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Fachmagazin DICHT!

DICHT! Ausgabe 1.2018

DICHT! Ausgabe 1.2018

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(4 Ausgaben):

Preis:
ab € 43,30
ISSN:
1863-4699

Fachartikel:

Dichtungstechnik Allgemein:

In Fördermedien und Industrieanlagen wie Kraftwerken zählen Dichtungen zu den besonders beanspruchten Bauteilen. Um sie in aggressiven Medien dauerhaft vor Korrosionsangriffen zu schützen, sind Verfahren gefragt, die maximale Effektivität und Haltbarkeit gewährleisten. Eine neue Innenbearbeitungsoptik erschließt hier dem Laserauftragsschweißen für die Beschichtung von Dichtsitzen neue Perspektiven. 

In anspruchsvollen industriellen Anwendungsumgebungen leistet die Korrosionsbeständigkeit von Rohrleitungen, Pumpen oder Armaturen einen wesentlichen Beitrag zur Anlagenverfügbarkeit und Betriebssicherheit. Aggressive Medien und wechselnde Betriebszustände bedeuten eine extreme Beanspruchung dieser Bauteile. Durch Laserauftragsschweißen mit Pulverzufuhr können Materialeigenschaften und belastete Bauteile gezielt optimiert werden. Auch ist der Wiederaufbau beschädigter Strukturen mit diesem Verfahren möglich. Der lokal eng begrenzte Wärmeeintrag erlaubt bei minimalem Bauteilverzug maximale Präzision der Beschichtung. Der Laserstrahl schmilzt die Randschicht der Bauteiloberfläche und das per Düse aufgestrahlte Pulver an und verbindet beide schmelzmetallurgisch zu einer dichten Schicht mit geringer Aufmischung. Schichtdicken ab wenigen 1/10 mm ermöglichen einen endkonturnahen Auftrag, sodass der Nachbearbeitungsaufwand auf ein Minimum reduziert wird. [...]

Stephan Kalawrytinos (Pallas GmbH & Co. KG)

Was bedeutet Industrie 4.0 für die Dichtungstechnik? Ist es wirklich nur die Integration von Leckagesensoren in die Dichtung? Wohl kaum. Denn für eine einfache Leckagesensorik wird keine Datenverknüpfung in einer Cloud benötigt, was wiederum eines der wesentlichsten Elemente von Industrie 4.0 ist.

Natürlich bietet eine sich selbstüberwachenden Dichtung bereits großes Potenzial: Das System meldet nicht erst dann den Ausfall einer Dichtung, wenn er passiert ist. Sondern es meldet, dass die Dichtung innerhalb eines definierten Zeitraums ausfallen wird, z.B. in einem, drei oder fünf Monaten. Mit solchen Möglichkeiten, diese Vorhersage auf Dichtungen zu übertragen, beschäftigen sich Experten bei Freudenberg Sealing Technologies bereits seit einiger Zeit in Machbarkeitsstudien und ersten Prüfläufen. [...]

Dr. Boris Traber, Dipl.-Ing. (TH) Thomas Kramer (Freudenberg Sealing Technologies GmbH & Co. KG)

In Zeiten des Übergangs zur neuen Mobilität stehen Automobilzulieferer vor einer großen Herausforderung: Komponenten wie Dichtungen müssen sowohl für Autos von heute als auch für Elektromobilität und autonomes Fahren entwickelt und gefertigt werden. Dabei verändert sich zudem die Rolle von Zulieferern.

Die Automobilbranche steht vor enormen Veränderungen und sieht sich zunehmend mit steigenden Anforderungen seitens der Verbraucher und des Gesetzgebers konfrontiert. Für Lösungsanbieter wie Dätwyler bedeutet dies auch, diesen Herausforderungen mit einer Strategie, die sich an Gegenwart, mittelfristiger Zukunft und langfristiger Ausrichtung gleichermaßen orientiert, zu begegnen. [...]

Andreas Minatti (Dätwyler)
Dynamische Dichtsysteme:

Der Erfolg der U.S. Steel Corporation – einem der Top 500-Unternehmen der Welt – basiert u.a. auf reibungslosen Produktionsprozessen. Allerdings „streikten“ im Werk Granite City immer wieder mal die Rollgangsrollen. Was zunächst nach einem Schmierungsproblem aussah, erwies sich bald als Dichtungsproblem.

In diesem Werk »1 kam es oft zu vorzeitigen Lagerausfällen in den Rollgängen der Warmbreitbandstraße: Über einen Zeitraum von 16 Jahren ließen sich 30% aller Probleme mit den Rollgangsrollen auf deren Lagerung zurückführen. In den vergangenen drei Jahren hatten die Ausfälle sogar so zugenommen, dass sie nunmehr die Hälfte dieser Störungen verursachten. Um dem entgegenzuwirken, pumpte U.S. Steel – gemäß der gängigen Praxis – zunächst mehr Schmierfett in die Lagergehäuse. [...]

Christian Kogler (SKF GmbH)

Moderne Dichtungslösungen können heute schnell einen entscheidenden Einfluss auf die Wettbewerbsfähigkeit von Produkten haben. Zunehmend spielt dabei die Wahl der Werkstoffe eine zentrale Rolle – ein Beispiel aus dem Bereich der Hydraulikzylinder.

Hochleistungsfähige Verbundkunststoffe aus H-CFK sind in den letzten Jahren ein Schlüssel für neue Lösungen beim Bau von Hydraulikzylindern und anderen Elementen – nicht nur im Maschinenbau. Der Einsatz dieser Werkstoffe hat jetzt zur Entwicklung eines neuen Dichtungssystems geführt, das für viele Anwendungen die Vorteile von Drosselspaltdichtungen und berührenden Dichtungssystemen zusammenführt. So entstand die Dichtung Servoseal als Kolben- und als Stangendichtung, die fast völlig verschleißfrei ist und zugleich keinen Energieverlust durch Funktionsöl aufweist. Einsatzbereiche sind vor allem Test- oder Prüfzylinder sowie andere Anwendungen mit kleinen Amplituden. [...]

Dipl.-Ing. Klaus Wagner (Herbert Hänchen GmbH & Co. KG)

Die Entwicklung ist nicht neu – die Einsatzbedingungen einer Branche führen meist zu steigenden und/oder veränderten Anforderungen. Neben bewährten Lösungen sind immer mehr neue und/ oder individualisiertere Lösungen die Antwort. Allen gemeinsam ist der zunehmende Engineering-Bedarf und die wachsende Bedeutung der Anbieter als Lösungspartner.

„Klassische und Elektromobilität stellen derzeit höchste Anforderungen an dynamische Dichtsysteme. Es gilt, für beide Bereiche leistungsfähige Lösungen zu haben.“ – Dr. Daniel Frölich, Director Division, Dr. Tim Leichner, Director Strategic Product Pre-Development, Technology & Innovation, Freudenberg Sealing Technologies

„Ein Trend ist die Übertragung von Detailkonstruktionen und Dichtsystem- Auslegungen auf den Dichtungshersteller – inkl. der damit größeren Engineering-Verantwortung für das Gesamtsystem.“ – Dr. Thomas Schwarz, Geschäftsführer, SKF Sealing Solutions Austria GmbH und Leiter Forschung & Entwicklung, Industrial Seals, SKF

„Auch mit bewährten Dichtungslösungen lassen sich aktuelle Ziele erreichen – Stopfbuchspackungen im Bergbau und in der Papierindustrie sind hierfür ein gutes Beispiel.“ – Colleen Carson, Global Product Specialist Packing Fibers, Gore Fiber Technologies

„Die Ansprüche an die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Dichtungen nehmen stetig zu. Kundenspezifische Materialentwicklungen als auch Condition-Monitoring sind Ansätze, dem Rechnung zu tragen.“ – Dr. Marc Langela, Leiter F&E, STASSKOL GmbH

„Mit innovativen Dichtungsentwicklungen können auch Trends geschaffen werden, insbesondere dann, wenn die Lösungen dichtungsrelevante Limitierungen beseitigen.“ – Dipl.-Ing. Holger Jordan, Segment Manager Fluid Power Europe, Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH

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Dr. Daniel Frölichn, Dr. Tim Leichner (Freudenberg Sealing Technologies), Dr. Thomas Schwarz (SKF), Colleen Carson (Gore Fiber Technologies), Dr. Marc Langela (STASSKOL GmbH), Dipl.-Ing. Holger Jordan (Trelleborg Sealing Solutions Germany GmbH)
Klebetechnik:

Wie bei allen „Zukunftstechnologien“ sorgen verschiedene Fragestellungen für Bewegung. Qualitätssicherung, Prozesssicherheit, multifunktionale Verbindungen und das notwendige Wissen der Projektbeteiligten über den Stand der Technik sind auch dieses Jahr die zentralen Themen. Dies verdeutlichen die Antworten der 110 Teilnehmer der aktuellen ISGATEC-Umfrage »1 bis 14*. Die Einschätzungen sind wieder nach Anwendern und Herstellern bzw. Lieferanten getrennt ausgewertet. Bei einigen Fragen war eine Mehrfachauswahl möglich. [...]

 

 

ISGATEC GmbH

Bei hochautomatisierten Fertigungen steigen in Industrie 4.0-Konzepten die Anforderungen an die begleitende Datenverarbeitung in vielfacher Hinsicht. Moderne Plasmaanlagen sind darauf vorbereitet.

Egal, ob es moderne Autosensoren für die Druck- oder Temperaturmessung, andere elektronische oder Kunststoffkomponenten für Autos, Smartphones, Sportschuhe oder künstliche Organe sind – die Vorbereitungsprozesse zum Verkleben bzw. Bonden können oft nicht mehr ohne Plasmavorbehandlung realisiert werden. Darüber hinaus erfordert das Produzieren von Hightech-Massenprodukten in Europa einen hohen Automatisierungsgrad der Fertigung. Jeder Arbeitsschritt, der ohne menschliche Eingriffe abläuft, muss dabei zuverlässig überwacht werden. Und all diese Aspekte sind dann Voraussetzung für eine moderne Fertigung unter Industrie 4.0-Bedingungen mit dem Ziel einer zunehmend effektiveren Fertigung qualitativ hochwertiger Produkte. [...]

Arkadi Konavko (Diener electronic GmbH & Co KG)

Klebeverbindungen versagen aus den unterschiedlichsten Gründen, weshalb oft – aufgrund fehlender Erfahrungswerte und valider Daten – mit Reserven gearbeitet wird. Diese zu minimieren bzw. zu eliminieren, ist ein Ziel der bruchanalytischen Bewertung von Klebeverbindungen.

Moderne Fügeverfahren sind aus dem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken. Vor allem das Kleben hat sich als herausragende Verbindungstechnologie einen Spitzenplatz erarbeitet. Hinsichtlich der immer mehr um sich greifenden Leichtbauphilosophie und des Einsatzes neuer innovativer Materialien ist die optimale Ausnutzung von Werkstoffen unter Berücksichtigung der Kosten eine fest verankerte Philosophie im Engineering. Die intelligente Kombination unterschiedlicher Werkstoffgruppen, wie z.B. Holz, Keramik, Kunststoffen und Metallen ermöglicht es, immer neuere Anwendungen im Bereich der Medizintechnik, in Luft- und Raumfahrt und Automobilbau zu erschließen. [...]

Dr. Martin Brandtner-Hafner (FRACTURE ANALYTICS)

Bei vielen Produkten führen Materialumstellungen zur Frage nach der optimalen Verbindungstechnik und dabei rückt zunehmend das Kleben in den Fokus. Dass dabei in der Praxis interessante und in diesem Fall auch prämierte Lösungen entstehen, zeigt ein Beispiel der Feuerlöscher-Fertigung.

Viele Feuerlöscher sind mit einem Manometer ausgerüstet, sodass jederzeit abgelesen werden kann, ob sich der Druck im Behälter noch im „grünen Bereich“ befindet. Wurde bei der Herstellung von Manometern früher noch auf Weichlöten gesetzt, ist Kleben jetzt in den Vordergrund gerückt. Der Grund: Eine Materialumstellung von Kupferbronze auf nichtrostenden Stahl. [...]

Alexander Wörner (DELO Industrie Klebstoffe)
Maschinen und Anlagen:

Flexibilität, Effizienz und Wirtschaftlichkeit zählen heute zu den maßgeblichen Anforderungen an eine erfolgreiche Produktion. Dies erfordert entsprechende Technologien und Dienstleistungen – vom Mischkopf bis zur Systemlösung – für die unterschiedlichsten Aufgabenstellungen.

Steigende Anforderungen an die Fertigungstechnik resultieren heute aus der zunehmenden Automatisierung und Digitalisierung der Fertigung. Auch Industrie 4.0-Konzepte basieren letztendlich auf einer intelligenten, zuverlässigen und fortschrittlichen Anlagentechnik. Das Dosiersystem dynamicLine »1 bietet eine neue Lösung für sämtliche Applikationen im Bereich der dynamischen Dosier- und Mischtechnik – von der Herstellung geschäumter Dichtungen über das Kleben und Dichten bis hin zum Vergießen. Basis dieses Konzeptes ist der neu entwickelte dynamische Mischkopf. Er verarbeitet niedrig- bis hochviskose polymere Reaktionswerkstoffe wie Dichtungsschäume aus PU und Silikon, Klebstoffe, Harze oder Vergussmassen. [...]

Guido Löhr, Dr. Mike Wehmeier und Daniel Geier (DOPAG Dosier- und Mischtechnik)
Rohstoffe / Mischungen / Halbzeuge:

Aktuelle Veränderungen im Verpackungsmarkt verlangen neue Materiallösungen, die für einen verstärkten Einsatz thermoplastischer Elastomere (TPE) sprechen. Dieser Werkstoff bietet vielseitige Vorteile für Produktverpackungen mit erhöhter Funktionalität sowie zuverlässiger Dichtigkeit.

Thermoplastische Elastomere haben sich aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften und leichten Verarbeitbarkeit in zahlreichen Verpackungsbereichen durchgesetzt. Hier sorgen sie unter anderem für eine haptisch angenehme und weiche sowie griffige Oberfläche. Darüber hinaus eignen sie sich aufgrund ihrer guten Einfärbbarkeit für kontrastreiche 2K-Spritzgussanwendungen im Hart-/Weich- Verbund mit anderen Thermoplasten. [...]

Josef Neuer (KRAIBURG TPE GmbH & Co. KG)
Statische Dichtungen:

Es gibt im Bereich Dichten. Kleben. Polymer. technische Mittel und Wege, die auf den ersten Blick die Lösung für ein Problem zu bieten scheinen. Auf den zweiten Blick und genauer betrachtet werden dann systembedingte Grenzen deutlich – und Probleme in der Praxis sind dann eigentlich vorprogrammiert. Thema dieser Ausgabe sind Keildichtungen aus Gummi. Das Problem bei Flanschverbindungen ist die gewünschte, aber meist nicht vorhandene Parallelität der Flansche. Sie treffen immer mehr oder weniger schief aufeinander. [...]

>> Teil 1

>> Teil 2

>> Teil 3

>> Teil 4

>> Teil 5

>> Teil 6

>> Teil 7

>> Teil 9

 

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

Trotz aller Miniaturisierungsbestrebungen in vielen Bereichen ist auch ein steigender Bedarf an Großdichtungen festzustellen. Dabei ist es von Vorteil, wenn solche Präzisionskomponenten nahtlos gefertigt werden können.

XXL-Dichtungen und Stanzteile »1 kommen in vielen Industriebereichen zum Einsatz – besonders im Maschinen- und Anlagenbau, aber auch im Schiffbau, in der Flugzeugindustrie sowie beim Rohrleitungs- und Pumpenbau werden sie – hergestellt aus verschiedensten Elastomeren – benötigt. Auch die Anwendungsmöglichkeiten für Membranen sind vielfältig. Sie eignen sich z.B. für den Einbau in der Offshore- und in der Raffineriebranche. [...]

Samuel Steinbach (STEINBACH AG)

Der O-Ring ist eine Standard- Dichtung, über die man nicht viele Worte verlieren muss – auf diese falsche Einschätzung trifft man in der Praxis leider immer wieder. Sie ist insofern falsch, da auch O-Ringe allen aktuellen Trends in der Dichtungstechnik unterliegen. Und sie stellen sich den Herausforderungen – von den eingesetzten Werkstoffen über Produktion und Veredlung bis hin zur Beschaffung und Montage.

O-Ringe werden heute in Milliardenstückzahlen überwiegend in statischen Anwendungen als Dichtung eingesetzt, da sie viele Vorteile haben. Sie zeigen auch bei geringen Flächenpressungen – ausreichende Verformung vorausgesetzt – ein gutes Dichtverhalten, welches sich auch über sehr lange Einsatzzeiten hinweg trotz erheblicher Spannungsrelaxation bzw. Alterung des Werkstoffes nicht verschlechtert. Je nach Schnurstärke können Spalte bis zu ca. 0,5 mm und mehr mit O-Ringen überbrückt werden. Je nach Elastomertyp lassen sich O-Ringe von -70 °C bis ca. +300 °C einsetzen. Mit ihnen können sowohl Ultrahochvakuum- (10-8 Torr) bis Hochdruckanwendungen (400 bar, Sonderfälle 2.000 bar) abgedichtet werden. Neben dem guten Montageverhalten und der einfachen Auslegung sind seine weltweite Verfügbarkeit und sein niedriger Preis weitere Vorteile, die den O-Ring zur häufigsten und vielleicht auch – nicht nur bei Einkäufern – beliebtesten Abdichtungsart aller Zeiten werden ließen. Und schließlich ist die Tatsache, dass vielen Anwendern gar nicht bewusst ist, wie oft sie sich tagtäglich auf die einwandfreie Funktion von O-Ringen verlassen, eigentlich das allerbeste Argument für die Zuverlässigkeit der heute eingesetzten O-Ringe. [...]

Dipl.-Ing. Bernhard Richter, Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Blobner (O-Ring Prüflabor Richter GmbH)
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