkning eller platta fyllmedel som glimmer på krympningens riktningsberoende. Åtgärd vid misstanke: mät provgjutningen i minst två riktningar i stället för att anta isotrop krympning.

Allt i detta dokument om krympningsprocent vilar på leverantörssajter och en tillverkares webbartikel; ingen standard och inget datablad har lästs i fulltext. Detsamma gäller M-, A- och E-tabellerna, som samtliga är tillverkares eller distributörers återgivningar av ISO 3302-1 respektive ARPM-handboken. Åtgärd innan något av detta används i ett kontrakt eller i en verktygsritning: verifiera mot standardens eller handbokens original.