SYSTEM-Lösungen

Weiterentwickelte Levitas-Dichtung hilft den CO2-Austoß von Fahrzeugen zu senken (Bild: Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG)

27.03.2017 SYSTEM-Lösungen

Moderne dynamische Dichtsysteme liefern Antworten für viele aktuelle Fragestellungen

von Professor Dr. Eberhard Bock (Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG)

Bei dynamischen Dichtungen ist das Systemdenken entscheidend. In Kombination mit fast allen aktuellen
Trends sind quer durch alle Branchen komplexe Herausforderungen zu meistern – heute und morgen. Der
Überblick der Experten zeigt interessante Aspekte.

Branchenübergreifend sehen wir einen starken Trend beim Condition Monitoring: Ausgestattet mit magnetischen Eigenschaften oder elektrischer Leitfähigkeit, überwachen Dichtungen ihren eigenen Verschleiß, messen Kräfte und erfüllen zusätzliche Funktionen. Wir forschen an intelligenten Werkstoffen, mit denen Dichtungen neben ihrer eigentlichen Aufgabe – der Vermeidung von Stoffübergängen – auch als Sensoren oder als Aktuatoren eingesetzt werden können. Condition Monitoring hat insbesondere im Hinblick auf Industrie 4.0 einen hohen Stellenwert. Eine ähnlich große Bedeutung hat die automatische Sichtkontrolle, also der Einsatz computergestützter Technologien, um Teile automatisch auf Mängel und die Einhaltung von Spezifikationen zu überprüfen. Angesichts wachsender Produktpiraterie sehen wir außerdem eine steigende Nachfrage nach Product Marking. In der Entwicklung wird der Einsatz von Simulationstools immer wichtiger. Wir haben z.B. ein Inverse Hydrodynamic Lubrication-Modell weiterentwickelt, welches die Beurteilung von Schmierfilmdicke und Mangelschmierung in Hydraulikdichtsystemen auch bei mehreren Dichtkontakten unterstützt. Weitere Trends sind die Digitalisierung bzw. E-Transformation in der gesamten Wertschöpfungskette, die Commoditisierung, d.h. es werden häufiger Standardprodukte angefragt. Auch müssen Bauteile immer öfter für den Tieftemperatureinsatz von bis zu – 40 °C geeignet sein und für den Kontakt mit niedrigviskosen Ölen.

Bestimmender Trend in der Automobilindustrie sind weiterhin steigende Anforderungen in Bezug auf Reibungsoptimierung, Gewichtsreduzierung, Erweiterung des Temperatureinsatzbereichs sowie Qualitäts- und Sicherheitsverbesserungen. Hinzu kommen Anforderungen durch die aufkommende Elektromobilität. So entstehen durch die hohen Drehzahlen in den Dichtsystemen der elektrischen Antriebe höhere Temperaturen, was wiederum höhere Anforderungen an die Dichtungsmaterialien stellt. Mit neuen Materialien werden wir diesen Anforderungen gerecht. So haben wir einen neuen Hochleistungs-Kunststoff entwickelt, der neben hervorragenden Verschleißwerten und einer exzellenten Beständigkeit gegen Chemikalien höchste Festigkeits- und Steifigkeitswerte bei Temperaturen bis zu 275 °C aufweist und sich für axiale Anlaufscheiben (Thrust Washers) oder Dichtringe zum Einsatz in Automatikgetrieben eignet. Das Rennen um die zukünftige Antriebstechnik ist noch nicht entschieden. Doch welche Technologie auch immer favorisiert wird – eine hohe Material- und Produktdesignkompetenz für die Abdichtung von Aggregaten, Wellen oder Kraftstoffsystemen ist immer eine Grundvoraussetzung dafür, dass sich eine technische Lösung durchsetzt oder eine vorhandene optimiert wird. Wir sind dementsprechend breit aufgestellt: In unserer Low Emission Sealing Solutions-Initiative (LESS) bündeln wir Produktinnovationen, die Reibungsverluste, Emissionen, Bauraum und Gewicht reduzieren. Jüngste Entwicklung ist hier der Levitas-Dichtring, dessen spezielle Konstruktion die Reibung so sehr reduziert, dass allein der Austausch konventioneller Getriebedichtungen in einem Automatikgetriebe den CO2-Ausstoß des Fahrzeugs um bis zu 0,8 g/km senkt. Zur Emissionsreduzierung können wir auch durch die Materialentwicklung für bestehende Systeme beitragen: So haben wir z.B. Elastomere entwickelt, die im Einsatz mit Adblue zur Abgasreinigung sehr gut funktionieren. Auch hier beobachten wir, dass sich die Anforderungen sehr schnell verändern – als Folge der intensiven Weiterentwicklung der SCR-Systeme. Unser LESS-Portfolio umfasst auch spezielle Produkte für die aufkommende Elektromobilität wie Dichtungslösungen für Brennstoffzellenstacks sowie Gehäuse mit integrierten Dichtungen in 2K-Ausführung oder Batteriekühlungssysteme.

Professor Dr. Eberhard Bock, Vice President Technology & Innovation, Advanced Product Technology
„Die Anforderungen an dynamische Dichtsysteme steigen durch die unterschiedlichen Trends und Entwicklungen weiter an. Unabhängig davon, wohin die technologische Reise geht, entwickeln wir passende Lösungen.“ Professor Dr. Eberhard Bock, Vice President Technology & Innovation, Advanced Product Technology
Dr. Boris Traber, Advanced Material Development Europe Manager, Material Technology, Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG
„Die Anforderungen an dynamische Dichtsysteme steigen durch die unterschiedlichen Trends und Entwicklungen weiter an. Unabhängig davon, wohin die technologische Reise geht, entwickeln wir passende Lösungen.“ Dr. Boris Traber, Advanced Material Development Europe Manager, Material Technology, Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG