Dicht mit Schicht

Dichtungen - Beschichtet erfüllt der O-Ring seine Dichtungsaufgaben im Maschinenbau noch besser, findet Freudenberg Simrit. Eine neue Marke soll es beweisen. Ob der Ring gegen Gase oder Flüssigkeiten abdichtet - das Unternehmen aus Weinheim will den extrem belasteten Bauteilen mehr Zuverlässigkeit mit auf den Weg geben.

29. Juni 2005

Eines der meistverwendeten Dichtungselemente im allgemeinen Maschinenbau ist der O-Ring. Diese auf den ersten Blick unscheinbaren Bauteile müssen teilweise extremen Belastungen standhalten und sollen zudem ihre Leistungsfähigkeit über die gesamte Lebensdauer erhalten. O-Ringe können zur Abdichtung ruhender oder bewegter Maschinenteile eingesetzt werden. Bei sachgemäßem Einbau und richtiger Werkstoffwahl lassen sich damit Drücke bis zu mehr als 1.000 bar abdichten. Die Vielzahl der Einsatzmöglichkeiten bedingt jedoch eine ebensolche Vielfalt an physikalischen und chemischen Eigenschaften des O-Rings, und entsprechend schwierig gestaltet sich die Wahl des optimalen Produktes für den jeweiligen Einzelfall. Unter dem Markennamen ISC verspricht die Freudenberg Simrit KG in Weinheim ihren Kunden weltweit die Sicherheit, den für das jeweilige Dichtungsproblem am besten geeigneten O-Ring zu erhalten. Die Abkürzung ISC steht für international, specified, certified und umfasst O-Ringe aus einer großen Zahl von Materialien und mit den unter-schiedlichsten Beschichtungen. Für Dieter Landgraf, bei Freudenberg Simrit verantwortlich für das O-Ring-Geschäft, setzt die neue Marke Maßstäbe bezüglich Qualität, Material und Beschichtung sowie dem Eingehen auf die Kundenwünsche.

Die weltweite Marke ISC O-Ring verspricht hochwertige Werkstoffe, einen Zusatznutzen durch zielgerichtete Beschichtungen, eine funktionsgerechte Produktauslegung und individuelles Design sowie globale Verfügbarkeit mit einheitlichen Produkt- und Prozessstandards. Dabei bietet jeder O-Ring ein auf die Anwendung abgestimmtes Portfolio physikalischer und chemischer Eigenschaften. Die gummielastischen Werkstoffe - Polyurethane, Thermoplaste und Duroplaste - bieten eine Fülle von Einsatzmöglichkeiten. Zusätzlich zum breiten Standardsortiment mit mehr als 2.300 Abmessungen bietet Simrit Sonderabmessungen und -formen sowie Spezialwerkstoffmischungen für extreme Einsatzbedingungen an. Eingesetzt werden die Ringe beispielsweise in Medizintechnik, Pumpen, Armaturen, Luft- und Raumfahrt sowie in der Halbleiterindustrie. Die Dichtwirkung des O-Rings beruht im Wesentlichen auf einer axialen oder radialen Verformung seines Querschnittes in eingebautem Zustand. Entscheidend sind deshalb die richtige Auslegung des Einbauraumes und eine optimierte Abstimmung des Werkstoffes auf das abzudichtende Medium. Der richtig gewählte Werkstoff macht ihn resistent gegen chemische und mechanische Angriffe. Für statische Dichtungsaufgaben vorteilhaft ist dabei die pressglatte, homogen geschlossene Oberfläche des O-Rings. Zudem müssen sich die O-Ringe für die reibungslose, automatisierte Montage problemlos vereinzeln lassen, dürfen also auf keinen Fall aneinander kleben. Zusätzliche Anforderungen ergeben sich im Betrieb: Hier müssen die Steckkräfte in der Regel möglichst reduziert werden, ein mehrfaches Stecken und Lösen muss leicht möglich sein, oder es wird eine erhöhte Festigkeit für dynamische Beanspruchungen erwartet.

Auf wirtschaftliche Weise erfüllen lassen sich diese Anforderungen durch spezielle Verfahren der Oberflächenbehandlung. Die Dichtungsspezialisten aus der Kurpfalz betreiben deshalb eine eigene Entwicklungsabteilung für die kontinuierliche Verbesserung der Beschichtung der O-Ringe. Das Angebot umfasst eine Vielzahl von Gleitlacken für die unterschiedlichsten Anforderungen. Standard ist eine Silikonharzbeschichtung für kurzzeitige dynamische Beanspruchung.

Diese bestehen den Lackbenetzungstest nach der bekannten Norm von Automobilherstellern. Für höchste Beanspruchung wurde ein Gleitlack auf Polyesterharzbasis entwickelt, und speziell für Trinkwasserdichtungen eignen sich verschiedene PTFE-Lacke, von denen einige auch freigegeben sind von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde FDA. Eine andere wirksame Methode der Reibungsreduzierung, neben dem Besprühen mit Gleitlacken, ist das Chlorieren der O-Ringe in wässriger Lösung. Diese Oberflächenvergütung macht die O-Ringe mechanisch hoch belastbar. Eine weitere, wirtschaftliche Art der Beschichtung er-möglichen Öle und Fette. Diese Art der Beschichtung verhindert das Verkleben in der Verpackung und bei der Montage. Über Modifikationen lässt sich auch die Anlaufschmierung für hoch beanspruchte Anwendungen reduzieren. So erleichtert beispielsweise Ölsäureamid die Montage und ist gleichzeitig eine Anlaufhilfe auf Wachsbasis. Um spezifische Eigenschaften zu erreichen, lassen sich die O-Ringe zudem mit einer Pulverbeschichtung versehen. Die Standard-Beschichtung mit MoS2 dient der Reduzierung der Montagereibung und verhindert zudem das Verkleben der O-Ringe in der Verpackung. Sie ist preiswert und für alle Elastomere geeignet. Die verschiedenen Beschichtungsmaterialien bieten unterschiedliche Eigenschaften. So stellt beispielsweise eine Beschichtung aus Fluorsilikon sicher, dass die Ringe nicht verkleben oder verdrehen und sich somit zuverlässig und exakt vereinzeln lassen. Zudem wird die Beschichtung für diese Einsatzfälle so ausgewählt, dass die Montagekraft reduziert wird. Eine optimal geeignete Beschichtung vermeidet zudem eine Kontamination durch Befettung. Das Ergebnis sind reduzierte Stillstandzeiten von Montagelinien und weniger Aufwand für die Kontrolle an den Maschinen. Verbindungen, die immer wieder gelöst werden müssen, verlangen zudem besonders geringe Steckkräfte. Für derartige Anwendungen erhalten die O-Ringe deshalb eine Beschichtung mit einem flexiblen transparenten Gleitlack. Zum Einsatz kommen derartige O-Ringe beispielsweise in Stecksystemen für Gartenschläuche. Für Anwendungen, die zusätzlich eine besondere Festigkeit bei kurzzeitiger, dynamischer Belastung erfordern, empfiehlt sich dabei eine Zusatzschmierung. Eine wesentlich höhere Festigkeit ohne Zusatzschmierung erzielt ein abriebfester harter Gleitlack für O-Ringe in sehr dynamischen Anwendungen. Zum Einsatz kommt diese Beschichtung beispielsweise in flexiblen Steckkupplungen für Fluidsysteme. Darüber hinaus werden Beschichtungen auch eingesetzt, wenn das Permeationsverhalten der O-Ring-Werkstoffe verringert werden soll. So lässt sich in CO2-Klimaanlagen durch die Beschichtung mit einem speziellen Gleitlack der Permeationskoeffizient je nach Temperaturbelastung um bis zu 50 Prozent reduzieren.

Erschienen in Ausgabe: 02/2004