(Bild: odinos GmbH)
09.09.2021 Auf teilweise störende Top-Coatings verzichten
Ein neues Dichtungsmaterial auf Basis gummierten Stahles macht es möglich
Die Weiterentwicklung von Flachdichtungsmaterialien für Verbrennungsmotoren wurden in den letzten Jahren auf ein Minimum reduziert. Mit der Verschiebung der Prioritäten hin zur E-Mobilität und der verbreiteten Meinung, man hätte hier schon alles entwickelt werden Konstrukteur:innen der OEMs oft nicht mehr ausreichend unterstützt. Dabei gibt es noch genug zu lösende Themen – z.B. die Vermeidung von Top-Coatings.
Verschiedene Hersteller sehen weiterhin ein großes Potenzial darin, bestehende Materialien weiterzuentwickeln, um Entwicklungsstillstand zu vermeiden und weiter Lösungen für zukünftige Aufgabenstellungen bereitzustellen. Darüber hinaus können viele Materialien – neben dem Einsatz in Verbrennungsmotoren – durch geringfügige Modifikationen auch für Wasserstoffverbrenner, Kühlsysteme für E-Motore und Getriebeanwendungen verwendet werden.
Das derzeit am Markt eingesetzte Flachdichtungsmaterial hat immer einen ähnlichen Aufbau. Ein Stahlträger (DC-Güte und Federstahl 1.4310) wird mit einem Primer (Haftvermittler) versehen, auf dem dann eine 10 µm bis 150 µm dicke Elastomerschicht ein- oder beidseitig aufgebracht wird. Die Elastomerschichten bestehen wahlweise z.B. aus NBR, FKM, ACM oder HNBR. Damit die Dichtungslagen im Stanzprozess und bei der Magazinierung in der Montage nicht aneinanderkleben wird eine 10 µm dicke Top-Coat-Schicht auf das Elastomer aufgebracht. Diese wirkt im gesamten Prozess von der Fertigung bis zur Montage der Dichtung und soll ein Kleben der Dichtungslagen untereinander verhindern.
Ein entscheidender Nachteil der Top-Coat-Schicht ist allerdings, dass sie unter Last und Temperatur keine Gummieigenschaften bzw. Rückfederung besitzt und sich nach der Inbetriebnahme setzt bzw. zerstört wird. Dies gilt insbesondere im Bereich der Schrauben bzw. dort, wo hohe Pressungen anliegen. Dieser negative Effekt bewirkt ein erhöhtes Setzverhalten des Dichtverbundes, was zu erhöhten Schraubenkraftverlusten und ungleichmäßiger Pressungsverteilung führt. Dies kann im schlimmsten Fall zum Ausfall der Dichtung führen bzw. die Wartungs- und Serviceintervalle verkürzen.
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