Aktuelles / Entwicklungen - Rohstoffe / Mischungen / Halbzeuge

26.03.2018
Neue Materiallösungen für den 3D-Druck

Der Unternehmensbereich Adhesive Technologies von Henkel baut sein Netzwerk strategischer Partnerschaften mit globalen Technologieführern aus. Ziel ist es, die Anwendungen im wachsenden Markt der Additiven Fertigung von Funktionsprototypen auf die industrielle Herstellung von Bauteilen auszuweiten.

Henkel Adhesive Technologies beliefert Kunden weltweit mit einem breiten Portfolio an Hochleistungsmaterialien wie lichthärtenden Acrylaten, Silikonen, Epoxidharzen und Polyurethan-Klebstoffen. Die Produkte und Services ermöglichen hochwirksame Lösungen für unterschiedliche Industriesegmente. Auf Basis dieser technologischen Expertise hat der Unternehmensbereich neuartige Materialien für verschiedene Prozesse und Technologien im 3D-Druck entwickelt. Um den industriellen Einsatz von 3D-Druck-Lösungen zu beschleunigen, bietet man zudem ein wachsendes Portfolio von Services und Geräten. Dazu zählen Automatisierungsanlagen sowie Lösungen für Aushärtung, Imprägnierung und Oberflächenbehandlung in der Nachbearbeitung gedruckter Teile. Um das volle Potenzial der Additiven Fertigung auszuschöpfen, müssen die richtigen Kundenanwendungen identifiziert und gezielt die richtigen Materialien im Zusammenspiel mit dem richtigen Druckverfahren und der richtigen Software entwickelt werden. Deshalb kooperiert man mit Unternehmen wie Carbon und Hewlett Packard, die bereits leistungsfähige 3D-Druck-Technologien auf den Markt gebracht haben. Gemeinsam mit Carbon arbeitet Henkel an Materialien und Dosieranlagen für polymerisationsbasierte 3D-Druck-Verfahren. Die Unternehmen haben ein Mess-, Misch- und Dispensiergerät (MMD), ein Dosiersystem für Harze sowie Zubehör für das SpeedCell Fertigungssystem von Carbon entwickelt, die den Einsatz von Carbon-Materialien im industriellen Maßstab ermöglichen. Darüber hinaus hat man mit der Entwicklung von Loctite Harzen für Carbons Materialplattform begonnen. Gemeinsam mit Hewlett Packard (HP) arbeitet man  innerhalb der offenen Materialplattform von HP und entwickelt Materialien für HPs pulverbasierte Jet Fusion Technologie. Darüber hinaus wird Henkel als erster weltweiter Vertriebspartner für HPs Jet Fusion 3D-Drucker Qualifizierungen in der industriellen Produktion vorantreiben.

23.03.2018
Simmerringe für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Bislang konnte der Simmerring nicht in diesen Bereichen eingesetzt werden, da die Materialien nicht über die nötigen Freigaben verfügten. Freudenberg Sealing Technologies konnte diese Lücke schließen und hat zwei neue Werkstoffe für die Anforderungen der Lebensmittelindustrie entwickelt.

Bei hohen Drehzahlen und starken Drücken stoßen herkömmliche PTFE-Wellendichtringe schnell an ihre Grenzen. Dichtungsausfall und Leckage sind die Folge. Der Simmerring B2PT besteht aus dem speziell entwickelten Werkstoff Quantum® PTFE F18245 und einem Gehäuse aus 1.4571 (V4a) Edelstahl. Dieser ist für den Einsatz im direkten Kontakt mit Lebensmitteln konzipiert. Die notwendigen Freigaben nach FDA 21 CFR §177.1550 und EU (VO) 10/2011 sind in Vorbereitung. Der B2PT kann – je nach Betriebsbedingungen – einem Druck von bis zu 10 bar standhalten. Das Design des Simmerrings lässt sich auf kundenspezifische Bedarfe anpassen. Mit dem Werkstoff 75 Fluoroprene® XP 45 ist es gelungen, die Hochleistungsbauform des Simmerrings mit einem Hochleistungswerkstoff zu vereinen. Der eingesetzte Werkstoff wurde speziell für die Anbindung an Metall entwickelt. Er verfügt über alle nötigen Freigaben und Zertifikate nach EU (VO) 1935/2004, EU (VO) 2023/2006 und FDA 21 CFR §177.2600. Dichtungen aus Fluoroprene® XP zeichnen sich durch ihre universale Beständigkeit aus. Der Werkstoff vereint die sehr guten Eigenschaften von EPDM in polaren Medien (Wasser, Säuren, Laugen) mit den Leistungsmerkmalen von VMQ und FKM in allen unpolaren Medien (Ölen, Fetten und Kohlenwasserstoffen). Über die beiden neuen Werkstoffvarianten hinaus wurde eine weitere Bauform des Simmerrings entwickelt: der Hygienic BlueSeal. Diese totraumfreie Version des Simmerrings entspricht den Gestaltungsvorschriften des Hygienic Designs. Seine Geometrie ermöglicht, dank vorgesetzter Lippe, eine vollständige Reinigung. Dies verhindert Verunreinigungen, die durch Bakterien verursacht werden und in das Prozessmedium gelangen können. Auch bei dieser Produktvariante kommt das neue Quantum® PTFE F18245 zum Einsatz. Der Hygienic BlueSeal eignet sich für Anwendungen, in denen nur geringe Reibung entsteht.

Freudenberg Sealing, Simmerringe Lebensmittelindustrie.
23.03.2018
Dämmstoffe im Test

Eine Untersuchung des Fraunhofer Instituts für Bauphysik bestätigt: Armaflex Dämmstoffe sind sehr gut vor Feuchteaufnahme geschützt. Der geschlossenzellige Elastomerdämmstoff steigert auch langfristig die Energieeffizienz technischer Anlagen.

Für technische Isolierungen ist Tauwasser der Todfeind Nummer 1: Bildet sich Feuchtigkeit auf der Oberfläche von Leitungen oder dringt Wasserdampf ungehindert von außen in die Dämmung, hat das Dämmsystem versagt. Das Tückische am Feuchteeintrag ist, dass die Prozesse nicht sichtbar verlaufen. Das Tauwasser fällt unter der Dämmung auf der Rohroberfläche aus. Erkannt wird das Versagen der Dämmung oft erst, wenn das Material so feucht ist, dass es von der abgehängten Decke tropft oder sich Eis auf der Leitung bildet. Wenn Feuchtigkeit in die Dämmung dringt, steigen die Energieverluste, kann Korrosion unter der Dämmung entstehen, können Schimmelpilze wachsen und hohe Reparatur- und Folgekosten entstehen. Die Dämmwirkung nimmt rapide ab und auf lange Sicht gesehen verliert der Dämmstoff seine Funktion. Die zentrale Frage bei der Auswahl von Dämmstoffen ist also, wie gut das Material vor Feuchteaufnahme geschützt ist. Um das Feuchte- und Tauwasserverhalten unterschiedlicher Dämmstoffe zu untersuchen, hat das Fraunhofer Institut für Bauphysik (Stuttgart) im Auftrag von Armacell einen praxisnahen Test durchgeführt. Untersuchungsgegenstand waren Mineralfaser, PUR und FEF (flexibler Elastomerdämmstoff). Während das geschlossenzellige Elastomermaterial über eine „integrierte“ Dampfbremse verfügt und sich der Wasserdampfdiffusionswiderstand über die gesamte Dämmschichtdicke – Zelle für Zelle – aufbaut, ist er bei Mineralfaser- und PUR-Produkten auf eine dünne Alu- bzw. PVC-Folie beschränkt. Unter baupraktischen Bedingungen ist es jedoch nahezu unmöglich, die Kaschierungen so auszuführen, dass eine ausreichende Wasserdampfdichtigkeit erreicht wird. Rohraufhängungen, Bogen, T-Stücke, Ventile, Einbauten etc. sind fast nie komplett dampfdicht. Entsprechende Beschädigungen am Dämmsystem, die in der Baupraxis eher die Regel als die Ausnahme sind, wurden simuliert, indem bei drei der insgesamt sechs Probekörper zwei kleine Löcher (Ø 5 mm) 5 mm tief in die Oberfläche gebohrt wurden. Die Testbedingungen in der Klimakammer wurden bewusst moderat gewählt: Die Leitungen wurden mit einer Mediumtemperatur von 20 °C gefahren. Als Umgebungstemperatur wurden 35 °C und eine relative Luftfeuchte von 55% definiert. Unter diesen Bedingungen lief der Test 33 Tage. Sowohl unter der PUR- als auch der Mineralwoll-Dämmung hat sich bereits während dieser relativ kurzen Testdauer eine erhebliche Menge an Feuchtigkeit angesammelt. Selbst unter diesen moderaten Bedingungen konnte die Dampfbremse die Wasserdampfaufnahme nicht verhindern. In den elastomeren Dämmstoff ist dagegen keine Feuchtigkeit diffundiert und auch die Rohroberfläche ist trocken. Während das mit FEF gedämmte Rohr auch nach 33 Tagen noch keinerlei Anzeichen von Tauwasserausfall zeigte, versagte die Mineralfaserdämmung direkt zu Beginn des Versuchs, und zwar sowohl mit als auch ohne Beschädigung. Um die längerfristigen Folgen der Feuchtigkeitsaufnahme zu untersuchen, hat das Fraunhofer Institut auf der Basis der Ergebnisse Berechnungen angestellt und simuliert, wie sich die Dämmstoffe über einen angenommenen Zeitraum von zehn Jahren verhalten. Während die Wärmeleitfähigkeit (λ) des FEF nach zehn Jahren nur um rund 15 % gestiegen ist, hat sich der der λ-Wert der Mineralwolle um 77 % und der der PUR-Dämmung um 150 % verschlechtert. Die Wärmeleitfähigkeit erhöht sich mit jedem Vol.-% Feuchtegehalt und die Dämmwirkung verschlechtert sich rapide. Die Folgen sind nicht nur konstant steigende Energieverluste während des Betriebs, sondern auch ein Absinken der Oberflächentemperatur. Sinkt diese unter die Taupunkttemperatur, entsteht Tauwasser und das Korrosionsrisiko steigt. Nur wenn der Dämmstoff vor Feuchteaufnahme geschützt ist, wird das Entstehen von Tauwasser auf der Rohroberfläche und ein Anstieg der Wärmeleitfähigkeit während der Betriebsdauer verhindert. Der Nachweis der Wärmeleitfähigkeit muss als Anfangs-Wärmeleitfähigkeit oder „trockener λ-Wert“ verstanden werden und darf nur in Kombination mit dem Wasserdampfdiffusionswiderstand über die Materialwahl entscheiden. Mit anderen Worten: Ein Dämmstoff mit einem sehr guten „trockenen λ-Wert“, aber einem geringen Wasserdampfdiffusionswiderstand ist eine schlechte Wahl. Wenn es zu einer kompletten Durchfeuchtung des Dämmstoffs kommt, ist der steigende Energieverbrauch oft noch das geringste Problem. Schimmelpilze, konstruktive Schäden, z.B. an abgehängten Decken, oder Störungen industrieller Prozesse aufgrund entsprechender Wartungs- und Stillstandzeiten können zu enormen Kosten führen. Bei der Verwendung offenzelliger Dämmstoffe in Kälteanwendungen gehen Planer und Installateure ein nicht kalkulierbares Risiko ein. Hersteller von Mineralfaserprodukten werben derzeit damit, dass ihre Dämmstoffe auch in Kälteanwendungen eingesetzt werden können. Auch wenn diese Systeme ausdrücklich als Kältedämmstoffe vermarktet werden, handelt es sich um offenzellige Mineralfaserprodukte mit einer Alu-Kaschierung. Die Hersteller-Garantie von 15 Jahren darf nicht darüber hinwegtäuschen, dass im Falle einer Reklamation der Anwender in der Beweispflicht steht, das Produkt fachgerecht installiert zu haben.  In Deutschland widerspricht die Verwendung von Mineralwolle in Kälteanwendungen den Anforderungen der DIN 4140. Sie ist nur zulässig bei Verwendung eines Doppelmantels, einer luft- und diffusionsdichten, verschweißten oder verlöteten metallenen Ummantelung. Das verlangt jedoch einen erheblichen Zeit- und Kostenaufwand und wird i.d.R. nicht zur Anwendung kommen. Kältedämmstoffe sollten eine geschlossenzellige Materialstruktur, einen hohen Wasserdampfdiffusionswiderstand und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Nur so werden mögliche Diffusionsvorgänge dauerhaft auf ein Minimum reduziert.

Armacell/ Armaflex Dämmstoffe.
16.03.2018
TPE-Technologie für direkt angespritzte Eckverbindungen und Endstücke an EPDM-Profilen

Neue TPE-Compounds mit Haftung zu Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) wurden von Kraiburg TPE vor allem für Automobilanwendungen wie Fensterlauf- und Abdichtungsprofile aus EPDM mit angespritzten Eckverbindungen und Abschlüssen aus TPE entwickelt.

Diese Anwendungen gelten, speziell in großen Fahrzeugserien, als Domäne von Styrol-Butadien-Compounds (SBC) und vernetzten thermoplastischen Vulkanisaten (TPV). Aufgrund der unterschiedlichen Geometrien zwischen den Fahrzeugserien stoßen diese Materialklassen bei der Verarbeitung jedoch an ihre wirtschaftlichen Grenzen. Neue Möglichkeiten bietet diese Materiallösung, die im Spritzgussprozess eine Haftung zu EPDM eingeht. Die ersten Compounds (TC7EAZ und TC7EFZ) dieser EPDM-Haftungsreihe (AD/EPDM/UV) vereinen bei einer Härte von 70 Shore A gute Haftung zu EPDM mit hervorragender Langzeitbeständigkeit gegenüber UV-Einstrahlung und Wärmeeinwirkung. Im Vergleich zu Wettbewerbsmaterialien bieten diese Compounds nach Bewitterungstests eine überlegene Oberflächenqualität. Die Schwerpunkte bei der Entwicklung der einzelnen Compounds setzte man auf die Haftung (TC7EAZ) und auf die Verarbeitbarkeit sowie ein geringes Fogging-Verhalten (TC7EFZ). Die Anwendung der fortschrittlichen EPDM-Haftungsreihe wurde in praxisgerechter Zusammenarbeit mit dem Maschinenhersteller LWB Steinl sowie in umfassenden Labor- und Kundenversuchen erfolgreich geprüft. Im Vordergrund stand dabei zunächst die Haftfähigkeit im Verbund mit EPDM. Neben Haftungsprüfungen von EPDM/TPE-Proben wurden in diesem Rahmen auch Tests in Anlehnung an ISO 37 durchgeführt (bei Raumtemperatur sowie nach 1.500 h bei 90 °C). In den Tests wurde neben der Zugspannung und Bruchdehnung auch die erforderliche absolute Kraft bis zur Zerstörung der Probe ermittelt. Die neuen Materialien erzielten bei diesen Haftungsversuchen gute Ergebnisse sowohl mit geschäumten als auch mit kompakten EPDM-Werkstücken. Die Anfangshaftung spielt eine entscheidende Rolle für die problemlose Entformbarkeit der Fertigteile bei möglichst kurzen Zykluszeiten. Darüber hinaus ergaben die Versuchsreihen, dass es bei der Haftung wesentlich auf die Sauberkeit der eingelegten EPDM-Profile ankommt. Für zuverlässig reproduzierbare Resultate sollten die Profilstücke möglichst zeitnah vor dem Anspritzen der TPE-Komponente geschnitten werden – je frischer der Zuschnitt, desto besser die Haftung. Zu den Kernanforderungen für Kfz-Außenteile zählen außerdem dauerhafte Wärme- und Witterungsbeständigkeit auch bei erhöhter UV-Einstrahlung. Um dies zu simulieren, wurden Materialproben beschleunigten Alterungstests mit Heißluft (1.500 h bei 90 °C und 120 °C) unterzogen und mittels Bewitterungstests den Umgebungsbedingungen, wie sie z.B. in Florida (Hitze und Feuchtigkeit) und der Kalahari (Hitze und Trockenheit) vorkommen, ausgesetzt. Bei all diesen Witterungstests bewies die AD/EPDM/UV- Reihe stabile mechanische Eigenschaften und zeichnete sich durch signifikant trockene und klebfreie Oberflächen aus. Erhöhte Prozessstabilität bedeutet weniger Ausschuss und gilt heute als einer der wichtigsten Faktoren für wirtschaftliche 2K-Bauteile. Eine weitere Zielsetzung der Projektpartner war die Reduzierung der typischen Zykluszeit für die Fertigung von TPE-Anspritzungen an eingelegte EPDM-Werkstücke. Die neuen EPDM-Haftungscompounds zeichnen sich u. a. durch ihre wirtschaftliche Verarbeitbarkeit aus. Die Verarbeitung erfolgt bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen von 200 °C bis 220 °C. Dies bewirkt kürzere Kühlzeiten, die, zusammen mit der minimierten Nachdruckzeit, den Zyklus und damit die gesamte Fertigung beschleunigen. Neben diesen Eigenschaften sorgt die Anfangshaftung der speziell entwickelten TPE-Compounds zu den EPDM-Materialien für eine einfache Entformung der Fertigteile und verkürzt somit ebenfalls die Zykluszeiten.

Kraiburg TPE GmbH & Co. KG, TPE Compounds.
06.03.2018
Glass-Bubbles-Partnerprogramm

Bei diesem Partnerprogramm werden thermoplastische Compoundeure von Experten aus dem 3M-Geschäftsbereich Advanced Materials geschult und die korrekte Verarbeitung der Glass Bubbles geprüft.

Qualitätssicherung hat beim neuen 3M-Glass-Bubbles- Partnerprogramm einen hohen Stellenwert. Was können diese Glashohlkugeln, wie werden sie möglichst effizient in thermoplastische Matrizen eingearbeitet und was muss beachtet werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten? Solche und andere Fragen werden in Partner-Schulungen beantwortet. Verarbeiter und Endanwender von 3M-Glass-Bubbles-Compounds werden so kompetent entlang der Wertschöpfungskette betreut. Einer der ersten Partner ist die A. Schulman, Inc. Dieses Unternehmen verfügt über ein europäisches Entwicklungszentrum für Thermoplaste in Kerpen und arbeitet an leichten Kunststofflösungen für die Automobilindustrie. Die 3M-Glass-Bubbles sind für A. Schulman eine qualitativ gute Lösung, gezielt Hohlräume in den Compound zu bringen und die Dichte zu reduzieren. Der erste Ansatz, mit dem A. Schulman startet, heißt Drop-in-Solution: auf Schrumpf und Verzug gut austarierte leichte Compounds, die mit bestehenden Werkzeugen verarbeitet werden können. So lassen sich mit wenig Aufwand schnell erste Versuche realisieren. Der Fokus der Zusammenarbeit liegt in der DACH-Region sowie im westlichen Europa.

01.03.2018
Kohlenstoff für 3D-Druck zur Marktreife bringen

Zusätzlich zur Entwicklung der aktuellen Produktlösungen und Wachstumsmärkte arbeitet die SGL Group an Zukunftsfeldern für den Einsatz von Carbon- und Grafitmaterialien. Ein Bereich ist der 3D-Druck von Komponenten aus Kohlenstoff.

Dabei werden werkzeuglos und computergesteuert einzelne Schichten zu dreidimensionalen Werkstücken aufgebaut. Die SGL Group bringt nun - mithilfe der 3D-Druck-Technologie von ExOne - gedruckten Kohlenstoff und Grafitbauteile unter dem Markennamen CARBOPRINT® zur Marktreife. Die Zusammenarbeit baut auf den Kernkompetenzen der beiden Firmen auf: Die SGL Group bringt ihr Wissen zum Rohstoff und zur Pulveraufbereitung sowie ihre Technologien zur Weiterveredelung von Kohlenstoffbauteilen ein. ExOne steuert als Anbieter der industriellen Binder-Jetting-Technologie die 3D-Druck-Kompetenz bei. Mit dieser Technologie ist nicht nur die Herstellung kleiner Prototypen möglich, sondern auch die wirtschaftliche Serienproduktion sowie die schnelle Erarbeitung kundenspezifischer Lösungen. Da der Kohlenstoffkörper nach dem Druck an sich zunächst porös ist, kommt den  Nachveredelungsprozessen der SGL Group, wie z.B. Polymer-Imprägnierung und Silizium- oder Metall-Infiltration, eine zentrale Rolle zu. Mit diesen Zusatzprozessen können an den Anwendungsfall angepasste, vielfältige Materialeigenschaften eingestellt werden. Nach einer ersten Materialentwicklungsstudie steht nun die Bauteilentwicklung an, um die extreme Designfreiheit des 3D-Drucks in Kundennutzen umzuwandeln. Auf Basis der Grundeigenschaften von Kohlenstoff wie hoher chemischer Stabilität sowie guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit werden derzeit erste Versuchsbauteile für die Anwendungserprobung im Bereich des chemischen Apparatebaus und der Umwelttechnik entwickelt. Konkrete Beispiele sind Wärmetauscher und Einbauten für Destillationskolonnen, aber auch Pumpenbauteile aus siliziertem 3D-gedruckten Kohlenstoff.

SGL Carbon SE, ExOne/3D-Druck.
22.02.2018
Mit Prototypen aus LSR effektiv zur Serienreife

Kostengünstig spritzgegossene und 3D-gedruckte Prototypen aus LSR sowie LSR-Kleinserien sind ein neues Angebot von BAHSYS. Das Unternehmen erweitert zudem sein Dienstleistungsangebot hinsichtlich Materialauswahl, 2K-Haftung und Haftungsoptimierung. 

Von Membranen für Zentralverriegelungen in der Automobilindustrie über Beatmungsmasken in der Medizintechnik bis hin zu Dichtringen im Bereich Sanitär – Flüssig-Silikon kommt dort zum Einsatz, wo Materialien mit hoher Elastizität und Wärmebeständigkeit benötigt werden. Weiterhin bietet LSR großes Potenzial für die Erforschung neuer Herstellungs- und Anwendungsmöglichkeiten. Aktuell steht z.B. bei  BAHSYS, einem Unternehmen der BARLOG Gruppe, die Haftung zwischen LSR und einer bestehenden Hartkomponente wie Metall oder Hochleistungspolymeren und technischen Kunststoffen im Fokus der Arbeit, um kostenintensive Montageprozesse einzusparen. Die Vorteile von Flüssig-Silikon sind vielfältig: Das Material hält sehr hohen Temperaturen stand, und das ohne nennenswerte Änderungen der mechanischen Eigenschaften. Aus diesem Grund sind LSR-Artikel sehr gut sterilisierbar und daher ideal für den Einsatz in der Medizintechnik. Der Werkstoff besitzt zusätzlich elektrische Isoliereigenschaften, ist chemisch beständig und weist auch bei tiefen Temperaturen eine hohe Elastizität auf. Die hydrophobe Oberfläche sorgt für eine Tendenz zur Selbstreinigung. Nachteile gibt es nur wenige, z.B. die hohe Neigung zur Gratbildung, die jedoch mit dem entsprechenden Know-how im Werkzeugbau unterbunden werden kann. BAHSYS entwickelt mit dem Geschäftsbereich protosys stetig neue Möglichkeiten bei der Herstellung von Prototypen. Bei der Fertigung von spritzgegossenen und 3D-gedruckten Prototypen aus LSR reicht  die Inhouse-Dienstleistung vom virtuellen 3D-CAD-Bauteil über die Werkzeugkonstruktion, inklusive Rapid-Tooling, bis zum spritzgegossenen Prototypen. Aktuell werden Prototypen aus Silikon auf dem Markt i.d.R. im Vakuumgussverfahren hergestellt, das zwar einen geringen Invest erfordert, jedoch den Nachteil hat, dass weder das Serienmaterial LSR noch das spätere Fertigungsverfahren verwendet werden können. BAHSYS bietet jetzt die Möglichkeit, mit dem Serienprozess Liquid-Injection-Moulding (LIM) kostengünstige Prototypen aus Serienmaterial herzustellen und so erheblich mehr Erfahrungen in der Prototypenphase zu sammeln. Zusätzlich stellt man auf Wunsch auch Kleinserien aus LSR her.

Barlog Plastics GmbH, BAHSYS/LSR/3D-Druck.
27.11.2017
Elf neue Blockschaumqualitäten

PE-Blockschaum wird von Köpp jetzt in elf neuen Qualitäten angeboten, darunter flammhemmende, hochtemperaturbeständige, isolierende und warmverformbare Ausführungen. Ebenfalls neu ist eine Qualität mit einem niedrigen Raumgewicht von 20 kg/m³ – weltweit einzigartig für ein chemisch vernetztes PE.

Mit den verschiedenen Sonderqualitäten stehen nun auch Lösungen für andere Branchen – wie die Automobilbranche mit ihren hohen Anforderungen hinsichtlich Inhaltsstoffen und Umweltverträglichkeit – zur Verfügung. Folgende Prüfungen sind von unabhängigen Instituten bestätigt: Blauer Engel gemäß RAL UZ 132, VOC gemäß VDA 278 -> 643/492, Geruchsprüfungen gemäß VDA 270 Note 2,5, Wärmeleitwert gemäß EN ISO 10456:2009-12 und EN 12667:2001-01  -> 0,034 W. /m. K., Konformität gemäß (EG) Nr. 1907/2006 (REACH) und Konformität gemäß  Richtlinie 2011/65/EG (RoHS).

Koepp Schaum GmbH, PE.
14.11.2017
Beschichtungsverfahren für medizintechnische Dichtungen

Auf der Compamed 2017 zeigt Trelleborg Sealing Solutions ein neuartiges Beschichtungsverfahren, mit dem sich Elastomere bis auf wenige Hundert Nanometer dünn beschichten lassen, um den Reibungskoeffizient von Elastomeren zu senken und deren Gleiteigenschaften zu verbessern.

Dies vereinfacht die Montage von Dichtungssystemen und steigert die Qualität und Lebensdauer medizintechnischer Geräte. Über die nanoskalige Beschichtung senkt Trelleborg die bisherige Schichtdicke um den Faktor 10 – 50 gegenüber herkömmlichen Beschichtungssystemen. Da das neue Verfahren eine sehr hohe Stabilität aufweist, ist es resistent gegen die Sterilisation mit Gammastrahlen, Ethylenoxid oder Heißdampf. Dies prädestiniert die Beschichtung für den Einsatz in medizinischen und pharmazeutischen Anwendungen. So können klassische O-Ringe und komplexe Formteile hauchdünn im nanoskaligen Bereich überzogen werden. Die ursprünglichen Eigenschaften der Elastomere werden dadurch nur unwesentlich verändert und die Dichtungssysteme haben eine höhere Lebensdauer, da sich der Abrieb bei Dynamik reduziert.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Dichtungslösungen, die in den Bereichen Healthcare, Medizintechnik, Pharmaindustrie oder Life Sciences zum Einsatz kommen. Denn die Beschichtung ist stabil gegenüber der Sterilisation mit Gammastrahlen, Ethylenoxid oder Heißdampf, die u.a. bei Mehrfachverwendungen von medizinischen Gerätschaften, Fermentern oder Spritzen unabdingbar ist. Zudem erfüllt man mit dem Beschichtungsverfahren die Vorgaben für medizinische, biotechnologische und pharmazeutische Anwendungen, wie sie von Behörden wie der US-amerikanischen FDA (Food and Drug Administration) oder europäischen Standards wie der DIN EN ISO 10993 für die mikrobiologische Beurteilung von Medizinprodukten vorgeschrieben sind.

Bei Elastomeren wird über die Beschichtung vor allem der Reibungskoeffizient verringert, was auch zu einer stärkeren Vereinzelung der Dichtungen führt. In Reinform neigen Elastomere zum Anhaften, entweder aneinander während der automatischen Montage oder an Gegenlaufflächen im dynamischen Einsatz. Letzteres verursacht den bekannten Stick-Slip-Effekt, der in vielen Anwendungen zu Problemen führt. Beschichtet lassen sich O-Ringe oder komplexe Formteile aufgrund der besseren Vereinzelung einfacher und sicherer in vorgesehene Nuten verbauen. Dies minimiert Zuführungsprobleme während der automatischen Montage und senkt die Wahrscheinlichkeit von Produktionsausfällen. Nach dem Einbau des O-Rings in die Nut werden die abzudichtenden Teile zusammengebaut. Dabei wird der O-Ring in seinem Querschnitt verpresst und dadurch die Dichtfunktion herbeigeführt. Mittels der reibungsmindernden Beschichtung können die Bauteile leichtgängig und beschädigungsfrei zusammengebaut werden, sodass der gesamte Montageprozess einfach und sicher gestaltet ist.

Die Beschichtung wird über ein neu entwickeltes Dünnschichtverfahren appliziert. Die stark ausgeprägte Anhaftung an das Grundsubstrat führt dazu, dass die elastischen Eigenschaften der Polymere besser erhalten bleiben. Mikrofeine Risse in der Beschichtung, die durch Spannen und Dehnen der Dichtung bei der Montage entstehen können, schließen sich wieder vollständig und beeinflussen die Funktionalität der Beschichtung in keiner Weise. Dadurch lässt sich eine deutlich längere Haltbarkeit für Dichtungssysteme erzielen und somit auch für das medizintechnische Gerät.

 
Dank der guten Substratanhaftung eignet sich die Beschichtung für viele Arten von Elastomeren und thermoplastischen Systemen, darunter auch für Silikone wie LSR (Liquid Silicone Rubber), Elastomerwerkstoffe wie EPDM (Ethylene Propylene Diene Monomer Rubber) oder thermoplastisches Polyurethan (TPU). Zudem ist die nanoskalige Beschichtung so dünn, dass sie eine hohe Transparenz besitzt und die ursprüngliche Farbe des Elastomers nicht abgedeckt wird. Die Farbe von Dichtungen kann bei der Montage eine zentrale Rolle spielen: Elastomere von O-Ringen sind meist schwarz, werden aber oft eingefärbt, um Unterschiede in Zusammensetzung, Durchmesser oder Stärke der O-Ringe optisch anzuzeigen. Mit der neuartigen Beschichtung bleibt diese Farbkennung auch nach der Beschichtung erhalten

14.11.2017
Temperfreier Flüssigsiliconkautschuk

Auf der COMPAMED 2017 stellt WACKER die neue Flüssigsiliconkautschuk-Reihe ELASTOSIL® LR 5040 vor. Diese Siliconprodukte erfüllen die strengen regulatorischen Vorgaben, die bei vielen Anwendungen im Medizintechnikbereich gelten.

Vulkanisate aus ELASTOSIL® LR 5040 besitzen nach der Vernetzung auch ohne thermische Nachbehandlung eine exzellente Mechanik und enthalten nur wenige flüchtige Substanzen. Dadurch können Hersteller in vielen Fällen auf das Tempern nach der Produktion verzichten. ELASTOSIL® LR 5040 vernetzt zu einem transluzenten Elastomer, dessen Flüchtigengehalt ohne thermische Nachbehandlung unter 0,5 Gewichtsprozent liegt. Das Silicon besitzt ungetempert einen hohen Weiterreißwiderstand in der Größenordnung von getemperten hochkerbfesten Standardmaterialien. Es verkraftet dadurch mechanische Belastungen, wie sie z.B. beim Gebrauch von medizintechnischen Geräten vorkommen können. Typische Anwendungsbeispiele sind Anti-Kolik-Ventile, Flaschenverschlüsse oder Beatmungsmasken. Die Produktreihe deckt zunächst den Härtebereich von 30 bis 70 Shore A ab. Im vernetzten, ungetemperten Zustand weicht die tatsächliche Härte des Silicons nur ±3 Punkte vom vorgegebenen Wert ab. ELASTOSIL® LR 5040 lässt sich im Spritzgussverfahren verarbeiten. Weil die Formteile in vielen Fällen nicht mehr getempert werden müssen, lassen sich Herstellprozesse deutlich verschlanken und hochgradig automatisieren. Auf diese Weise wird – auch unter Reinraumbedingungen – eine schnelle, effiziente und kostengünstige Großserienfertigung möglich.

COMPAMED: Halle 8A, Stand D28

Wacker Chemie AG, ELASTOSIL® LR 5040.
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