Gumeni čepovi se tokom vremena lako razgrađuju, prije svega zbog oksidativne degradacije, što znatno skraćuje njihov vijek trajanja prije zamjene. Kada su izloženi UV zračenju sunca ili ekstremnoj toplini, proces oksidacije se dramatično ubrzava, što uzrokuje brže trošenje materijala. Upravo tada antioksidansi dolaze do izražaja. Oni usporavaju kemijske reakcije koje oštećuju gumu, tako da čepovi dulje ostaju funkcionalni. Antioksidansi praktički sprječavaju štetne reakcije unutar struktture materijala, čime održavaju gumeni dio netaknutim čak i kad se suočava s teškim okolinskim uvjetima svakodnevno.
Kada gumeni polimeri dođu u kontakt s određenim kemikalijama, oni imaju tendenciju kemijske reakcije, što mijenja njihovo ponašanje. Uzmite za primjer otapala i kiseline, koja često uzrokuju probleme poput razgradnje ili širenja, što s vremenom oslabi gumu. Vidjeli smo kako se to događa u stvarnom svijetu, gdje počinju propadati gumene brtve jer im je sposobnost povratka u prvobitni oblik narušena nakon izloženosti kemikalijama. Dobra vijest je da su istraživači godinama proučavali ove interakcije. Njihov rad doveo je do boljih praksi u odabiru materijala. Proizvođači sada mogu odabrati pravi tip gumenog sastava ovisno o tome čemu će biti izložen, umjesto da biraju jednostavno ono što je najjeftinije ili najdostupnije.
Mikrobi također igraju ulogu u procesu korozije koja utječe na gumenim čepovima, posebno kada određene vrste bakterija i gljivica počnu djelovati na te gumene materijale. Ove male organizme zapravo razgrađuju kemijske komponente gume tijekom vremena, što oslabi strukturu i na kraju dovede do kvara. Kada se promatra kako mikrobi utječu na gumu, istraživači obično ispituju kakva vrsta okoline potiče njihov rast i provode različite laboratorijske testove kako bi vidjeli koliko je oštećenja nastalo. Postoji nekoliko dobrih metoda za ovu vrstu procjene. Neke uključuju stvaranje umjetnih okolisa sličnih stvarnim uvjetima, dok druge polaze od pregleda uzoraka pod mikroskopom. Sve ove tehnike pomažu u utvrđivanju prisutnosti mikroba i u sagledavanju onoga što oni čine s gumom. Ove informacije zatim postaju vrijedne za razvoj novih gumene formule koje će bolje izdržati mikrobni napad i smanjiti rizik od problema s korozijom u budućnosti.
Nitrilna guma se ističe po tome što otporno na koroziju kada dolazi u kontakt s različitim vrstama ugljikovodika. Za osobe koje rade u rafinerijama nafte ili plinskim postrojenjima, takva kemijska otpornost je vrlo važna, jer su opreme tijekom dana izložene agresivnim tvarima. Promatranje njezinog ponašanja pokazuje da nitrilna guma izdržava oštećenja znatno bolje u usporedbi s mnogim alternativama u sličnim okolnostima. Većina inženjera koji redovito rješavaju takve probleme preporučuje uporabu nitrilne gume kad god postoji trajno izlaganje ugljikovodicima, upravo zbog njezine izdržljivosti tijekom vremena. Pravilna uporaba nitrilne gume održava sustave funkcionalnima dulje vrijeme, smanjuje česte probleme s održavanjem i u konačnici produljuje vijek trajanja dijelova daleko iznad očekivanja. Zato mnoge industrijske tvrtke na nju računaju u poslovima gdje je pouzdanost i neprekidnost rada ključna bez stalnih popravaka.
EPDM guma zaista izdržava hemikalije i fizički stres kada je izložena kiselinama. Testovi su ponovno i ponovno pokazali da ovaj materijal izuzetno dobro funkcioniše u ovim teškim okolnostima. Većina industrijskih smjernica preporučuje EPDM kad god je potrebno postići otpornost na oštećenja kiselinom, što objašnjava zašto ga mnogi hemijski pogoni i objekti za obradu otpadnih voda koriste. Kada tvrtke biraju EPDM za dijelove koji dolaze u kontakt s agresivnim hemikalijama, u osnovi osiguravaju da će ti dijelovi dulje izdržati bez oštećenja. Ono što čini EPDM toliko vrijednim nije samo njegova otpornost na djelovanje kiselina, već i to što ta izdržljivost smanjuje troškove zamjene i održavanja tijekom vremena. Za osobe koje svakodnevno rade s korozivnim materijalima, EPDM nudi i zaštitu i uštedu.
FKM fluorokaučuk ističe se kada postane zaista teško jer izdržava temperaturne oscilacije i kemikalije bolje od većine drugih guma na tržištu. To smo primijetili i u stvarnim situacijama. Neke brojke to potvrđuju, ali ono što zaista priča priču su iskustva ljudi koji ga koriste upravo na mjestima gdje ništa drugo ne izgleda da funkcionira. Za proizvođače koji rade u rafinerijama nafte, kemijskim tvornicama ili bilo gdje gdje se koriste agresivne tvari, FKM postaje skoro nezaobilazan. Kada tvrtke pređu na FKM dijelove umjesto alternativa, uočavaju manje kvarove i dulji vijek trajanja opreme. Zato mnogo inženjera odabire FKM kad god je potrebno nešto što neće popustiti pod tlakom niti se otopiti kada je izloženo agresivnim kemikalijama danima napet.
Gumene utičnice imaju stvarno problema kada su izložene ekstremnim temperaturama, što ubrzava njihov proces starenja. Kada temperature previše variraju, materijal počinje brže propadati nego što je normalno. Znanstveni testovi to dobro potvrđuju. Uzmite za primjer toplinu – ona čini gumu manje elastičnom i smanjuje njezinu čvrstoću puno brže tijekom vremena. Znanstvena zajednica je istraživala kako brzo različite vrste gume propadaju pod različitim uvjetima, a rezultati su jasni – guma jednostavno nije otporna kada postane pretoplo. To je vrlo važno za industrije koje se oslanjaju na brtve i jastuke jer troškovi zamjene mogu eskalirati ako materijali otkazuju prerano zbog toplinskog naprezanja.
Znati koje koncentracijske razine korozivnih agenasa će utjecati na gumene materijale puno znači pri ocjenjivanju koliko dugo će trajati. U osnovi, ove granične točke govore nam kada guma počinje raspadati nakon što dođe u kontakt s različitim korozivnim kemikalijama. Industrija uobičajeno provodi testove prema određenim postupcima kako bi pravilno utvrdila ove granice, uz istovremeno zadovoljenje usvojenih smjernica za testiranje. Smisao ovih standarda je zapravo jednostavan – oni osiguravaju da se uzorci gume testiraju na isti način svaki put, tako da proizvođači mogu pouzdano predvidjeti koliko dobro njihovi proizvodi mogu izdržati trošenje i habanje tijekom mjeseci pa čak i godina korištenja.
Kada gumeni čepovi istovremeno izdrže fizičku napetost i hemijski kontakt, problemi korozije često postaju mnogo gore nego što bi bio slučaj kada bi delovao samo jedan od tih faktora. Razumevanje načina na koji ove dve sile deluju zajedno pomaže da se objasni zašto materijali tako često otkazuju u industrijskim uslovima. Stvarni primeri pokazuju šta se dešava kada su gumene komponente izložene stalnom kretanju, dok su istovremeno u kontaktu sa agresivnim hemikalijama. Jedna fabrika je primetila da su čitave partije brtvila degradirale već nakon nekoliko nedelja jer nisu uzeli u obzir oba tipa trošenja istovremeno. Za inženjere koji rade sa gumene komponente u teškim uslovima, logično je da se prilikom testiranja trajnosti uzimaju u obzir i mehanička opterećenja i hemijske interakcije. Mnogi proizvođači sada uključuju ova dvostruka testiranja opterećenja kao standardnu praksu, umesto da se oslanjaju samo na pojedinačne faktore.
Koliko je površina materijala glatka ili grubа čini svu razliku kada je riječ o zaustavljanju tih mikroskopskih pukotina da ne bi postale veliki problemi s korozijom. Kada površine imaju kvalitetnu obradu, jednostavno nemaju onih sitnih udubina i ogrebotina gdje počinju mikropukotine. Većina inženjera to dobro zna, pa dodatno vrijeme posveti obradi površina tijekom proizvodnje. Dovode metalne dijelove do sjaja brušenjem, nanose zaštitne premaze poput boje ili voska – sve što stvara barijeru između materijala i svega što bi ga moglo napasti. Neke radionice idu čak tako daleko da koriste specijalizirane tehnike poput elektrolitičkog prevlačenja ili laserske obrade kako bi dodatno smanjile rizik od korozije u budućnosti.
Način na koji su dijelovi oblikovani igra važnu ulogu u sprječavanju nakupljanja tekućina, što često dovodi do problema s korozijom u budućnosti. Kada dizajneri kreativno pristupe oblicima i strukturama, zapravo pomažu vodi da se bolje spusti, pa je manja vjerojatnost da korozivne tvari stoje i troše materijale. Stvari poput kosiha površina i pametno postavljenih odvoda čine čuda, prema stvarnim testovima koje smo tijekom vremena vidjeli. Proizvođači koji u svoje dizajne uključe ovakve značajke obično imaju znatno manje problema s razvojem korozije u svojim proizvodima.
U usporedbi s jednoslojnim materijalima, višeslojne kompozitne strukture znatno otpornije su na kemijsku koroziju tijekom vremena. Kombiniranjem različitih tvari unutar više slojeva, ovi materijali izvrsno izdržavaju čak i u teškim uvjetima. Primjer za to su zrakoplovne aplikacije gdje inženjeri kombiniraju metale s polimerima kako bi stvorili barijere koje sprječavaju prodor korozivnih tvari. Iako je istina da troškovi proizvodnje rastu kod ovog slojevitog pristupa, većina industrijskih korisnika smatra da dodatni trošak vrijedi ulaganja jer oprema dulje traje prije zamjene. Osoblje za održavanje svakako cijeni što ne mora mijenjati dijelove svakih nekoliko mjeseci, što u mnogim sektorima čini veliku razliku u operativnim proračunima.
Dobivanje točnih rezultata o vijeku trajanja gumenih materijala izuzetno je važno ako želimo da pravilno funkcioniraju bez neočekivanih oštećenja. Upotrebom netopivih metoda ispitivanja postiže se odličan rezultat jer omogućuje provjeru unutrašnje strukture bez oštećenja materijala. Postoji nekoliko uobičajenih metoda. Ultrazvučno ispitivanje šalje zvučne valove kroz materijal kako bi se otkrile skrivena puknina ili slabosti, dok radiografska inspekcija djeluje slično, ali koristi rendgenske zrake kako bi dobila detaljne slike onoga što se može događati ispod površine. Ove metode ispitivanja pokazale su svoju učinkovitost u raznim industrijama, otkrivajući probleme prije nego što postanu ozbiljni. Otkrivanjem ranih znakova trošenja i habanja, tvrtke mogu popraviti stvari prije potpunog otkazivanja, što prirodno produljuje vijek trajanja gumenih dijelova, bilo da se radi o automobilskim brtvama ili industrijskoj opremi.
Praćenje nivoa širenja gume kada je izložena kemikalijama pomaže u određivanju da li dolazi do kemijskog raspada i hoće li materijal biti dovoljno izdržljiv za svoju namjenu. Postoji nekoliko različitih metoda za mjerenje ovog učinka širenja nakon kontakta s kemikalijama. Neki laboratoriji koriste mjerenja volumena, dok drugi koriste posebne boje koje mijenjaju boju na dijelovima materijala koji su utjecali na otapala. Istraživanja provedena u različitim laboratorijima pokazala su da ove metode prilično dobro funkcioniraju. Na primjer, istraživači su primijetili dosljedne obrasce širenja koji odgovaraju određenim kemijskim uvjetima, što inženjerima daje konkretnu osnovu za planiranje servisa ili odabir materijala za određene primjene. Kada poduzeća stvarno primijene ove metode testiranja, često u ranim fazama uspijevaju otkriti probleme i izbjeći skupocjene kvarove u budućnosti, čime se osigurava pouzdanost opreme čak i u teškim uvjetima rada.
Planiranje kada zamijeniti dijelove na temelju trajanja materijala važno je za održavanje glatko radeće proizvodnje. Inženjeri su razvili različite metode kako bi odredili najbolje vrijeme za zamjenu gumastih dijelova prije nego što dođe do kvara. Većina ovih metoda analizira stvari poput količine trošenja tijekom vremena i vrste naprezanja kojima su materijali izloženi tijekom normalne operacije. Neke metode uzimaju u obzir i okolinske uvjete koji utječu na trajnost materijala. Primjena takvih prediktivnih modela znatno pomaže u optimizaciji redovnog održavanja. Mnoge kompanije su primijetile da primjena ovih smjernica smanjuje neočekivane kvarove, uštede u troškovima na duži rok i omogućuje održavanje proizvodnih ciljeva bez nepotrebnih odgoda.
Usvajanjem ovih metodologija i tehnika, industrija može poboljšati izdržljivost i pouzdanost gumenih materijala, zaštititi operacije i smanjiti potrebu za hitnim zamjenama. Redovna procjena i održavanje ključna su za postizanje takvih rezultata, a proaktivni pristup upravljanju može dovesti do značajnih poboljšanja u trajnosti materijala.