15.05.2020 Hochleistungswerkstoffe optimal einsetzen

Bei immer mehr Anwendungen stellt sich gar nicht die Frage, ob ein Standard- oder Hochleistungswerkstoff zum Einsatz kommt. Viele Anforderungen sind nur mit Hochleistungswerkstoffen zu erfüllen. Auch hier gibt es ein breites Angebot, z.T. mit ausgeprägten Stärken und auf den jeweiligen Anwendungsfall anpassbarem Profil. Diese Entwicklung wird dadurch vorangetrieben, dass Performance und Langlebigkeit zunehmend über den Werkstoff, bzw. das Compound der Dichtung und weniger über die Konstruktion der Dichtung und Dichtstelle definiert werden. Dabei etablieren sich mit wachsenden Anforderungen wie höheren Temperaturen, steigenden Drücken, aggressiveren Medien etc. quer durch alle Branchen immer neue Werkstoffe als Alternative zu bisherigen. Ein Beispiel sind Dichtungs- und Formteil-Lösungen aus Polyketon. Diese gehören zu den Hochleistungskunststoffen, einer Untergruppe der thermoplastischen Kunststoffe, die sich von technischen Kunststoffen und Standardkunststoffen insbesondere durch ihre Temperaturbeständigkeit, aber auch in Bezug auf Chemikalienbeständigkeit und mechanische Eigenschaften hervorheben.

Diese sind hinsichtlich des Stückpreises zwar teurer als Dichtungen und Formteile aus spritzgießtechnisch verarbeiteten Standardwerkstoffen. Allerdings sollte man hier die Gesamtkostenbetrachtung im Blick haben, denn wie so oft bei Dichtungen und Formteilen spielen höhere Stückkosten angesichts längerer Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit, geringeren Wartungskosten und einem verminderten Ausfallrisiko eine untergeordnete Rolle. Dieser Aspekt gewinnt bei einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in den Bereichen Hydraulik-, Automobil-, Luftfahrt-, Chemie- und Lebensmittelindustrie an Bedeutung. Mit Blick auf den verstärkten Fokus auf Ökologie und Umweltschutz kann man zudem davon ausgehen, dass zukünftig vermehrt Lösungen eingesetzt werden, die diesen Kriterien in hohem Maße Rechnung tragen.

Vorteile von Dichtungs- und Formteillösungen aus Polyketon sind u.a. eine sehr hohe Verschleißfestigkeit und Widerstandsfähigkeit, eine überragende Extrusionsbeständigkeit sowie hohe Temperaturbeständigkeit. Weitere Kennzeichen sind ihre hohe Medien- und Hydrolysebeständigkeit sowie eine geringe Wasseraufnahme. Auf Basis dieses Werkstoffs hat Kastas Sealing Technologies den X-Tone Hochleistungsthermoplast (Bild 1) entwickelt. Dieser ist aufgrund seiner hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Medienverträglichkeit für ein breites Anwendungsspektrum in den genannten Branchen sowie als Entwicklungskomponente in Industrie und Konsumgüterprodukten geeignet und bietet sich als Alternative zu diversen anderen, vielfach eingesetzten Werkstoffen an.

Einsatzbeispiele
Die Vorteile des Werkstoffs führen je nach Einsatzbereich zu ganz unterschiedlichen positiven Effekten:
• Als Kolbendichtung, d.h. als kompakte Dichtung mit einem Elastomer-Vorspannelement, bieten Polyketone eine hervorragende Verschleiß- und Abriebfestigkeit bei rauen Oberflächen sowie eine bessere Extrusionsbeständigkeit als viele andere Werkstoffe.
• Als Stützringe haben sie im Vergleich zu anderen Thermoplasten eine höhere Extrusionsbeständigkeit sowie eine bessere thermische Stabilität.
• In der Führungsring-Ausführung bieten sie aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit und Schlagfestigkeit bessere Führungseigenschaften im Vergleich zu anderen thermoplastischen Führungsringen.

• Abstreifer aus Polyketon eignen sich hervorragend auf rauen Oberflächen. Zudem sind sie extrem reiß- und bruchfest.
• Bei Rotationsdichtungen sorgen die sehr gute Verschleiß- und Abriebfestigkeit des Materials für eine lange Lebensdauer und Stabilität.

Insbesondere das breite ausgeglichene Eigenschaftsprofil (Bild 2) macht Dichtungs- und Formteillösungen aus Polyketon für Konstrukteure interessant.

Fazit
Mit X-Tone Dichtungen und Formteilen auf Polyketon-Basis steht eine Alternative zu verschiedenen bekannten Hochleistungswerkstoffen zur Verfügung, die hinsichtlich Auslegung und individueller Einsatzparameter an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden kann. Ein hohes Qualitätsniveau der Teile stellt man durch ein umfangreiches Qualitätsmanagement sicher. Dabei setzt man seit Jahren auf eine vollautomatische kamerabasierte Sichtprüfung mit modernster Technik.

Fakten für Konstrukteure
• Dichtungen und Formteile aus Polyketon sind aufgrund ihres breiten ausgeglichenen Leistungsspektrums eine höherwertige Alternative zu vielen Hochleistungswerkstoffen

Fakten für Einkäufer
• In der Gesamtkostenbetrachtung rechnen sich Dichtungen und Formteile aus X-Tone wirtschaftlich schnell
• Besseres Preis-/Leistungsverhältnis im Vergleich zu PTFE Compounds
• Schnelle Verfügbarkeit

Fakten für Qualitätsmanager
• Hohe Qualität durch modernste Fertigung mit integrierter vollautomatischer Qualitätsprüfung
• Zertifiziert nach KTW/W270, ACS 23 °C, NSF 61 bis 82 °C, WRAS bis 85 °C, EU 10/2011, FDA

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Weitere Informationen

Bild 1: Dichtungen und Formteile aus Polyketon (Bild: Kastas Sealing Technologies)

Bild 2: Ausgeglichenes Leistungsspektrum des X-Tone Hochleistungsthermoplasten im Vergleich zu anderen Werkstoffen (Bild: Kastas Sealing Technologies)