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Werkstoffe

Werkstoffe

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Bei Neuentwicklungen von dynamischen Dichtungen auf Basis von PTFE-Compounds ist in jedem Fall ein branchenspezifisches  Produktdesign zu empfehlen, da die Rahmenbedingungen grundsätzlich verschieden sind.

Im Automobilbereich werden vor allem kostengünstige Systemlösungen mit hoher Zuverlässigkeit gefordert, die über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges störungsfrei funktionieren. Während noch vor zwanzig Jahren 2.000 Betriebsstunden die typische Lebensdauer eines Autos darstellten, sind es heute schon 6.000 Stunden und mehr. Gleichzeitig steigen die spezifischen Anforderungen an die Bauteile: höhere Temperaturen entstehen immer dort, wo mehr Leistung auf kleinerem Raum geräuschisoliert untergebracht werden muss. Höhere Drücke in der Kraftstoffzuführung sind geeignet, Verbrennungsvorgänge noch optimaler ablaufen zu lassen und längere Laufleistungen bei höherer Drehzahl treiben die Lebenswegstrecken dynamisch beanspruchter Dichtungen zu ständig neuen Rekorden. [...]

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Dipl.-Ing. Katja Widmann, Dr. Michael Schlipf (ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Glasscheiben und beschichtete Polycarbonatscheiben finden vielerorts einen großen und wachsenden Einsatzbereich. Ränder und Verbindungs- punkte in der jeweiligen Bauteilgruppe sind besondere Problemstellen hinsichtlich Abdichtung und Dämpfung und besonders zu behandeln. Mit einem neu entwickelten Material können die Scheiben jetzt ohne Vorbehandlung umspritzt werden.

Glasscheiben und beschichtete Polycarbonatscheiben kommen im Automobilbereich, der Luftfahrt und Sicherheitstechnik im großen Umfang zum Einsatz – mit wachsender Tendenz. Allerdings werden, z.B. im Automobilbereich, die im normalen Fahrbetrieb auftretenden Vibrationen, Stöße oder Erschütterungen zumindest teilweise auf diese Verscheibungen übertragen. Ränder und Verbindungspunkte, z.B. zur Karosserie in der jeweiligen Bauteilgruppe, sind daher besonders kritische Bereiche hinsichtlich Abdichtung und Dämpfung. Bei Verwendung von großflächigen Glasscheiben übernehmen meist Gummi-, PVC- oder Polyurethan-Dichtprofile die Funktion der Ab- dichtung bzw. Dämpfung. In jüngster Zeit werden zunehmend auch Werkstoffe aus der Familie der thermoplastischen Elastomere (TPE) eingesetzt. [...]

Dr.-Ing. Martin Bastian, Dr.-Ing. Karsten Kretschmer, Dr. Bernhard Ulmer (Süddeutsches Kunststoff-Zentrum), Dieter Krüger, Dr. Dagmar Koppler (Allod Werkstoff GmbH & Co KG), Manuela Gehringer, Anton Schweiger (Schweiger GmbH & Co. KG)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Keramik-Schiebersysteme werden standardmäßig dort eingesetzt, wo feststoffbelastete Medien zu dosieren sind oder Elastomerdichtungen versagen. Bei keramikgerechter Auslegung der Schiebersysteme erhält man effektive und kostengünstige Prozesslösungen, die 2K/4K-Materialien schnell und präzise dosieren können.

Das Prinzip der Dosierarmaturen ist einfach: Polierte Keramikscheiben liegen aufeinander und werden so verschoben, dass Durchlassöffnungen für die jeweiligen Fördermedien freigegeben oder verschlossen werden. Je nach Auslegung der keramischen Regelscheibe kann man die Komfortzone, Änderung des Temperaturgradienten und des Volumenstromes beeinflussen. Gewöhnlicherweise werden zwei bis drei Scheibensysteme zum Regeln und Dosieren von Medien verwendet. Die polierten Scheibenoberflächen sind standardmäßig eben, sodass keine Flüssigkeiten zwischen den Scheiben entweichen können. Technologisch können heute Ebenheiten (< 0,3 µm) in  Serie bearbeitet werden, die eine Dichtheit sogar für Gase sicherstellen. Durch exakt ausgesuchte Bearbeitungsparameter werden geringe Betätigungskräfte bei gleich zeitiger Dichtheit sichergestellt. Die Keramikscheiben können linear bewegt, gegeneinander gedreht oder auch Kombinationen von beiden Bewegungen ausführen. Ein großer Vorteil der Keramikscheiben ist die Möglichkeit, diese mit hoher Präzision wirtschaftlich zu fertigen. Die Dichtscheiben werden dabei im Axialpressverfahren hergestellt, dem wirtschaftlichsten Fertigungsverfahren in der Keramikfertigung. Bei diesem Herstellungsprozess lassen sich kundenspezifische Durchlässe bzw. Kanäle individuell gestalten. [...]

Heinz Albert, Christian Keilbar (CERA SYSTEM)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1

Die Verwendung von Einzelstoffen und deren Verarbeitung zu Werkstoffen hat Vor- und Nachteile. auf der einen Seite erhöht sie die Flexibilität bei der Entwicklung von Werkstoffen, auf der anderen Seite müssen die Lasten der Entwicklung  – technisch wie ökonomisch – vom Verarbeiter getragen werden. Durch verbesserte Informationen, die die chemische Natur, den Aufbau und die Eigenschaften des Stoffes detaillierter beschreiben, als es heute der Fall ist, würden die Verarbeiter wesentlich entlastet. Nicht zuletzt wird durch den offeneren Umgang und die vertrauensvollere Zusammenarbeit miteinander auch die Bindung zueinander gestärkt.

Die gummiverarbeitende Industrie ist, im Gegensatz zu den Thermoplast-Verarbeitern, vorwiegend durch den Bezug von Einzelstoffen geprägt, die in einem Folgeschritt in einen Werkstoff umgewandelt werden.  Wechselwirkungen der Einzelstoffe mit dem zweiten Prozessschritt „Mischen und Erzeugung eines Werkstoffes“ und dem dritten Prozessschritt „Umformen bzw. Herstellen eines Erzeugnisses“ können vom Lieferant des Einzelstoffes nicht überschaut werden. Andererseits kann der Hersteller von Gummierzeugnissen seine Prozesse nur dann beherrschen, wenn vertiefte Stoffkenntnis vorhanden ist. Dazu werden vor allem Informationen über die eingesetzten Stoffe benötigt. Diese müssen vom Lieferanten zur Verfügung gestellt werden oder mit dem Verarbeiter erarbeitet werden. Diese Stoffkenntnisse dienen dem Abschätzen von chemischen und/oder physikalischen Wechselwirkungen. Sie erlauben, die Auswirkungen der Konstitution und der Veränderungen (Variation) des Einzelstoffes auf die Verarbeitung und die Lebensdauer des Erzeugnisses zu erkennen und – falls erforderlich – erfolgreich zu bearbeiten. [...]

Dr. Hans-Joachim Graf (Woco GmbH & Co. KG)
ISGATEC: Media - Fachartikel 1
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