Physikalische Eigenschaftsprofile: Commodity-TPU vs. FiPur 100 (Bild: Fietz Automotive GmbH)

27.11.2017 Nicht mehr ganz so illusorisch

Dem Universalwerkstoff für Hydraulikanwendungen ein Stückchen näher kommen

von Dipl.-Ing. (FH) Joachim Möschel (Fietz Automotive GmbH)

Universalwerkstoffe für Dichtungen – dies ist immer wieder ein zentraler Anwenderwunsch. Steigende Anforderungen – wie hier im Hydraulikbereich – lassen diesen Ansatz aber immer wieder zur Illusion werden. Allerdings können neue TPU-Werkstoffentwicklungen hier zu einer Standardisierung der eingesetzten Werkstoffe beitragen und aktuelle Fragestellungen lösen.

Die Anforderungen an moderne Hydraulikzylinder und auch andere fluidtechnische Anwendungen steigen im internationalen Umfeld kontinuierlich an. Die Entwicklung geht in Richtung höherer Kompaktheit und Dynamik, erweiterter Flexibilität und deshalb auch zur Integration intelligenter Regeltechnik, zu hohen und niedrigen Gleit-Geschwindigkeiten, einer höheren Energieeffizienz und Geräuschlosigkeit. Auch der Leichtbau ist inzwischen Bestandteil der Wunschliste der Zylinderbauer. So bahnen sich derzeit z.B. Aluminium-Lösungen zum Ersatz von hartverchromten Stahlstangen an. Daraus resultieren wiederum neuartige Oberflächen mit höherer Abrasivität und anderem tribologischem Verhalten.

Was die Weiterentwicklung von Hydraulikflüssigkeiten betrifft, stehen weniger ökotoxische, biologisch leichter abbaubare Medien im Fokus. Diese können allerdings – als Folge der günstigeren Abbaubarkeit – bei den eingesetzten Dichtungswerkstoffen Fragen hinsichtlich der Beständigkeit aufwerfen.

Auf Basis dieser Trends sind von Seiten der Dichtungshersteller neue Konzepte für die Dichtungssysteme der Zukunft bei Drücken von bis zu 450 bar gefragt. Übersetzt in Werkstofflogik bedeutet das für die Anforderungsprofile der Entwicklung u.a. weitere Verbesserungen hinsichtlich Elastizität, bleibender Verformung, Verschleiß und des dynamischen Verhaltens. Nach Möglichkeit sollten diese Werkstoffe auch günstigere Reibbeiwerte besitzen und dadurch den CO2-Fußabdruck es Hydraulikzylinders positiv beeinflussen können. Auch die Anforderungen an die chemische Stabilität für zukunftsweisende Polyurethansorten wachsen weiter. Im deutschen Markt werden inzwischen in ca. 14% der Hydraulikanwendungen biologisch abbaubare oder schwer entflammbare Medien eingesetzt (HEES, HETG, HFA und HFC) [1].