Geringe Reibung und minimaler Stromverbrauch sind die entscheidenden Vorteile von PTFE-Dichtungen.Diese Dichtungen können problemlos auch bei Trockenheit eingesetzt werden …
Trotz seiner bemerkenswerten Eigenschaften ist reines, ungefülltes oder unbehandeltes PTFE für eine Reihe anspruchsvollerer technischer Anwendungen unzureichend. Insbesondere sein Kaltfluss- oder Kriechverhalten schloss die Verwendung von PTFE in mechanischen Anwendungen aus.Bereits bei Raumtemperatur erfährt PTFE bei Dauerbelastung mit der Zeit eine deutliche Verformung. Zudem ist reines PTFE trotz seines geringen Reibungskoeffizienten kaum belastbar und verschleißt schnell. In den 1960er Jahren wurde die Zugabe von Füllstoffen entdeckt verbessern eine Reihe physikalischer Eigenschaften, insbesondere die Kriech- und Verschleißgeschwindigkeit.Die meisten Füllstoffe sind bis zu 400 °C stabil und schränken daher den Einsatz bei hohen Temperaturen nicht ein. Nachfolgend sind einige gängige Füllstoffe und deren Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften des PTFE-Compounds aufgeführt.
Glasfaser
Glasfaser ist ein häufig verwendetes Füllelement mit positivem Einfluss auf das Kriechverhalten von PTFE, das bei niedrigen und hohen Temperaturen reduziert wird.Es erhöht außerdem die Verschleißfestigkeit und bietet eine gute Druckfestigkeit.Dieses Additiv ist chemisch inert, außer in Gegenwart von Flusssäure und starken Basen.Es hat kaum Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften.
Kohlenstoff und Kohlenstoffgraphit
Kohlenstoff reduziert das Kriechen, erhöht die Härte und erhöht die Wärmeleitfähigkeit von PTFE.Die Verschleißfestigkeit kohlenstoffgefüllter Verbindungen verbessert sich insbesondere in Kombination mit Graphit.Kohlenstoff ist einer der inertesten Füllstoffe, außer in oxidierenden Umgebungen, in denen Glas eine bessere Leistung erbringt. Kohlenstoff verleiht PTFE eine gewisse elektrische Leitfähigkeit.Mit Kohlenstoff gefülltes PTFE wird typischerweise in pneumatischen Dichtungsanwendungen verwendet. Verbindungen mit Kohlenstoff in Kombination mit Graphit sind die bevorzugten Materialien für nicht geschmierte Anwendungen.
Kohlenstoff-Faser
Durch den Zusatz von Kohlefasern zu PTFE verändern sich dessen Eigenschaften auf die gleiche Weise wie Glasfasern.Es verringert das Kriechen, erhöht den Biege- und Druckmodul und erhöht die Härte.Im Allgemeinen werden weniger Kohlefasern als Glasfasern benötigt, um den gleichen Effekt zu erzielen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist niedriger und die Wärmeleitfähigkeit ist bei Compounds aus kohlenstofffasergefülltem PTFE höher.Die Verschleißrate nimmt ab, wenn Kohlefaserteile mit Wasser geschmiert werden. Kohlefaser ist chemisch inert und kann in starken Basen und Flusssäure verwendet werden.
Graphit
Graphit ist eine kristalline Modifikation von hochreinem Kohlenstoff.Graphitgefülltes PTFE weist aufgrund der geringen Reibungseigenschaften von Graphit einen der niedrigsten Reibungskoeffizienten auf.Es verfügt über hervorragende Verschleißeigenschaften, insbesondere gegenüber weichen Passflächen, und weist eine hohe Lasttragefähigkeit bei Hochgeschwindigkeitskontaktanwendungen auf.Graphit ist chemisch inert, was seinen Einsatz in korrosiven Medien ermöglicht.
Bronze
Bronze ist ein üblicher metallischer Füllstoff.Große Mengen (40 bis 60 Gew.-%) Bronze reduzieren die Verformung unter Last und erhöhen die thermische und elektrische Leitfähigkeit von PTFE-Compounds.Diese beiden Eigenschaften sind für Anwendungen von Vorteil, bei denen ein Teil extremen Temperaturen ausgesetzt ist. Mit Bronze gefülltes PTFE bietet hervorragende Extrusionsbeständigkeitseigenschaften.Bronze ist eine Legierung aus Kupfer und Zinn und kann durch bestimmte Chemikalien angegriffen werden.Die Oxidation der Bronze kann zu einer Verfärbung des fertigen Teils führen, ohne die Qualität des Produkts zu beeinträchtigen. Mit Bronze gefülltes PTFE wird häufig in hydraulischen Stangen- und Kolbendichtungsanwendungen verwendet.
Molybdändisulfid (MoS2)
Molybdändisulfid erhöht die Härte und Steifigkeit von PTFE und verringert gleichzeitig die Reibung.Es hat kaum Einfluss auf seine elektrischen Eigenschaften. Chemisch gesehen ist es weitgehend unreaktiv und löst sich nur in stark oxidierenden Säuren. Es wird normalerweise in geringen Gewichtsprozenten und in Kombination mit anderen Füllstoffen wie Glasfasern verwendet.
Aromatischer Polyester
Aromatischer Polyester als Füllelement erhöht die Hochtemperaturbeständigkeit von PTFE und eignet sich hervorragend für den Einsatz mit weichen, dynamischen Passflächen. Nicht empfohlen für Dichtungsanwendungen mit Dampf über 120 °C.
Farbzusätze
Durch den Einsatz anorganischer Farbzusätze, die der Sintertemperatur von PTFE standhalten, ist es möglich, PTFE zu pigmentieren.Pigmente verändern die Eigenschaften von PTFE nicht wesentlich.Kombinationen von Pigmenten und anderen Füllstoffen sind möglich. Proprietäre Füllstoffe und Füllstoffkombinationen. Parker ist kontinuierlich bestrebt, einzigartige Mischungen und Formulierungen zu suchen und zu entwickeln, um die Dichtungsleistung bei extremsten Anwendungen zu verbessern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. August 2016