Reibungsärmere dynamische Dichtungen

Beschichtete und unbeschichtete Dichtung im Vergleich (Bild: W. L. Gore & Associates)

12.11.2020 Reibungsärmere dynamische Dichtungen

Die flexible Folie Gore® Low Fiction basiert auf der von Gore entwickelten Membrantechnologie aus ePTFE (expandiertem PTFE). Sie erlaubt verschleiß- und reibungsärmere dynamische Dichtungen, die Drehmoment und Energieverbrauch reduzieren können und darüber hinaus neue Designoptionen in kritischen Anwendungen bieten.

Dazu zählen u.a. Thermomanagement-Applikationen, Klimaanlagen, Antriebe, Elektromotoren und Getriebewellen. Die mit dem Design dynamischer Dichtungen einhergehenden Abwägungen sind hinreichend bekannt:

  • Reines Elastomer dichtet hervorragend ab. Die hohe Reibung kann allerdings den Energieverbrauch und Teileverschleiß erhöhen.
  • Ringe aus massivem PTFE verringern zwar die Reibung, können aber die Dichtigkeit beeinträchtigen, die Kosten erhöhen, das Design verkomplizieren und immer noch an erheblichem Verschleiß leiden.
  • Eine dünne Schicht aus herkömmlichem PTFE verringert die Reibung, allerdings kann die Steifigkeit von massivem PTFE den Verarbeitungsprozess erschweren und sowohl die Verbindungsfestigkeit als auch die Dichtfähigkeit des Elastomers beeinträchtigen.

GORE® Low Friction Film bietet in diesem Kontext aufgrund der Kombination von Eigenschaften neue Optionen für das Design dynamischer Dichtungen im Automobilbau:

  • Weniger Reibung an der Dichtfläche für ein geringeres Drehmoment und reduzierten Stromverbrauch. Der Test nach ASTM D 1894 zeigt, dass der dynamische Reibungskoeffizient der Folie  15-mal niedriger als der von reinem, unbeschichtetem Elastomer (HNBR, Shore A 70) ist.
  • Höhere Verschleißfestigkeit für verbesserte und vorhersehbarere Dichtungslebensdauer und Bauteilzuverlässigkeit. Der Test nach ASTM G77 hat gezeigt, dass die  Folie – selbst bei nassen Bedingungen (Kühlflüssigkeit) – nur etwa halb so stark verschleißt wie herkömmliches PTFE.
  • Hervorragende Dichtheit, da sie die Dichtungselastizität beibehält, die traditionell mit reinem Elastomer assoziiert wird. Im Gegensatz zu anderen reibungsmindernden Materialien biegt und bewegt sich der Low Friction Film mit dem Elastomer.

Die Technologie des Low Friction Films unterscheidet sich deutlich von der herkömmlicher PTFE-Ringe oder der von starrem, dünn geschältem PTFE. Durch ein unternehmenseigenes Verfahren entsteht ein graphitgefülltes ePTFE mit einer einzigartigen Mikrostruktur. Das Graphit verbessert die Verschleißfestigkeit der Folie erheblich. Und während des Formens fließt das Elastomer in die ePTFE-Mikrostruktur, um eine dauerhafte, untrennbare Verbindung einzugehen. Darüber hinaus passt sich diese dünne, flexible Folie selbst den komplexesten Dichtungsformen an – sogar einem extremen Beispiel mit zwei Hinterschnitten – und lässt sich leicht in Spritzguss- und Pressformverfahren integrieren.