PTFE-Dichtungen – Untersuchungen bei außergewöhnlichen Betriebsbedingungen

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Bärbel Schäfer

Bärbel Schäfer
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Weitere Fachartikel aus DICHTUNGSTECHNIK JAHRBUCH 2015:

Trends:

Die Dichtungs-, Klebe- und Elastomertechnik gewinnt quer durch alle Branchen an Bedeutung – die Systemrelevanz von Dichtungen ist in vielen Bereichen ein zentrales Thema. Dabei steigen die Anforderungen an Werkstoffe, Dichtungslösungen und ihre Be- und Verarbeitung kontinuierlich und in Folge dessen werden auch Dichtungslösungen immer komplexer. In einem komplexer werdenden Markt, ist Orientierung wichtig. Deshalb befragte ISGATEC im Frühjahr wieder Experten zu Trends, ihren Einschätzungen und Themen, die sie beschäftigen. Dabei gibt es eine Reihe interessanter Ergebnisse – eines vorweg: Mit 575 Experten haben sich 33% mehr Personen beteiligt als im letzten Jahr. Auch diesmal mussten die Teilnehmer nicht alle Fragen beantworten – weniger als 200 Antworten gab es aber zu keiner Frage und bei vielen Fragen waren Mehrfachantworten möglich.

Die Umfrage wurde in Kooperation mit dem Institut für Maschinenelemente (IMA), Universität Stuttgart, erstellt. [...]

Sandra Kiefer, Karl-Friedrich Berger, Holger Best (ISGATEC GmbH)
Werkstoffe:

Ob im Einsatz für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in medizintechnischen Applikationen oder als Element in pharmazeutischen, Beauty- oder Healthcare-Produkten, Materialien, die für Dichtungselemente eingesetzt werden, müssen umfangreichste Anforderungen erfüllen. Alleine die EU-Kunststoffverordnung für Verpackungen im Lebensmittelkontakt mit ihren Änderungsverordnungen, Positivlisten für Additive und Monomere, festgeschriebenen Grenzwerte für einzelne Substanzen und Angaben zum Umfang der Konformitätserklärungen ist eine große Herausforderung. Im Bereich Medizin und Pharma sieht es nicht anders aus. Mit der neuen EU-Richtlinie für Kosmetikverpackungen wird auch hier die „Luft dünner“. Gefordert sind Werkstoffe, die geeignet sind, diese Anforderungen zu erfüllen, wie dies für die Werkstoffgruppe der Thermoplastischen Elastomere (TPE) gilt. Intensive Studien haben die Eignung der heute anspruchsvollen und ausgereiften TPE-Rezepturen für den Lebensmittelkontakt nach Richtlinien der EU und FDA sowie die Unbedenklichkeit im Kontakt mit dem Körper nach ISO 10993 und USP nachgewiesen. [...]

Dennis Siepmann (Actega DS GmbH)

Gemäß dem Motto „selten sichtbar, aber immer unverzichtbar“ spielt Polyurethan eine zentrale Rolle bei der Herstellung von Dichtungen, die unter besonders harten Bedingungen ihre wichtige Aufgabe erledigen. Denn im Vergleich zu Elastomeren verfügt es über eine viermal größere mechanische Verschleißfestigkeit, exzellente Ozonbeständigkeit und hält auch den Belastungen mineralischer Flüssigkeiten sehr gut stand. Aber die Entwicklung neuer Polyurethane erfordert Tüftler und hohes Chemikalien-Know-how. So wurde drei Jahre lang bei der Entwicklung des neuen Polyurethans ausprobiert, neue Rezepturen entwickelt, wieder verworfen, erneut gemischt, bis die richtige Zusammensetzung gefunden war. [...]

Dr. Jürgen Hieber, Mathias Burkert (Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG)

Hitzebeständige Elastomere sind in vielen Gebrauchsgegenständen des Alltags, aber auch für Dichtungen, unverzichtbar – im Automobil ebenso wie im Haushalt. Moderne Festsiliconkautschuke tragen der steigenden Nachfrage in verschiedenen Branchen Rechnung und reizen die Grenzen der Temperaturbeständigkeit dieser Werkstoffe aus. [...]

Dr. Jürgen Ismeier (Wacker Chemie AG)

An Dichtungswerkstoffe werden immer höhere Anforderungen gestellt, denen man mit neuen Mischungen Rechnung trägt. Beispiele sind hochfluorierte Mischungen auf Basis von FKM und eine besondere FEPM-Mischung mit ebenfalls sehr guten chemischen Eigenschaften. Beide Mischungen erlauben eine gute Verarbeitung und dadurch eine sehr gute Prozessführung und hohe Produktivität. [...]

Monica Parzani und Francesco Duci (GITIS s.r.l.)

Zur Verbesserung unserer Lebensqualität werden an bewährte Technologien stetig neue Anforderungen gestellt. Dieser Trend macht letztendlich auch vor PTFECompounds nicht halt. Neue Entwicklungen eröffnen hier interessante Perspektiven für verschiedene Branchen und Anwendungen. [...]

Gerd Beul und Robert Veenendaal (Dyneon GmbH), Dr. Michael Schlipf (FPS GmbH)

Im Rahmen der Globalisierung der Märkte erweitern sich für Verarbeiter und Anwender von Kunststoffen zunehmend die Möglichkeiten der Werkstoffauswahl. Insbesondere die Länder des asiatischen Raumes werden zu Versorgern nicht nur der eigenen Märkte, sondern sie exportieren auch in die Länder der westlichen Welt. Dies trifft auch bei den Fluorpolymeren und damit bei PTFE zu. Die Grundanforderungen der Qualität sind in allgemeinen Regelwerken definiert, sodass der Verarbeiter auf dieser Basis zunehmend Freiräume bei der Rohstoffbeschaffung nutzen kann. Kommen jedoch zusätzliche Aspekte zur Absicherung der Qualität hinzu, wie dies durch umfangreiche Regelwerke für Lebensmittel- oder viele andere Zulassungen der Fall sein kann, die werkstoffbezogen die Eignung bestätigen, so wird die freie Wahl des Grundwerkstoffes schnell eingeschränkt. Für Kopien der Originale, hergestellt unter Verwendung kostengünstigerer PTFE-Rohstoffe, gelten die Ursprungszulassungen nicht. Im Schadensfall können deshalb alle Vertreter der Wertschöpfungskette gefordert sein, Original von Plagiat zu unterscheiden. Hierfür wurden spezielle Marker, auch für PTFE, entwickelt, durch die eine eindeutige Zuordnung des Rohstoffes, auch nach langer Anwendungsdauer, sicher möglich ist. Jedoch zögern viele Anwender vor dem Einsatz dieser Methode, da der erforderliche Zusatzstoff zu einer Kontamination des PTFE bzw. zur Veränderung der Eigenschaften führen könnte. Darüber hinaus bietet der Werkstoff PTFE durch seinen besonderen Polymeraufbau und seine speziellen Herstellverfahren die Möglichkeit der Zuordnung zu seinem Hersteller, auch ohne spezielle Zusätze.[...]

Dr. Michael Schlipf (FPS GmbH)
Statische Dichtsysteme/Formteile:

Die Dehnschraube wird gerne bei Flanschverbindungen eingesetzt und genießt eigentlich einen guten Ruf. Zu Unrecht, denn sie ist nicht die optimale Schraube für Flanschverbindungen. Sie erfüllt verschiedene Normen nicht und hat auch hinsichtlich ihrer Geometrie Nachteile. Die Dichtigkeit einer Normflanschverbindung leidet darunter unnötigerweise – denn es gibt bessere Lösungen. [...]

Peter Thomsen (Lannewehr + Thomsen GmbH & Co. KG)

Je größer eine Dichtung, desto größer sind die Probleme. Das fängt beim Transport an und endet bei der Montage. Eine neuartige und zum Patent angemeldete Kraftnebenschluss-Dichtung löst hier eine Reihe von Problemen. Sie bietet darüber hinaus Kostenvorteile und steht einer Vielzahl von Werkstoffen für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen zur Verfügung. [...]

Dipl.-Ing.(FH) Wolfgang Abt und Dipl.-Ing. Norbert Weimer (Klinger GmbH)

Wärmeübertrager unter Gesamtkostenbetrachtung wirtschaftlich abzudichten, ist kein triviales Thema. In den letzten Jahren haben sich dabei zunehmend Dichtungsbänder als Alternative zu klassischen statischen Dichtungen etabliert. Eine entscheidende Rolle spielt dabei auch der Einsatz von expandiertem PTFE (ePTFE) als Werkstoff für moderne Dichtungsbändern. [...]

Günter Lang (W. L. Gore & Associates GmbH)

Gerade weil statische Dichtungen heute in großer Vielfalt verfügbar sind, bedarf es zur Auswahl der funktional am besten geeigneten und wirtschaftlichsten Lösung einer klaren Definition der Entscheidungskriterien. Die wichtigsten davon werden als Orientierungshilfe für Entwickler und Anwender in dieser kompakten Übersicht dargestellt. [...]

Christoph Meissner und Thomas Braun (Parker Hannifin Manufacturing Germany GmbH & Co. KG, Packing Division Europa)

Sind statische Dichtsysteme korrosiven Belastungen ausgesetzt, kann das Fehlerbild der korrosiven Dichtungsunterwanderung auftreten. Wird eine Dichtstelle durchwandert, können Korrosionsprodukte, Flüssigkeit oder Salze in den abzudichtenden Raum eindringen – die Funktionalität der Dichtstelle ist dann nicht mehr gegeben. Die Konstruktion der Dichtstelle wirkt sich, neben Werkstoffeigenschaften und Umgebungseinflüssen, maßgeblich auf das Unterwanderungsverhalten aus. Um diese Einflüsse systematisch zu untersuchen, wurden Korrosionsversuche mit verschiedenen Gehäusespaltgeometrien durchgeführt. [...]

Dipl.-Ing. Sascha Bader und Dr.-Ing. Bernd Stiegler (Robert Bosch GmbH), Professor Dr.-Ing. habil. Werner Haas und Dipl.-Ing. Lothar Hörl (Institut für Maschinenelemente, Universität Stuttgart)

Mit der Richtlinie VDI 2290 – seit Juli 2012 Teil des Bundesimmissionsschutzgesetzes – sind die Leckage-Grenzwerte von metallischen Flanschverbindungen, die kritische Medien mit einer Temperatur von bis zu 400 °C führen, deutlich verschärft worden. Ziel der Richtlinie ist es, diffuse Emissionen zu reduzieren, um so die Umwelt zu schonen. Dies stellt sowohl Dichtungshersteller als auch Anlagenbetreiber und Montagebetriebe vor neue Herausforderungen. Denn erstmals werden Flansche, Dichtungen, Schrauben und die qualifizierte Montage als ein Gesamtsystem betrachtet. [...]

Ralf Kulessa und Gerrit Engelns (Garlock GmbH)

Dichtungen sind hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften keine Normteile. Doch woher kommen diese Unterschiede? Anhand von EPDM-, NBR- und FKM-Dichtungen wird dies verdeutlicht. Denn es ist wichtig, Elastomerdichtungen angemessen zu spezifizieren.[...]

Dipl. Ing. Bernhard Richter (O-Ring Prüflabor Richter GmbH)

Die Welt der Flachdichtungen wird häufig auf Werkstoffe wie Graphit oder PTFE reduziert. Dabei spielen auch Dichtungen auf Faserstoffbasis nach wie vor eine große Rolle. Häufig vergessen werden dabei Produkte, die nicht im Kalander-, sondern im Papierprozess hergestellt werden. Ein unschlagbares Preis-Leistungs-Verhältnis macht diese Produkte insbesondere für höhere Stückzahlen interessant. Und neue Soft Compounds erweitern den Einsatzbereich derartiger Produkte erheblich. [...]

Dipl.-Ing. Marco Schildknecht (Frenzelit Werke GmbH)

Die Anforderungen der Gesetze, Regelwerke und Vorschriften verlangen eine Montage nach geregeltem Montageverfahren durch befähigte Monteure, deren Dokumentation und Überprüfung. Vielen ist nicht bewusst, was zwischen abgeschlossener Montage und Inbetriebnahme an der Dichtverbindung vorgeht. Aus diesem Grund wurde eine Versuchsreihe gestartet, die simuliert was durch die Montage nach einer geregelten Verfahrensanweisung passiert. [...]

Dipl.-Ing. Viktor Weber (Möller Metalldichtungen GmbH)
Dynamische Dichtsysteme/Tribologie:

Zur drucklosen Abdichtung von Wellen werden in allen Bereichen des Maschinenbaus Elastomer-Radialwellendichtringe (RWDR) eingesetzt. Durch ihren aktiven Rückfördermechanismus funktionieren sie zuverlässig. Dem Einsatz sind jedoch hauptsächlich aufgrund thermischer oder chemischer Schädigung Grenzen gesetzt. In der Praxis werden dann oftmals sehr teure und platzaufwändige Sonderkonstruktionen eingesetzt. Da das dazu nötige Wissen besonders bei kleinen und mittelständischen Unternehmen selten ausreichend vorhanden ist, ist eine einfach zu beherrschende Dichtlösung notwendig. Hier können PTFE-Dichtungen Abhilfe schaffen. Ein großer Vorteil des Werkstoffs PTFE ist seine nahezu universelle chemische Beständigkeit und die hohe thermische Belastbarkeit bis über 200 °C. [...]

Dipl.-Ing. Jan Gölz, Dr.-Ing. Frank Bauer, Professor Dr.-Ing. habil. Werner Haas (Institut für Maschinenelemente der Universität Stuttgart (IMA))

Der Einsatz von Laufwerkdichtungen zur Abdichtung von Achsen, Wellen, Laufrollen u.a. bei rauen Umgebungsbedingungen und hohen feststoffhaltigen Schmutzbelastungen ist seit vielen Jahren bekannt. Durch die Verbesserung der Qualitäten durch neue Werkstoffe und Fertigungsmethoden kommt den Dichtungen auch bei höherwertigen Anwendungen wie z.B. in Getrieben und Antriebselementen für Fahrantriebe mit höherer Gleitgeschwindigkeit eine steigende Bedeutung zu. Diese Dichtungen sind eine Alternative, wo Radialwellendichtungen oder Kassettendichtungen versagen. [...]

Dipl.-Ing. Helmut Weiss (Fluid Sealing Consult)

Vorzeitiger Verschleiß von Schlüsselkomponenten durch elektrochemische Korrosion stellt Betreiber im Kraftwerksbetrieb seit Jahren vor große Schwierigkeiten. Mit dem Einsatz von diamantbeschichteten Hochleistungsdichtungen in fossilen und nuklearen Kraftwerken wird dieses Problem seit mehr als zwei Jahren erfolgreich gelöst. Auch ein bekannter Kraftwerksbetreiber in Deutschland setzt diese Hightech-Dichtungstechnologie seit November 2010 in seinem größten Steinkohlekraftwerk im Nordwesten des Ruhrgebiets in Nordrhein-Westfalen ein. Die installierten vier Gleitringdichtungen arbeiten einwandfrei und ohne Beanstandung. Die bisherigen Laufzeiten liegen inzwischen bei mehr als 13.000 Stunden. [...]

Dipl.-Ing. Hans Peter Brauer (EagleBurgmann Germany GmbH & Co. KG)

Die Prozesstemperaturen sinken in der Rührtechnik kontinuierlich. Besonders sensibel sind hierbei die Abdichtungen zwischen Prozessraum und Atmosphäre. Gerade bei dynamischen Dichtungen, wie sie bei Rührwerken zu finden sind, haben sich Gleitringdichtungen gegenüber herkömmlichen Lösungen durchgesetzt. Diese tiefen Temperaturen sind eine neue Herausforderung für die Gleitringdichtungssysteme. Jede Anwendung muss kritisch betrachtet werden und eine optimale Lösung gefunden werden.[...]

Dipl.-Ing. (FH) Bernd Reichert (EKATO Systems GmbH)

Die Anforderungen an moderne Radialwellendichtringe (RWDR) sind vielfältig und von der Anwenderseite her oft sehr anspruchsvoll. Zum Einsatz kommen sie in vielen Industrieanwendungen, bei denen das robuste Dichtverhalten und eine lange Lebensdauer wichtig sind. Damit sind sie auch für die Energietechnik interessant, denn auch hier geht nichts ohne die dauerhafte und effiziente Funktion von Standard-Aggregaten. [...]

Dipl.- Ing. Jürgen Kurth (SKF Sealing Solutions GmbH)

Wie alle Maschinenelemente unterliegen auch Stangendichtungen einem permanenten Optimierungsdruck. Die Anwender erwarten z.B. von einem Stoßdämpfer eine immer höhere Lebensdauer, gleichzeitig soll er zu höherem Fahrkomfort beitragen. Dies bedeutet für die Dämpferdichtung einen Zielkonflikt: Eine lange Lebensdauer des gesamten Dämpfers setzt zur Aufrechterhaltung der Fahrsicherheit eine niedrige Leckage voraus. Dies kann jedoch die Schmierung der Dichtlippe verschlechtern und sich durch die erhöhte Reibung negativ auf den Fahrkomfort und die Lebensdauer der Dichtung auswirken. Um diese zum Teil widersprüchlichen Ziele zu erreichen, brauchen Entwickler leistungsfähige Werkzeuge zur Vorhersage und systematischen Verbesserung des Dichtungsverhaltens im Betrieb. Die dynamische Dichtspaltsimulation ist eine solche Möglichkeit. [...]

M. Sc. Fabian Kaiser und Dr.-Ing. Eberhard Bock (Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG), Professor Dr.-Ing. Bernd Sauer (Institut für Maschinenelemente und Getriebetechnik (MEGT) -Technische Universität Kaiserslautern)

Windkraftanlagen an Land oder im Offshore-Bereich sind witterungsbedingt oft extremen Belastungen ausgesetzt. Dementsprechend hoch sind die Anforderungen an den gesamten Maschinenraum in der Gondel, darunter auch die Hauptwellen. Für deren reibungslosen Betrieb wurde eine neue Axialdichtung entwickelt. Sie erhöht die Zuverlässigkeit von Windenergieanlagen und verringert teure Instandhaltungskosten. [...]

Robert Blachfellner (SKF Österreich AG)

Beim A380 mit seiner Spannweite von fast 80 m und einer Länge von annähernd 73 m handelt es sich um eine der herausragenden technischen Leistungen, die es in der Verkehrsluftfahrt gibt. Anhand der gewaltigen Dimension und den verbundenen Belastungsprofilen konnte ein Dichtsystem entwickelt werden, das sich anwendungstechnisch durch das Erreichen der geforderten Standzeit von 40.000 Flugzyklen bewährt hat. Ein entscheidender Faktor dabei war die gesamtheitliche Betrachtung des Systems bei der konstruktiven Bauteilgestaltung, die vor allem die thermischen, mechanischen, akustischen und eine Vielzahl weiterer gebrauchsorientierter Eigenschaften berücksichtigte. [...]

Katja Widmann (ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH)

Um die hohen Herausforderungen mobiler Hydraulikdichtungen zu meistern, kombiniert ein neues Dichtungskonzept ein innovatives Dichtungsdesign mit einem neuartigen Werkstoff. Die Dichtung hält extremen Drücken und hohen Temperaturen stand und folgt trotzdem elastisch den Bewegungen. Der Glyd Ring® D erreicht mit seinen Reibungs- und Verschleißfestigkeitswerten eine sehr hohe Lebensdauer, sogar in Zylinderwänden mit geringerer Qualität. [...]

Claudia Effmert (REIFF Technische Produkte GmbH)
Flüssigdichtungen:

Für viele Entwickler und Produktionsverantwortliche der Kunststoff oder Metall verarbeitenden Industrie sind funktionierende Dichtungslösungen mit Hilfe effizienter Fertigungsmethoden eine tägliche Herausforderung. Die Anwender verlangen, dass nach Total-Quality-Management (TQM) Gesichtspunkten produziert wird, und dass ihre Bauteile und Systemkomponenten optimal abgedichtet, verklebt und versiegelt sind. Sie erwarten daher von den in der Produktion eingesetzten Misch-und Dosieranlagen eine reproduzierbare Fertigungsqualität, die Garant für eine
nachweisliche Prozessgenauigkeit ist. Die heute in der verarbeitenden Industrie eingesetzten modernen Misch- und Dosieranlagen zum Dichtungsschäumen, Kleben und Vergießen protokollieren automatisch alle für die Qualitätssicherheit relevanten Maschinen-, Material- und Prozessdaten. So ist im Sinne von TQM die Nachvollziehbarkeit der vorangegangenen Verarbeitungsabläufe jederzeit gewährleistet. [...]

Florian Kampf (Sonderhoff Holding GmbH)

Silikone haben sich zu überaus vielseitigen Verbindungs- und Dichtwerkstoffen entwickelt, die mit ihren Materialeigenschaften über ein sehr breites Anwendungsspektrum hinweg eingesetzt werden können. Dabei steigen auch die Anforderungen an ihre Dosierung. Hier stehen heute leistungsfähige Lösungen zur Verfügung. [...]

Willi Huber (ViscoTec Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH)

Flammgeschützte Dichtungsschäume spielen eine bedeutende Rolle bei der Verhinderung oder Verzögerung der Ausbreitung von Bränden. Gleichzeitig müssen die mit Flammschutzmittel versehenen Dichtsysteme die höchsten chemischen und mechanischen Anforderungen sowie Umweltstandards erfüllen. Das stellt Entwickler vor große Herausforderungen, denn der Einsatz von Flammschutzmittel kann die Leistungsfähigkeit der Dichtungssysteme beeinflussen. [...]

Albert Schmid (RAMPF Polymer Solutions GmbH & Co. KG)

Die Leistungsdichte moderner elektronischer Baugruppen steigt permanent. Damit erhöhen sich auch die Anforderungen an die Qualität und Genauigkeit des Vergussprozesses. Parallel dazu verstärken sich die Umwelteinflüsse, denen heutige Schaltelemente standhalten müssen. Nicht nur im Automotive-, Luftfahrt- und Medizinsektor hat der Ausfall selbst kleinster elektronischer Bauteile erhebliche Folgen. Der Einsatz leistungsfähiger Vergussmedien in Kombination mit einem hocheffizienten Vakuum-Vergussprozess gewährleistet die geforderte Qualität. Für welche Anwendungen ist der Vakuumverguss heute unerlässlich? Was sind die entscheidenden Parameter für einen Vakuumverguss entsprechend dem heutigen Stand der Technik? [...]

Christian Ostermeier (Scheugenpflug AG)
Klebetechnik:

Die Klebtechnik ist begründetermaßen auf dem Vormarsch. Leider kommt es noch zu oft vor, dass die Ergebnisse einer industriellen Serienproduktion nicht den Erwartungen entsprechen. Dies liegt meist weniger an der Technologie an sich, sondern vielmehr an der Durchführung eines Projekts. Der Beitrag beleuchtet die Aspekte, auf denen eine erfolgreiche Serienproduktion beruht. [...]

Dr. Holger Fricke und Dipl.-Ing. Manfred Peschka (MBA Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, Bremen, Klebtechnische Fertigung)

Wer bei Klebebändern nur an den Verschluss von Kartons oder das Abkleben bei Malerarbeiten denkt, unterschätzt ihre Möglichkeiten. In den 113 Jahren ihrer Geschichte entwickelten sie sich vom Urvater aller Klebebänder (Leukoplast) zu einem modernen, universellen Werkzeug für Tausende von Anwendungen. [...]

Gerald Friederici (CMC Klebetechnik GmbH)

Kontinuierliche Optimierung der Produktqualität, Reduzierung von Ausschussware sowie Erhöhung der Durchsatzraten spielen in heutigen Produktlebenszyklen eine maßgebliche Rolle. Auch der Displaymarkt unterliegt diesen Gegebenheiten. Mit dem Optical Bonding steht eine Technologie zur Verfügung, die viele Probleme bei Displays löst. [...]

Dr. Belinda Berns (/Dymax Europe GmbH)

Längst haben elastische Klebstoffe Einzug in viele Bereiche der Industrie gehalten und verdrängen zunehmend herkömmliche Fügeverfahren, wie das Schweißen und das Nieten. Sei es im Metallbau, im Behälter- und Apparatebau, im Maschinen und Anlagenbau, in der Möbelindustrie, in der Lüftungs- und Klimatechnik, in der Elektroindustrie, im Yacht- und Bootsbau, im Fahrzeugbau, in der Luftfahrtindustrie sowie in vielen Bereichen der Kunststofftechnik – ohne den Einsatz der flexiblen Klebstoffe wäre eine Produktion vieler moderner Güter nicht durchführbar. [...]

M.A. Thorsten Krimphove (WEICON GmbH & Co. KG)

Die Anwendung von Klebstoffen oder selbstklebend ausgerüsteten Trägerfolien gehört immer dann zur Praxis der Dichtungstechnik, wenn von den Dichtungen eine ausreichende Flexibilität oder ein sehr fester Verbund zwischen zwei Bauteilen gefordert wird. Bei den Klebstoffen, die in flüssiger Form verarbeitet werden und durch Härtung in den festen Zustand übergehen, werden vor allem Cyanacrylate (Sekundenklebstoffe), anaerobe Acrylatklebstoffe, Silikonklebstoffe (SI), flexibilisierte Epoxidharze (EP), Polysulfide, MS-Polymere und Polyurethane (PUR) als Dichtklebstoffe eingesetzt. Bei den selbstklebenden Trägerfolien handelt es sich um einseitige oder doppelseitige Haftklebebänder und um Kunststoffschäume mit Haftklebstoff- oder Kautschukbeschichtungen. Die Kunststoffschäume bestehen aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polyurethan, Silikonen, Synthesekautschuk und aus Ethylen-Propylen-Kautschuk-Copolymeren (EPDM). Aber auch Beschichtungen von technischen Textilien mit Kontaktklebstoffen eignen sich zum Abdichten. [...]

Dr. Georg Krüger (Sachverständiger für Klebetechnik)

Fügetechnologie bringt zusammen, was zusammengehört. An Kraft und Haltbarkeit der Verbindungen werden dabei hohe Anforderungen gestellt. Steigende Ansprüche an Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und Optik gefügter Elemente begründeten den Erfolg von Klebeverbindungen. Wo der Trend zum Leichtbau und moderne Werkstoffe mit wachsendem Kostendruck und optimierten Prozessen in Einklang gebracht werden müssen, bieten geklebte Verbindungen mit Edelstahl Rostfrei großes Potenzial. Moderne Fügeverfahren mit Klebstoff oder Klebeband ersetzen bei der Verarbeitung nichtrostender Stähle zunehmend die klassischen Verbindungstechniken Schweißen, Nieten oder Schrauben. Neben der Möglichkeit zur industriellen Vorfertigung gefügter Teile bieten geklebte Edelstahlverbindungen weitere entscheidende Vorteile: weniger Gewicht, unsichtbare Befestigung und neue Werkstoffkombinationen. Industrie und Handwerk nutzen dies als Schlüssel für innovative Konzepte und bislang nicht realisierbare Lösungen. [...]

Dr. Hans-Peter Wilbert (Warenzeichenverband Edelstahl Rostfrei e.V.)

Klebstoffe sträuben sich untersucht zu werden, weil sie an Messgeräten ankleben und dadurch einen Einfluss auf das Ergebnis haben. Leichter ist es Klebefugen zu untersuchen, da offensichtlich stabilere Verhältnisse in Bezug auf Grenzen und Messmöglichkeiten vorliegen. Der Grund der Messschwierigkeiten liegt in der Zusammensetzung der Klebstoffe, die im Prinzip aus einer Mischung von Polymer, Weichmacher, Harz und Oxidations-Schutzmittel bestehen. Kraft, Temperatur und Licht haben neben allgemeinen Umweltbedingungen auf die Alterung Einfluss. Die allgemeinen Umweltbedingungen können durch die Rezeptur ausgeschlossen werden, wenn entsprechende Chemikalien, wie Oxidations-Schutzmittel in das Klebstoff-Gemisch eingearbeitet worden sind. [...]

Dipl. Chem. Gerhard Simon (Gerhard Simon Entwicklung und Vertrieb von Spezialsoftware)

Beim Kleben in der industriellen Fertigung ist die Aushärtezeit ein limitierender Faktor. Unter erhöhter Temperatur härten Klebstoffsysteme relativ schnell, dabei erwärmt sich jedoch stets der gesamte Verbund, was temperaturempfindliche Komponenten unnötig belastet. Das Kleben mittels elektromagnetischer Induktionsheizung oder Mikrowellenenergie ermöglicht dagegen schnelle Prozesse und eine Aushärtung auch schwer zugänglicher oder dicker Klebschichten. [...]

Dr. Arno Maurer (Polytec PT GmbH), Professor Dr.-Ing. Christian Lammel (IFF GmbH), Dr. Rudolf Emmerich (Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT)

Strukturelle Haftklebebänder sind immer noch eine Novität im Bereich der speziellen Haftklebebänder. Sie vereinen die für Haftklebstoffe typischen Eigenschaften wie Tack und Klebkraft, zeichnen sich aber gleichzeitig nach der Applikation, z.B. zur Verbindung von Glas-, Metall- und Keramiksubstraten, durch eine exzellente thermische Scherfestigkeit aus. [...]

Professor Dr. Zbigniew Czech und Dr. Agnieszka Kowalczyk (Westpommersche Technische Universität Szczecin, Labor für Klebstoffe und Haftklebematerialien)

In vielen Industriezweigen wird heutzutage die Klebtechnik eingesetzt. Die Erfüllung hoher Qualitätsanforderungen und eine gleichzeitige Gewährleistung wirtschaftlicher Fertigungsabläufe sind dabei ausschlaggebend für den Einsatz einer solchen Technologie. Denn diese Fertigungstechnik bietet z.B. neben der Gewichtsersparnis im Leichtbau eine deutlich bessere Spannungsverteilung und Kraftübertragung als Schrauben oder Nieten. Speziell auf die Prozesse und Medien abgestimmte Dosierpumpen sind dabei unerlässlich, um höchste Präzision zu ermöglichen. [...]

Luigi De Luca (Beinlich Pumpen GmbH)

Das Abdichten ist so alt wie das menschliche Dasein. Der Weg von urzeitlich-natürlichen Dichtstoffen wie Baumharz oder Bienenwachs zu modernen Kleb- und Dichtmassen ist gekennzeichnet von wegweisenden Entdeckungen, stetigem Forscherdrang und konsequenter Entwicklungsarbeit. Heute steht eine breite Palette an Lösungen für die Dichtung und Montage aus unterschiedlichsten Materialien und Rezepturen zur Verfügung, die einen effizienten Prozess ermöglichen. [...]

Julius Weirauch (3M Deutschland GmbH)

Weltweit werden mit Klebstoffen, Dichtstoffen und Klebebändern 55,5 Mrd. p.a. umgesetzt. Die überwiegend mittelständisch geprägte deutsche Klebstoffindustrie ist international aufgestellt. Ein Großteil der Unternehmen produziert in Deutschland und exportiert weltweit; etwa 20% der Firmen bedienen die Weltmärkte allerdings auch aus ihren lokalen Klebstofffabriken außerhalb von Deutschland. [...]

Ansgar van Halteren (Industrieverband Klebstoffe e.V. (IVK))
Mess- und Prüftechnik:

Im Rahmen des Forschungsprojekts „Entwicklung eines portablen Messsystems auf Basis der Terahertz(THz)-Zeitbereichstechnik für die zerstörungsfreie Prüfung von geschweißten und geklebten Fügeverbindungen“ wurde ein Demonstrator für das zerstörungsfreie Prüfen von geschweißten und geklebten Kunststoffprodukten entwickelt. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens bestand darin, ein robustes, schnelles, fasergekoppeltes, transportables und kostengünstiges Messsystems auf Basis der THz-Zeitbereichsspektroskopie (Time Domain Spectroscopy, TDS) für Reflexionsmessungen zur Kontrolle der Fügenahtqualität von stoffschlüssigen Kunststoffverbindungen zu realisieren. [...]

M. Sc. Eduard Kraus, Dr. Benjamin Baudrit, M. Eng. Sebastian Horlemann, Dr.-Ing. Peter Heidemeyer, Professor Dr.-Ing. Martin Bastian (SKZ - Das Kunststoff-Zentrum); Dipl.-Ing. Thorsten Probst, M. Sc. Stefan F. Busch, Professor Dr. Martin Koch (Philipps-Universität Marburg, AG Experimentelle Halbleiterphysik)

Vom Prinzip her scheint die Dichtheitsprüfung mit dem Prüfmedium Druckluft recht einfach zu sein: Man setzt das Prüfteil unter Druck und beobachtet, wie der Druck abfällt. Aber wie die Praxis zeigt, kann die prozesssichere Umsetzung in der Produktionslinie bisweilen schwierig sein. Denn allein mit der Festlegung der Anforderungen an die Dichtheit ist es nicht getan. Genauso wichtig ist die Umsetzung des Prüfprozesses in die Praxis. [...]

Dr. Joachim Lapsien (CETA Testsysteme GmbH)

Bei dem Herstellungsprozess von Formartikeln und Dichtelementen aus Gummi kann selbst bei bester Prozessführung eine Vielzahl von prozessabhängigen Fehlern entstehen, die nicht mit einem bezahlbaren Aufwand beherrschbar bzw. unbeherrschbar sind, da gleichzeitig ein chemischer Prozess abläuft. Aus diesem Grund müssen hochwertige und qualitätsrelevante Teile immer manuell oder über Prüfmaschinen 100% kontrolliert werden. Anlagen dieser Art sind allerdings komplexe Systeme, die beherrscht werden müssen, will man Kosten und Fehler vermeiden. [...]

Dipl.-Ing. (FH) Michael Forstner und Dipl.-Ing. Klaus Widmann (coMFors, Engineering & Consulting)

Elastomere sind keine idealelastischen Werkstoffe. Verformt man z.B. eine Dichtung über einen längeren Zeitraum, so wird diese nach Wegnahme der Verformung nicht wieder ganz in ihre ursprüngliche Form zurückkehren. Findet diese Verformung unter Hitze statt, ist dieser Effekt besonders deutlich, auch wenn die jeweilige polymertypische Temperaturobergrenze nicht überschritten wurde. Bei der genormten Druckverformungsrest (DVR)-Prüfung wird ein in seinen Abmessungen genau definierter Elastomerprobekörper auf einen bestimmten, vorab festgelegten
Prozentwert in einer Vorrichtung verpresst (meist 25%) und im verspannten Zustand über einen bestimmten Zeitraum (oft 24 h) in einem Laborofen gelagert. Nach Entspannung (Aufhebung der Verpressung) wird die Resthöhe gemessen und der Druckverformungsrest in Prozent berechnet. Dieser Beitrag behandelt die DVR-Prüfung nur bei erhöhter Temperatur und die Diskussion und Bewertung der Ergebnisse und ihre Bedeutung für die praktische Anwendung. Zugrundegelegte Prüfnormen sind dabei die ISO 815-1 (Ausgabe 02-2008) und ASTM D395 (Ausgabe 2008). [...]

Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Blobner und Dipl.-Ing. Bernhard Richter (O-Ring Prüflabor Richter GmbH)
Be- und Verarbeitung:

Die Herstellung chemisch geschäumter, zellulärer Kautschukprofile ist einer der komplexesten Prozesse in der Kautschukverarbeitung. Insbesondere die Überlagerung des thermisch induzierten Treibmittelzerfalls mit der Vernetzungsreaktion des Kautschuks erfordert ein hohes Prozessverständnis. Es werden Forschungsergebnisse präsentiert, die den Einfluss der Verarbeitungsprozesse auf die Zellstrukturen chemisch geschäumter EPDM-Profile beschreiben. Insbesondere der Vernetzungsprozess weist einen erheblichen Einfluss auf die entstehende Zellstruktur  auf. Der entscheidende Einflussfaktor auf die Zellstruktur ist der Vulkanisationsgrad des Kautschukprofils zum Zeitpunkt des Treibmittelzerfalls. [...]

Professor Dr.-Ing. Christian Hopmann und M. Sc. Florian Lemke (Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV))

Facettenreicher, anspruchsvoller, dynamischer – das sind die Prädikate, die den aktuellen Dichtungsmarkt auszeichnen: Immer mehr Werkstoffe, vor allem Verbundwerkstoffe, kommen zum Einsatz, immer diffiziler werden die Geometrien und immer kürzer werden die Produktlebenszyklen. Da ist es schwierig, den eigenen Maschinenpark auf die ständig wechselnden Marktanforderungen anzupassen und dann auch noch wirtschaftlich zu betreiben. Diese Tatsache ist der Grund für den zunehmenden Einsatz der Wasserstrahltechnik in der Dichtungsindustrie. [...]

Jürgen Moser (STM Stein-Moser GmbH)

Das Mikrowasserstrahlschneiden verändert das Wasserstrahlschneiden deutlich. Nicht nur der Dichtungstechnik – mit ihren wachsenden Ansprüchen an Materialien und immer kleineren Dichtungen – bietet diese Technologie neue Möglichkeiten. Und die Entwicklung geht weiter. [...]

Matthias Straubhaar (Microwaterjet AG)

Die Kostenreduktion bei der Temperung von Kunststoff-Dichtungen verschafft entscheidende Vorteile im weltweiten Wettbewerb. Doch der Weg zur Einsparung von Kosten ist mit vielen weiteren ganz erheblichen Vorteilen verknüpft: Energieeffizienz macht die Produktion günstiger und verbessert die Umweltbilanz. Und Prozessoptimierung sowie verbesserte Prozesssicherheit erhöhen die Produktqualität – dadurch werden Rückrufe und damit einhergehende Umsatzeinbußen und Imageschäden vermieden. [...]

Reiner Wiesehöfer (Vötsch Industrietechnik GmbH)

Oftmals sind die elastischen Eigenschaften eines Werkstoffes für die jeweilige Dichtungsaufgabe optimal, keinesfalls aber die Oberflächeneigenschaften. Die Plasma-Oberflächenbehandlung bietet hier Lösungsansätze für eine Vielzahl von Aufgabenstellungen. [...]

Dipl.-Phys. Hans-Peter Zepf und Dipl.-Ing. Christof Diener (Diener electronic GmbH + Co. KG)

Präzision, Schnelligkeit und Effizienz sind drei entscheidende Vorteile, die dafür sprechen, Dichtungen mit Wasserstrahlanlagen zu schneiden. Sowohl für Flach- als auch für Profildichtungen gibt es spezielle Lösungen, von der Bestückung der Anlage über sparsames, schonendes und sicheres Schneiden bis zu sauberem Abwasser. [...]

Ewald Perndorfer (Perndorfer Maschinenbau KG)
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